城市燃气管网系统脆弱性评价方法研究

摘要

城市燃气管网系统作为重要的城市生命线系统之一，它的普及为我们带来了巨大的经济效益、环境效益和社会效益;但与此同时，城市燃气管网系统失效引起的中毒、火灾或爆炸等事故频发，严重威胁着人们的生命财产安全。本文正是在这个背景下，探讨了城市燃气管网系统脆弱性的评价方法，旨在为城市燃气管网系统安全管理者提供切实有效的指导，保证燃气管网系统安全稳定的运行。
　　本文主要进行了以下几方面的探索:
　　(1)城市燃气管网系统脆弱性评价指标体系的建立本文通过大量的文献调研、实地考察和对管网失效事故资料的分析，首先对城市燃气管网系统的脆弱性影响因素进行了分析，总结出了影响城市燃气管网系统脆弱性的因素主要有第三方损害、腐蚀因素、误操作因素和设计上的缺陷。然后通过对比常用的指标分类筛选方法——调查研究法、目标分解法、多元统计法和故障树分析法，建立了基于具有系统性、可操作性的PSR模型的城市燃气管网系统的脆弱性评价指标体系，并以粗糙集法加以约简。
　　(2)城市燃气管网系统脆弱性评价方法的探讨本文首先综述了城市燃气管网系统的常用风险评价法，并指出这些常用的风险评价法没有能从系统自身固有特征出发，更多的是从风险的角度去表征等不足。基于此，本文在以PSR模型建立的城市燃气管网系统脆弱性评价指标体系的基础上，引入了投影寻踪法和三角图法来探讨管网系统的脆弱性。投影寻踪法能够客观地反映城市燃气管网系统脆弱性影响因素，并且能够对某一评价区域各个评价对象进行相应的评估分级，由于其权重具有客观性，因此所得的分级结果也能更客观的反应系统的脆弱性。三角图法从三个维度反应系统特征，很适合我们采用的PSR三维模型。根据一定的原理在三角图中划分多种脆弱性区间，将能清楚地看到评价系统脆弱性的主要影响因素，这样就能使后续措施的制定更具有针对性。
　　(3)城市燃气管网系统脆弱性评价方法的实例研究本文通过选取某城市的区域燃气管网系统的64个管段作为案例研究，通过收集燃气管网相关数据资料和专家咨询法，建立了基于PSR模型的实际的城市燃气管网系统脆弱性评价指标体系。一方面，我们利用投影寻踪法对该区域管网系统进行脆弱性分级;另一方面，我们利用三角图法对各管段从压力、状态和响应三个层面划分其脆弱性区间，识别关键的脆弱性影响因素。通过实例研究，基于投影寻踪法和三角图法的燃气管网系统脆弱性评价方法所得出的评价结果与实际情况相符，有很好的评价效果，能够给管网安全管理者提供切实可行的指导措施。