市政燃气管网多因素耦合作用下运行安全风险评估

摘要

市政燃气管网是资源输送的重要设施，关乎整个城市系统的安全运行。燃气管网大多深处地下，面临着复杂的运行环境，一旦发生失效事故，将造成严重的人身伤亡和财产损失。为了提高燃气管网运行安全管理水平，有效遏制燃气管网事故的发生，本文对处于复杂致灾因素耦合作用下城市燃气管网的风险评估工作进行了研究，研究内容如下：　　1、分析了市政燃气管网事故情况，总结了燃气管网安全运行面临的主要风险因素，结合相关文献与专家意见，构建了基于“人为-管道-运维-环境”四个方面的风险因素指标体系。在建立了全面的指标体系的基础上，分析了燃气管网风险因素耦合作用机理，基于系统动力学构建了风险因素耦合关系图。　　2、利用ABAQUS软件建立管道-土体模型，模拟现实中基坑开挖、占压、碾压和冲蚀空洞耦合作用下管道的运行状况，得到管道模型的力学响应数据。结合粗糙集理论，得到上述风险因素耦合作用权重。选用能够量化不同因素间相互耦合作用的ANP法，将模拟得到的权重转化为ANP法当中的初始判断矩阵后得到基础数据层面上主客观结合的改进ANP法。结合模糊综合评价法能够描述事物不确定性的特点，建立基于基础数据层面上主客观结合ANP的模糊综合评价模型。　　3、以某市工业园区燃气管网为研究对象，运用该模型进行风险评估，并进行开挖验证，开挖结果表明该评估模型得到的结果具有较好的准确性。同时将评估结果与不考虑风险因素间耦合作用的AHP法得出的结果进行比较，发现考虑耦合作用的风险评估结果有16%的管道风险更高。这与实际生活当中耦合风险更高的常识吻合，表明考虑耦合作用下的风险评估更加符合实际。

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