城市埋地天然气管道系统脆弱性评估指标研究

脆弱性作为安全领域研究的新兴名词,用来表示系统承受外界扰动的敏感性和易损性以及面对灾害后果的承受力和应对能力,是联系灾害与风险研究的重要桥梁,是系统安全状况的重要综合指标。文章在引用以及重新界定＂脆弱性＂概念的基础上,将其引入城市天然气管道系统的安全研究,结合城市天然气管道系统的灾害事故特点,分析影响城市埋地天然气管道系统脆弱性的主要因素,根据因素间的相互关系,建立包括致灾因子、灾害后果和应对措施等3个方面2、2项指标的多因素多级评价指标体系。运用层次分析法（AHP）的原理和计算过程确定各评价指标的权重,根据指标权重的大小比较,分析各指标对城市天然气管道系统安全脆弱性的影响程度,从而确定安全治理的主要方向。     

基于投影寻踪聚类的油气管道失效可能性评价

为保障油气管道运行安全,将投影寻踪聚类的方法引入油气管道失效可能性评价中,从系统理论的角度将油气管道失效分为致灾因子危险性、承灾体的脆弱性和应对能力脆弱性3个子系统,据此建立油气管道失效可能性评估指标体系,然后基于投影寻踪聚类的失效可能性评价模型,对油气管道失效可能性进行量化分析,从而确定其失效可能性等级。实例分析表明,所建立的失效可能性评价模型能对油气管道失效可能性进行评价,可为管道的风险管理提供决策依据。     

基于云物元的老旧社区内涝灾害脆弱性评价*

为降低内涝灾害评价中信息模糊性和冲突性对评价结果的影响,促进老旧社区内涝灾害适灾化和海绵化改造,提出基于云物元模型的老旧社区内涝灾害脆弱性评价方法。从防灾减灾角度和社区尺度出发,围绕致灾因子危险性、孕灾环境敏感性和承灾体易损性建立评价指标体系,运用AHP-熵权法确定指标组合权重,建立老旧社区内涝灾害脆弱性云物元评价模型,并以长沙市科学村社区为例进行验证。研究结果表明:本文模型能直接客观反映老旧社区内涝灾害脆弱性的主要影响因素和脆弱性等级,研究结果可为提高老旧社区内涝灾害应对能力提供支持。     

灾害脆弱性相关概念探讨

为系统地剖析灾害脆弱性相关概念,提高灾害应对能力,本文采用文献研究等方法,查阅脆弱性、应急管理、风险管理、突发事件、承灾体、致灾因子、孕灾环境、暴露度、敏感性、恢复能力、韧性、抗逆性等概念文献,并提炼、界定、分析其相互联系.研究表明:对灾害脆弱性相关概念的探讨,对于灾害的减除、应对及恢复有重要基础支撑作用,有助于丰富完善灾害应急管理的基础理论.     

脆弱性视角下的油气管道事故致因探究

立足于脆弱性视角对油气管道进行事故的致因机理分析,了解系统脆弱性的构成和扰动因子间的作用关系,引入脆弱性阈值的概念,合理的描述事故形成的过程性确定系统脆弱性的极限值,提出加强系统稳定性和控制管道事故发生的思路和方法。     

自然灾害风险评估指标体系及方法研究

提出一种基于灾害致灾因子、承灾体暴露性、脆弱性以及社区应急能力4方面因素的城市灾害(地震)风险评估体系。利用模糊隶属度函数和AHP法给出了一种可行的区域自然灾害风险评估方法。结果表明:基于给出的风险度量化公式、评估指标体系和评估方法,可以对城市灾害风险进行定量评估。模糊隶属度函数消除了量纲的影响使指标间具有可比性。AHP法可有效用于确定指标权重。基于风险度计算公式的灾害风险度综合评估指数,使城市自然灾害风险评估工作更具客观性。     

基于SVM的CO2驱油藏输油管道脆弱性评价研究

CO2驱油在全国范围内的广泛开展导致内外扰动对输油管道的威胁大大增加,为指导企业发现输油管道的薄弱点从而预防事故发生,提出CO2驱油藏输油管道脆弱性概念及研究思路。将脆弱性分为5个等级并确定各级脆弱性的取值范围。深入分析脆弱性要素,从致灾因子、承灾体和灾害响应3个方面建立脆弱性评价指标体系,并确定各等级脆弱性对应的指标范围。利用MATLAB R2013a的SVM回归方法,构建脆弱性评价模型并进行实例应用。结果表明:模型训练的输出与期望输出拟合较好,均方误差为9.98052×10-7;训练好的SVM模型具有较强的泛化能力和较高的准确性,其对检验样本脆弱性进行预测的最大相对误差为0.027。利用模型得到研究区域某输油管道的脆弱性值为0.381,其脆弱性程度为不太脆弱。     

基于PSR-可拓云模型的油气管道脆弱性评价

为准确分析油气管道的脆弱性程度,提高管道系统风险抵抗能力,保障油气管道安全运输,提出了基于PSR-可拓云模型的油气管道脆弱性评价模型。基于PSR概念框架构建油气管道脆弱性评价指标体系;引入博弈论思想将层次分析法和CRITIC法计算所得权重进行最优组合。同时考虑油气管道脆弱性影响因子量化的模糊性,建立可拓云模型计算关联度,进而确定管道的脆弱性等级;最后,将模型应用于陕西省某现行管道,定量计算出该管道各管段的脆弱性值,并进行脆弱性排序。经过计算,该管道的综合脆弱性等级为较不脆弱,与实际情况相符。该模型不仅可以识别较为脆弱管段,还能把握脆弱性在油气管道系统中的传递和变化趋势,为油气管道的安全运行提供决策依据。     

隧道突泥涌水情景构建及演化状态预测模型*

为实现对隧道突泥涌水事故的有效管控,基于情景分析理论,采用演化路径网络和演化矩阵模型,针对隧道突泥涌水灾害进行情景推演预测。将隧道突泥涌水情景要素归类为孕灾环境、致灾因子、驱动要素和承灾体,研究各要素的属性参数;基于承灾体损失将隧道突泥涌水情景分为6级,分析灾害情景的演化规律;建立灾害全过程的演化路径网络,构建预测灾害情景状态的演化矩阵模型,提出情景状态等级的概率分布算法。将该模型应用于雅叶高速公路折多山隧道,结果表明:该方法可准确地模拟隧道突泥涌水全过程的演化路径及情景状态,预测结果有助于隧道建设单位摸清既有能力和明确防灾任务,为其应急能力建设提供重要依据。     

基于改进二元语义的滑坡诱发管道失效可能性评估

为评估滑坡诱发管道失效的可能性,识别导致管道失效的主要因素,建立基于改进二元语义的滑坡诱发管道失效可能性评估模型。首先,构建由致灾影响因素、承灾敏感程度和监测治理情况3方面组成的滑坡诱发管道失效可能性评估指标体系;然后,采用网络层次分析法（ANP）和变异系数法确定主客观权重,并基于最小偏差求组合权重;最后,应用改进二元语义的相关分析模型对滑坡诱发管道失效可能性进行分析计算。分析结果表明,将最小偏差理论和改进二元语义结合用于滑坡诱发管道失效可能性分析,使评估结果更加符合工程实际。     

基于变权综合理论的天然气管道动态风险评价

为对天然气管道进行有效的风险评估,提出基于变权综合理论的天然气管道动态风险评价法。利用故障树分析法(FTA)确定天然气管道不同时间空间下的主要风险因素,实时更新风险指标体系;同时引入变权综合原理,建立权重跟随指标值动态变化的变权赋值模型;然后对天然气管道进行综合评定,确定管道当前状态的风险程度。以陕京3线中某管段为例进行分析,得出该管段当前风险等级为中等,在后期运行中应被重点监控。变权赋值与动态指标体系的结合使该方法能实时反映管道风险状况,并适用于天然气管线各段。     

城市埋地天然气管道系统的脆弱性评价模型及其实例应用

脆弱性评价是系统风险评估的新方法,具有理论成熟、指标全面,结果贴合等优点。在对天然气管道风险研究基础上,建立起适合城市天然气管道系统的脆弱性评估指标体系。结合城市天然气管道脆弱性指标的取值特点,选择模糊综合评判方法,建立城市天然气管道系统的脆弱性评估数学模型,实现系统脆弱度计算和脆弱等级确定。并对北京市某段次高压天然气管道的指标进行调研取值,带入模型进行该管道的脆弱性评价,实现模型的实例应用和效果检验。     

岩鹰山隧道内天然气管道泄漏规律及通风方案研究

采用经典流体力学理论,以及计算流体力学（CFD）等方法相结合,对中缅油气 管线上具有代表性的岩鹰山隧道进行研究。用Fluent软件对岩鹰山隧道天然气管道泄漏 进行仿真模拟,利用Fluent模拟结果与泄漏源计算结果相结合,经过理论分析与数据拟 合,提出泄漏天然气充满隧道的时间计算模型,通过不同边界条件下隧道内天然气泄漏 扩散规律的模拟结果对时间模型进行验算并修正。利用计算流体力学（CFD）方法,研 究岩鹰山隧道在发生天然气泄漏事故后,单风机通风方案的效率,得出隧道通风优化方 案,方案内容包括最佳送风方式、布设水平位置、布设高度、布设间距。根据通风方案 计算结果对风机型号选取、以及隧道洞门设计提出了建议。     

基于AHP-熵权法的城市燃气管道风险评价*

为全面、客观地评价城市燃气管道风险,提出1种基于AHP-熵权法的城市燃气管道风险评价模型。该模型基于风险评价理论,结合管道失效可能性与后果严重性,构建包含105个评价底因素的城市燃气管道风险评价指标体系。针对城市燃气管道风险因素的复杂性和模糊性,引入模糊数学思想和方法,结合AHP和熵权法确定评价指标的综合权重,再运用模糊综合评价法和风险分析矩阵评估燃气管道风险等级。结果表明:该评价模型风险评价结果与实际情况相符,可为城市燃气管道风险预警与管理提供依据。     

城镇燃气管道动火作业安全评价

针对城镇燃气管道动火作业的高危险性,为保障生命财产安全,提出一种基于未确知测度的安全评价方法。首先,从动火施工作业的前、中、后3个阶段对整个作业过程进行安全分析,并基于作业的前阶段建立安全评价体系。然后,引入未确知测度模型,将因素的量化值与测度函数结合得出测度评价矩阵,采用变异系数法处理评价矩阵,确定各危害因素的客观权重。最后,根据测度评价矩阵与因素权重得出动火作业的安全等级,并对危害因素进行排序。实例结果表明:应用该方法能有效地确定出城镇燃气管道动火作业的安全等级,对于不安全的施工作业,可根据排序确定高危险因素,并采取措施降低其危险性,提高整个动火作业过程的安全性。     

城镇燃气管道第三方施工损伤风险评价方法研究

针对第三方施工对城镇燃气管道的不利影响,提出一种半定量风险评价方法。首先,基于“人—机—环境—管理”系统确定失效因素,利用G2赋权法对因素赋权,并引入物元模型分析失效可能性;然后,建立喷射火焰、闪火和蒸气云爆炸的数学模型计算管道泄漏的伤害面积,确定失效后果等级;最后,根据API 581中的风险矩阵得出燃气管道第三方施工破坏风险等级。实例分析表明,该方法兼具定性评价与定量评价的优点,能更加准确有效地进行风险分析,确定风险等级。     

基于Vague集的隧道施工安全管理脆弱性评价

为了客观地查找并量化隧道施工安全管理系统的脆弱点及管控要点,本文以系统脆弱性的3个特征要素,即暴露性、敏感性和适应性为二级指标,以隧道施工安全管理系统脆弱性的8项直接影响因素为三级指标,构建系统脆弱性评价体系。提出基于区间数互反判断矩阵与Vague集理论的隧道施工安全管理系统脆弱性评价模型,该模型使用区间数描述指标之间的相对重要程度,以模糊信息对系统脆弱性进行量化评价。通过山西吕梁某隧道施工项目,验证该模型的有效性,结果表明,该模型能够实现对系统脆弱性、特征要素以及各关键指标的量化评价。     

考虑设备跌落的天然气计量站失效后果计算方法

天然气计量站阀门多且检定流程中频繁使用桁车，常规天然气站场的失效后果计算方法难以评估由此带来的影响及后果。为此，在API 581标准基础上，考虑阀门截断作用对机械损伤事故的影响，选取管段组储气量为最大天然气泄漏量，并以动量定理为依据，研究了桁车失效所引发的设备跌落事故，建立了潜在影响面积计算模型；将影响面积内损伤的管段及设备、泄漏的天然气、伤亡的人员等折算为经济损失，形成了考虑设备跌落的天然气计量站失效后果计算方法；将该方法应用于某天然气计量站。研究结果表明:设备跌落事故损失金额为机械损伤事故的3倍；当考虑设备跌落事故时，管段风险等级由低级上升为中低级。研究结果可为天然气计量站失效后果评价提供理论支撑。     

基于模糊综合评价的燃气管道第三方破坏失效研究

针对燃气管道第三方破坏事故复杂的特点,基于层次分析和模糊数学的理论,计 算燃气管道第三方破坏风险失效的可能性。全面识别城镇燃气管道第三方破坏事故的危 害因素,构建包含56个基本事件的燃气管道第三方破坏故障树。利用模糊集合隶属函数 ,计算燃气管道发生第三方破坏事故基本事件的模糊概率。利用改进的层次分析法,得 出各专家权重并修正各专家的评估意见,计算管道第三方破坏失效的可能性。以某大型 省会城市燃气管道为例进行验证分析,证明该方法的风险评价结果与实际情况相符,可 为燃气公司安全风险防控提供依据。