結構重要度分析是分析基本事件對頂上事件影響的程度。根據事故樹結構重要度判斷原則，單事件最小割集基本事件結構重要度最大，再根據各基本事件在最小割集中出現的頻率，按照結構重要系數計算公式得出^[4]：  

2 控制措施

2.1 制定安全事故應急預案

根據事故樹（圖 1）分析得知，管材本身缺陷、腐蝕破壞、建設施工缺陷、第三方破壞、操作不當、管理不善、環境因素等都可能造成火災擴大事故。最小割集中只要一項發生，事故就會發生；組成事故樹的最小割集為 1～2 個基本事件，導致事故發生所需的事件少。因此，燃氣輸配管道泄漏事故發生的類型多、途徑多、危險大。

在鋪設燃氣管道的同時，應制定相應的城市燃氣安全事故應急預案。當存在各類泄漏事故風險時，可加強管道檢查監護，及時發現危險源，并采取預防糾正措施。按照應急事件及可能影響的范圍和后果制定事故處理決策程序和報告程序，對燃氣突發事故的等級、處置程序、應急指揮、組織保障、信息傳遞、物資調運、善后處理、信息發布等作出明確規定，并定期進行演練，保證搶險人員、工具處于良好工作狀態，堅持 24 h搶險值班制，搶險電話和市政府 110、119 電話聯動，確保應急救援工作有條不紊、快速及時。環境因素導致泄漏的最小割集為單個事件，基本事件X₃₉～X₄₂結構重要度最大，屬于人力不可抗拒因素。對于有可能發生地震、臺風破壞、洪水、地基不均勻等自然意外災害的地區，燃氣安全事故應急預案的制定尤為重要。

2.2 提高管材及其附屬設備質量

從事故樹的最小割集來看，管材本身缺陷導致泄漏事故的最小割集包括 6 項，是由基本事件X₁～X₇產生的，必須嚴格控制此類基本事件。這就需要合理選材，依據國家和地方相關規范和標準，嚴格執行相關設計要求，合理選用城市燃氣輸配管道的壓力等級，保證管道耐壓強度符合設計要求，并按照用氣量、土壤、環境等具體情況選擇合適的管道材質及規格^[5]。

壓縮天然氣管道的機械設備、閥門、連接、安全附件應符合相關要求：外徑大于 28 mm 的采用焊接，與設備、閥門的連接宜采用法蘭；外徑小于或等于 28 mm的管道及其與設備、閥門的連接可采用雙卡套接頭、法蘭或椎管螺紋連接。液化石油氣管道應采用鋼管，并符合 GB 50028－2006《城鎮燃氣設計規范》、GB/T8163－1999《流體輸送用無縫鋼管》及 GB/T 3091－2008《流體輸送用焊接鋼管》的相關要求，其設備、管道嚴禁采用灰口鑄鐵閥門及附件，尤其在寒冷地區應采用鋼制閥門及附件；溫度低于 -20 ℃的液化天然氣管道應采用奧氏體不銹鋼無縫鋼管，并符合 GB/T14876－2002《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》的規定，宜采用焊接連接和自然補償方式，保溫材料應采用阻燃材料。液態天然氣管道上的兩個切斷閥之間必須設置安全閥。卸車口的進液管道應設置止回閥。燃氣管道在加工及運輸過程中，易受到撞擊和擠壓，出現各種傷痕。因此，在采購管道時，施工單位應進行嚴格篩選，并按照規范進行儲存和堆放；在投入使用前，公用、勞動、技術部門應聯合對所選用的管材設備（特別是高壓管材及設備）進一步檢查，一旦發現損傷處超過規范允許值，則禁止投入使用；質檢人員應在管道回填土方前，進行現場檢查。

2.3 降低管道腐蝕風險

從事故樹的最小割集來看，腐蝕破壞的最小割集較多，包括 8 項，是導致燃氣輸配管道泄漏事故的重要因素之一，故必須嚴格控制導致事故發生的基本事件X₈～X₁₆。管道防腐的具體措施，可參照 CJJ 95－2003《城鎮燃氣埋地鋼質管道腐蝕控制技術規程》、QB-CNCEC J050105－2004《設備、管道防腐施工工藝標準》的有關要求。

埋地燃氣管道必須采取陰極保護，對腐蝕反應進行積極的干預，保證被保護金屬體的電化學均勻性，抑制腐蝕電池的產生。陰極保護不僅適用于新管道的防護，也可用于舊管道的改造和延壽。

埋地燃氣管道宜采用有機內涂層防腐，其化學性質穩定，形成良好的絕緣層，減弱雜散電流腐蝕，不易滋生細菌和霉菌，防止腐蝕結垢，并具有良好的加工成型性能，可在含硫化氫、高溫高壓、鹽層等惡劣條件下工作，壽命比未加涂層管道高出 2～3 倍。

埋地鋼管外防腐涂裝技術有石油瀝青防腐層、環氧煤瀝青防腐涂層、煤焦油瓷漆防腐涂層、聚乙烯粘膠帶、熔結環氧粉末防腐涂層、二層 PE 防腐涂層，三層PE 防腐涂層、聚氨酯硬質泡沫塑料防腐保溫復合結構等，后 3 種方法是通常使用的方法，我國目前新建管道

外壁防腐材料通常使用三層 PE。

2.4 消除建設施工隱患

根據事故樹的最小割集，建設施工缺陷造成燃氣輸配管道泄漏事故的最小割集達 11 項，事故發生原因最多，因此必須嚴格控制基本事件X₉、X₁₇～X₂₇，消除建設施工隱患。

對于城鎮燃氣管網的建設，規劃、城建、市政等相關單位應進行統一規劃，在充分考慮燃氣管道安全運行的基礎上，制定符合城鎮發展的燃氣管網布置方案。城市燃氣工程的位置排布應符合國家規范和標準的要求，不得從大型構筑物（不包括架空的建筑物和大型構筑物）、高速公路快車道等下面穿越。城鎮燃氣管網施工單位應充分做好與規劃、城建、市政、公用、勞動、電力、電信、消防等專門機構的協調工作，搜集該路段其他埋地管道、埋地電纜的鋪設信息，以及該時間段同時施工項目信息，相互配合，協調施工，排除由于交叉施工或者盲目施工帶來的破壞性后果。

目前，我國針對燃氣管道施工，制定了較完善的規范，包括 GB 50028－2006《城鎮燃氣設計規范》、CJJ 33－2005《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》、GB 50236－98《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》等；針對不同管材，還有 CJJ 95－2003《城鎮燃氣埋地鋼質管道腐蝕控制技術規程》、CJJ 63－2008《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》等，大大降低了燃氣管道建設施工事故風險。

    《工程建設監理的規定》、《中華人民共和國招標投標法》提出了“安全措施在設計中確定、在施工中保證、在驗收中把關、在運行中實施”原則，應加強圖紙會審和技術交底工作，嚴格審批施工單位的施工方案、技術措施、安全文明生產措施；審核施工單位使用的原材料、設備是否合格；嚴格要求施工單位按規范施工，其施工員、質檢員認真填寫每道工序的原始記錄，監理或建設單位施工員給予核查、簽認；應按照審批后的圖紙進行施工，不得隨意改變原施工方案，確實需要改變的，應由設計院進行設計，經審批后方可繼續施工；對已竣工工程嚴格按規范驗收。做到燃氣設施施工前、施工中、施工后都處于受控狀態，提高施工質量^[6]。

2.5 嚴防第三方破壞

從事故樹的最小割集來看，第三方破壞造成燃氣輸配管道泄漏的最小割集有 8 項，事故發生途徑較多，因此必須嚴格控制基本事件X₂₂～X₂₆、X₂₈～X₃₁。

應制定適合本地區的燃氣管道設施保護的法律法規，使燃氣管道設施保護有法可依、違法必糾。依法對違章占壓燃氣管道、燃氣設施的建（構）筑物進行清理和拆除，消除不安全隱患，杜絕因違章占壓燃氣管道引發的惡性事故。

2.6 加強安全教育和培訓

在事故樹的最小割集中，操作不當造成燃氣輸配管道泄漏事故的最小割集有 4 項，必須嚴格控制基本事件X₃₂～X₃₆。

應加強操作人員的安全教育和培訓工作，要求掌握帶氣操作時防止燃氣燃燒、爆炸的技術措施，對置換、碰接、帶氣動火等容易發生事故的操作嚴格堅持作業審批制度，做到每次作業有方案、現場有監護。將燃氣管網的安全事故類型裝訂成冊，定期對職工及其他相關從業人員進行安全教育。加強燃氣規范和標準的學習，將其與實際情況相結合，制定詳細操作規程，并加強貫徹落實。

2.7 加強安全管理

從事故樹的最小割集來看，管理不善造成燃氣輸配管道泄漏的最小割集有 2 項，由基本事件X₃₁、X₃₈和X₃₁產生。從事故樹結構重要度分析得知，管材本身缺陷的基本事件X₇、腐蝕破壞的基本事件X₁₆、建設施工缺陷的基本事件X₂₇、第三方破壞的基本事件X₃₁均與安全管理有關，并且具有較大的結構重要度。可見，加強燃氣輸配管道的安全管理，控制上述基本事件，是防止燃氣泄漏事故發生的重要方法。

（1）做好舊管道的修復改造工作。我國部分城市的燃氣管道采用了灰口鑄鐵管和落后的管道設施，敷設的埋地管道都已進入了“老齡期”，根據建設部組織編制的“全國城市燃氣管網改造規劃”通知規定，全國地級以上設市城市使用年限超過 15 年的燃氣管道，以

及有嚴重安全隱患的燃氣管道或因燃氣發展和天然氣進入城市后需要改造的管道均需要進行安全的修復改造，提高其運行效率和安全性。

（2）健全各項燃氣管道安全管理機制，包括：管道協調施工機制，避免地下管道交叉施工；管道巡線機制，配備專業人員定期沿線巡查；隱患上報及處理機制，發現安全隱患及時采取措施予以處理；健全安全監測機制，加強對管道泄漏、管道附近各類施工影響、管道占壓、管道穿越土壤層是否有開裂等自然災害進行有效監測。

（3）建立專業的巡線隊伍，為其配備性能優良、適合日常巡線使用的便攜式燃氣泄漏檢測儀器。根據管道竣工年限、泄漏搶修記錄等管網基礎技術信息，將管網泄漏巡檢工作分級，制定各級別燃氣管道的巡檢方式。一旦發現泄漏懷疑區域，則交由專業搶修隊伍負責詳查泄漏點，并完成管網搶修工作。

（4）建立燃氣管道的運行檔案，作好舊有在役管道的普查建檔工作，與新建的城市燃氣管道的有關資料一起納入規范化、科學化管理的范疇，實施有效的動態管理。

（5）推進城市燃氣管網信息化系統建設，建立城市燃氣管網 SCADA 及 GIS 系統。SCADA 系統是以計算機為基礎的自動化系統，當有管道泄漏或者產生事故隱患等異常情況時，能夠及時顯示狀態的不正常變化，及時發出信號和進行記錄打印，并迅速查找原因，排除故障。GIS 是利用現代計算機圖形和數據庫技術，用以輸入、編輯、分析、儲存及顯示空間及其屬性的地理資料系統，利用計算機完成對燃氣管道及其附屬設施的數據管理，實現對管網數據進行查尋和統計、管道的運行管理、故障處理、設備更換管理、管道輔助設計、檔案管理等功能。SCADA 和 GIS 兩大系統應有機地結合起來，充分利用各自的信息數據，發揮信息化管理的優異功能，提高燃氣企業管理水平，保證城市管網系統的安全運行。

3 結束語

從管道燃氣發生燃燒、爆炸、中毒等惡性事故的條件來看，控制事故的關鍵是控制燃氣的泄漏。對燃氣輸配管道泄漏事故樹的分析表明，燃氣輸配管道泄漏包括管材本身缺陷、腐蝕破壞、建設施工缺陷、第三方破壞、操作不當、管理不善、環境因素 7 種事故類型，事

故樹的最小割集有 43 項之多。事故發生的途徑多，其中建設施工缺陷、腐蝕破壞、第三方破壞、管材本身缺陷事故尤為突出。組成事故樹的最小割集為 1～2 個基本事件，導致事故發生所需的事件少，事故發生風險大，其中環境因素導致泄漏的基本事件屬于人力不可抗拒因素，結構重要度最大；施工檢查、監管巡檢、防腐驗收檢測、材料安全檢查、安全教育培訓等基本事件結構重要度次之；管材本身缺陷、腐蝕破壞、建設施工缺陷、第三方破壞、操作不當、管理不善導致泄漏的基本事件均有一定的結構重要度。為此，必須認真研究燃氣輸配管道泄漏事故風險，采取相應的安全技術措施，大力做好燃氣輸配管道的安全工作，預防和控制事故發生，使燃氣更好的造福于人類。

參考文獻：

[1] 鄭津洋，馬夏康，尹謝平. 長輸管道安全風險辨識評價控制[M].北京：化學工業出版社，2004：1-56.

[2] 楊維. 事故樹在管道燃氣泄漏事故分析的應用[J]. 燃氣與熱力，2007，27（5）：51-54.

[3] 張甫仁. 燃氣火災爆炸事故危險源辨識及危險性模擬分析[J].天然氣工業，2005，25（1）：151-154.

[4] 劉鐵民，張興凱，劉功智. 安全評價方法應用指南[M]．北京：化學工業出版社，2005：65-141.

[5] 李猷嘉. 燃氣輸配系統的設計與實現[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2007：25-105.

[6] 李帆. 燃氣工程施工技術[M]. 武漢：華中科技大學出版社，2007：89-150.

(本文作者：黃鄭華 河北廊坊武警學院，河北廊坊 065000)