基于網(wǎng)格化評價的燃氣管網(wǎng)風險管控方案研究

1 概述

城鎮(zhèn)燃氣管道是城市的生命線工程，為保證其安全穩(wěn)定運行，需要對燃氣管網(wǎng)進行風險評價，對高風險管網(wǎng)給出風險管控措施以降低或控制風險。

以往對燃氣管道風險的研究大多是對單一管段進行風險評價，或?qū)︼L險管控措施進行歸納

。本文通過綜合區(qū)域范圍內(nèi)管道自身因素和外部影響因素，對燃氣管網(wǎng)進行風險評價，根據(jù)評價結(jié)果，針對區(qū)域管網(wǎng)風險特點匹配相應的風險管控措施。將城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)劃分為若干網(wǎng)格，建立風險評價模型對網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)所有燃氣管道進行風險評價，然后基于產(chǎn)生式規(guī)則建立風險管控措施匹配模型，將管控措施與風險評價結(jié)果相匹配，為需要整改的高風險區(qū)域提出風險管控措施建議。以北京市某小區(qū)為例，對該小區(qū)進行燃氣管網(wǎng)綜合風險評價，并給出相應風險管控方案建議。流程見圖1。

2 城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)網(wǎng)格化風險評價

網(wǎng)格化是根據(jù)城市的地理布局將地域劃分為若干個網(wǎng)格狀的單元，本文借鑒了目前政府網(wǎng)格化管理中網(wǎng)格的劃分方法

。一般網(wǎng)格劃分精度為1 km×1 km或500 m×500 m，考慮目前高精準燃氣泄漏檢測車的檢測能力范圍是行進路線兩側(cè)各150 m的情況，本文以300 m×300 m的網(wǎng)格劃分精度將所研究的區(qū)域劃分為若干網(wǎng)格，以每一個網(wǎng)格為基礎(chǔ)單位來評價城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的風險。

網(wǎng)格化風險評價首先需要收集各網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)與評價指標相關(guān)的數(shù)據(jù)，建立網(wǎng)格化風險評價模型，最后將數(shù)據(jù)代入風險評價模型，得出一個網(wǎng)格的綜合風險值。該評價方法的優(yōu)點是可以對區(qū)域內(nèi)燃氣管網(wǎng)的綜合風險進行評價，不局限于某一條管段，并且考慮了外部環(huán)境對管網(wǎng)風險的影響。網(wǎng)格的綜合風險值是將網(wǎng)格內(nèi)燃氣管網(wǎng)與外部環(huán)境的真實數(shù)據(jù)代入風險評價模型得出的，避免了專家打分過程中人為主觀因素的影響，使評價結(jié)果更加客觀。

2.1 網(wǎng)格化風險評價模型

城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)中，管道按材質(zhì)可分為鋼質(zhì)管道和PE管道。室外鋼質(zhì)管道相對于PE管道敷設時間早，在役15 a左右的埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕老化情況已經(jīng)十分嚴重，導致燃氣管道泄漏事故頻發(fā)。因此本文將針對埋地鋼質(zhì)管道進行風險評價。

① 建立網(wǎng)格化風險結(jié)構(gòu)模型

“傳統(tǒng)文化進校園”對繼承和弘揚中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，促進社會主義精神文明建設，加強優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在青少年中的宣傳普及工作，具有重大意義。

本文從發(fā)生燃氣事故的可能性(即失效可能性)及后果嚴重性出發(fā)，通過分析埋地燃氣管道泄漏事故的類型及原因，建立網(wǎng)格化風險結(jié)構(gòu)模型，見圖2。從失效可能性及后果嚴重性兩方面，將影響網(wǎng)格內(nèi)燃氣管道風險的因素分為管道自身指標、周圍環(huán)境指標和外力干擾指標等7個二級評價指標(以下簡稱二級指標)，以及管齡、氣質(zhì)、壓力等級等23個三級評價指標(以下簡稱三級指標)。

田薊苷對腦缺血再灌注損傷模型大鼠腦組織的保護作用研究 ……………………………………………… 馬麗月等（20）：2805

② 指標權(quán)重的確定

指標權(quán)重使用專家打分法確定，步驟如下。

a.根據(jù)網(wǎng)格化風險結(jié)構(gòu)模型設計專家調(diào)查表，由若干專家按重要程度對二級指標、三級指標進行賦分，以1～9分表示，9分為最重要。

無線技術(shù)的發(fā)展使得人們對于無線設備的續(xù)航能力提出了更高的要求，然而傳統(tǒng)的供電或者充電模式阻礙了應用的發(fā)展。比如，對數(shù)量龐大的傳感器節(jié)點進行有線充電或者更換電池時成本較大(例如無線傳感器網(wǎng)絡中)；甚至有時在許多關(guān)鍵應用中不能進行充電或更換電池操作(例如植入人體的醫(yī)療設備)。目前，針對這樣一個緊迫的問題，一種有效的做法是致力于降低無線網(wǎng)絡的能耗，優(yōu)化傳輸協(xié)議。包括節(jié)能電路的設計，節(jié)能通信技術(shù)、節(jié)能協(xié)議以及節(jié)能軟件、應用等的設計開發(fā)。

b.根據(jù)打分結(jié)果計算出每個二級指標的平均分

，并將所有二級指標的平均分相加計算出二級指標的總分

，則該二級指標的權(quán)重為

。三級指標的權(quán)重計算同理。網(wǎng)格化風險評價模型的各指標權(quán)重及分值見表1、2。

2.2 網(wǎng)格綜合風險值計算

本文采用行業(yè)內(nèi)被廣泛應用的LS法

進行網(wǎng)格綜合風險值計算，此方法為半定量評價，步驟如下。

① 評分標準分析

計算出二、三級指標權(quán)重后，參考CJJ 95—2013《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》、GB/T 27512—2011《埋地鋼質(zhì)管道風險評估方法》、SY/T 6859—2020《油氣輸送管道風險評價導則》等相關(guān)標準規(guī)范，按照權(quán)重以及分位數(shù)法賦予每一項指標以相應的分值。

以“有效陰極保護樁數(shù)量”指標為例說明評分標準的制定過程：首先賦予管道自身指標的三級指標的最大總分值為10分，其次依據(jù)指標權(quán)重得出有效陰極保護樁數(shù)量最大分值為1.5分，最后將有效陰極保護樁數(shù)量按照0只、1只、2～3只劃分為3個等級。由于有效陰極保護樁數(shù)量越多，對網(wǎng)格內(nèi)管道的影響越大，管網(wǎng)的失效可能性越小，因此有效陰極保護樁數(shù)量為0只時對應的分值為最大分值1.5分，然后按照分位數(shù)法得到有效陰極保護樁數(shù)量為1只、2～3只時對應的分值分別為1.0、0.5。同理可得到其他三級指標的分值。

② 綜合風險值計算

針對每個網(wǎng)格，失效可能性三級指標分值之和與對應二級指標權(quán)重的乘積為該二級指標分值。所有二級指標分值之和為失效可能性得分，計算公式為：

(1)

(2)

式中

——網(wǎng)格

的權(quán)重

——第

個二級指標權(quán)重

——第

個二級指標下三級指標的數(shù)量

當值滿足表4規(guī)定的相應條件時轉(zhuǎn)化為1，否則轉(zhuǎn)化為0，進而將評價矩陣轉(zhuǎn)化為0、1評價矩陣。0、1評價矩陣表格形式示例見表6。

——失效可能性得分

對于賽利亞“混雜化”文化身份的確立，可在西斯內(nèi)羅斯“混雜化”的寫作語言和中得以體現(xiàn)。西斯內(nèi)羅斯在用英語創(chuàng)作時融合了西班牙語，特別是與墨西哥文化相關(guān)的一些飲食、音樂和宗教，都保留了其母語名稱。這產(chǎn)生了所謂的文學“重寫本”，也就是雜交的一種形式。（Bruce,1990:19）這也是西斯內(nèi)羅斯對文化身份的一種詮釋和理解。

綜合風險值計算公式為：

（3）研制鋼筋籠自動綁扎或焊接智能設備。可按照導入的CAD網(wǎng)片規(guī)格進行全過程自動生產(chǎn)的智能設備；焊接或者綁扎的鋼筋直徑范圍廣，質(zhì)量可靠；鋼筋網(wǎng)絡尺寸精確要高，在±10mm范圍內(nèi)；可根據(jù)預埋件、窗戶、門口尺寸，自動按照預留尺寸開孔；具有互聯(lián)網(wǎng)和通信接口，可方便技術(shù)人員通過互聯(lián)網(wǎng)遠程診斷/故障排除。

措施6：采用泄漏檢測裝備加強燃氣管道泄漏檢測。措施來源為CJJ/T 215—2014《城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)泄漏檢測技術(shù)規(guī)程》。實施方案為可使用高精準燃氣泄漏檢測車檢測管道周邊甲烷體積分數(shù)，或使用精度較高的甲烷檢測儀，如激光甲烷檢測儀。

(3)

式中

——綜合風險值

參考《北京市安全風險管理實施辦法》并結(jié)合專家意見，對網(wǎng)絡依據(jù)綜合風險值進行風險等級劃分，結(jié)果見表3。

③ 多網(wǎng)格綜合風險值計算

在實際工程中，規(guī)則網(wǎng)格無法完全覆蓋運行片區(qū)、小區(qū)、行政區(qū)域等不規(guī)則管理區(qū)域，因此引入了一種對規(guī)則多網(wǎng)格和不規(guī)則多網(wǎng)格均適用的綜合風險值計算方法。多網(wǎng)格綜合風險值計算公式為：

(4)

(5)

式中

——第

個二級指標的分值

D

——網(wǎng)格

的綜合風險值

——網(wǎng)格

與評價區(qū)域的重疊面積，m

——網(wǎng)格數(shù)量

——多網(wǎng)格綜合風險值

同理，各網(wǎng)格權(quán)重與各網(wǎng)格二級指標的乘積之和為多網(wǎng)格的二級指標得分。

以圖3中不規(guī)則評價區(qū)域覆蓋4個編號為1～4的網(wǎng)格為例，假設每個網(wǎng)格是邊長為2 m的正方形，則重疊面積分別為4 m

、4 m

、2 m

、2 m

。假設1～4網(wǎng)格綜合風險值分別為4、3、2、1，計算各自的權(quán)重分別為0.47、0.35、0.12、0.06，最終計算得到該不規(guī)則評價區(qū)域綜合風險值為3.23。

3 網(wǎng)格化管控措施匹配模型

在實際應用中，需要根據(jù)不同網(wǎng)格的風險特點實施相應的風險管控措施，以達到控制風險的目的。

這些話是秦川親口對戴菲兒說的，在酒后，在他們剛剛云雨以后。那時戴菲兒認為這不過他諸多玩笑里的一個。直到她終于確信。

3.1 產(chǎn)生式規(guī)則理論

專家系統(tǒng)是一種智能的計算機程序，它能借助源自于人類的專家知識采取一定的搜索策略，并通過推理的手段去解決某一特定領(lǐng)域的相關(guān)問題。產(chǎn)生式規(guī)則是專家系統(tǒng)中應用較多的一種，常用于表示具有因果關(guān)系的知識，其基本形式是：

IF

THEN

薄水插秧，活蔸露田，淺水勤灌，干濕交替。當母本苗數(shù)達到300萬／hm2時曬田，復水后要淺灌勤灌。注意抽穗揚花期遇高溫要灌深水，降溫增濕。灌漿到成熟階段應淺水間歇灌溉，切忌斷水過早。

其中，

代表一組前提或狀態(tài)，

代表若干結(jié)論或動作，其含義是如果前提

得以滿足，即為“真”，則可得出結(jié)論

或

所規(guī)定的動作。

產(chǎn)生式規(guī)則也可以用樹形圖來表示，子節(jié)點表示前提，父節(jié)點表示結(jié)論。當多個前提出現(xiàn)才能導致一個結(jié)論時，在多個表示前提的子節(jié)點間畫一道弧線，見圖4。

由于所評價網(wǎng)格區(qū)域中產(chǎn)生風險的原因不同，為了結(jié)合不同網(wǎng)格的風險特點，本文通過7個二級指標及23個三級指標構(gòu)建篩選規(guī)則，組成規(guī)則庫，使用規(guī)則庫進行措施篩選。

3.2 基于產(chǎn)生式規(guī)則的風險管控措施匹配模型

.

.

風險管控措施

本文通過文獻調(diào)研以及專家咨詢的方式，歸納總結(jié)了如下燃氣設施風險管控措施。

① 工程技術(shù)措施

措施2：加裝燃氣管道陰極保護、干擾防護等腐蝕控制裝置。措施來源為CJJ 95—2013《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》。實施方案為檢測陰極保護裝置有效性，對無效陰極保護裝置進行更換；未設置陰極保護裝置的管道加裝陰極保護裝置；對雜散電流干擾明確的區(qū)域加設排流保護設施。

措施1：加密設置燃氣設施安全警示標志。措施來源為CJJ 51—2016《城鎮(zhèn)燃氣設施運行、維護和搶修安全技術(shù)規(guī)程》。實施方案為在燃氣管道沿線、轉(zhuǎn)角、三通等處加裝警示標志。

高考終于結(jié)束了。剛出考場，果果和爸爸就迎上來，“凍凍，爸爸說下星期帶我們?nèi)ズ＿叞ァ！惫d奮的搖著我的手說。

措施3：進行燃氣管道防腐層修復和腐蝕控制技術(shù)改造及修理。措施來源為CJJ 95—2013。實施方案為定期檢測防腐層的有效性，對防腐層失效的管道計劃性修復；對老舊金屬管道進行更換，在滿足設計工況的情況下優(yōu)先選擇PE管材和采用先進的防腐方法。

措施4：進行燃氣管道及附屬設施局部改造或全部改造。措施來源為CJJ 51—2016。實施方案為計劃性更換改造老舊設備設施，并盡量采用優(yōu)良材料。

② 管理措施

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年》中強調(diào)：大力發(fā)展職業(yè)教育，加快培養(yǎng)具有熟練技能等綜合職業(yè)能力的高素質(zhì)勞動者和技能型人才[1]。隨著社會對服務質(zhì)量和需求的變化，對人才的要求也越來越高，培養(yǎng)具有較強實踐能力的技能型人才已成為中職學校的共同目標，但如何把中職生培養(yǎng)成社會需要的高素質(zhì)的技能型人才，要進行實踐和探究。

措施5：加強燃氣管道及附屬設施的運行維護和施工配合，必要時增加巡檢頻次。措施來源為CJJ 51—2016。實施方案為監(jiān)測管道及附屬設施的腐蝕情況及有效性；對涉及影響到地下燃氣管道的工程，施工方應與燃氣供應單位共同制定保護措施；監(jiān)管單位對施工全過程進行有效安全管理。

=

措施7：定期開展燃氣管道陰極保護裝置測試和防腐層檢測。措施來源為CJJ 51—2016。實施方案為鋼質(zhì)管道防腐層破損點巡檢周期為每年1次，新投運管道的巡檢周期為每2年1次，可視具體情況進行調(diào)整。

措施8：特大降雨、地震等突發(fā)災害后，加強管道周邊巡視。措施來源為CJJ 51—2016。實施方案為在極端天氣或災害事件后，盡快摸清損害情況，專項巡檢，避免次生災害的發(fā)生。

措施9：其他管線設施破壞或沉降等突發(fā)事故后，加強管道周邊巡視。措施來源為CJJ 51—2016。實施方案為周邊其他管線設施發(fā)生事故時，可能對燃氣管道造成影響，應啟動預警，配合防范，加強巡檢，及時處置。

③ 應急措施

與此同時，多場展會同期活動也陸續(xù)拉開帷幕，思維碰撞與精彩觀點將全方位呈現(xiàn)于此次展會上。本次展會現(xiàn)場組委會還聯(lián)合參展企業(yè)共同推出了“珠江三角地區(qū)汽保精品特賣會”、“定時抽獎”、“限時競拍”等系列優(yōu)惠活動。

措施10：制定專項應急預案和現(xiàn)場處置方案，并定期開展應急演練。措施來源為GB/T 29639—2020《生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應急預案編制導則》。實施方案為根據(jù)風險評價等級制定應急預案，明確應急職責與處置流程；定期更新應急預案并開展應急演練，對演練進行分析評估。

措施11：加強專業(yè)應急隊伍建設和應急物資儲備。措施來源為GB/T 29639—2020。實施方案為對應急資源情況進行調(diào)查以確保應急資源準備充足，應急專家與應急專業(yè)隊伍能夠滿足應急處置需要，應急處置能力與燃氣供應規(guī)模及業(yè)務匹配。

措施12：設置應急值守點，合作協(xié)同完成應急處置。措施來源為GB/T 29639—2020。實施方案為按照管轄范圍，合理布置應急隊伍及值守點；燃氣供應單位的專兼職應急隊伍應與專業(yè)應急救援隊伍協(xié)同，對燃氣系統(tǒng)進行控制、修復。

.

.

匹配規(guī)則

專家系統(tǒng)中人類專家的知識想要向計算機系統(tǒng)中“專家”的知識進行轉(zhuǎn)化，需要制定相應的規(guī)則。根據(jù)網(wǎng)格綜合風險評價后的結(jié)果實施適合的管控措施，可以避免人力、物力的浪費。根據(jù)表3的分級標準，風險等級在三級及以上需要進行整改，在綜合專家意見以及相關(guān)標準后制定匹配規(guī)則，見表4。

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.

風險管控措施匹配模型構(gòu)建

① 構(gòu)建評價矩陣

高安方言中的“殺人(sat4 in13)”作為動賓結(jié)構(gòu)時，用法和含義與普通話無異，但接在其它形容詞或動詞之后時卻轉(zhuǎn)變?yōu)槌潭雀痹~，表示程度極深。例如：

同理可得后果嚴重性得分

。

評價矩陣包含網(wǎng)格綜合風險值、7項二級指標得分，以及依據(jù)表4中的條件選出的陰極保護、防腐層破損點、地震帶附近網(wǎng)格、強沉降區(qū)網(wǎng)格等4個指標。網(wǎng)格綜合風險值和二級指標得分由前文可以得出。若網(wǎng)格內(nèi)沒有有效陰極保護，賦值為1，否則為0；有防腐層破損點賦值為1，否則為0；網(wǎng)格處于地震帶附近賦值為1，否則為0；網(wǎng)格處于強沉降區(qū)賦值為1，否則為0。網(wǎng)格評價矩陣表格形式示例見表5。

② 轉(zhuǎn)化為0、1評價矩陣

臨床中,大腸潰瘍疾病患者根據(jù)其病因部位及病理變化不同,疾病發(fā)生期間在臨床中的表現(xiàn)也各不相同,對其疾病的臨床診斷造成了一定的干擾[1]。結(jié)腸鏡檢查在大腸潰瘍疾病診斷中應用,有效的促進其疾病診斷準確率的提升,具有非常積極的作用和意義。下文將以我院收治的60例內(nèi)鏡下診斷非炎癥性腸病大腸潰瘍患者為例,對其臨床特點及表現(xiàn)進行分析,以對內(nèi)鏡下診斷非炎癥性腸病大腸潰瘍的價值意義進行研究,以供參考。

——第

個三級指標的分值

③ 構(gòu)建措施矩陣

根據(jù)表4所示的條件和措施對應關(guān)系，從0、1評價矩陣中篩選出相應項目及轉(zhuǎn)化值，組成措施矩陣。以措施3為例，根據(jù)表4可知，要對網(wǎng)格內(nèi)區(qū)域采取措施3的前提是“綜合風險值大于160分”或“周圍環(huán)境指標得分大于指標最大分值的30%”或“網(wǎng)格內(nèi)存在防腐層破損點”。因此篩選出來的項目為網(wǎng)格綜合風險值、周圍環(huán)境指標和防腐層破損點，分別以

、

、

表示。構(gòu)建的措施矩陣為：

④ 規(guī)則運算

嗜鉻細胞瘤是第一種在腎上腺發(fā)現(xiàn)的腫瘤。1926年Roux首次成功地切除了嗜鉻細胞瘤,但術(shù)前并不知道患者的診斷。嗜鉻細胞瘤的手術(shù)風險比較高,直到l950年代初,其手術(shù)死亡率仍高達26%。從1960年代開始,在嗜鉻細胞瘤圍術(shù)期采用腎上腺素能受體阻滯劑酚妥拉明及更長效的酚芐明等藥,并注意到血容量的及時補充,手術(shù)的死亡率才明顯下降。近年來CT、MRI、131I-MIBG等技術(shù)的廣泛應用,診斷例數(shù)較前增多,亦有單側(cè)病變的報道[6]。

對措施矩陣進行與或規(guī)則運算，結(jié)果為1說明需要采取該措施，結(jié)果為0說明不需要采取該措施。仍以措施3為例，根據(jù)表4條件之間關(guān)系可知，需要對上述措施矩陣進行或運算，結(jié)果為1，因此需要對網(wǎng)格采取措施3。

4 應用實例

對北京市某小區(qū)鋼質(zhì)埋地燃氣管道進行風險評價并應用風險管控措施匹配模型，確定該小區(qū)需要進行哪幾種管控措施。將所研究的區(qū)域劃分為尺寸為300 m×300 m的若干網(wǎng)格，該小區(qū)涉及到7個網(wǎng)格(編號為1～7)，見圖5。小區(qū)區(qū)域內(nèi)包含若干條燃氣管道。

首先，根據(jù)網(wǎng)格化風險結(jié)構(gòu)模型中的指標，收集該小區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)，進行各指標得分計算和各網(wǎng)格綜合風險值計算，構(gòu)建網(wǎng)格評價矩陣，見表7。根據(jù)表7計算得到網(wǎng)格權(quán)重，見表8。依據(jù)多網(wǎng)格綜合風險值計算公式計算得出多網(wǎng)格綜合風險值，計算得出多網(wǎng)格的二級指標得分，進而構(gòu)建出小區(qū)評價矩陣，見表9。

根據(jù)表4將小區(qū)評價矩陣轉(zhuǎn)化為0、1評價矩陣，見表10。

根據(jù)表4的匹配規(guī)則構(gòu)建措施矩陣并進行規(guī)則運算，獲得小區(qū)的措施匹配結(jié)果，見表11。表中0為不實施，1為實施。

實地調(diào)研得知，該小區(qū)建設于1980年左右，屬于老舊小區(qū)，房屋設施陳舊，樓體質(zhì)量較差。小區(qū)內(nèi)的燃氣管道存在老化失修、防腐層破損等問題，而且人口密度大，如果出現(xiàn)燃氣安全事故將會造成非常嚴重的后果。根據(jù)風險評價結(jié)果，該小區(qū)為三級風險等級，屬于顯著危險，需要整改。風險評價結(jié)果與小區(qū)實際情況基本相符，證明了所構(gòu)建模型的有效性。

5 結(jié)論

① 構(gòu)建城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的網(wǎng)格化風險評價模型，該模型可依據(jù)管網(wǎng)及外部環(huán)境的真實數(shù)據(jù)對網(wǎng)格內(nèi)燃氣管網(wǎng)的綜合風險進行評價，并提出多網(wǎng)格綜合風險值計算方法，可對規(guī)則或不規(guī)則的各種區(qū)域進行風險評價。

② 應用專家系統(tǒng)，基于產(chǎn)生式規(guī)則構(gòu)建風險管控措施匹配模型，該模型可結(jié)合風險評價結(jié)果，針對區(qū)域內(nèi)燃氣管網(wǎng)的風險特點給出相應的解決方案。

③ 對構(gòu)建的網(wǎng)格化風險評價模型進行實例應用，對某小區(qū)進行風險評價，評價結(jié)果為三級風險等級，與該小區(qū)的實際情況相符。使用風險管控措施匹配模型，針對該小區(qū)的風險特點給出管控措施。

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