城市天然氣管道占?jí)弘[患的模糊綜合評(píng)價(jià)
作者:牛亞楠 張曉松 福鵬 張秀梅
評(píng)論: 更新日期:2012年03月29日
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3 天然氣管道占?jí)弘[患模糊綜合評(píng)價(jià)
??? 本次研究中,對(duì)燃?xì)夤艿勒級(jí)弘[患的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)參照GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)燃?xì)夤艿琅c建筑物、構(gòu)筑物、各類相鄰管道之間的水平凈距、垂直凈距的要求。
??? ① 建立因素集
??? 據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2007年底,北京市共有天然氣管道占?jí)弘[患695個(gè)。通過(guò)對(duì)管道占?jí)弘[患特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外占?jí)菏鹿食梢蚣昂蠊M(jìn)行綜合分析,本次研究確定對(duì)天然氣管道占?jí)弘[患有影響的因素主要有7個(gè),因素集:U={占?jí)何镱愋?,占?jí)盒问?,管道設(shè)計(jì)壓力,管徑,管材,使用時(shí)間,占?jí)弘[患發(fā)生區(qū)域}。
??? ② 建立評(píng)價(jià)集
??? 本次研究中將占?jí)弘[患的危險(xiǎn)程度分為5級(jí),即評(píng)價(jià)集:V={極大,較大,一般,較小,極小}。
??? ③ 建立因素權(quán)重向量
??? 確定各評(píng)價(jià)因素權(quán)重的常用方法有專家調(diào)查法、層次分析法、故障樹法等,綜合考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)的科學(xué)性、客觀性、針對(duì)性、可操作性,本文采用專家調(diào)查法確定權(quán)重。專家調(diào)查法是確定事件發(fā)生概率的常用方法之一,該方法通過(guò)選擇一定人數(shù)的專家組成評(píng)價(jià)小組,由分析人員把要評(píng)價(jià)的內(nèi)容設(shè)計(jì)成含義明確的評(píng)價(jià)意見征詢表,采用書面通信的方式請(qǐng)專家回答咨詢,由專家根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)評(píng)價(jià)事件發(fā)生的危險(xiǎn)程度做出判斷。影響因素權(quán)重評(píng)價(jià)意見征詢空白表見表2。
??? 本次研究課題組從專家?guī)熘须S機(jī)選取城市燃?xì)膺\(yùn)行、管理、安全評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)等領(lǐng)域?qū)<腋?位,共計(jì)12位專家組成天然氣管道占?jí)弘[患影響因素權(quán)重評(píng)價(jià)小組對(duì)各因素進(jìn)行評(píng)價(jià),并對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行處理。令評(píng)價(jià)等級(jí)V={極大,較大,一般,較小,極小}對(duì)應(yīng)分值為V={9,7,5,3,1},將專家評(píng)分值取算術(shù)平均后再進(jìn)行歸一化處理,即得到各因素權(quán)重的最終結(jié)果。影響因素權(quán)重向量:E=(0.22,0.16,0.17,0.09,0.06,0.17,0.13)
表2 影響因素權(quán)重評(píng)價(jià)意見征詢空白表
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危險(xiǎn)程度 | 占?jí)何镱愋?/div> | 占?jí)盒问?/div> | 管道設(shè)計(jì)壓力 | 管徑 | 管材 | 使用時(shí)間 | 占?jí)弘[患發(fā)生區(qū)域 |
極大 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
較大 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
一般 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
較小 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
極小 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
注:請(qǐng)?jiān)谡J(rèn)為合適的等級(jí)上打“√”。 |
???④ 建立模糊關(guān)系矩陣
根據(jù)北京市天然氣輸配管網(wǎng)現(xiàn)狀和管道占?jí)弘[患調(diào)差結(jié)果,確定每種因素的水平,見表3。
與因素權(quán)重向量的確定方法相似,仍使用專家調(diào)查法對(duì)各因素水平對(duì)應(yīng)的評(píng)分值進(jìn)行評(píng)價(jià)。為了避免專家評(píng)分法中主觀因素對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的負(fù)面影響,選擇與影響因素權(quán)重評(píng)價(jià)專家組不同的專家,仍包括城市燃?xì)膺\(yùn)行、管理、安全評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)等領(lǐng)域?qū)<?,?位,共計(jì)16位專家。以天然氣管道占?jí)弘[患中管道設(shè)計(jì)壓力因素為例,管道設(shè)計(jì)壓力對(duì)隱患影響程度專家意見征詢空白見表4。
令評(píng)價(jià)等級(jí)V={極大,較大,一般,較小,極?。龑?duì)應(yīng)分值V={9,7,5,3,1},將專家評(píng)分值取算術(shù)平均后再進(jìn)行歸一化處理,即得到各因素水平評(píng)分值的最終結(jié)果。將管道占?jí)弘[患對(duì)應(yīng)某因素uk的相應(yīng)水平的評(píng)分值x代入三角形隸屬度函數(shù)中,可得到占?jí)弘[患某因素uk的單因素評(píng)價(jià)向量。構(gòu)造三角形隸屬函數(shù)[4],其函數(shù)形式為:
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表3 因素水平
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影響因素名稱 | 因素水平 |
占?jí)何镱愋?/div> | 磚混樓房 | 磚混平房 | 輕體建筑物 | 構(gòu)筑物 | 市政設(shè)施 | 其他 | — |
占?jí)盒问?/div> | 壓線 | 近線 | — | — | — | — | — |
管道設(shè)計(jì)壓力 | 高壓A | 高壓B | 次高壓A | 中壓 | 低壓 | — | — |
管徑D | D>700mm | 500mm≤D<700mm | 400mm≤D<500mm | 300mm≤D<400mm | 200mm≤D<300mm | 100mm≤D<200mm | D<100mm |
管材a | 焦化廠鋼管 | 首鋼公司鋼管 | 燃?xì)饧瘓F(tuán)鋼管 | PE管 | — | — | — |
使用時(shí)間/a | >40 | 30~40 | 20~30 | 10~20 | <10 | — | — |
占?jí)弘[患發(fā)生區(qū)域 | 四環(huán)路以內(nèi) | 四環(huán)至 五環(huán)之間 | 五環(huán)路以外 | — | — | — | — |
?? 注a:北京市天然氣管網(wǎng)鋼管系統(tǒng)中,除由北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)敷設(shè)外,另有部分鋼管為20世紀(jì)90年代首鋼公司與北京焦化廠敷設(shè),該部分管道在管材選擇、施工工藝要求、施工質(zhì)量管理上與北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)敷設(shè)的管道均存在一定差異,因此將鋼管管材細(xì)分為3類:燃?xì)饧瘓F(tuán)鋼管、首鋼公司鋼管、焦化廠鋼管。 |
表4 管道設(shè)計(jì)壓力對(duì)隱患影響程度專家意見征詢空白表
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危險(xiǎn)程度 | 高壓A | 高壓B | 次高壓A | 中壓 | 低壓 |
極大 | ? | ? | ? | ? | ? |
較大 | ? | ? | ? | ? | ? |
一般 | ? | ? | ? | ? | ? |
較小 | ? | ? | ? | ? | ? |
極小 | ? | ? | ? | ? | ? |
注:[1]請(qǐng)?jiān)谡J(rèn)為合適的等級(jí)上打“√”。 [2]表中設(shè)計(jì)壓力為目前北京市天然氣輸配系統(tǒng)中使用的設(shè)計(jì)壓力。 |
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式中x——專家評(píng)分值,x∈[0,10]
??? f1(x)、f2(x)、f3(x)、f4(x)、f5(x)——隸屬度函數(shù),依次為被評(píng)價(jià)因素對(duì)評(píng)價(jià)集V的5個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度
??? 因此,占?jí)弘[患某因素uk的單因素評(píng)價(jià)向量為:(fk1(x)、fk2(x)、fk3(x)、fk4(x)、fk5(x))。模糊關(guān)系矩陣R的表達(dá)式為:
???R=[fkl(x)]7×5
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