1 前言
??? 在城市燃氣工程中,實際上存在兩類不同的安全問題。一類發(fā)生在供氣源頭的規(guī)劃、設(shè)計上,如供氣不足和供氣設(shè)施的不完備使安全供氣得不到保障。例如上海市根據(jù)“西氣東輸”工程的可研報告,工程事故概率為1.68次/年,每次持續(xù)68h,城市需要承受中斷供氣的風(fēng)險。又如2005年初,北京啟動天然氣供應(yīng)應(yīng)急預(yù)案,宣稱原因是:陜京一線輸氣能力不足,受地下氣庫庫存總量限制和19年來少有的低溫天氣影響。也有城市在使用煤制人工氣時,采用燃氣替代燒煤采暖鍋爐,雖改善了城市大氣環(huán)境,但冬季必然供氣不足而在尋求對策。除自然災(zāi)害外,這類安全問題本來是不應(yīng)該發(fā)生的,在規(guī)劃設(shè)計過程中就應(yīng)該考慮。另一類由于燃氣是易燃、易爆和壓力供應(yīng)氣體,在供氣過程中發(fā)生傷亡事故,例如2006年11月19日,北京宣武門附近,正在維修的燃氣管道突然發(fā)生爆炸,兩名過路群眾受傷,報載:事故原因正在調(diào)查中等。
??? 我們國家對許多的安全問題歷來十分重視,國務(wù)院就發(fā)布了許多的規(guī)定和決定。建設(shè)部有《城市燃氣管理辦法》、《城市燃氣安全管理規(guī)定》和《燃氣燃燒器具安裝維修管理規(guī)定》等發(fā)布。各省市也有相關(guān)的管理規(guī)定,但燃氣的安全問題仍是每次會議的重要議題,且事故仍在不斷發(fā)生中。
??? 燃氣事故在各國均有發(fā)生,只要有燃氣供應(yīng),就有發(fā)生事故的可能性,但各國發(fā)生燃氣安全事故的程度有很大的不同,相比之下,發(fā)達國家的燃氣事故要少的多,因此,安全是相對的。相對安全中程度的差異,除與發(fā)布各種規(guī)定、決定有關(guān)外,還與開展燃氣安全問題研究的深度、技術(shù)水平和生產(chǎn)力水平有關(guān)。我們極少能看到有關(guān)燃氣安全的統(tǒng)計資料和燃氣安全個案的分析材料,雖然從國際統(tǒng)計資料中可找到一些線索,得到一些概念性結(jié)果,也必然與我國的實際情況有很大的差距,因為對于不同生產(chǎn)力水平下的安全狀況應(yīng)有相應(yīng)的安全要求,生產(chǎn)力的低水平和安全的高要求是不切實際的,對城市燃氣安全問題的研究應(yīng)迅速跟上。
2 事故的特征
??? 安全研究是一門綜合性的自然科學(xué),其基本理論是用來分析和解釋所有各類事故發(fā)生的內(nèi)在原因和事故發(fā)生的基本規(guī)律,從而為制造預(yù)防措施和減少損失服務(wù)。所有的研究工作都圍繞著人和物這兩個方面進行,即事故是人的不安全行為和物的不安全狀態(tài),因此,應(yīng)圍繞事故發(fā)生的必然性、隨機性和可預(yù)防性來開展研究工作。事故是一個或多個違背人的主觀愿望而發(fā)生的會給社會帶來經(jīng)濟損失,給人類帶來傷害的事件,因此事故也可以理解為某一事件的突變。導(dǎo)致事件突變的因素可歸納為自然因素、隨機因素和人為因素。因此,自然界發(fā)生的事故也可分為自然事故、隨機事故和人為事故。通常,人為事故>隨機事故>自然事故。
??? 2.1 自然事故
??? 對燃氣工業(yè)而言,自然事故通常是指地震、洪水等自然災(zāi)害對供氣所造成的影響,工程上常稱為“不可抗力”因素,因此,就人類活動的環(huán)境而言,不安全是絕對的,安全是相對的,而相對的安全程度決定于社會生產(chǎn)力的發(fā)展和人們的素質(zhì)水平。在不同的歷史時期,人類對自然災(zāi)害有不同的認(rèn)識和不同的預(yù)防措施。人類雖不能阻止自然事故的發(fā)生,但是可以減少自然事故的危害和損失。工程上按“幾十年一遇”來設(shè)計就是一種對自然事故的預(yù)防措施。美國在采用燃氣采暖時,按20年一遇的嚴(yán)寒氣候參數(shù)設(shè)計就是這類的示例。
??? 盡管每一時間段內(nèi)的自然事故給人類社會會帶來不同程度的危害,但在一定時間范圍內(nèi),如50年或100年,這類事故發(fā)生的頻率是一個常數(shù),如圖1。
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??? 2.2 隨機事故
??? 這類事故往往是由眾多事件聚合而引發(fā)的,再好的安全措施和技術(shù)也無法完全避免這類事故的發(fā)生。例如一起調(diào)壓裝置的事故,由于出廠每一調(diào)壓設(shè)備運輸?shù)桨惭b地點后的性能不可能達到百分之百的安全;安裝、使用人員不可能沒有失誤:安裝環(huán)境不可能有相同的靜止?fàn)顟B(tài)等因素,聚集在某一時刻,某一地點而引發(fā)了事故。對管道。也有材質(zhì)的非均一性、施工安裝條件、管內(nèi)壓力、土壤特性、路面動載荷的變化等因素,在某一時刻和某一地點可能引發(fā)事故。由于這類事故是由眾多不可控因素所導(dǎo)致,因此,這類隨機事件常屬于正態(tài)分布,如圖2所示。
??? 隨機事件事故發(fā)生頻率的密度函數(shù)可用下式表示:
??? 式中:
??? f—事故事件發(fā)生的頻率;
??? x—事故事件;
??? μ—在某時間發(fā)生事故的平均值;
??? σ2—事故事件的方位差值。
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