基于AHP城镇钢质燃气管道老化评估方法.pdf
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1、第 39 卷 增刊 2 安全管理与完整性13基于 AH P 城镇钢质燃气管道老化评估方法李 童1,2 左冠星1,2 王 震3 宋冬寒3(1.国家市场监管重点实验室(西部复杂环境机电设备安全)重庆 401121)(2.重庆市特种设备检测研究院 重庆 401121)(3.重庆燃气集团股份有限公司 重庆 400200)摘 要:针对重庆市城镇燃气管道老化改造问题,提出了一种基于 AHP 层次分析法的老化评估体系。该方法通过管道材质、使用年限、安全间距、阴极保护、外防腐层破损情况、管道腐蚀与泄漏情况等因素进行综合评价,通过标度赋值、一致性检验确立权重和分值。结合风险评估模型和老化评价体系,确立了对应的风
2、险等级和改造措施,可为重庆城镇燃气管道老化更新改造提供一定参考。关键词:层次分析法(AHP)老化评估 城镇燃气Aging Assessment Method of Urban Gas Pipeline Based on AHPLi Tong1,2 Zuo Guanxing1,2 Wang Zhen3 Song Donghan3(1.Key Laboratory of Electromechanical Equipment Security in Western Complex Environment for State Market Regulation Chongqing 401121)(2
3、.Chongqing Special Equipment Inspection and Research Institute Chongqing 401121)(3.Chongqing Gas Group Co.,Ltd.Chongqing 400200)Abstract According to Chongqing urban gas pipeline aging problem,this paper puts forward a kind of aging evaluation system based on analytic hierarchy process(AHP).In this
4、method,the factors such as pipeline material,service life,safety distance,cathodic protection,external anticorrosion coating damage,pipeline corrosion and leakage are comprehensively evaluated,and the weight and score are established through scale assignment and consistency test.Combined with the ri
5、sk assessment model and aging evaluation system,the corresponding risk levels and renovation measures are established to guide the implementation of aging and renovation of Chongqing urban gas pipelines.Keywords Analytic hierarchy process(AHP)Aging assessment Urban gas中图分类号:X933.4 文献标志码:B文章编号:1673-2
6、57X(2023)S2-0013-05 DOI:10.3969/j.issn.1673-257X.2023.S2.003作者简介:李童(1986 ),男,硕士,高级工程师,从事压力管道基于风险的检验、埋地管道非开挖检测技术研究工作。通讯作者:李童,E-mail:。(收稿日期:2022-10-17)城镇燃气管道老化更新改造是重大民生工程和发展工程,有利于切实维护人民群众生命财产安全,有利于维护城市安全运行,有利于促进有效投资、扩大国内需求,对满足人民群众美好生活需要、推动城市更新、促进城市高质量发展具有十分重要的意义。为有序开展城镇燃气管道老化评估工作,加快城镇(含县城,下同)燃气管道老化更新改
7、造,本文结合重庆市埋地钢质燃气管道的特点,通过管道材质、使用年限、安全间距、阴极保护、外防腐层破损情况、管道腐蚀与泄漏情况等进行综合评价,形成适合重庆市埋地钢质燃气管道老化评估体系,指导老化更新改造的实施。1 城镇燃气埋地钢质管道老化评估体系1.1 评估单元的划分结合重庆市城镇燃气管道特点,评估单元的划分遵循“同材质、同时段”的原则进行,其中市政燃气管道按照同一设计压力、同一材质的 2 个分隔阀之间管道划分为一段,在管段中原则不超过 5 km 划分为一个评估单元,同时根据建筑物密度和重要程度、安全管理与完整性14人口密度、迁改修补等实际情况也可细分为多个评估 单元1。1.2 评估方法管道运行风
8、险值等于管道失效可能性得分与失效后果得分的乘积,风险值 R 的计算按照风险评估 模型,见式(1):(1)RSC?式中:S失效可能性评价得分,见式(2);C失效后果评价得分,由各评分项分别确定,见式(3)。(2)SSiin?1(3)CCiin?1其中 S 失效可能性和 C 失效后果的各评分项因素和分值采用专家打分法,由评估专家小组确定。各评分项的权重则采用 AHP 层次分析法计算所得,最后计算出风险值R的总分值,确立对应的风险等级和改造措施。1.3 失效可能性和失效后果评价指标依据影响埋地钢质管道老化评价因素,建立失效可能性、失效后果评价分项一级、二级指标,见表1、表 2。评价目标一级指标二级指
9、标失效可能性评价 S隐患情况 S1占压 S11圈围 S12与建构筑物或相邻管道的净距 S13管道敷设情况 S2管道埋深 S21穿跨越 S22警示标识 S23管道及附属设施本体情况 S3接口质量(焊接、熔接)S31壁厚 S32防腐类型 S33使用年限 S34管道运维情况 S4阴极保护 S41保压试验 S42泄漏抢险频次 S43防腐层检测 S44管道外部环境 S5土壤电阻率 S51土壤 pH 值 S52杂散电流 S53地质灾害 S54深根植被(5 m)S55表 1 失效可能性评价指标评价目标一级指标二级指标失效后果评价 C周边环境 C1管线周边存在密闭空间,燃气泄漏后容易积聚的管线周边存在火源、易
10、燃易爆物的泄漏后无燃烧、燃爆风险的人口密度 C2可能的泄漏处是荒无人烟地区可能的泄漏处 1.6 km 长度范围内,管道区段两侧各200 m 的范围内,人口数量 1,100)可能的泄漏处 1.6 km 长度范围内,管道区段两侧各200 m 的范围内,人口数量 100,300)可能的泄漏处 1.6 km 长度范围内,管道区段两侧各200 m 的范围内,人口数量 300,500)可能的泄漏处 1.6 km 长度范围内,管道区段两侧各200 m 的范围内,人口数量 500财产密度 C3可能的泄漏处是荒无人烟地区可能的泄漏处 1.6 km 长度范围内,管道区段两侧各200 m 的范围内,大多为农业生产区
11、可能的泄漏处 1.6 km 长度范围内,管道区段两侧各200 m 的范围内,大多为住宅、宾馆、娱乐休闲地可能的泄漏处 1.6 km 长度范围内,管道区段两侧各200 m 的范围内,大多为商业区可能的泄漏处 1.6 km 长度范围内,管道区段两侧各200 m 的范围内,大多为仓库、码头、车站等可能的泄漏处 1.6 km 长度范围内,管道区段两侧各200 m 的范围内,大多为工业生产、住宅区泄漏原因 C4最可能的泄漏原因是焊接质量、腐蚀穿孔最可能的泄漏原因是自然灾害抢修时间 C5抢修时间 1 天抢修时间 1 天,2 天)抢修时间 2 天,4 天)抢修时间 4 天,7 天)抢修时间 7 天供应中断的
12、影响范围和程度 C6不影响或者基本不影响终端用户的供应中断影响终端用户 1 万户以下的供应中断影响终端用户 1 万户以上、5 万户以下的供应中断影响终端用户 5 万户以上、10 万户以下的供应中断影响终端用户 10 万户以上的表 2 失效后果评价指标1.4 基于 AHP 的指标权重分析层 次 分 析 法(Analytic Hierarchy Process,简 称AHP)作为一种实用的多方案或多目标的决策方法,被广泛运用于各种风险分析与评价,以及各种系统、模型的综合评价2。层次分析法的优点就是将定量和定性有机结合在一起,在决策过程中,先找出主要因素,然后按照其内部组织构成层次模型,再进行两两比
13、较,通过计算得出各个因素的相对重要程度,最后进行综合分析。1.5 构造判断矩阵根据表 1、表 2 的层次结构,应用 1-9 标度法,逐一对每一层次的指标进行相对重要性的定性描述,同时赋予标度值,见表 3。一级指标及二级指标的比较判断矩阵标度值见表 4表 10。第 39 卷 增刊 2 安全管理与完整性15SS1S2S3S4S5S1151/61/72S21/511/71/81/3S36711/34S478316S51/231/41/61S1S11S12S13S11154S121/511/2S131/421S2S21S22S23S21147S221/413S231/71/31S3S31S32S33S
14、34S311115S321115S331115S341/51/51/51S4S41S42S43S44S4111/31/51/2S42311/33S435315S4421/31/51S5S51S52S53S54S55S5111/31/51/71/4S52311/51/71/3S535511/53S541/77516S55431/31/61标度含义1Gi与 Gj同样重要3Gi比 Gj稍微重要5Gi比 Gj重要7Gi比 Gj重要得多9Gi比 Gj重要的非常多2,4,6,8Gi比 Gj在上述两个相邻比较等级之间的折中值1,1/2,.,1/9Gi与 Gj相比和上述结果相反表 3 1-9 标度法矩阵表 4
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