摘要:结合燃气调压站的系统构成及功能属性,将燃气调压站进行合理划分,确定燃气调压站的震害经济损失评估方法,开发了经济损失评估软件。
关键词:燃气调压站; 震害经济损失评估; 评估软件
Economic Loss Assessment for Earthquake Damage to Gas Regulator Station and Assessment Software Development
Abstract: Gas regulator station is reasonably divided based Oil its system composition and functional attribute.The method of economic loss assessment for earthquake damage to gas regulator station is determined,and the economic loss assessment software is developed.
Key words: gas regulator station;economic loss assessment for earthquake damage;assessment software
1 概述
近年来地震灾害频繁发生,如汶川地震、玉树地震等,带来了巨大的经济损失和人员伤亡。地震灾害损失评估是指地震发生后,对地震灾害损失的大小进行科学地统计和估计。损失评估结果既是地震应急救援和决策的基础,又是地震灾区恢复重建的重要依据[1-3]。
汶川地震中,由于缺乏生命线工程和工业企业震害损失调查评估的具体方法和统一标准,地震现场的地震损失调查评估费时费力,所得到的结果说服力不强,各有关行业的调查结果十分混乱,概念和边界不清晰。这表明现行的大震生命线工程及工业企业灾害损失评估方法无法满足实际需求,急需对现有的地震灾害损失评估模型和方法进行补充、修正和完善[4]。
由中国地震局工程力学所牵头、国内多家科研设计单位参加的“大震生命线工程灾害损失评估新技术研究”课题,旨在建立实用的交通、电力、供水、供热、燃气、通信等行业以及工业企业大震灾害损失评估技术,预期研究成果对提升地震行业可持续发展能力,推进地震科技创新将起到积极的作用。
2 燃气调压站系统划分
燃气调压站以“座”为单位进行经济损失评估,每座调压站分为燃气工艺、建筑及配套、电气及自控3个系统,对这3个系统分别进行破坏等级划分。根据工艺系统构成及功能情况,燃气工艺系统可以划分为调压器组、过滤器、计量设备、阀门、工艺管道、其他工艺设备等6个子系统[5];建筑及配套系统中,建筑包括调压站站区内值班及生活用房土建工程、道路围墙及设备基础,市政主要包括供暖、通风、给排水、消防、雨水工程等;电气及自控系统中,电气主要指站区内的动力及照明设施,自控主要指除计量设备外的变送器、就地显示表、监控系统等自控设施。
3燃气调压站震害经济损失评估方法
本文主要针对震后燃气调压站的直接经济损失进行研究,反映为总损失比例对应下的重置费用。其中总损失比例表现为震后燃气调压站的整体损失比例,重置费用可以用新建该规模燃气调压站的建设费用来衡量。
燃气工艺系统中调压器组、过滤器、计量设备重置费用是指对应设备的购置费用及安装费用;阀门重置费用是指站区内过滤区、调压区、计量区等不同功能区全部不同规格型号阀门的购置及安装费用;工艺管道重置费用主要是指站区内连接各个功能区的地上、地下管子和管件的购置及安装费用;其他工艺设备重置费用主要是指燃气工艺系统中波纹管、非标制作管件、阻火器、厂站自用调压箱等设备的购置费用及安装费用。建筑及配套系统重置费用是指相关建筑、供暖通风、给排水等的材料及工程建设费用。电气及自控系统重置费用主要是指动力、照明、远传监控等设备的购置及安装费用。
燃气调压站的直接经济损失计算公式为:
L=Cl (1)
式中 L——燃气调压站的直接经济损失,元
C——燃气调压站的整体重置费用,元
l——燃气调压站的总损失比例
燃气调压站的总损失比例l可以通过对各构成子系统的损失情况分别计算并汇总得出,公式为:
式中al,a2,a3——燃气调压站中燃气工艺、建筑及配套、电气及自控系统的重置费用比重,即各系统重置费用占调压站整体重置费用的比重
l1(i),l2(i),l3(i)——燃气调压站中燃气工艺、建筑及配套、电气及自控系统在地震烈度为i度(i为Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ,Ⅸ或X)时的损失比例,即震后燃气调压站的各系统直接经济损失占其重置费用的比重
a11,al2,…,al6——燃气工艺系统中调压器组、过滤器、计量设备、阀门、工艺管道、其他工艺设备6个子系统的重置费用比重
l11(i),l12(i),…,l16(i)——燃气工艺系统中调压器组、过滤器、计量设备、阀门、工艺管道、其他工艺设备6个子系统在地震烈度为i度时的损失比例
燃气调压站中燃气工艺、电气及自控两个系统在不同地震烈度下的破坏等级划分为基本完好、中度破坏、完全破坏3个破坏等级;建筑及配套系统在不同地震烈度下的破坏等级划分为基本完好、轻微破坏、中度破坏、严重破坏和完全破坏5个破坏等级。建筑及配套、电气及自控两个系统的损失比例l2(i),l3(i)的计算公式为:
式中 p21,p22,…,p25——燃气调压站中建筑及配套系统地震后在5个破坏等级下的损失比例
β21(i),β22 (i),…,β25(i)——燃气调压站中建筑及配套系统在地震烈度为i度时,基本完好、轻微破坏、中度破坏、严重破坏和完全破坏5种情况的发生概率
p31,p32,p33——燃气调压站中电气及自控系统地震后在3个破坏等级下的损失比例
β31 (i),β32 (i),β33(i)——燃气调压站中电气及自控系统在地震烈度为i度时,基本完好、中度破坏、完全破坏3种情况的发生概率
同理,燃气工艺系统中调压器组、过滤器、计量设备、阀门、工艺管道、其他工艺设备6个子系统的损失比例l11(i),l12(i),…,l16(i)的计算公式为:
式中 l1k(i)——燃气工艺系统中调压器组、过滤器、计量设备、阀门、工艺管道、其他工艺设备6个子系统(k=1,2,…,6)的损失比例
p11,pl2,pl3——燃气工艺系统中调压器组、过滤器、计量设备、阀门、工艺管道、其他工艺设备6个子系统震后在基本完好、中度破坏、完全破坏3种情况下的损失比例
β1k1(i),β1k2(i),β1k3(i)——燃气工艺系统中调压器组、过滤器、计量设备、阀门、工艺管道、其他工艺设备6个子系统在地震烈度为i度时,基本完好、中度破坏、完全破坏3种情况的发生概率
4 燃气调压站震害经济损失评估软件开发
根据以上燃气调压站震害经济损失评估方法,采用Visual Basic语言编写燃气调压站震害经济损失评估软件。
①燃气调压站震害经济损失评估模块
燃气调压站震害经济损失评估模块可实现在确定地震烈度的基础上,选择调压站规模、输入调压站重置费用,计算震后调压站经济损失的功能。模块界面见图l。
在模块界面窗体上设置地震烈度下拉框控件(Combo Box)、调压站规模下拉框控件(Combo Box)、重置费用输入文本框控件(Text Box)各1个,在窗体Load事件代码中对各控件赋初值。
当分别选择地震烈度、调压站规模并输入调压站重置费用后,点击“计算结果汇总”选项卡,软件将给出调压站的震害经济损失,并辅以彩色柱状图显示。计算结果显示界面见图2。
②调压站参数设置模块
为实现上述软件功能,需按照本文第3章的内容设置相应的基础参数,并且这些参数可被编辑、存储。该功能模块的界面见图3。
参考文献:
[1] 叶珊珊,翟国方.地震经济损失评估研究综述[J].地理科学进展,2010(6):46-54.
[2] 周光全,毛燕,施伟华.云南地区地震受灾人口与经济损失评估[J].地震研究,2004(1):89-94.
[3] 周光全,卢永坤,非明伦,等.地震灾害损失初步评估方法研究[J].地震研究,2010(1):92-99.
[4] 段洁仪,刘芃,陆景慧.供热管网地震破坏等级划分探讨[J].煤气与热力,2013,33(1):Al8-A20.
[5] 魏瑶,渠颖.天然气调压站安全评价,与管理[J].煤气与热力,2010,30(10):B41-B44.
本文作者:杨炯 段洁仪 陆景慧 郭艳红 薛海强 赵亮 梁玉辉
作者单位:北京市煤气热力工程设计院有限公司
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