结构重要度分析是分析基本事件对顶上事件影响的程度。根据事故树结构重要度判断原则，单事件最小割集基本事件结构重要度最大，再根据各基本事件在最小割集中出现的频率，按照结构重要系数计算公式得出^[4]：  

2 控制措施

2.1 制定安全事故应急预案

根据事故树（图 1）分析得知，管材本身缺陷、腐蚀破坏、建设施工缺陷、第三方破坏、操作不当、管理不善、环境因素等都可能造成火灾扩大事故。最小割集中只要一项发生，事故就会发生；组成事故树的最小割集为 1～2 个基本事件，导致事故发生所需的事件少。因此，燃气输配管道泄漏事故发生的类型多、途径多、危险大。

在铺设燃气管道的同时，应制定相应的城市燃气安全事故应急预案。当存在各类泄漏事故风险时，可加强管道检查监护，及时发现危险源，并采取预防纠正措施。按照应急事件及可能影响的范围和后果制定事故处理决策程序和报告程序，对燃气突发事故的等级、处置程序、应急指挥、组织保障、信息传递、物资调运、善后处理、信息发布等作出明确规定，并定期进行演练，保证抢险人员、工具处于良好工作状态，坚持 24 h抢险值班制，抢险电话和市政府 110、119 电话联动，确保应急救援工作有条不紊、快速及时。环境因素导致泄漏的最小割集为单个事件，基本事件X₃₉～X₄₂结构重要度最大，属于人力不可抗拒因素。对于有可能发生地震、台风破坏、洪水、地基不均匀等自然意外灾害的地区，燃气安全事故应急预案的制定尤为重要。

2.2 提高管材及其附属设备质量

从事故树的最小割集来看，管材本身缺陷导致泄漏事故的最小割集包括 6 项，是由基本事件X₁～X₇产生的，必须严格控制此类基本事件。这就需要合理选材，依据国家和地方相关规范和标准，严格执行相关设计要求，合理选用城市燃气输配管道的压力等级，保证管道耐压强度符合设计要求，并按照用气量、土壤、环境等具体情况选择合适的管道材质及规格^[5]。

压缩天然气管道的机械设备、阀门、连接、安全附件应符合相关要求：外径大于 28 mm 的采用焊接，与设备、阀门的连接宜采用法兰；外径小于或等于 28 mm的管道及其与设备、阀门的连接可采用双卡套接头、法兰或椎管螺纹连接。液化石油气管道应采用钢管，并符合 GB 50028－2006《城镇燃气设计规范》、GB/T8163－1999《流体输送用无缝钢管》及 GB/T 3091－2008《流体输送用焊接钢管》的相关要求，其设备、管道严禁采用灰口铸铁阀门及附件，尤其在寒冷地区应采用钢制阀门及附件；温度低于 -20 ℃的液化天然气管道应采用奥氏体不锈钢无缝钢管，并符合 GB/T14876－2002《流体输送用不锈钢无缝钢管》的规定，宜采用焊接连接和自然补偿方式，保温材料应采用阻燃材料。液态天然气管道上的两个切断阀之间必须设置安全阀。卸车口的进液管道应设置止回阀。燃气管道在加工及运输过程中，易受到撞击和挤压，出现各种伤痕。因此，在采购管道时，施工单位应进行严格筛选，并按照规范进行储存和堆放；在投入使用前，公用、劳动、技术部门应联合对所选用的管材设备（特别是高压管材及设备）进一步检查，一旦发现损伤处超过规范允许值，则禁止投入使用；质检人员应在管道回填土方前，进行现场检查。

2.3 降低管道腐蚀风险

从事故树的最小割集来看，腐蚀破坏的最小割集较多，包括 8 项，是导致燃气输配管道泄漏事故的重要因素之一，故必须严格控制导致事故发生的基本事件X₈～X₁₆。管道防腐的具体措施，可参照 CJJ 95－2003《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》、QB-CNCEC J050105－2004《设备、管道防腐施工工艺标准》的有关要求。

埋地燃气管道必须采取阴极保护，对腐蚀反应进行积极的干预，保证被保护金属体的电化学均匀性，抑制腐蚀电池的产生。阴极保护不仅适用于新管道的防护，也可用于旧管道的改造和延寿。

埋地燃气管道宜采用有机内涂层防腐，其化学性质稳定，形成良好的绝缘层，减弱杂散电流腐蚀，不易滋生细菌和霉菌，防止腐蚀结垢，并具有良好的加工成型性能，可在含硫化氢、高温高压、盐层等恶劣条件下工作，寿命比未加涂层管道高出 2～3 倍。

埋地钢管外防腐涂装技术有石油沥青防腐层、环氧煤沥青防腐涂层、煤焦油瓷漆防腐涂层、聚乙烯粘胶带、熔结环氧粉末防腐涂层、二层 PE 防腐涂层，三层PE 防腐涂层、聚氨酯硬质泡沫塑料防腐保温复合结构等，后 3 种方法是通常使用的方法，我国目前新建管道

外壁防腐材料通常使用三层 PE。

2.4 消除建设施工隐患

根据事故树的最小割集，建设施工缺陷造成燃气输配管道泄漏事故的最小割集达 11 项，事故发生原因最多，因此必须严格控制基本事件X₉、X₁₇～X₂₇，消除建设施工隐患。

对于城镇燃气管网的建设，规划、城建、市政等相关单位应进行统一规划，在充分考虑燃气管道安全运行的基础上，制定符合城镇发展的燃气管网布置方案。城市燃气工程的位置排布应符合国家规范和标准的要求，不得从大型构筑物（不包括架空的建筑物和大型构筑物）、高速公路快车道等下面穿越。城镇燃气管网施工单位应充分做好与规划、城建、市政、公用、劳动、电力、电信、消防等专门机构的协调工作，搜集该路段其他埋地管道、埋地电缆的铺设信息，以及该时间段同时施工项目信息，相互配合，协调施工，排除由于交叉施工或者盲目施工带来的破坏性后果。

目前，我国针对燃气管道施工，制定了较完善的规范，包括 GB 50028－2006《城镇燃气设计规范》、CJJ 33－2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》、GB 50236－98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》等；针对不同管材，还有 CJJ 95－2003《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》、CJJ 63－2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》等，大大降低了燃气管道建设施工事故风险。

    《工程建设监理的规定》、《中华人民共和国招标投标法》提出了“安全措施在设计中确定、在施工中保证、在验收中把关、在运行中实施”原则，应加强图纸会审和技术交底工作，严格审批施工单位的施工方案、技术措施、安全文明生产措施；审核施工单位使用的原材料、设备是否合格；严格要求施工单位按规范施工，其施工员、质检员认真填写每道工序的原始记录，监理或建设单位施工员给予核查、签认；应按照审批后的图纸进行施工，不得随意改变原施工方案，确实需要改变的，应由设计院进行设计，经审批后方可继续施工；对已竣工工程严格按规范验收。做到燃气设施施工前、施工中、施工后都处于受控状态，提高施工质量^[6]。

2.5 严防第三方破坏

从事故树的最小割集来看，第三方破坏造成燃气输配管道泄漏的最小割集有 8 项，事故发生途径较多，因此必须严格控制基本事件X₂₂～X₂₆、X₂₈～X₃₁。

应制定适合本地区的燃气管道设施保护的法律法规，使燃气管道设施保护有法可依、违法必纠。依法对违章占压燃气管道、燃气设施的建（构）筑物进行清理和拆除，消除不安全隐患，杜绝因违章占压燃气管道引发的恶性事故。

2.6 加强安全教育和培训

在事故树的最小割集中，操作不当造成燃气输配管道泄漏事故的最小割集有 4 项，必须严格控制基本事件X₃₂～X₃₆。

应加强操作人员的安全教育和培训工作，要求掌握带气操作时防止燃气燃烧、爆炸的技术措施，对置换、碰接、带气动火等容易发生事故的操作严格坚持作业审批制度，做到每次作业有方案、现场有监护。将燃气管网的安全事故类型装订成册，定期对职工及其他相关从业人员进行安全教育。加强燃气规范和标准的学习，将其与实际情况相结合，制定详细操作规程，并加强贯彻落实。

2.7 加强安全管理

从事故树的最小割集来看，管理不善造成燃气输配管道泄漏的最小割集有 2 项，由基本事件X₃₁、X₃₈和X₃₁产生。从事故树结构重要度分析得知，管材本身缺陷的基本事件X₇、腐蚀破坏的基本事件X₁₆、建设施工缺陷的基本事件X₂₇、第三方破坏的基本事件X₃₁均与安全管理有关，并且具有较大的结构重要度。可见，加强燃气输配管道的安全管理，控制上述基本事件，是防止燃气泄漏事故发生的重要方法。

（1）做好旧管道的修复改造工作。我国部分城市的燃气管道采用了灰口铸铁管和落后的管道设施，敷设的埋地管道都已进入了“老龄期”，根据建设部组织编制的“全国城市燃气管网改造规划”通知规定，全国地级以上设市城市使用年限超过 15 年的燃气管道，以

及有严重安全隐患的燃气管道或因燃气发展和天然气进入城市后需要改造的管道均需要进行安全的修复改造，提高其运行效率和安全性。

（2）健全各项燃气管道安全管理机制，包括：管道协调施工机制，避免地下管道交叉施工；管道巡线机制，配备专业人员定期沿线巡查；隐患上报及处理机制，发现安全隐患及时采取措施予以处理；健全安全监测机制，加强对管道泄漏、管道附近各类施工影响、管道占压、管道穿越土壤层是否有开裂等自然灾害进行有效监测。

（3）建立专业的巡线队伍，为其配备性能优良、适合日常巡线使用的便携式燃气泄漏检测仪器。根据管道竣工年限、泄漏抢修记录等管网基础技术信息，将管网泄漏巡检工作分级，制定各级别燃气管道的巡检方式。一旦发现泄漏怀疑区域，则交由专业抢修队伍负责详查泄漏点，并完成管网抢修工作。

（4）建立燃气管道的运行档案，作好旧有在役管道的普查建档工作，与新建的城市燃气管道的有关资料一起纳入规范化、科学化管理的范畴，实施有效的动态管理。

（5）推进城市燃气管网信息化系统建设，建立城市燃气管网 SCADA 及 GIS 系统。SCADA 系统是以计算机为基础的自动化系统，当有管道泄漏或者产生事故隐患等异常情况时，能够及时显示状态的不正常变化，及时发出信号和进行记录打印，并迅速查找原因，排除故障。GIS 是利用现代计算机图形和数据库技术，用以输入、编辑、分析、储存及显示空间及其属性的地理资料系统，利用计算机完成对燃气管道及其附属设施的数据管理，实现对管网数据进行查寻和统计、管道的运行管理、故障处理、设备更换管理、管道辅助设计、档案管理等功能。SCADA 和 GIS 两大系统应有机地结合起来，充分利用各自的信息数据，发挥信息化管理的优异功能，提高燃气企业管理水平，保证城市管网系统的安全运行。

3 结束语

从管道燃气发生燃烧、爆炸、中毒等恶性事故的条件来看，控制事故的关键是控制燃气的泄漏。对燃气输配管道泄漏事故树的分析表明，燃气输配管道泄漏包括管材本身缺陷、腐蚀破坏、建设施工缺陷、第三方破坏、操作不当、管理不善、环境因素 7 种事故类型，事

故树的最小割集有 43 项之多。事故发生的途径多，其中建设施工缺陷、腐蚀破坏、第三方破坏、管材本身缺陷事故尤为突出。组成事故树的最小割集为 1～2 个基本事件，导致事故发生所需的事件少，事故发生风险大，其中环境因素导致泄漏的基本事件属于人力不可抗拒因素，结构重要度最大；施工检查、监管巡检、防腐验收检测、材料安全检查、安全教育培训等基本事件结构重要度次之；管材本身缺陷、腐蚀破坏、建设施工缺陷、第三方破坏、操作不当、管理不善导致泄漏的基本事件均有一定的结构重要度。为此，必须认真研究燃气输配管道泄漏事故风险，采取相应的安全技术措施，大力做好燃气输配管道的安全工作，预防和控制事故发生，使燃气更好的造福于人类。

参考文献：

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[6] 李帆. 燃气工程施工技术[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2007：89-150.

(本文作者：黄郑华 河北廊坊武警学院，河北廊坊 065000)