输气管道第三方破坏风险评估体系构建

输气管道输送距离远，途经环境复杂，沿途人烟稠密，使第三方破坏行为可能带来的风险表现出隐蔽性，突发性和连锁性。在我国城镇化进程不断加快和基础设施建设规模不断扩大的大环境下，第三方在管道周围施工操作频繁，由于检测失误和安全意识淡薄等原因导致管道损坏的现象屡有发生。与此同时，由于管道沿线治安环境的不同和法律法规实施力度的不均衡，第三方破坏风险不可控程度进一步增强。既有风险评估手段具有指标体系不够完善和权重分配主观性较强等局限性，因此构建多维度，动态化风险评估体系已成为增强输气管道保障韧性研究的重点问题。

一、输气管道第三方破坏风险评估基础认知

输气管道是能源输送过程中关键的基础设施，受到诸多威胁，而第三方破坏已经成为造成管道故障的主要原因之一。第三方破坏行为包括非法施工，蓄意破坏和违规占压，不仅可能导致天然气泄漏和火灾爆炸事故的发生，危及人民群众的生命和财产安全，而且还可能导致能源供应的中断和社会经济的稳定[1]。

第三方破坏风险影响因素错综复杂，种类繁多。在外部环境方面，管道所经地区人口密度，施工活动的频繁程度和地方监管力度均对第三方破坏风险有明显影响。比如在人口稠密的城市区域中，各种市政工程，建筑施工越来越多，管道无意中受到损坏的可能性也越来越高；而且监管较弱的区域，违规占压管道和私自挖掘行为可能比较容易。就管道本身特性来说，管道埋深，材质，防腐性能和运行年限也决定着管道受到第三方损害后的易损性。新铺管道因其防腐性能比较好而能够一定程度上抵抗外界机械损伤；而且经过多年运营的老旧管道也会因为腐蚀等原因而更易受到第三方损坏发生泄漏等意外情况。

二、输气管道第三方破坏风险评估体系构建

（一）评估指标体系建立

构建科学合理的评估指标体系是风险评估的核心基础。综合考虑第三方破坏的影响因素，将评估指标分为两大类：外部环境指标和管道自身指标（见表 1）。外部环境指标建设中，人口密度利用住建部门人口普查数据和实时人口热力图相结合，准确得到单位面积人口数量；施工活动的频次是通过与地方住建部门的施工备案系统连接来实现的，该系统能够动态地统计出管道周围 500 米半径范围内每个月的施工项目数量；在量化监管力度的过程中，政府部门的月度巡查次数（占比 40% ）、违规行为的平均查处时间（占比 30% ）以及整改完成率（占比 30% ）都被加权计算，从而形成了一个综合评分体系；公众安全意识调查通过分层抽样的方式对管道沿线各年龄段和职业群体进行调查，并根据答题正确率换算成分数。在管道本身指标中，管道埋深是在高精度 GPS 定位和地质雷达探测技术的辅助下得到精确的数据；材料的赋值是根据钢制（赋值 10）、聚乙烯（赋值 8）、玻璃钢（赋值 6）等不同的类型来进行差异化的赋值；防腐性能采用定期检测防腐层的绝缘电阻和电火花检漏的方法来计算其完好率；运行年限从管道的竣工验收日期开始，准确统计使用时长[2]。

（二）指标权重确定方法

为了更准确地展示各个指标在风险评估过程中的重要性，我们采用了层次分析法（AHP）来确定这些指标的权重。我们组建了一个由 5 名管道安全高级工程师、3 名安全管理专家和 2 名高校学者组成的专家团队，并采用萨蒂 1-9 标度法，对各个指标的重要性进行了两两比较分析。例如，在对比施工活动的频次和人口密集度时，专家团队综合分析了近几年的事故统计数据，发现施工导致的破坏占到了 65% ，对施工活动频率和人口密度分别给予 7 个重要度得分作为判断矩阵。我们使用 MATLAB 编程来计算判断矩阵的最大特征值（ λmax ）以及特征向量（W），当一致性指标（n为矩阵阶数）与随机一致性指标（RI）的比值 <0.1 时，认为矩阵一致性良好。经计算，外部环境指标权重为 0.6，管道自身指标权重为 0.4（见表 2）。其中施工活动频率的权重为 0.25，说明它对外部环境因素的风险作用最明显；运行年限权重为 0.15，突出了管道服役时间的显著风险影响。

（三）风险评估模型构建

根据所建立的评估指标体系及其权重构建了综合风险评估模型。利用加权评分法对各项指标量化得分乘以相应权重，然后对全部乘积进行累加得到输气管道第三方失效综合风险值。计算公式为： ，其中 R为综合风险值， w_i 为第 i 个指标的权重， σ_Xi 为第 i 个指标的量化得分，n 为指标总数。为使风险等级的划分更具有操作性，结合行业事故的统计数据和专家的经验，确定了综合风险值 1<30 作为低风险，这表明管道的整体安全性较高，因此可以采取常规的巡检措施； 30⩽R<70 属于中风险，需要提高巡检频次并专项排查高权重指标相应隐患点； R⩾70 为高风险，应立即启动应急预案，采取管道改线、增设防护设施等工程措施，切实降低风险，为管道运营企业制定针对性的风险防控措施提供科学依据[3]。

三、结语

对输气管道进行第三方损害风险评价，是确保能源基础设施安全运营的关键环节。科学地构建评估体系并结合多种手段确定指标权重和风险等级既为管道安全管理工作提供量化依据又能反映风险防控由经验驱动到数据驱动再到科学决策的意义。研究结果对于优化我国能源输送安全保障机制、保持社会经济稳定运行有着深远的意义和实践价值。

参考文献

[1]李枢一,全佳,刘颜,等.高后果区输气管道失效事故防范[J].中国石油 和化工标准与质量,2022,42(19):65-67.

[2]杨旭,竺柏康,郭健.天然气输气管道第三方破坏机理研究[J].油气田地面工程,2021,40(04):65-70.

[3]刘雪光,方迎潮,王潇,等.关于提升输气管道第三方施工管理能力的讨论与实践[J].石化技术,2020,27(03):357-358+356.