郭吉龙

(天津市地下铁道集团有限公司，天津 300020)

近年来天然气的使用越来越普及,天然气的需求量也逐年增加。西气东输管道工程旨在将西部天然气输送到珠江三角洲和长江三角洲地区,为东部提供清洁能源,其意义重大,影响深远。

天然气管道施工的线路较长、环境复杂,采取的施工工法较多,导致安全事故时有发生,因此如何减少建设期间的风险,逐渐成为人们关注的问题。风险分析和风险管理正好提供了这样一种方法和途径,对于保障施工期的建设安全具有重大意义。

1 工程概况

西气东输二线工程源自土库曼斯坦的中亚天然气管道,西起新疆霍尔果斯口岸,南至广州、深圳和香港,东达上海,途经14个省区市,管道的总长度超过9 102 km,是世界上最长的跨国天然气管道,见图1。

图1 西气东输二线管道工程线路走向图

西气东输二线管道工程南昌—上海支干线第4施工标段的常山县段(SHIA000桩—SHIA091桩)线路起于江西省—浙江省交界处,本段线路水平长度为44.470 km。

其施工过程的关键节点包括：1)桩号SHIA029a-6—SHIA029a-7、SHID086—SHID087、SHIA043-2—SHIA043-3、SHIA045a—SHIA046a顶管及涵洞穿越高速公路;2)SHIA047a—SHIA048、SHIA051—SHIA052管道近距离并行高速公路;3)桩号SHIA006—SHIA008、SHIA037—SHIA039、SHIA067—SHIA068、SHIA033—SHIA034管道近距离并行互通及常山港大桥。

2 风险评估

2.1 评估流程

按照《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》,风险管理通常分为四个主要步骤：

1) 风险辨识,即寻风险：分析工程施工期所有潜在风险因素,进行归类整理,然后进行筛选,重点考虑那些对目标参数影响较大的风险因素。

2) 风险分析：对风险因素发生概率和后果进行分析和估计,给出风险的概率分布。

3) 风险评价：对目标参数的风险结果参照一定标准进行评判。

4) 风险控制：主要针对不同的风险大小,结合实际情况,给出风险处理的合理对策。

其流程见图2。

图2 风险评估流程图

2.2 风险辨识

各关键节点的风险事故见表1。

2.3 风险评价标准

风险的两个重要因素是风险事件发生的概率和损失[1]。结合本工程项目的实际情况,查阅相关文献并结合国内外规范指南,给出风险发生概率等级标准、风险事故损失等级标准、风险评估矩阵和风险接受准则[2-4]。

依据风险发生的概率大小,将风险等级分为五级,见表2。

地下工程中,一旦发生风险就会对工程项目、第三方或周边环境造成损失。考虑不同损失严重程度的不同,建立风险损失的等级标准,具体不同风险承险体对象(工程项目、第三方或周边环境)的风险损失等级标准,见表3。

根据风险发生的概率等级和风险事故的损失等级,可以得到风险评估矩阵,见表4。

不同的风险需采用不同的风险管理和控制措施,建议不同等级风险的接受准则和相应的控制措施,见表5。

同时,为了使风险评估的结果更直观,可以采用不同的颜色来标识不同的风险等级。

2.4 风险评估

常用的评估方法包括：基于信心指数的专家调查法,模糊综合评判方法,层次分析法和故障树法。基于信心指数的专家调查法是一种改进的专家调查法,该方法的前提是要在调查中引入“信心指数”这个参数,即专家在作出相应判断时的信心程度,也在一定程度上表示该数据的客观可靠程度[5]。

采用基于信心指数的专家调查法对所辨识的风险点进行专家调研和资料整理收集,参考《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》,依据风险评估矩阵对各风险点进行评定,风险等级见表1。

顶管及涵洞穿越高速公路段,对于风险等级较高的顶管进出洞事故、地下障碍物和全断面流砂(甚至塌方)事故应采取一定的风险控制措施；管道近距离并行高速公路段,在管道施工和运营期间,两者易相互影响,相关部门应加强监管力度；管道近距离并行高速互通和常山港大桥段,应尤其注意交通事故引起的火灾会影响管道的安全运营；天然气管道运营过程中发生的爆炸事故不会影响高速公路的运营安全,但在高速公路改扩建施工时需对天然气管道采取保护和监测措施。

表1 关键节点施工期及运营期风险评价汇总表

表2 风险发生概率等级标准

表3 风险事故损失等级标准

表4 风险评估矩阵

表5 风险接受准则

将以上各风险点(表1中所列22项)作为底层因素,各关键节点施工期及运营期综合风险作为顶层因素,采用层次分析法对管道穿越杭金衢高速公路关键节点进行风险评价,得到工程风险等级见表6。

表6 关键节点风险等级

根据表6所列5个风险区域,综合分析可得,西气东输二线管道工程穿越杭金衢高速公路的风险等级为三级,风险水平处于可接受范围,需引起重视,在施工和运营期间需采取一定的防范和监控措施。

2.5 风险控制

1)顶管及涵洞穿越高速公路段,顶管进出洞时最可能出现工作面渗漏水和塌方等事故,需要按地下工程防水施工验收规范标准严格控制降水排水,必要时对洞口土体进行注浆加固；涵洞开挖施工过程中需对高速公路路基进行加固,并对路基变形进行实时监测。

2)管道近距离并行高速公路段,管道距高速公路隔离栅较近时需采用合适的支挡结构,以保持土体的稳定性,从而减小后期高速公路拓宽时对管道产生的影响；同时，需预设涵盖板和防震沟,以保证管道在重载碾压和道路拓宽时的正常运营。

3)管道近距离并行高速互通和常山港大桥段,需建立和完善保护天然气管道设施的相关法律法规,并加强宣传以提高安全意识；同时需对管道预设涵盖板,以抵抗不利地形地质条件和交通事故可能引发管道爆炸二次事故的风险。

4)穿越及并行段管道在运营过程中可能发生爆炸事故,需对管道采用涂层与阴极保护相结合的防腐措施,也可采用新型非金属材料来替代钢材。施工前需探明管道的走向、位置,减小扰动。

5)管道运营期可能遭遇自然灾害和突发状况,可以通过加大管道埋深和地基加固方法来增强管道对运营期风险的抵抗能力,同时需建立和健全应急预案以应对各种突发情况。

3 结 语

1)采用基于信心指数的专家调查法和层次分析法相结合的方法可得：西气东输二线管道工程穿越杭金衢高速公路的风险等级为三级，需对各风险点采取一定的防范和监控措施,建立应急预案。

2)风险管理是一个动态的过程,本文完成的风险评估是依据工程阶段的相关资料进行的,随着工程的进展,需跟踪进行相关风险点的发展状况,实行动态管理。