调研报告
一、课题的来源及意义
管道运输是与铁路、公路、航空、水运并驾齐驱的五大运输业之一，它作为一种特殊运输设备，越来越广泛地用于石油、化工、电力、冶金等行业及城镇燃气、供水、供热系统中。随着经济的发展，管道被视为“工厂的血管”，越来越受重视。管道运输在运送气体、液体、浆体等散装物品方面具有独特的优势。管道运输运量大、效率高、消耗小、成本低、见效快、全封闭化、可适应性强。随着世界地对能源市场的需求急增，管道工业已成为现代工业和国民经济的命脉。
随着管线的不断增多，管龄的增长以及人为破坏、施工损坏或腐蚀等问题的存在，管道事故频频发生，给人民的生命财产和生存环境造成了巨大的威胁。管道的使用寿命可分为三个阶段：婴儿期、中年期和老年期。第一阶段为婴儿期，这一阶段失效率较高，但随着时间的延续，失效率逐渐降低；第二阶段为中年期，又称等失效期，这一阶段失效率是恒定的且维持在一个较低的水平；最后进入第三个阶段，即老年期，在老年期期间防腐层失效率又呈增长趋势。每条管线，由于设计水平、施工质量、介质腐蚀，维护条件以及安全管理水平的差异，各自的浴盆曲线也有所不同，但总的规律是相同的。据上海1991、1992年两年的统计，管道泄漏事故年平均167次。这些事故的出现以及调研的情况说明，我国的管道在安全运行二十几年后，已经普遍进入了事故的高发期。城市埋地燃气管道的腐蚀问题已经到达非解决不可的地步了。
腐蚀是影响管道系统可靠性及使用寿命的关键因素。据美国国家输送安全局统计，美国45%的管道损坏是由钢管外壁腐蚀引起的。1981－1987年前苏联输油器管道事故统计表明，总长约24万Km的管线上曾发生事故1210起，其中外腐蚀517次，占事故的42.7％；内腐蚀29次，占2.4％，因施工质量问题造成的事故280次，占23.2％。我国的地下燃气管道投产1－2年后即发生腐蚀穿孔的情况屡见不鲜，它不仅造成因穿孔引起的油、气、水泄漏损失，而且还可能因腐蚀造成水灾。特别是天然气管道因腐蚀引起的爆炸，威胁人身安全，污染环境，后果及其严重。
从相关统计数据和调研情况看，国内各燃气使用城市每年因腐蚀造成的管道事故处理费用十分高昂，并且伴有人员伤亡。天津市目前拥有高中压管线总长达5000多公里，绝大部分是建于上世纪80年代，1993年发生泄漏134次，1994年发生泄漏98次，公司用于专业抢修的费用每年高达上千万元。重庆市也在上世纪80年代开始大力发展城市用气，现在拥有高压管线2500多公里，每年要抢修1500多次，每次抢修费用少则几万元，多则几十万元，每年用于抢修的费用
高达几千万元。成都煤气公司成立于上世纪70年代，目前拥有管道1000多公里，每年投入的抢修费用也达上千万元。1995年7月3日，济南和平路的电缆沟发生爆炸，造成13人死亡，48人受伤，经事后认定是煤气泄漏所致。2001年1月14日凌晨，哈尔滨市道外区长春街，发生燃气泄漏事故，8人中毒、3人死亡，直接经济损失达15万余元，后经调查确定为燃气管道腐蚀所致。根据2001年、2002年承压特种设备严重以上事故统计的数据，在压力管道故事中2001年死亡21人，伤46人，直接经济损失178.2万元；2002年死亡33人，伤33人，直接经济损失75.6万元，由此可见管道腐蚀所造成的巨大损失。因此，迫切需要对腐蚀的风险进行分析。
二、国内外发展状况
埋地燃气管线是城市“生命线工程”的重要组成部分，具有易受环境腐蚀、各种人为破坏及自然灾害影响的特点。由于输送管道服役时间不断增长而逐渐老化，且受到各种介质的腐蚀以及其它破坏因素，会引起管道失效事故或泄漏。燃气管道腐蚀后会蚀穿、断裂，漏气后会着火、爆炸，破坏正常平稳供气，影响用户的生产和生活，不仅给国家造成很大经济损失，也严重威胁人民的生命安全。
1．国外研究现状
埋地管道风险管理最早始于20世纪70年代。美国PRCI(Pipeline Research Committee Intemationa1)对美国和欧洲的输气管道事故数据进行了统计和分类，归纳总结出22种引起管道失效的基本因素。
1985年，美国的Battelle Columbus研究院发表了《风险调查指南》，首先在管道风险分析方面运用了评分法。W．K．Muhlbauer在此基础上总结了美国近20年开展燃气管道风险评估技术研究工作的成果，于1992年编写了著名的《管道风险管理手册》，详细介绍了管道风险评估的专家评分模型，一度成为世界各国普遍接受且作为开展埋地管道风险评估的重要参考文献；1996年在该书的第二版中增加了大量篇幅介绍不同场合的管道风险评估的修正模型，增加了对环境敏感区域、工作场所压力及潜在人为差错的评价，并且详细介绍了如何利用风险和成本的关系建立资源分配模型；2004年，该书的第三版丰富了原有风险管理方面内容，以更清晰更具体的例子说明了建立风险评估基本模型的程序，增加了穿越段燃气输送管道的风险评估模型的建立方法。
随着人们对燃气输送管道危险性认识日渐增多，国外逐渐发展起了新兴的管道完整性管理体系，对所有影响管道完整性的因素进行综合、一体化的管理，从拟定工作计划、流程和文件到进行管道风险分析、了解事故发生的可能性和事故后果、制定预防和应急措施、定期进行管道完整性检测和评价等，内容包括管道设计、施工、运行、监控、维修、更换、质量控制和通信等全过程，并贯穿管道
整个运行期。目前这一管理体系在燃气长输管道管理中日益受到重视。
在工程应用上，国外早在20世纪60年代末期就开始注意管道工程中考虑在役管线的检测和剩余强度评价，如：美国石油学会颁布的《基于风险的检验规范》(API581)、《燃气管道系统完整性·补充文件》(ASME B31.8S)、《确定已腐蚀管线剩余强度手册·压力管道规范补充文件》(ASME B31G)。至20世纪90年代初，美国的许多燃气管道都已应用了风险管理技术来指导管道的维护工作。随后加拿大、欧洲的发达国家也先后加入了管道风险管理技术的开发和应用行列。英国Advantica公司通过统计分析大量管道资料及进行灾害模拟试验，在对天然气管道的危害因素进行概率分析和事故后果量化的基础上，建立了输气管道定量风险评估技术，其专家分析软件PIPESAFE已经应用于英国及世界多个国家的高压天然气管道。加拿大C-FFR公司也成功开发了管道维护和检测的风险分析软件包(PIRAMID)，用于管道的失效概率分析、失效后果和总风险计算。
随着新学科的出现和新技术的发展，新方法、新技术也应用于埋地管道风险分析研究中。如利用模糊神经网络对埋地管道缺陷进行仿真和模拟，并对埋地管道各种缺陷进行分类。GIS技术目前也正迅速成为用于设施管理、寿命周期检测、风险分析、协调管理、改进运营效率的有效手段。管道GIS技术目前广泛应用于美国、挪威等国家。
2．国内研究现状
20世纪90年代中期，我国已开展了有关燃气管道安全评价的系列研究及应用试验工作。在我国最早由潘家华教授在1995年全面介绍了美国的《管道风险管理手册》。九五期间，中国石油天然气总公司和国家质量技术监督总局联合组织了“燃气管道检测与安全评价技术研究”国家重点科技攻关项目。十五科技计划中，进一步将城市燃气管道的风险评估作为重点研究内容。
国内燃气长输管道的风险评估技术发展最快。研究人员在借鉴国外研究成果的基础上，综合运用专家评分法、故障树法和模糊数学等多种分析方法，提出了一系列切实可行的评价方法。
长输管道方面，我国学者在长输管道可靠性分析、剩余强度、寿命预测、风险评估等方面进行了大量的研究工作，如：利用有限元分析法，建立管道腐蚀缺陷非线性分析模型，对含缺陷燃气管道在各种外荷载作用下进行应力一应变的数值模拟；实现了长输管道的风险评估，对管道失效可能性和后果的量化评估进行了一定的研究，提出了基于风险的燃气管道完整性维护决策方法。
城市燃气管网系统方面，采用故障树分析方法对管道液化石油气的火灾爆炸原因和后果进行分析，建立了燃气泄漏及由此引起的火灾爆炸事故风险评估模型，提出了风险评估中的不确定性问题和解决方法。利用模糊风险评估方法建立
了天然气管网失效因素体系和失效后果体系，并对管网的风险可接受程度进行探讨，较全面地考虑了天然气管网失效可能性和失效后果严重度的影响因素，克服了只依靠失效概率进行评估带来的片面性和局限性。
工程应用上，2000年西南石油学院和中国石油西南分公司联合研制开发的“输气管线风险评价软件”在重庆气矿达卧输气管道上成功进行了全线的风险分析与评估，标志着目前国际上通用的评分法已经在我国现役长输燃气管道上达到实际应用水平。
由于城市燃气管道风险影响因素众多，从设计、施工、操作到第三方破坏、腐蚀破坏、后果研究等方面多达几百个相关因素，加之我国城市燃气管道建设初期并没有建立相应的历史数据和原始设计资料库，管道投入使用后的运行情况完全依靠人工记录，大量资料缺失，这些客观情况增加了建立城市埋地燃气管道风险评估方法和模型的难度，削弱了城市燃气管道原始数据的真实性和可靠性。目前在城市埋地燃气管道风险评估方面尚未形成系统、完整的风险评估技术。三、课题的研究目标、内容、方法手段、进度安排
1．研究内容、研究目标
本论文主要从城市燃气管网的腐蚀和风险分析两个方面进行研究。主要包括城镇燃气管网的特点及管道腐蚀事故调查分析、埋地燃气管道腐蚀原因分析、城市埋地燃气管网腐蚀风险评价以及一些对策措施建议。
1城市燃气管网腐蚀分析
埋地燃气管道的腐蚀包括外壁腐蚀和内壁腐蚀。外壁腐蚀主要可分为如下几种：土壤腐蚀、微生物腐蚀（细菌腐蚀）、杂散电流腐蚀。由于有外防腐层及阴极保护等措施，管外腐蚀往往要轻得多。据报导，由腐蚀造成的燃气管道失效的实例中，管道内壁腐蚀的比例远大于管外腐蚀。目前，对于燃气管网的腐蚀，主要采用防腐涂层以及阴极保护的方式进行防护。
2城市燃气管网腐蚀风险评价
本论文采用模糊综合评价法对燃气管网的腐蚀进行风险评价，步骤如下：a．调查城市燃气管网腐蚀的相关资料。
b．建立模糊风险评价模型。首先确定所研究的评判对象为城市燃气管网腐蚀，然后划分城市燃气管网腐蚀的因素集。
c．对城市燃气管网腐蚀进行单因素评判。专家数量少，因此采用模糊语言算法，即针对燃气管网腐蚀的影响因素的可能性设定7个评价语言，并用数字序列表示。
d．权重向量的确定。
e．各级因素的模糊综合评价。
f．燃气管网腐蚀风险值的确定。包括城市管网腐蚀影响因素的总体可能性的计算，以及腐蚀所造成的后果严重程度的计算。
本论文通过对城镇燃气管网的特点及管道腐蚀事故进行调查分析，通过分析埋地燃气管道发生腐蚀的影响因素，最后确定了采用半定量的评价方法——模糊综合评价法对埋地燃气管网进行风险评价，最后提出对应的对策措施建议。
2．研究方法及手段
风险评价的方法主要可分为：定性评价法、半定量评价法和定量评价法。上述三种评价方法中，就其评价结果的准确性而言，定量法最好，其次是半定量法和定性法，但就其评价成本而言，半定量法略高于定性法，定量法最高。本文将采用模糊综合评价法对城市燃气埋地管网进行风险评价。模糊综合评价法属于半定量评价法，其应用于燃气管道风险评估的最大优点是它不仅便于将风险的模糊不确定性定量化，而且简捷实用、科学可靠，具有较强的可操作性。
自1965年Zadeh创建模糊数学以来，由于其能定量地处理影响分析和设计过程中的各种模糊因素，模糊数学被广泛地应用于工业领域的各个行业。模糊综合评价是应用模糊集理论对系统进行综合评价的一种方法，它以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，构造等级模糊子集把反映被评价事物的模糊指标进行量化(即确定隶属度)，然后再利用模糊变换原理将各指标综合。
相对于长输管道常用的穆氏法，模糊综合评价方法较之更适用于城市燃气管道风险评估，主要原因概括如下：
1具有成熟的理论基础
a.模糊综合评价的理论基础是模糊数学。
b.模糊综合评价为处理模糊、不精确或缺少必要资料的不确定性事物的建模提供了很好的工具。
c.综合评价是指对多种因素所影响的事物或现象进行总的评价，若这种评价过程涉及模糊因素，便是模糊综合评价。
d.模糊综合评价方法具备处理高度非线性系统的能力。
2是城市燃气管道风险评价发展的要求
3更符合城市埋地燃气管道的实际情况
因此，模糊综合评价方法在理论上完全可以适用于城市埋地燃气管道的风险评估，由于模糊综合评价在处理因素模糊性和不确定性上有一定的优势，可将影响城市埋地燃气管道风险的因素及其影响程度进行合理的量化，进而利用传统数学的方法进行分析，从而得到比其他方法更能客观反映城市埋地燃气管道风险现状的评估结果。
3．进度安排
根据学校的毕业设计时间安排，我对进度安排如下：
第1周查阅相关资料，确定要进行翻译的外文文献。
第2周进行外文翻译，为调研报告收集资料。
第3周对外文翻译进行修改，继续查找资料，开始撰写调研报告。
第4周根据课题调研的内容完成调研报告。
第5周搭建论文主要架构，形成所要完成的知识体系，撰写论文的绪论。
第6—7周完成城市燃气管网腐蚀分析，主要侧重于发生腐蚀的影响因素。
第8—10周完成城市燃气管网腐蚀风险评价。
第11周对城市燃气管网防腐及安全运行提出措施建议，完成论文初稿。
第12周根据老师指导，对毕业论文进行调整，完善毕业论文。
第13周修改毕业论文，准备毕业答辩。
第14周完成后续工作，毕业答辩。
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高层建筑改善了人们的居住条件，改变了城市的风景线，给城市增添了现代化的亮丽光彩，但高层建筑的增多，也给城市居民的生存安全带来了新的挑战。其实，现代化的进程原本就是这样，在旧的问题解决的同时，新的问题也会出现。既然我们选择了高层建筑作为工作、生活之地，我们也会找到应对它的“软肋”的方式。
高层建筑的自身特点，使其在火灾发生后面临火势窜延快、扑救难度高、人员疏散慢等考验，往往因此造成重大财产损失和人员伤亡，而高层建筑灭火也被普遍认为是世界性的消防难题。对此，一些国家的经验是预防优先，消防并举。
美国：火警监测系统入户
在美国，包括政府机构、商用和民用建筑、学校医院等在内的各类建筑均安装了与消防部门“点对点”的警报系统。一旦系统的感应装置监测到火灾风险，建筑和消防部门监控中心会同时发出警报。消防人员首先会根据警报显示的建筑具体信息，迅速同建筑内人员联系，同时调度消防力量，力争在第一时间赶到事发现场救援。在高楼林立的纽约，市消防局对高层建筑施工图纸进行严格审查，评估电路、管线、消防疏散通道和消防设备的设计安全性。施工方在图纸通过审查前不得开工。建筑完工时，消防局将实地考察建筑内的消防设施。只有通过消防局验收，该建筑方可正式出售或允许人员入住。
德国：设置防火专员岗位
设置防火专员岗位是德国消防安全的一大特色。防火专员是由企业书面委任并经过特别培训的专业人员。德国联邦政府对企业防火专员的设置没有统一规定，各州可在各自的消防安全法规中做出规定。大型商厦、工业建筑、医院等场所，由于人员流动大，火灾隐患多，非常有必要安排防火专员具体负责消防安全。防火专员上岗需要经过专门机构培训并获得资质证书，并不定期接受再培训。其职责包括：制定企业防火条例、对工作岗位火灾危险等级进行评判，为有火灾危险的工作流程提供咨询。
以色列：重视演练
以色列高层建筑火灾发生率较低，主要原因在于：第一，消防部门将高层建筑作为防灾和逃生演练的重中之重，定期在高层建筑内举行消防演习，针对建筑具体特点制定操作性强、成功率高的逃生方案，并通过实际演练确保建筑内消防设施数量充足，使用方法正确、有效。第二，消防部门确定的高层建筑消防设施配备标准很高。所有高层建筑必须保证每建筑平方米内配有一部自动喷水灭火装置，并建有两处可耐受１２０分钟高温的专用逃生井，楼梯内同时建有隔温、隔烟防变形防火间以及独立发电系统和通讯线路，目的是一旦发生火灾，确保楼内人员可在３０米内找到“足够安全的避火场所”。
韩国：企业负责消防检查
韩国的消防设施检查具有制度化、市场化特点。鉴于消防部门人力有限，韩国将消防设施检查工作交给企业，每栋高层建筑都有相应的安全设施管理公司负责。因此，韩国高层建筑的物业费中包含了消防设施检查费，企业在收取检查费后，每年定期检查一次，并承担法律责任。一旦发生火灾，安全设施管理公司首当其冲将被追究是否尽到相应义务。（
根据《高层民用建筑设计防火规定》，高层民用建筑是指十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业
服务网点的住宅)以及建筑高度超过24米的公共建筑。
关键字：高楼防火[2篇]尴尬[2篇]
名词解释：根据《高层民用建筑设计防火规定》，高层民用建筑是指十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)以及建筑高度超过24米的公共建筑。
眨眼之间，在北京、上海等大中城市，一幢幢高楼如雨后春笋般出现。
外形新锐，装修豪华的高层建筑，在带给人们生活享受和节约土地的同时，也隐藏着巨大的火灾安全
隐患。
“城市高层建筑不断涌现，对于消防工作来讲，灭火难度越来越大，问题不容忽视。”北京市消防局防
火部部长谭林峰说。
高楼林立，火险隐患多
在北京，目前的高层建筑有8000多幢，高度超过百米的超高层建筑达40余幢。上海目前已经拥有各类高层建筑4000多幢，其中，100多米的超高层建筑200多幢，成为世界上高层建筑数量最多的城市之一。
据公安部消防局提供的数据，目前，全国共有高层建筑9.8万余幢，其中100米以上的高层建筑1154
幢，并且还在快速增长。
在高楼数量增加的同时，一些建筑规模巨大、造型新颖奇特、内部结构复杂的高层建筑也不断涌现。
许多城市还出现了超高层建筑群，如北京中央商务区、上海的浦东新区等。
据谭林峰介绍，高层建筑的火灾危险性，主要体现在四个方面：
——火势蔓延快。高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等竖向井道，如果防火分隔或防火处理不好，发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的途径。据测定，在火灾初起阶段，因空气对流，烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为每秒3到4米。如一座100米高的建筑，在无阻挡的情况下，近半分钟左右，烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。
——疏散困难。普通电梯在发生火灾时由于切断电源等原因停止运转，多数高层建筑安全疏散主要是靠楼梯，而楼梯间内一旦窜入烟气，就会严重影响疏散。
——扑救难度大。高层建筑高达几十米甚至几百米，发生火灾时从室外进行扑救相当困难。例如：高层建筑的消防用水量是根据我国目前的经济技术水平，按一般的火灾规模考虑的，当形成大面积火灾时，其消防用水量显然不足，需要利用消防车向高楼供水，建筑物内如果没有安装消防电梯，消防队员不能及时到达起火层进行扑救，消防器材也不能随时补充，均会影响扑救。
——火险隐患多。一些高层综合性的建筑，功能复杂，可燃物多，消防安全管理不严。如有的建筑设有商业营业厅，可燃仓库、餐厅等;有的办公建筑，出租给许多单位使用，安全管理不统一，一旦起火，容
易造成大面积火灾。
面对难题，消防部门积极应对
虽然高层建筑火灾隐患很多，但幸运的是，到目前为止，北京、上海的高层建筑没有发生过重特大火
灾。这与两地消防部门预防在前、管理有序分不开。
“虽然高层建筑防火面临尴尬，但作为消防部门，我们一直都有相关的火灾扑救预案和准备，从技术、
装备和管理上做了大量工作。”谭林峰说。
北京市消防局要求所有支队、大队和中队制定高层建筑灭火抢险救援预案，做到各支队、大队有专项预案，辖区中队有作战方案，并适时组织具有代表性的高层建筑灭火演练和跨区域联合演练。同时，消防局还要求各高层建筑产权单位也要制定内部的自防自救应急预案，并与消防部队的预案衔接。
为提高上海浦东陆家嘴金融贸易区各超高层大楼内安保人员的消防安全意识，提升第一时间的处置能力，浦东消防支队一大队于2006年11月组织该地区69幢高层建筑的1200多名保安人员分6批进行了消防培训。培训立足于单位现有设施，通过对大量高层建筑火灾案例的剖析，就如何利用大楼自身的消防设施进行火灾扑救、人员疏散等为重点进行授课。每年，上海市消防局都要进行类似培训上千次，培训人员
几万人次。
高层灭火救援，技术装备很关键。北京市针对城建特点，加强举高消防车、多功能抢险救援消防车、大功率水罐消防车以及A类泡沫消防车等特种消防车辆的配备，全面提升消防部队灭火抢险救援能力。
上海市从芬兰进口一辆国内举高高度最高的消防车。这辆消防举高车工作高度为90米，相当于30层楼的高度，主要用于高层建筑火灾的扑救，比国内任何抢险消防车都伸得更高、更远。目前，上海市消防局已经拥有各类消防云梯车25辆，数量位居全国之首，消防云梯车的投入使用，进一步增强上海消防部队
高空抢险救援能力。
消防部门对高层建筑的火灾隐患整改工作雷厉风行，绝不迁就。作为上海标志性建筑的东方明珠电视塔，是高达468米的世界第三高塔，在最初的设计之中附设了太空旅馆。为了美观，地面铺设了地毯。在上海消防局督促下，东方明珠电视塔关闭了太空旅馆，把易燃的地毯改造成不燃的大理石地面，从而有效
地减少了火灾负荷，保障了消防安全。
专家支招：高楼如何逃生
高层建筑起火，正确自救很重要。消防专家认为，一旦发生高楼火灾，以下几点要牢记：
不能乘坐普通电梯
高楼起火后容易断电，这时候乘普通电梯就有“卡壳”的可能，人在电梯里会被浓烟毒气熏呛而窒息。
最好弯腰匍匐前进
在充满烟雾的房间和走廊内时，由于烟和热气上升的道理，在离地板近的地方，烟雾相对少一点，可少吸些烟。逃离时最好弯腰，使头部尽量接近地面，必要时应匍匐前进。
尽量靠近窗户阳台
当着火层的走廊、楼梯被烟火封锁时，被困人员要尽量靠近当街窗口等容易被人看到的地方，向救援人发出求救信号。如呼唤，向楼下抛掷一些小物品，用手电筒往下照等。
向下逃生不成往楼顶逃
着火点在所处位置的上层，应向楼下逃;着火点在所处位置下层，且火和烟雾已封锁向下逃生的通道，
应尽快往楼顶平台逃。
楼顶逃生不成选择横向路线如果在向楼顶逃生的过程中，发现自己被火、烟追赶且向上的道路又被封锁了，此时应果断地改选逃生路线，从另一层楼的走廊通道逃生，或退守到该层有利于逃避的房间内，寻
求其他自救方法。
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