鄒躍偉

（中國石油西南油氣田公司輸氣管理處，四川 成都 610213）

0 引言

天然氣具有易燃、易爆和易擴散的特性，由于腐蝕等原因，天然氣儲罐很容易發(fā)生泄漏擴散，從而導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒和環(huán)境破壞等惡性事件的發(fā)生，不但對人員和財產(chǎn)造成重大損失，還給生存環(huán)境帶來巨大的破壞。為此，擬在天然氣儲罐泄漏擴散的影響因素中利用德爾菲法分析找出主要因素，并提出針對性的措施來預(yù)防和控制天然儲罐泄漏和擴散事故的發(fā)生。

1 天然氣儲罐泄漏擴散影響因素

通過文獻查找，結(jié)合工程實踐及總結(jié)分析，得出天然氣儲罐泄漏擴散的影響因素包括：泄漏速度、孔徑、持續(xù)時間、濃度，泄漏源位置，氣質(zhì)組分，儲罐壓力，泄漏量，大氣環(huán)境，地表環(huán)境等多方面因素［1-2］。天然氣儲罐泄漏擴散的影響因素較多，如何找出其中的主要影響因素是相關(guān)管理部門提出泄漏和擴散預(yù)防措施的前提。

2 影響因素的德爾菲法分析

德爾菲法又稱專家咨詢法，該方法由調(diào)查者組織發(fā)起，通過擬定專家意見征詢表、選定專家組并以通信的方式進行調(diào)查者和專家之間的信息交換，經(jīng)過反復(fù)征詢和意見反饋使分散的意見能夠逐步趨于集中，最后獲得一致的評估結(jié)果［3-4］。德爾菲法分析需注意的問題包括：挑選的專家應(yīng)有一定的代表性、權(quán)威性；專家意見征詢表的內(nèi)容設(shè)計應(yīng)簡明扼要，填表方式簡單；所提及的問題應(yīng)具有專業(yè)性和系統(tǒng)性，盡可能保證所有專家能夠正確回答且有足夠的興趣答題；充分提供信息，使專家能夠根據(jù)實際情況回答。

2.1 擬定調(diào)查提綱

以天然氣儲罐泄漏擴散的影響因素為調(diào)查題目，擬定調(diào)查提綱，準備向?qū)＜姨峁┑谋尘百Y料。

2.2 選定專家

綜合考慮權(quán)威性和專業(yè)性，選定8位專家組成專家組，這8位專家的研究領(lǐng)域和工作方向都與石油化工安全專業(yè)相關(guān)，因此具有較強的理論知識水平和豐富的實踐經(jīng)驗，見表1。

2.3 設(shè)計咨詢表并征詢專家意見

1）設(shè)計專家意見咨詢表。根據(jù)分析得出的天然氣泄漏擴散影響因素，編制設(shè)計泄漏擴散影響因素專家咨詢表，見表1。其中，咨詢表采用六點量表法測量，即每位專家可根據(jù)各因素的影響程度進行打分，按照“非常大、較大、一般、較小、非常小、無影響”的大小順序依次給出5、4、3、2、1、0分。

表1 專家基本情況表

2）征詢專家意見。設(shè)計完表后，附上相關(guān)的背景資料，一并通過郵件發(fā)給8位專家讓其對影響因素進行評分。第一輪意見收回并整理后，把統(tǒng)計結(jié)果反饋給專家，以便專家再仔細考慮自己的判斷意見，隨后進行第二輪專家意見的收集匯總和反饋，經(jīng)過多次專家意見征詢，直至獲得較為協(xié)調(diào)一致的意見為止。

2.4 確定專家權(quán)重

采用層次分析法中最為常見的方根法，通過求出判斷矩陣的最大特征根及其相應(yīng)的特征向量，得出8位專家的權(quán)重分別為：專家1、專家2均為0.219，專家3、專家4、專家5均為0.122，專家6、專家7、專家8均為0.065，見表2。

表2 第一輪征詢意見計算結(jié)果統(tǒng)計表

2.5 根據(jù)專家征詢表計算結(jié)果

利用加權(quán)平均預(yù)測法對專家征詢表評分結(jié)果進行計算處理，其中8位專家的權(quán)重按賦予其的權(quán)重值進行加權(quán)計算，第一輪專家征詢意見的計算結(jié)果見表2。

由表2可知，針對第一輪專家征詢意見進行加權(quán)平均計算，得出影響因素按影響程度大小排序依次為：儲罐壓力（4.677）＞風(fēng)速（4.672）＞泄漏濃度（4.449）＞泄漏量（4.352）＞泄漏速度（4.260）＞泄漏持續(xù)時間（4.255）＞泄漏孔徑（4.190）＞地形（3.968）＞泄漏源位置＞風(fēng)向＞障礙物距離＞障礙物高度＞氣壓＞氣體密度＞大氣穩(wěn)定度＞障礙物數(shù)量＞氣體組分復(fù)雜度＞地面粗糙度＞大氣濕度＞大氣溫度＞太陽輻射＞浮力。

由第二輪專家征詢意見計算結(jié)果得出的因素影響程度大小排序依次為：儲罐壓力（4.684）＞風(fēng)速（4.628）＞泄漏量（4.565）＞泄漏速度（4.474）＞泄漏孔徑（4.343）＞泄漏濃度（4.287）＞風(fēng)向（3.968）＞泄漏源位置＞泄漏持續(xù)時間＞大氣溫度＞地面粗糙度＞地形＞氣壓＞氣體組分復(fù)雜度＞障礙物距離＞太陽輻射＞浮力＞障礙物高度＞氣體密度＞障礙物數(shù)量＞大氣濕度。

從上述兩輪專家意見征詢的結(jié)果可以看出，天然氣儲罐泄漏擴散因素的影響程度排序基本一致，故僅進行了兩輪專家意見征詢。

2.6 結(jié)果分析

儲罐中的天然氣由于某種原因發(fā)生泄漏，泄漏出來的天然氣會在濃度梯度和風(fēng)力的作用下在大氣中擴散。根據(jù)德爾菲法兩輪專家咨詢調(diào)查表的統(tǒng)計結(jié)果，考慮將得分4分以上的影響因素作為天然氣泄漏擴散的主要影響因素，包括儲罐壓力、風(fēng)速、泄漏量、泄漏速度、泄漏孔徑、泄漏濃度和風(fēng)向7種因素。這些影響因素的影響程度排序也和實際生產(chǎn)中的觀察情況基本吻合，表明采用德爾菲法分析具有較好的可行性。

3 應(yīng)對措施

根據(jù)上述找出的7種主要影響因素，針對天然氣儲罐泄漏事故，可考慮采用以下應(yīng)對措施：

1）運用基于風(fēng)險的檢驗（RBI）技術(shù)，在風(fēng)險評估的基礎(chǔ)上，優(yōu)化檢測、維修方案，有效控制腐蝕、外力撞擊等造成儲罐失效的因素，防止泄漏事故特別是大孔徑泄漏事故的發(fā)生。

2）天然氣儲罐應(yīng)采用可靠性較高的安全儀表系統(tǒng)，對關(guān)鍵設(shè)備、參數(shù)進行連鎖控制，尤其進出罐區(qū)的截斷閥等設(shè)備要保證完好、適用，防止天然氣大量泄漏。

3）天然氣儲罐應(yīng)設(shè)置在廠區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，應(yīng)具備良好的通風(fēng)、驅(qū)散、稀釋等設(shè)施條件，防止天然氣大量聚集而導(dǎo)致事故發(fā)生。

4 結(jié)論及建議

1）在初步分析天然氣儲罐泄漏擴散影響因素的基礎(chǔ)上，利用德爾菲分析法對專家的意見進行分析，得到其主要影響因素包括儲罐壓力、風(fēng)速、泄漏量、泄漏速度、泄漏孔徑、泄漏濃度和風(fēng)向7種因素。

2）由于兩次專家征詢結(jié)果相近，因此只采用了兩輪征詢即獲得了較滿意的結(jié)果。在實際應(yīng)用德爾菲法時，如兩次征詢結(jié)果差異較大，可增加征詢次數(shù)，直到獲得協(xié)調(diào)一致的結(jié)果。

3）此次所征詢的8位專家盡管專業(yè)并不完全一致，具有一定的覆蓋面和代表性，但尚未實現(xiàn)天然氣儲罐泄漏擴散問題相關(guān)專業(yè)的全覆蓋，人數(shù)也不夠多。因此，建議在今后的研究分析中進一步增加專家的人數(shù)并拓寬專業(yè)的覆蓋面，以提高結(jié)果的可靠性與準確性。