随着我国经济的快速增长以及人民生活水平的不断提高，对能源的需求大大增加的同时，人们对环境问题的关注度也逐年上升，因此具有低污染、高热值的燃气在我国能源结构中所占的比例逐年攀升。为加快我国城市燃气的发展，我国明确提出了城市燃气发展规划，规划实施的这几年是我国城市燃气事业高速发展的时期：2008年，我国人工煤气生产能力为11026.7万立方米/天，全年供应总量为3558287万立方米，供气管道总长度为45172千米，用气人口为3369.6万人；天然气全年供应总量为3680393万立方米，供气管道总长度为184084千米，用气人口为12167.1万人；液化石油气全年供应总量为13291072吨，供气管道总长度为28590千米，用气人口为17632.1万人。根据我国的城市燃气发展规划，加快燃气管网的改造，提高燃气供应系统的安全性是目前积极发展城市燃气事业的首要任务。
然而，现有的燃气设施存在种种问题，尤其是燃气管网运行方面存在的问题，直接影响了燃气管网运行的安全性、稳定性和高效性，造成人民群众生命财产损失，严重影响了城市生活和生产秩序。而此问题在燃气事业发展历史悠久的城市更为突出，如长春、沈阳等老牌工业城市。
目前，国际上对长输油气管线的风险评价技术已十分成熟，但是城市燃气管网与长输管线相比，存在很大的差异：城市燃气管网的结构比长输管线复杂，并且均敷设在人口稠密的城区，在设计、施工和管理等方面也有其自身固有的特点，因此需要根据每个城市管网的具体情况深入研究该城市燃气管网的风险评价。
综上所述，开展城市燃气管网的风险评价研究，对提高我国城市燃气管网运行管理的安全性具有十分重要的理论指导意义。

国际上油气管道的风险评价起源要追溯到20世纪70年代，其主要对象是长输管线。其中，美国率先将风险评估技术引入到油气管道的日常管理中，通过对油气管道进行风险评价来制定相关规划和措施，进而达到了减少管道泄漏、提高管道运行年限、优化管理过程中的资源配置，进而实现油气管道的安全管理。
随着美国多家大型油气管道公司将风险评价纳入到管道管理体系中，为了规范其管理过程，政府和相关机构相继颁布实施了油气管道风险评价的指导手册、条例、以及法律法规。
1985年，美国的Battelle  Columbus 研究院发表《风险调查指南》，第一次将打分法引入到管道风险评价中。1992年，W.K.Muhlbauer编写出版了《管道风险管理手册》，将长输管线的风险指标分为第三方损害指数、腐蚀指数、设计指数和误操作指数四大类共49个子评分项目，并加入了泄漏指数的影响，建立了长输管线风险评价的指标体系，对每一项评分指标均进行了深入分析并制定了具体的评分细则。1996 年，该手册再版，作者改进并简化了风险管理模型，对基本风险模型的评分进行了调整，并通过对成本与风险的分析，降低了风险评价成本并增强了其可操作性。2004年，该手册发行第三版，作者再次丰富了风险管理方面的内容，增加了油气输送管道穿跨越等内容的风险评价。
2007年，美国的Richard D. Turley申请了一项关于管道完整性管理流程专利。该项专利通过基线风险评价和持续风险再评价的循环进行，完成了高后果区域管段的识别，并以此为依据制定并实施预防那个和减缓管段隐患的措施，提高管网的可靠性。
巴西学者提出了基于效能理论的天然气燃气管道的综合风险评价模型，不仅考虑了管网本身失效的可能性和事故的人员伤亡，还考虑了环境甚至社会经济的影响，并将其应用于城市燃气管网的风险评价，将管网单元根据效能分类分级，并制定相应的维护管理规划，作为燃气管网风险管理决策的有力工具。
阿尔及利亚的Ainouche通过对长输管线腐蚀泄漏事故原因和当代管道腐蚀检测技术的分析，采用贝叶斯原理建立了应用于长输管线的风险评价模型。
伊朗国家燃气公司（NIGC）独立自主研发了基于射线照相技术的燃气管道焊缝缺陷自动识别技术，该技术综合利用了管段单元的适用特性抽取和神经网络分类技术进行缺陷识别。

我国油气管道的风险评价技术的研究及应用起步比较晚，始于1995年潘家华教授将美国的《管道风险管理手册》引入我国。我国在不断探索管道风险技术的过程中，取得了一定的研究及应用成果。
我国从“九五”计划开始加大油气管道风险评价方面研究的投入：“九五”国家重点科技攻关项目“油气管道检测与安全评价技术研究”、“十五”国家科技攻关项目“城市埋地燃气管道及工业特殊承压设备安全保障关键技术研究”及“十一五”国家科技支撑计划课题“城市市政管网规划建设与运营管理关键技术研究与示范”项目，均涉及到了油气管道风险评价方面的内容。
城市燃气管网系统方面，我国的各大高校、设计单位、科研机构已进行了全面的探索和研究，取得的成果包括：采用模糊综合评价法建立了适用于城市天然气管网（钢管）的风险评价模型；通过利用故障树和模糊综合评价法对城市燃气管网进行风险评价，开发了适用于城市燃气管网安全管理的应用软件；对我国典型城市燃气管道泄漏事故的统计和分析，得出了腐蚀和第三方施工破坏是导致燃气管道泄漏主要原因的结论，提出需要重点关注管网薄弱环节的建议；通过对我国城市燃气管网运行和风险评价现状的分析，提出建立专家库、在燃气管网规划、建设、运行全周期范围内引入风险评价等建议；建立上海和北京的城市燃气管网失效的故障树，并通过对故障树的定性、定量分析提出了相应的安全管理措施等。
目前我国城市燃气管网风险评价缺少通用的风险评价指标体系和评分细则，用于定量风险评价的数据信息资料缺失严重，对城市燃气管网的管理模式主要是被动的事后响应型。因此，需要针对以上问题开展进一步的研究工作。

城市燃气管网风险评价的开展需要理解和掌握以下内容：风险及风险评价的定义、城市燃气管网的特点、各种风险评价方法的特点和适用性、风险评价指标权重确定的方法等。

工业生产系统中的风险，是指在某种条件下，通过综合分析危害事件发生的可能性和危害后果，所得到的实际结果与预想结果的差别。可用事故发生概率P及事故后果C的函数来表示风险R：R=f（P，C）。
风险与系统自身的特点、周围的客观环境及人们的主观期望密切相关，可通过一定的方法进行定性或定量的分析。
风险评价就是利用科学的理论方法，对系统存在的风险进行定性和定量分析，得出系统事故发生可能性及后果严重程度的评价结果，以此为依据寻求最佳对策来控制事故、降低风险，以达到保证系统安全运行的目的。

1、具体结构。大部分为支状和网状管道，遍布三通、凝水缸等管件和调压柜、调压箱等；管道变径普遍存在；末端与各个用户相连。
2、建设过程。并非一次性建成，随城市的发展不断拓展和完善。
3、周围环境。管道位于人口稠密的城市中，周围建筑繁多，环境状况复杂。
4、普遍存在杂散电流。
5、事故后果。管网系统损坏、燃气泄漏、人员伤亡、周围建筑损坏、财产损失、影响正常交通等。
6、管材。钢管、铸铁管、球墨铸铁管、PE管等，多种管材并存。
7、失效原因。腐蚀和第三方破坏是影响金属管道失效性的主要原因；PE管道的主要失效原因是第三方破坏。
8、腐蚀。金属管道主要考虑土壤腐蚀；PE管不需要考虑腐蚀因素。
9、防腐形式。大部分无阴极保护，主要依赖于防腐层的质量，若采取阴极保护则采用牺牲阳极阴极保护形式。
10、压力。<4.0MPa存在不同压力级制。
11、运行工况。工况不均匀，随小时和季节的变化显著，需要采取储气调峰措施。
12、管理维护。管理模式为被动的事后响应型；检测及管道修复技术和手段不完善。

风险评价结果的可信度很大程度上取决于风险评价方法选取得是否合适，是否适用于城市燃气管网的风险评价。目前风险评价方法有很多种，按照评价结果的量化程度可分为定性分析法、半定量分析法、定量分析法三大类

定性分析方法是评价主体根据实际的工程经验，通过对系统的了解和掌握，对系统的风险因素进行科学分析，并对系统所存在的风险等级和程度进行相对比较的判断。常用的定性风险评价包括安全检查表法、专家现场询问观察法、预先危险性分析、故障假设/检查表法、危险和可操作研究、事故引发和发展分析、故障类型和影响分析、人为失误分析等方法。
城市燃气输配管网系统具有相同或相似的结构单元和功能单元，即每一根管段的结构和功能基本相同，属于高度重复性的系统。对于城市燃气管网的风险评价，为了节约人力、物力资源，并不需要对每一根管段的风险因素进行详细分析，而是采取找到影响管网总体风险的关键部位（风险较高的管段），采取措施降低该管段的风险，减少或消除隐患，进而以最省的风险管理投资得到最大的管理效果回报。因此，城市燃气管网系统的风险评价不适宜选择定性风险评价法，而适宜采用定量风险评价法。

半定量风险评价法的是介于定性和定量风险评价之间的方法，其风险评价结果既有包括定性和定量的分析指标。半定量风险评价方法主要包括LEC法、MES法、MLS法、六阶段法、神经网络评价法等。
半定量风险评价法通常用于生产工艺流程的风险评价，不适宜应用于城市燃气管网的风险评价。

定量风险评价法是基于大量的实验或事故资料统计数据，建立指标体系或数学模型，得到完全量化的系统风险评价结果的方法，主要包括危险指数评价法、逻辑分析法、风险矩阵法、概率危险评价法、模糊综合评价法等。
1、危险指数评价法
危险指数评价法是从确保系统安全性的角度出发，按照功能或者结构将系统划分为若干区域和单元，并通过对系统工艺、操作等方面的分析确定评价指标，根据具体的评分标准确定每一个指标的确切分值，通过利用若干综合公式计算和修正，确定每个单元的相对风险值，根据每个评价单元的风险值确定风险等级，并采取相应减少或消除危险性的措施。
城市燃气管网与长输管线存在诸多差异，不适宜直接采用《管道风险管理手册》中的风险评价指标体系和评分细则。而且每个城市的燃气管网均差别较大，需要根据评价对象予以具体分析，目前尚无通用的评分标准。
2、逻辑分析法
逻辑分析法是根据风险发展的逻辑关系，绘制逻辑框图进行风险评价的方法。逻辑分析法直观明了，可以进行定性和定量两方面的分析，主要分为故障树和事件树两种。
故障树评价法是对评价对象的每一个风险因素进行详细分析，适用于每个评价单元功能均不相同的系统，如场站的风险评价。城市燃气管网各个管段（评价单元）的功能相同，如果采用故障树评价法，评价过程重复，工作量大。故障树评价法还需要明确底事件发生的概率，而除北京、上海、深圳等城市外，城市燃气管网风险评价所需要的数据资料缺失严重，无法确定底事件的准确概率。
事件树方法可全面分析某一事故的起因、经过和结果，适用于某一事故的过程分析，不适合用于管网的全面评价。
3、风险矩阵法
风险矩阵法是通过对事故发生的可能性和事故后果两大类风险因素分别进行评价并根据评价结果绘制风险矩阵表或风险矩阵图，进而得到综合考虑的风险评价最终结果的风险评价方法。
风险矩阵法不宜单独使用，通常与其它方法相结合开展风险评价。城市燃气管网的风险评价从管段失效可能性和事故后果两方面考虑管网风险时，可引入此方法。
4、概率危险评价法
概率危险评价法是对风险发生可能性和事故后果影响进行纯粹的统计计算，并采用一定的数学方法对二者结果进行综合处理，得到量化风险评价结果的方法。
目前我国城市燃气管网风险评价所需要的数据资料缺乏系统的收集和整理，缺失和数据错误现象普遍存在，无法进行定量的纯统计计算。
5、模糊综合评价法
模糊综合评价法是基于模糊数学的基本理论，对影响系统安全性的全部相关因素进行综合分析，并将模糊评语完全量化来开展风险评价的方法，分为建立因素集、建立权重集、建立抉择评语集、单因素模糊评判、模糊综合评判5个大步骤进行风险评价。
城市燃气管网比长输管线更加复杂，其风险因素更具有模糊性。而且城市燃气管网风险评价相关的技术和制度不如长输管线完善，用于统计计算所需要的信息资料不足。因此，对其开展的风险评价无法依赖于准确的概率计算，而是更注重专家的经验和直觉。
模糊综合评价法可以通过专家给出管段各项风险因素的模糊评语，利用模糊数学将评语完全量化，进而求得每根管段的相对风险值，不需要对结构和功能相似的每根管段的每一个风险因素进行深入分析，减小了工作量，提高了风险评价的效率。
综上所述，选择模糊综合评价法作为城市燃气管网风险评价的主要方法。
 

燃气管网在燃气输配系统中具有非常重要的作用，是沟通气源与用户的桥梁。由于城市燃气管网属于隐蔽工程，易受到地下环境和地面交通的损害影响，特别是一旦遭到第三方损害，管网极易发生泄漏，甚至断裂事故，这不仅会引发着火、爆炸等事故，在人口密集的城市区域，容易造成人员伤亡和财产损失，还直接影响到向用户供应燃气。随着高压燃气管网覆盖面的扩展，管网发生事故的可能性也随之增加，所造成的后果也将更为严重。
城市燃气管网遭到第三方损害，是目前管道事故的主要原因。但第三方损害不能一味归罪于野蛮施工，这与城市燃气管网的管理不善密切相关，如管道标识不科学、管位信息不准确、缺乏相关企业间的信息交流和查询机制、巡线人员责任心不强或配备人力资源不够等。为此，建设上海市燃气管网风险管理体系是非常重要的，其中，城市燃气管网事故原因分析，以及管网风险评价模型的建立是最重要的，因为这是进行城市燃气管网风险管理的依据。

从大量事故分析报告的统计结果可知，导致管道泄漏的主要原因包括：管道内、外腐蚀，施工违章，焊接缺陷，材料缺陷和第三方损害等：导致管道破裂的因素主要有：第三方破坏，超压，焊接缺陷和腐蚀等。有时单一因素即可引起管道事故，但更多的管道事故是由于多种因素联合作用而引起的。

第三方损害是指以外力挤压或人为破坏的形式使燃气管道受到损坏，严重时导致燃气泄漏、着火、爆炸等事故。第三方损害与燃气管道的埋设深度、路面活动状况、城市建设活动等有关。
埋深深度是影响燃气管道安全的直接因素，一般情况下，管道埋深越深，受地面温度和地上交通活动的影响越小，当管道覆土大于1．6m时，可以忽略地面活动、地表温度的影响。当管道埋设深度大于最大挖泥深度时，不再受河道船只的影响。
在燃气管道附近进行市政建设活动的频繁程度，不同程度地影响管道的安全，尤其是道路、铁路建设及埋设其他埋地物等。总的说来，在燃气管道附近进行的动土活动越多，造成管道破坏的频率就越高，管道穿越道路越多，沿道路敷设越长，管道受到的冲击、错位的频率也就越大。
燃气输配系统容易受外力破坏的地上设施主要是调压装置和阀门室。通常情况下是不会被其他物体、车辆所破坏，但如果发生有些司机违章驾驶，将存在车辆撞坏调压装置和阀门室的可能性。如果调压装置和阀门室未设警告警示标志和必要的防护设施，可能会撞坏调压装置和阀门室。

腐蚀是导致燃气管道(主要是钢管)穿孔、破裂的重要破坏因素之一，主要包括内腐蚀和外腐蚀。
内腐蚀是包括燃气对管道的纯化学腐蚀和燃气中固体颗粒或管道中残留物对管道的磨损。燃气和管道中的颗粒物，如燃气中未净化掉的颗粒物，管道焊接过程中遗留在管道内焊渣等，这些杂质在高速燃气气流的带动下，会引起管道内壁的磨损，从而使管道受压能力减弱，燃气泄漏风险增加。
外腐蚀与管道埋设土壤环境密切相关。土壤对管道的腐蚀一般分自然腐蚀和电腐蚀两类。腐蚀性与土壤的含水率和导电率以及pH值有关。导电率小于500Ω·cm时，产生的腐蚀电流较小，因而，管道腐蚀速率较低；当导电率大于10000Ω·cm时，腐蚀速率最大，对管道的破坏性也最大。

误操作包括设计误操作、施工误操作、技术误操作、管理与监督误操作、运行维护与检测误操作等，这些误操作会导致城市燃气管网运行的安全性降低，风险增加。
设计误操作主要是由设计人员在设计中工作不认真、未积极配合协商、不实事求是，以及技术水平低下、无实际经验等而造成的。
施工误操作包括未按设计规定的技术要求进行施工，如焊缝有超过规定的缺陷、涂层质量不佳以及下沟回填时将涂层损伤，甚至造成钢管本身损伤等。
运营误操作是指操作规程不完善，工人操作不熟练，遇到非常情况处理不当，安全系统操作失灵，机械工人维修不完善，电信、电力工人等造成的误操作。
管理误操作是指未按项目的特点及可能出现的事故形式等制定完善的安全管理制度，包括在线巡视制度、定期检测制度、检查制度、监督机制等。

保证燃气管道安全是一个系统性很强的工程，从设计、选材、施工、运行维护及管理，如果某一环节出了问题，将为燃气管道安全留下事故隐患。诸多环节中，设计是最初的、也是最重要的一环。除以上各类危害因素外，设计还需考虑的因素有管道最大承受压力、管内水击因素、设计厚度和选材选型、土层移动、线路选择、施工方案等。