天然气管道作为我国能源运输工程的重要组成部分,其安全运行对国民经济具有重要影响。而近年来许多经过人口密集地区的管道发生失效导致严重的人员伤亡和经济损失,造成恶劣的社会影响。HCA(high consequence area)是管理者重点防护和监管的区段,HCA识别与风险评价也是管道完整性管理的重要组成部分,对管道HCA的研究工作一直为全社会所关注和探讨。本文通过对国内某天然气管道现场数据的研究,利用主成分分析方法对统计数据进行样本分析计算,提取出影响HCA的属性及各属性因素的贡献率;通过对天然气管道事故后果进行理论模型研究,确定天然气失效事故对人员和环境的损害程度,在此基础上计算喷射火灾害以及蒸气云爆炸灾害在不同管径,压力,风速等情况下造成的事故影响半径,由此确定天然气管道事故防护标准。结合HCA属性以及天然气事故影响半径的研究,建立HCA数学识别模型和严重度等级划分方法,提出在HCA识别完成后的管理对策并与现有的识别准则进行对比。同时对HCA进行可靠性研究,通过确定管道失效极限状态,创造性的引入子集模拟方法对管道HCA失效概率和参数敏感性进行计算,通过失效概率确定HCA管段的可靠性等级。最后结合HCA的识别结果和基于失效概率的可靠性等级,利用风险矩阵对HCA进行风险评价,提早发现HCA管道可能存在的问题,并提出风险减缓措施进行提前预防。由此可以通过本文提出的HCA识别方法以及可靠性的研究有针对性的对HCA管段进行风险管理。通过对陆上输气管线HCA识别方法和可靠性的研究,为天然气管道HCA的安全运行以及风险管理提供了科学的识别和管理方法,完善了目前识别准则的不足之处,为HCA的安全管理提供了有效的技术手段。