海底管道第三方破坏失效状况模糊故障树分析

同陆上管道相比,海底管道工作环境条件恶劣,运行风险更大,失效概率更高,故研究海底管道的失效情况具有重要意义。采用故障树法,对引起杭州湾海底管道第三方破坏失效的各个因素进行了分析,建立了第三方破坏故障树。通过对该故障树的定性分析,得到引起管线失效的16个最小割集;通过定量分析,计算其顶事件的发生概率并进行底事件重要度分析;采用专家调查和模糊集理论相结合的方法,评估故障树底事件发生概率的模糊性,并以杭州湾海底管道第三方破坏故障树中“自埋效果差”这一底事件为例,计算出其模糊失效率为3.348 5×10^-3。     

浙江省天然气长输管道智能风险评价

油气长输管道具有距离长、压力高、口径大、易燃易爆等特点,且管道周边环境复杂,开展油气长输管道风险评价的难度较高,需要耗费大量的时间、人力和物力。为提高管道风险评价的科学性和准确性,提高工作效率,减少主观因素对油气管道风险评价的影响,以浙江省级天然气管道为例,将危害管道安全运行的因素主要分成腐蚀、制造与施工缺陷、第三方损坏和地质灾害四大类,共计59种属性数据。通过对肯特法进行优化和改进,建立基于59种管道失效数据和10种后果数据的半定量风险评价模型。利用自主开发的管道智能风险评价系统对浙江省天然气管道进行智能风险评价和系统分析,计算出各段管道的失效可能性和失效后果,其中第三方损坏和制造与施工缺陷是管道失效的主要因素。该研究对于油气长输管道的安全运行和风险管理具有借鉴意义。     

灰色关联分析法在油气管道半定量风险评价中的应用

肯特(W．kent Muhlbauer)管道风险评价法是一种半定量风险评价法,但是该方法在我国还处在起步阶段,其理论基础和应用技术都很不完善。为了有效处理评分中存在的主观性和不确定性因素,已经把模糊综合评判法引入到管道风险评价中。但是,传统的相对风险值计算还不够准确,为此介绍了灰色关联分析在油气管道半定量风险评价中的应用。通过对影响管道风险的评价指标(因素)体系的综合分析,确定了灰色综合评价的层次结构模型。构建了由第三方破坏指数、腐蚀指数、设计指数、错误指数、介质危险指数5大指标体系构成的管道系统风险综合评价指标体系,并采用层次分析与专家打分相结合的方法计算权重。在油气管道半定量风险评价中应用灰色关联分析法,可以使评价结果更准确。     

基于模糊算法的老龄海底管道失效事故树定量分析

将海底管道失效的原因分为人为因素和自然因素两类,建立海底管道失效事故树。采用专家主观判断法结合模糊算法计算基本事件的发生概率。通过对事故树的定性分析,得到引起管道失效的26个最小割集。通过定量分析,计算顶事件的发生概率和基本事件的关键重要度系数。计算结果表明,海底管道失效的概率为0.2197,通过关键重要度系数分析得到的基本事件风险排序结果与定性分析结果一致。     

城镇燃气管道第三方破坏因素的模糊概率分析

随着城镇燃气管网覆盖面的扩大,燃气事故严重影响城镇公共安全。城镇燃气管道第三方破坏,已成为燃气管道泄漏事故的主要因素。基于专家判断法,识别得出城镇燃气管道第三方破坏的56个风险因素;采用模糊数学中的模糊集合理论,得到56个风险因素的模糊概率数值,找出薄弱环节,针对性提出防范措施,并验证防范措施的有效性。研究成果可以指导燃气企业加强安全管理,有效降低燃气管道第三方破坏事故风险,提升燃气管道系统的安全性。     

基于统计数据与现状分析的管道失效频率计算方法

为了对运行管道完整性进行有效评价,利用自主建立的管道失效数据库统计了管道的基本失效频率,并应用管道风险评分体系综合考察了管道现状,进而修正了管道的基本失效频率。提出了基于统计数据与现状分析的管道失效频率计算方法,给出了5类管道危害因素的修正因子公式,建立了管道风险评分体系。该体系包含第三方损坏、腐蚀、设计制造与施工缺陷、运行与维护误操作、地质灾害5个一级指标,权重分别为0.3、0.3、0.1、0.1和0.2,同时包含相应的27个二级指标,并通过算例演示了其适用性。     

基于贝叶斯网络的陆上油气管道失效风险研究

利用贝叶斯网络BN(Bayesian network)的不确定性推理和建模优势,提出了一种基于BN的陆上油气管道多因素多态失效风险分析方法。首先对造成管道失效的自然灾害、腐蚀和施工管理等主要因素的失效状态进行了分析修正,建立了BN概率计算模型。以某管道为实例,分别对管道失效单因素多态、两因素多态、三因素多态等情况进行了定量分析和定量评估,得出了管道失效概率和各基事件的结构重要度。结果表明:利用BN分析方法评价陆上油气管道失效风险,能够推算出更精确的基事件概率分布,同时找出导致事故发生的最可能原因,为陆上油气管道事故的风险控制和安全管理提供了合理的建议。     

基于故障树-贝叶斯网络的管道失效概率计算研究

摘要：近年来,我国油气管道实现跨越式发展,但由于管道腐蚀、设备陈旧、非法占压、阴保失效、第三方破坏等原因导致失效事件数量不断攀升,严重影响了管道完整性管理。针对管道失效这一问题,采用故障树和贝叶斯网络相结合的方式,以管道失效为顶事件,建立了故障树分析模型,随后将故障树向贝叶斯网络进行有效映射,通过贝叶斯的正向因果推理和反向诊断推理分别对管道失效概率和影响管道失效的主控因素进行分析和计算,通过调整各节点的状态和条件概率分布,实现了对管道失效概率的不断更新,最后进行了实例计算,研究结果可为管道延寿和防腐提供理论依据。     

含缺陷压力管道失效的模糊综合评判

含缺陷压力管道概率失效是含缺陷压力管道可靠性评定方法的研究中必不可少的内容。对含缺陷压力管道进行可靠性评定,一方面要得到含缺陷压力管道的失效概率,另一方面还应根据得到的失效概率和被评压力管道的可接受失效概率来评定管道的安全性。文章从满足工程实际应用的要求出发,通过模糊综合评判方法,确定某一含缺陷压力管道在具体环境条件下的可接受失效概率准则。     

燃气管道失效可能性评价

本文对某段城市燃气管网进行了失效分析,利用布尔代数、故障树分析法,计算出影响燃气管道运行的各个基本事件的概率重要度。结果表明,外力影响、违章施工、选线不合理、管道承压能力低、第三方破坏和设计缺陷是影响管道可靠性的重要因素。     

地区等级升级后的天然气管道定量风险评价技术

随着我国经济社会建设的快速发展,部分在役天然气管道所通过的地区逐渐由过去人口稀少的一级、二级地区升级为人口密集的三级、四级地区,管道失效的风险大幅度增加,急需建立相应的定量风险评价技术以确定管道的实际风险水平。为此,提出了基于可靠性的天然气管道定量风险评价流程:首先采用基于可靠性的极限状态方法计算评价管段的失效概率、采用管道失效后果模型计算管道的失效风险,并依据计算结果对地区等级升级后的天然气管道进行定量风险评价;然后引入风险可接受准则,判定地区等级升级后天然气管道的个体风险水平和社会风险水平;进而有针对性地制订风险消减、防护措施。实际应用结果表明:该技术不仅可以实现天然气管道失效风险的定量计算和评价,而且还能够对不同风险消减、防护措施进行效果检查及对比,在保障天然气管道风险可接受的前提下,实现天然气管道风险控制管理技术性和经济性的最优化。     

油气集输管道的腐蚀失效与环境保护

由于西部油气资源具有分布广、油气井高度分散、生态环境脆弱、自净能力差等特征,生态环境破坏严重。该文通过对西部油气集输管道的建设、生产运行、失效过程的细节分析,提出了加强集输管道建设质量检验与控制,从管道建设初期抑制管道失效或损伤;提出在集输管道生产运行过程中加强巡检、实时监控从而更加有效及时地避免安全隐患以及油气泄漏事故的发生;提出通过集输管道安全事故"环境保护应急预案"的建立和完善,对失效事故所引起的环境污染源进行逐一排除,将失效所引发的环境污染降到最低。总结了集输管道服役期间沿线环境污染存在于集输管道建设、生产运行和发生失效等过程中环境保护措施,并对解决西部油气集输工程与环境可持续发展提出了可行性建议。     

基于失效数据的油气管道定量风险评价方法

油气管道风险评价作为当前的热点问题,逐渐由定性评价向定量评价过渡。为了减少油气管道定量风险评价过程中主观因素的影响,建立了基于管道失效历史数据的油气管道定量风险评价模型,通过分析美国管道与危险品安全管理局(PHMSA)等数据库的管道分类失效数据,确定了油气管道的基本失效概率与修正因子的指标体系,再根据各个指标量化的难易程度将修正因子分为定量、半定量及定性3种类型,其中前两类指标可以量化或量化分级,仅后一类指标依赖于专家的经验判断,大大降低了风险评价的主观依赖性。进一步构建了油气管道风险评价矩阵,用失效概率量化失效可能性,用后果评分量化失效后果的严重程度。最后,将该油气管道定量风险评价方法应用于某输气管线,并绘制"红橙黄蓝"4色管线风险分布图,识别出该管线的高风险管段。结论认为:(1)基于管道失效历史数据的风险评价方法能够客观地量化管道的失效概率,准确进行风险分级,有利于实施风险分级管控策略;(2)建议建立全行业或全国范围的管道失效数据库,以期为基于历史数据的定量风险评价乃至制订风险管控措施提供依据。     

爆炸载荷对埋地输气管道的动力响应和极限载荷分析

定量分析临近管道爆破对埋地输气管道产生的动力响应有助于合理制定输气管道的安全保护措施。利用LS-DYNA 3D有限元程序,根据准静定理论计算爆腔半径,在爆腔内壁施加压力时程,建立了爆腔-岩土介质-输气管道动力相互作用模型,基于多种工况下的数值模拟分析,探讨了埋地输气管道动态响应过程中管道质点速度和动应力峰值分别和装药量、爆心距的关系,以两倍弹性斜率准则确定管道在特定工况下的极限载荷,进一步建立了装药量和施工安全距离的经验关系式,此式可以作为输气管道在近距离爆破施工条件下的破坏判据。该模型为埋地输气管道在第三方荷载作用下的风险评估提供了一个计算平台,对埋地输气管道的设计、施工和完整性管理具有一定的参考价值。     

采油管道的失效概率和剩余寿命预测模型研究

随油气田开发时间的不断延长,油气田内油气采集管道发生失效的可能性也在不断的增加。文章基 于油气采集管道失效概率模型和剩余强度模型,建立了基于腐蚀的采油管道剩余寿命和失效概率计算模型,分析 了工作压力、腐蚀速率、屈服强度等因素对采油管道的腐蚀失效概率和剩余寿命的影响规律。结果表明,文章所建 立的基于腐蚀的采油管道失效概率和安全使用寿命的计算方法的计算结果较为准确,对采油管道的运行管理有一 定的理论指导意义。当采油管道的工作压力从 4.85 MPa增加6.55 MPa时,采油管道剩余寿命从28年减少至16 年;当坑深腐蚀速率和坑长腐蚀速率分别由0.05 ｍｍ/ａ和 2.5 ｍｍ/ａ上升至0.2 ｍｍ/ａ和10 ｍｍ/ａ时,采油管道安 全使用寿命下降21-42 年;当采油管道规格由DN600增加至DN900时,采油管道的使用寿命增加10年。失效事 件的关联性与采油管道的屈服强度对采油管道的失效概率影响作用较小,属于次要影响因素。     

输油管道参数的统计分析与安全评定

为了确保管道的结构完整性,对一条含裂纹输油管道的失效概率进行了评定.分析了这条输油管道的主要结构与力学参数,确定了这些参数的概率特征.对管道上的表面半椭圆裂纹,利用失效评定图方法建立了管道断裂失效的极限状态函数,用Monte Carlo模拟方法求解失效概率.通过随机抽样计算,在失效评定图上直观地显示了评定点的随机分布情况,得到了管道母材和焊缝的失效概率,并表明了影响失效概率的敏感性因素.所提出的方法适用于油气管道的安全评定,具有工程实用价值.     

亚洲油气管道建设的特点及发展趋势

文章总结了近年亚洲油气管道建设的特点,即管道工程规模大、跨国管道增多、里程增加快、管道走向趋于东进和南下、管道建设能力显著增强。借鉴美国油气管道建设的经验,展望了亚洲油气管道建设的发展趋势,有以下几方面:管道建设潜力巨大、管道建设继续保持高速发展势态、天然气和成品油管道是建设重点、跨国管道建设继续增多。     

基于物元和可拓集合理论的燃气管道风险等级评定

对城市燃气管道进行风险评估和风险等级划分,进而实现风险管理,是保证燃气管道安全运行、提高管道公司经济效益的科学管理方法。风险等级的划分需要兼顾影响管道失效可能性的各个因素以及燃气管道可能造成的失效后果,目前常用的分级方法,如等分法、正态分布3 σ法等虽可解决一定问题,但比较粗糙且缺乏理论依据。在对城市燃气管道风险等级进行初步定义的基础上,引入物元和可拓集合相关理论对燃气管道风险构成因素进行分析研究,使用关联函数和同征物元体等工具函数对燃气管道风险等级进行定义和计算,确定了计算函数和计算过程;应用一个实例简要介绍了燃气管道风险等级划分的主要计算过程和方法;并对城市燃气管道风险等级评定提出了相应的处理措施。     

海底管道系统失效可能性评价方法研究

基于文献[1]所建立的海底管道系统失效故障树,探讨了将主观判断法与模糊数学处理方法相结合的海底管道系统失效可能性评价方法;利用该方法确定了失效故障树分析中各基本事件的发生概率,计算了顶事件的发生概率及各基本事件的概率重要度和临界重要度,并对影响海底管道系统安全可靠性的薄弱环节及影响因素进行了分析。     

海底油气管道风险评估和运维成本优化

鉴于当下严峻的油气管道运行安全形势,分析研究管道风险评估与运维成本之间的关系越来越重要。急需建立一套海底管道完整性评估与管理体系,确保海底管道的安全,尽可能将事故可能发生的概率降到最低。介绍了风险评估的基本理念,阐述了风险评估的实施流程,并通过定量计算失效风险,列出了风险大小评判矩阵表,提出有的放矢的成本管理可以有效降低管道运行维护费用;而管道的运维优化,是以尽量少的成本获取最大的安全程度。以风险评估成本表的形式列出了管道运行维护费用的走向和分布,管道维护管理者可以按照其合理安排费用,节省成本。