基于可拓理论的油井管螺纹密封性评价方法

为了使油井管螺纹密封性评价结果更加准确全面,运用可拓理论建立油井管螺纹安全评价的物元模型,将其密封性等级、评价指标、指标值域结合为一体,构建评价指标体系和评价标准,通过对指标进行量化和归一化处理,确定待评物元的经典域和节域;利用可拓理论的关联函数计算评价指标对密封性等级的关联系数,引入改进的层次分析法计算指标权重,根据...     

基于修正DEMATEL的同桥并行管道风险评价

目前国内外学者仅针对埋地并行管道安全进行了大量的探索性研究，其他类型管道鲜有涉及。为此，建立同桥并行油气管道间风险评价指标体系，并基于DEMATEL方法分析同桥并行管道因素相互影响关系，构建各指标因素间的综合影响权重模型。评价结果表明：结合DEMATEL方法与变权理论建立了动态权重计算模型，精确反映了各指标的相互影响关系；建立了同桥并行管道风险评价指标体系与各指标风险等级划分标准，基于灰色关联法建立了风险评价模型，精确反映了修正前后的并行管道的风险等级，其评价结果符合工程实际，印证了并行管道内部影响因素的重要性。所得结论可为制定更为有效的管道敷设风险防范策略提供理论指导。     

埋地原油长输管道定量风险评测技术

本文主要探讨埋地原油长输管道定量风险测评技术,首先对埋地原油长输管道的系统构成、长输管道风险产生的影响因素进行简单阐述。详细分析了埋地原油长输管道风险测评技术,包括埋地原油的长输管道泄漏分析,模型的建立和运算,对泄漏结果进行分析,以及探索社会对埋地原油长输管道风险的接受程度等。     

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。     

基于云物元理论的钻井平台海上风险预警模型研究

针对钻井平台海上环境风险预警评价过程中存在不确定性因素的特点,充分考虑预警等级边界信息的模糊性和随机性,借助物元可拓理论在定性、定量分析问题具备的优势和云模型理论的双重不确定推理特性,提出基于云物元理论的钻井平台海上风险预警评价模型。采用G1法确定预警指标的权重系数,建立钻井平台海上环境风险预警评价的标准正态云物元模型,计算待评物元与标准正态云物元之间的关联度,引入置信度准则识别风险预警等级。最后,通过工程案例验证了所提出方法的实用性和优越性。     

埋地原油长输管道定量风险评价技术研究

风险评价是指对系统发生事故的危险性进行定性或定量分析,评价系统发生危险的可能性及其严重程度,其对原油管道的安全输送具有重大意义。基于云模型理论对管道风险因素评分进行修正,建立了埋地原油管道的风险计算模型,从而计算出孔口泄漏及断裂泄漏两种不同泄漏情况下一定时间内的原油泄漏量,得到了不同泄漏孔径在30、60、120 s暴露时间下的热辐射影响范围。通过对国内某条埋地原油管道实例计算表明:对于100、610 mm泄漏孔径,泄漏速率分别为460、1 685 kg/s时,10 min两者泄漏量可达到2.76×10~5、1.01×10~6kg;随着暴露时间的延长,池火灾热辐射影响范围越来越大,暴露时间为120 s时,两种泄漏孔径的死亡区域半径为40.5、69.7 m,影响区域距离可达175.8、303.6 m;该危险管段的个人风险值在可接受范围内。     

基于物元多级可拓模型的环焊缝风险评价方法研究

环焊缝是油气运输管道最薄弱的环节,环焊缝开裂是油气管道发生事故的最主要的原因之一,环焊缝的质量决定了管道整体的安全性。管道一旦发生泄漏事故,不仅会产生直接的经济损失,也会对周围环境造成严重伤害,影响管道敷设地点生态环境,并对周围人群造成一定的影响。通过建立管道环焊缝物元多级可拓评价模型,对管道环焊缝进行风险评价,构建了以焊缝缺陷、钢材性能、管体负荷以及管理技术因素为一级评价指标,以内检测缺陷识别、底片复合结果等因素为二级评价指标的环焊缝风险评价体系。应用此模型对某典型管道环焊缝进行风险评价,得出焊缝风险等级为中,其风险水平在可接受范围内。评价结果与现场专家给出评价意见相符,表明此焊缝评价模型可靠且适用于环焊缝风险评价。     

多级可拓评价法在储注气油藏筛选中的应用

筛选出既符合改建地下储气库、又能够满足注气驱技术条件的储注气油藏,是油藏筛选评价技术的一个新课题。为此,通过综合分析国内外地下储气库的建造标准与注气驱油藏开发的基本条件,构建了储注气油藏筛选的多级指标体系,提出了应用物元理论对储注气油藏特征指标进行多级可拓评价的方法：基于可拓学的物元理论建立储注气油藏多级物元模型,引入可拓集合中的关联函数与关联度,由综合关联度的大小对多个油藏进行定量评价。实例应用表明：该方法对某油田多个储注气油藏的筛选评价具有较好的适应性,可以避免传统方法的评价失效与偏差,能满足储气、注气的双重要求。     

寒区多相混输原油管道停输过程数值模拟

为避免凝管事故发生,需要对管道停输过程周围土壤温度场以及原油进行热力计算,确定管道允许停输的安全时间。建立寒区多相混输管道的停输模型,该模型不仅考虑水分结冰和原油凝固相变对传热过程的影响,而且考虑了水分在土壤多孔介质中和管内原油的自然对流。通过分析寒区埋地管道停输传热建立的埋地管道停输过程数学模型,使用数值方法模拟了多种混输工况对停输安全时间的影响。     

基于风险分析的天然气管道工程工期计算研究

科学地分析和计算施工进度,对合理进行施工进度控制具有重要意义。结合天然气管道项目特点,在风险分析基础上对天然气管道项目工期计算方法进行研究。在强制评分法与层次分析法的基础上,建立了基于强制评分法的工期风险层次分析模型。通过在全概率条件下工期风险权重的计算,定义了工期风险权重与PERT网络时间参数关系的算法,建立了基于工期风险权重的PERT网络时间参数计算模型,应用蒙特卡洛方法求解。在上述工作的基础上,制订了完整的天然气管道工程工期风险分析流程,搭建了管道工程工期风险权重与工期计算的联系。     

高压直流接地极对埋地管道的电流干扰及人身安全距离

高压直流输电系统的直流接地极在运行初期或发生故障和检修时,会产生瞬间大电流,给附近埋地油气管道设施及操作人员带来极大的安全隐患。为了保障埋地管道附近人员的安全,对高压直流接地极对埋地管道的电流干扰及人身安全距离(以下简称安全距离)进行了研究。首先利用数值模拟技术建立了埋地管道受电磁干扰的模型,进而利用该模型计算了不同土壤电阻率、管线长度、管道防腐层、接地极入地电流、管道尺寸等情况下,高压直流接地极对埋地管道杂散电流干扰的安全距离,并分析了上述条件对高压直流接地极干扰程度的影响规律。研究结果表明:①管线长度对高压直流接地极干扰程度的影响较大,管线越长,安全距离越大,但当管线长度达到或超过600 km时,安全距离则基本不变;②管线涂层对高压直流接地极干扰程度的影响较大,随着涂层面电阻率的增加,安全距离逐渐增大;③对于多层土壤结构,可将最大的单层电阻率作为整体电阻率,其计算得到的安全距离最大,评价结果也更为保守。结论认为,利用计算结果得到的4类长度管线的安全距离图谱,可供高压直流接地极及管线设计时参考,并且可以作为拟建高压直流接地极或埋地管线安全距离选取的依据。     

大埋深油气管道防腐层破损检测技术研究

为了解决大埋深油气管道由于表面的腐蚀和破损对管道安全、高效、持续的运输造成的不利影响,针对大埋深管道进行防腐层破损检测研究。利用电磁波衰减的理论研究,对大埋深管道检测防腐层破损处的变化规律进行了分析;采用Comsol软件建立了相应的三维埋地管道仿真模型,模拟管道防腐层破损检测研究;通过对仿真模型的分析,得出了在不同埋深情况下、不同防腐层破损面积、不同频率的对应结果;研究确定了埋地管道防腐层更容易出现破损的位置。      

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。     

基于WSR的岩溶区域管道破坏特征与风险管控措施

岩溶区域乡镇天然气管道不可避免地受到岩土活动的影响,难以抵御土层错动作用和地表破坏所引起的永久性地面位移。在准确把握岩溶区域埋地管道破坏特征的基础上,建立岩溶区域乡镇天然气管道风险管控的物理-事理-人理（WSR）模型,并基于此从物理-事理-人理三个维度提出岩溶区域埋地管道的风险管控措施。研究表明:岩溶区域管道失效的最主要原因是管周土体与埋地管道的力学参数及变形性能差异,管道破坏模式主要分为拉伸破坏与屈曲破坏。为有效开展安全管理,既要注重在明确管道失效规律的基础上控制、减弱乃至消除危险源（物理）,完善管道运行过程中的安全管理及应急处置（事理）,也要运用法律、政策等手段规范相关主体的行为活动、营造良好的外部环境（人理）。     

基于风险检测的埋地燃气管道失效可能性分析

国内部分城市埋地燃气管道服役时间较长,存在着老化、腐蚀、事故频发等问题,一旦发生泄漏将会影响到公众的财产和人身安全,因而急需进行埋地管道风险的检测评价工作。而在管道风险检测中对管道失效可能性的分析显得尤为重要。为此,介绍了基于风险检测（RBI）的定性、半定量、定量失效可能性分析方法,并结合某城市埋地燃气管道的实例,详细说明了RBI半定量方法在埋地燃气管道失效可能性分析中的应用。根据风险分析结果能制订经济适用的检验策略,使失效可能性分析更加合理、实用。     

长输管道改迁连头“五位一体处置”工艺探索应用

针对近年来长庆油田靖咸输油管道局部频繁迁建所带来的愈发突出的新建管道安全碰口问题与废弃局部管道妥善处置问题,提出了长输管道改迁连头"五位一体处置"工艺。通过带压封堵、密闭收油、投球清管、氮气封存及连头投运五项工艺技术的组合应用,进行了新建局部管道投产与废弃迁建管道处置一体化实施。现场应用结果表明:"带压封堵"保证了碰口处能量有效隔离,动火作业安全性大大提高;"密闭收油"实现了作业管段内留存原油的全密闭回收,达到了环保要求;"投球清管"对迁建废弃管道内残留物进行了有效清理;"氮气封存"对迁建废弃管道内可燃气体进行了有效置换;"连头投运"实现了新建局部管道的高效投产。该应用成果为新建管道的安全连头、废弃管道安全环保隐患的消除提供了新的解决方案,为新建局部管道投产工程提供了新的指导思路。     

油气长输管道腐蚀检测评估技术研究与应用

油气长输管道腐蚀检测评估已成为确保原油安全输送的关键技术。文章对管道可能存在的腐蚀失效形式进行了剖析,提出了一套综合利用坐标测绘、双频电流衰减法、直流电位梯度法、密间隔管地电位测试法、杂散电流检测法、瞬变电磁法对油气长输管道进行检测评估的方法和利用HoneywellPredictPipe3．0软件对输气管道进行内腐蚀评估的方法。文章结合工程实例说明了该技术的应用,并指出利用该技术可在非开挖不停输的前提下．实现对油气长输管道腐蚀与防护状况的完整评价。     

岩溶塌陷区埋地管道的挠度和应力分析

为了弥补采用弹性地基梁模型模拟塌陷区埋地管道与实际不符合的情况,兼顾Winkler弹性地基梁和弹性基础上的连续梁建立了岩溶塌陷区埋地管道的力学分析模型,并结合塌陷影响区与非塌陷影响区间的变形协调性,通过求解管轴挠曲线微分方程,得出了岩溶塌陷区埋地管道的挠度和应力的综合计算方法。通过与基于ABAQUS有限元模拟的仿真结果进行对比分析,表明该方法能够在满足精度要求的同时简化岩溶区管道工程的力学分析过程,可用于岩溶区埋地管道的工程实践。     

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。     

埋地钢质管道外防腐蚀状况综合评价方法

通过对管中电流法、近间距管对地电位测量法和直流电位梯度法等常用埋地钢质管道外防腐蚀检测方法的实际应用,对不同优缺点进行了分析总结,并结合大庆油田埋地钢质管道腐蚀与防护状况,提出了油田埋地钢质管道外防腐蚀状况综合评价方法。应用结果表明,该评价方法具有准确性高、简便适用的特点。评价结果对于指导油田已建埋地钢质管道大修规划、设计,优化管道大修工程投资以及促进管道安全运行等具有重要意义。