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。     

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。     

海底管道泄漏的事件树和故障树相结合分析

海底管道一旦发生泄漏,危害很大,为了分析其引起的不同后果,建立了海底管道系统泄漏事件树模型.根据事件树和故障树各自不同的特点,提出了将两者结合运用的方法.将故障树分析应用到已构建好的事件树中,通过故障树的定量分析求出事件树中初因事件和后续事件的发生概率,最终实现事件树的定量分析,得出各后果事件的发生概率.从而得到一个完整的海底管道泄漏危害分析的方法.     

海底管道第三方破坏失效分析及对策

对第三方活动致使海底管道失效的各个原因进行系统分析,建立以“第三方破坏严重”为顶事件的故障树。通过系统的定性分析得到海底管道第三方破坏故障树的30个各阶最小割集,计算出各个基本事件的结构重要度,确定了海底管道失效的主要形式,并针对这些主要因素提出了相应的预防措施。     

长输天然气管线的故障树研究

故障树分析是在复杂系统安全性和可靠性评价中被广泛应用的一项重要技术，在天然气长距离输送管线失效的预测和预防领域具有良好的应用前景。在数据采集和资料分析的基础上，按照泄漏和断裂两大失效模式，建立了某天然气长距离输送管线的故障树。采用故障树的定性分析方法，求得故障树的全部最小割集。采用故障树的定量分析方法，计算出故障树所有基本事件的发生概率、故障树基本事件概率重要度和临界重要度，进而确定了该天然气管线顶事件的失效概率。研究结果表明，制管质量、焊接质量、安装质量以及材料选择、机械损伤和操作人员素质等因素是影响该天然气管线安全可靠性的重要因素。进而开发出了天然气长距离输送管线故障树的计算机分析软件。     

海底管道系统失效故障树的建立及定性分析

受自然环境、管道腐蚀、第三方破坏及管理不善等因素的影响,海底管道系统在铺设及运行过程中常常会失效。文中以海底管道穿孔、凝管、断裂和设备故障等主要失效形式为顶事件建立了海底管道系统失效故障树,通过系统的定性分析得到了海底管道系统失效故障树的37个一阶最小割集,进而确定了影响海底管道系统失效的4项主要因素,并针对这些主要因素提出了相应的解决问题的措施。     

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。     

大庆油田油气集输管网失效概率研究

结合大庆油田油气集输管网实际,改进了一种油气集输管网复杂系统的风险细化分析方法,并用于油气集输管网失效的计算。首先通过致命度分析方法 (FMECA)得到油气集输管网系统的主要故障类型,其次对相关主要故障类型进行FTA细化分析,建立了大庆油田油气集输管网风险评价的故障树模型,再应用布尔代数法求得故障树的最小割集,采用层次分析法和模糊数学相结合的方法计算出了故障树中各个基本事件的发生概率和重要度,并通过故障树中的逻辑关系求出导致管网失效的概率。计算结果表明,大庆油田集输管网失效概率为0.281 3;对大庆油田油气集输管网失效影响较大的因素按重要程度从大到小顺序,依次是管道运行年限、管材质量、土壤腐蚀速率、大气腐蚀速率、管道埋深、防腐层破损。据此指出,对于运行年限长的管道,由于管道发生了腐蚀,必须进行防腐层更换和必要的土壤回填,防止防腐层再次破损和第三方破坏;管材质量是次之的影响因素,如何做到提高管材的质量与控制投资之间的平衡是非常重要的。     

长输管线失效状况模糊故障树分析方法

采用故障树法分析了长输管线的失效状况,根据管线失效的两种主要模式:泄漏和断裂,建立了管线失效的故障树。通过对故障树的定性分析,可得到引起管线失效的52个最小割集;通过定量分析则可以计算顶事件的发生概率以及进行底事件的重要度分析。采用专家判断法和模糊集理论相结合的方法评估了故障树的底事件发生概率的模糊性,并以长输管线故障树系统中的“安装质量差”这一底事件为例,计算出其模糊失效率为2.3545×10^-4。该方法可为处理模糊事件失效概率提供一种研究思路。     

天然气管道放空系统失效的故障树分析

天然气在管道输送过程中往往存在超压问题,容易造成管道破裂,导致天然气泄漏、爆炸等事件,因此需要在天然气管道上设置放空系统。本文对引起天然气管道放空失效的各个因素进行系统分析,建立以天然气管道放空失效为顶事件的天然气管道放空失效故障树。通过利用故障树方法进行分析,计算基础事件导致管道放空失效的概率,寻找影响放空失效的根本原因,并提出了有效措施提高放空系统的可靠性。     

基于故障树的水下生产系统可靠性分配

水下生产系统作为深水油气资源开发的主流模式,设备安全可靠运行是保证资源开发和保护生态环境的关键因素。以乐东22-1南块气田为例,进行基于故障树的水下生产系统可靠性分配。首先将水下生产系统故障树模型分为4层,自上而下分别为顶事件、初级中间事件、次级中间事件和三级中间事件。然后采用复合分配法,对故障树顶事件采用基于概率重要度的方法进行可靠性分配,对初级中间事件利用可靠性再分配法进行可靠性分配,最后采取层次分析法对故障率发生改变的次级中间事件进行可靠性分配,最终将系统可靠性指标依次分配到子系统及零部件。分配结果与工程实际相符,并且可以针对失效率较高的薄弱环节,优化水下生产系统可靠性设计。     

渤海海底管道工程的现状、特点和问题

渤海埕北油田1985年铺设了第一条海底输油管道,6年之后又相继在BZ28-1,BZ34-2/4油田和辽东湾JZ20-2凝析气田设计和建成了9条不同管径,功能各异的海底管道,总长度达到七十多公里.随着渤海油气资源的开发,海底管道工程进入了新的发展阶段.本文介绍了上述已建管道的设计、建造基本参数.由于渤海所产原油的性质和具体的自然环境条件,使得渤海的海底管道工程具有如下特点:油管道全部需要保温;立管要作抗冰保护;管道需要挖沟埋设;管道的强度设计要考虑地震作用等等.本文还提出了目前渤海海底管道工程存在的问题和在技术上需要研究发展的几个方面.     

A study of hydrate plug formation in a subsea natural gas pipeline using a novel highpressure flow loop

The natural gas pipeline from Platform QK18-1 in the southwest of Bohai Bay to the onshore processing facility is a subsea wet gas pipeline exposed to high pressure and low temperature for a long distance. Blockages in the pipeline occur occasionally. To maintain the natural gas flow in the pipeline, we proposed a method for analyzing blockages and ascribed them to the hydrate formation and agglomeration. A new high-pressure flow loop was developed to investigate hydrate plug formation and hydrate particle size, using a mixture of diesel oil, water, and natural gas as experimental fluids. The influences of pressure and initial flow rate were also studied. Experimental results indicated that when the flow rate was below 850 kg/h, gas hydrates would form and then plug the pipeline, even at a low water content (10%) of a water/oil emulsion. Furthermore, some practical suggestions were made for daily management of the subsea pipeline.     

海底管道回接技术

在特定海况和复杂海底地貌、地质情况下，如何将新开发的管道并入已建的海底输油气管道，以保证油气高效、安全地输送，是海底管道回接技术需要解决的问题。对短管尺寸水下测量方法、深水管道对准方法进行了介绍，重点介绍了水下焊接、水下机械联接、水下带压开孔3种海底管道回接方法；分析了我国深水管道回接技术研发的重要性，提出了我国海底管道回接技术研发的关键技术。     

海底多相流混输管道压降计算主要影响因素分析

以我国海洋油气开发工程为例,以黑油物理模型为基础,利用PIPERFLO软件,分析了不同压降计算模型、起输温度、气体流量及总传热系数(K)对海底多相流混输管道压降计算的影响。用不同压降计算模型得到的混输管道的压降结果相差很大,在设计混输管道时,应根据实际情况选择合适的模型。设计高粘原油混输管道时,应根据油品物性将起输温度控制在适当的范围;设计低粘原油混输管道时,在满足管道终端温度要求条件下,应尽量降低起输温度。海底油气混输管道存在一个最小压降气液比,按此气液比确定高粘原油混输管道的气体输量,可降低管输原油粘度,从而减小管道压降。对海底多相流混输管道应进行一定的敏感性变量分析和结果预测,以保证管道具有一定的抗波动能力。     

海底油气管道延性断裂止裂CVN冲击功的计算

介绍了油气管道延性断裂止裂的能量判据和速度判据,以及确定止裂韧性值的常用方法,并重点介绍了经典的Battelle双曲线模型.海底管线由于受海洋自然环境的影响,一旦管道发生泄漏和破坏等事故,不仅影响正常的生产秩序,对环境的影响更是难以估计.针对某海底油气管道延性断裂止裂,运用Battelle研究所开发的Version 1...     

腐蚀海底管道可靠性分析

为了计算海底管道在腐蚀作用下的可靠性,研究了海底管道在正常服役阶段可能受到的荷载作用,包括内压、温度、弯曲、覆土、地震作用和残余应力作用。基于Monte Carlo方法结合算例,计算了腐蚀海底管道在这些作用下的可靠性,得到了失效概率随时间的变化曲线。同时,研究了这6种作用对腐蚀海底管道的影响,描述了各种作用对腐蚀海底管道的影响程度。从影响腐蚀海底管道失效概率的角度,定义了参数灵敏性指标,对海底管道设计中经常涉及的参数如操作压力、管道半径、管壁厚度和管线埋设深度等进行了灵敏性分析,讨论了其变化对管线失效概率的影响,为实际工程中对腐蚀海底管道进行可靠性分析提供了参考。     

LNG海底低温管道探讨

为了应对液化天然气（LNG）接收终端海上化这一趋势,需要在接收终端与陆地管网之间建设LNG海底低温管道以满足LNG的输送要求。由于LNG的储存运输温度极低,导致LNG海底低温管道在绝热要求和管道材料方面与其他油气管道相比具有较高的技术要求。为了满足这些要求,就需要选择具有极高绝热性能的真空绝热层或是由高性能绝热材料组成的堆积绝热层,以及低热膨胀性能的镍钢管材。一般而言,采用由气凝胶绝热材料组成的绝热层和以9%镍钢作为管道材料,可满足LNG海底低温管道的技术要求。     

内含油水海底混输管道修复技术研究和实践

某海上油田D 610 mm/D 711 mm管中管混输管道运行一段时间后发生损坏,为修复此条管道需要对长度为43 m的膨胀弯进行水下拆除,并把与原膨胀弯连接的带法兰平管起吊至舷侧后进行更换。文章介绍了混输管道修复防溢油技术、内含油水混合物的海底管道膨胀弯水下拆除方法及大尺寸海底管道平管起吊更换法兰技术,论述了集油罩、封堵气囊以及起重载动气囊等在海底管道修复中的应用。