海洋平台管道系统失效力学分析

本文对海洋平台管道的失效进行了计算分析。对管道布置流程的合理性、承压能力、管道强度、管道应力水平、法兰受力、管道变形、模态分析及振动分析等方面进行了详细分析,确认管道流程和设计不是失效产生的直接原因,排除了设计的因素,为后续的失效原因的排查提供了力学理论基础。     

公共管廊管道的风险评价方法研究

管廊是化工装置中的重要组成部分,因其复杂性和多样性,是安全管理中的难点。结合公共管廊的实际情况,从失效可能性和失效后果两方面建立了公共管廊风险评价模型。采用损伤因子和管理因子修正了平均失效概率,采用失效后的影响面积作为后果,根据失效概率大小和失效后果影响面积,确定其风险等级。利用公共管廊管道的风险评价模型,对上海某化工园区公共管廊开展实例分析,经过计算确定其风险等级为低风险。     

管道失效人身伤亡事故的经济性评价

油气管道的失效引起的介质泄漏会造成严重的人员伤亡，财产损失和环境破坏，针对管道失效后果影响因素，可以制定相应的维护决策，从而采取有效措施最大限度地减小失效后果，但由于直接经济损失、生命损失、环境破坏（损失）三种失效损失的度量量纲不一致，因此很难得出结论。提出货币量化法，用来处理后果函数中各参数量纲不同的问题。通过对伤亡事故直接经济损失与间接经济损失的概念划分的介绍，给出了一套完整的关于伤亡事故经济损失的计算方法，便于管道公司获得宝贵的信息进行分析整理和改进安全工作。     

城市燃气管道风险评估中失效后果的计算

对城市燃气管道进行风险评估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。风险评估的过程中需要对燃气管道的失效后果进行准确的评价和计算，为此在对燃气泄漏、扩散、破坏和损伤模式的各种理论进行总结的基础上，使用Matlab软件对燃气扩散模式进行了模拟，确定了影响燃气扩散浓度的主要因素；确定了燃气燃烧和爆炸的损失破坏标准等多方面的内容；通过实例计算，简要介绍了燃气管道失效后果的主要计算方法；并通过Matlab软件对燃气扩散模式的模拟，对影响燃气扩散的主要因素进行了定性分析。     

涪王线高后果区管段泄漏风险因素分析

为了准确了解涪王线四处高后果区管段泄漏风险因素,分析高后果区管段运行期可能存在的主要危害类别,采用故障树分析法对高后果区管段进行泄漏风险因素分析,通过以管道失效为顶事件建立故障树,然后进行最小割集计算,获得了高后果区管段泄漏风险影响因素的重要性排序,为高后果区管段的风险管理提供了依据,以保障输气管道和周边学校的安全。     

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。     

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。     

RBI技术在长输管道压气站风险评价中的应用

以长输管道压气站内承压设备和压力管道为例,说明基于风险的检验(RBI)技术用于压气站风险评估的应用要点。以腐蚀减薄失效模式为例,介绍了均值一次二阶矩法计算失效概率的方法,并将修正后的失效概率与失效后果的计算相结合,对典型压气站场的分离器和压力管道潜在失效机理和失效风险的大小进行了评估。     

中俄东线D1422 mm管道可靠性评估分析

中俄东线天然气管道工程的黑河—长岭段干线采用D1 422 mm、X80M、12 MPa大口径高钢级高压管道输送,是我国迄今为止最大管径的输气管道系统,工程建设和运行维护经验相对较少。在目前设计、材料、施工和运行维护标准及水平上,管道能否安全运行需重点关注。通过对钢管及环焊缝性能参数统计分析,得出目前钢管性能及环焊缝指标满足技术要求。利用我国天然气管道可靠性评价技术研究成果,对黑河—长岭段干线管道各类数据资料收集、整合和分析,识别出了管道潜在风险因素,基于可靠性方法计算了管道在各种潜在风险因素下的失效概率,同时对于沿线的高后果区域,选取代表性地段进行了单独评价。计算结果表明,管道在服役30年内,若进行8年一次的内检测和维护,管道沿线最大失效概率均满足目标可靠度要求,高后果区域典型地段的失效概率也远低于目标允许值。这说明目前的设计、材料及运行维护参数选择是合理的,能够保障管道建成后安全平稳运行。     

长输管道的腐蚀风险评价和降低泄漏事故损失的方法

随着建设时间的推移．我国许多现役长输管道已进入了“老龄期”。因此需要对整个管道系统进行风险评价．计算管道失效的可能性与预测失效后果．为管道的运行管理、检测、维修和更换提供全面、可行的科学依据,提高现役管道运行的安全性和经济性。     

输油管道悬空管段应力计算

输油管道经常穿越特殊地段,管道有可能在洪水或地震等作用下产生悬空管段。悬空的管段在各种力的作用下可能会失效,严重时会出现断裂现象,给管道公司带来严重的损失。因此,有必要采取科学方法计算管道的应力,评估油气管道悬空管段的可靠性,制定措施,缓解事故后果的影响程度。在分析悬空管道受力模型和强度校核模型的基础上,计算并分析了某输油管道悬空管段的应力和可靠性,同时采用应力集中检测仪检测了该管段下游端50 m内的管道应力变化情况。结果表明,此悬空管段存在运行风险,清空管内存油有助于降低管道失效概率。对于浮管,水浮力缓解了管道的垂直方向受力情况,但增加了管道横向冲击力,会增加悬空管道的振动频率。应力集中检测仪现场测试数据表明：越靠近土壤端,悬空管道的应力值越大,该悬空管段的最危险点应该处于土壤区内。     

天然气高压管道泄漏爆炸后果评价

应用美国石油学会标准API581,对天然气处理装置内部管道泄漏爆炸造成的物料损失、人员伤亡及财产损失进行了风险评价,计算了站内管线和容器的失效后果,确定了损失面积,以便管理人员进行风险评估,并对相应的安全措施提出了建议,确保天然气处理装置安全运行。     

油库风险模糊综合评价模型

根据我国油库的安全技术规范和功能特性,在调查分析的基础上,确定影响油库的各类风险要素,并结合工程实际分清各种风险因素与油库事故模式的影响层次关系。借鉴管道风险评价技术的基本原理,力求建立起较完善的油库失效因素及失效后果因素体系,然后引入模糊综合评判,建立较全面的油库风险影响模糊失效可能性因素体系和模糊失效后果因素体系。通过评价模型,制定出较为客观的油库失效因素及失效后果因素评价的方法,对油库的风险可接受性原则、风险缓解措施的建立提出建议,形成一套较符合我国国情的油库模糊风险评价方法。     

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。     

川渝地区管道高后果区第三方破坏因素分析

第三方破坏是危及管道安全平稳运行的重要危险源,也是引起高后果区输气管道失效的主要因素之一,直接影响管道的可靠性和使用寿命。数据统计表明,第三方破坏已上升为川渝地区输气管线失效的最主要原因之一。在对比分析鱼骨图法、原因因素纲要法、故障树分析法、损失因果模型分析法和实验分析法这五种方法的基础上,采用故障树分析法对川渝地区输气管道第三方破坏各个因素进行系统分析,建立了以第三方破坏致使输气管道失效为顶事件的川渝地区输气管道第三方破坏故障树。通过对故障树结构重要度的分析,得出了引起川渝地区输气管道第三方破坏的主要因素是自然灾害破坏、管道自身条件缺陷、公众教育和法制观念薄弱、施工作业破坏以及地面活动程度高。最后提出了相应的预防措施以缓解高后果区管道第三方破坏,确保输气管道安全、平稳、高效地运行。     

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。     

非线性有限元法用于腐蚀管道失效压力预测

采用非线性有限元法建立了含缺陷管道爆破失效的数值模型,以此预测腐蚀缺陷管道的失效压力。分析了模型中的单元划分、材料模式、非线性求解方法、失效判据等技术要点,对不同管材、规格以及缺陷尺寸的全尺寸管道爆破试验结果进行了分析和计算,验证了所建模型的准确性。基于有限元计算结果,同时考虑缺陷长度、深度、宽度等因素的影响,拟合出含缺陷管道的失效压力预测公式,与其他方法以及试验结果相比,该公式计算误差较小。     

故障树分析法在中缅长输原油管道失效风险评价的应用

长输原油管道失效最直接的原因是管道断裂和泄漏,腐蚀乃是引起管道断裂和泄漏的最主要风险因素。本文系统的分析了中国-缅甸长输原油管道发生断裂和泄漏的各个因素,采用故障树分析法,建立管道失效故障树,求出其最小割集,计算结构重要度,针对易发生失效的薄弱环节,制定了预防措施。     

输气站场支管盲端振动问题解决方案

在输气站场工程中,输气站场支管盲端引起的振动常被忽视,但在压力和流量波动较大的输气站场,支管盲端引起振动非常明显,一般通过事后调整管道布置来避免运行中出现的振动问题。设计人员常根据经验筛选出易出现振动的工艺管道做动态模拟和防振动设计,一般工艺管道仅做静态设计。采用英国能源研究所指南提出的支管盲端振动失效概率计算方法,对国内某输气站场内管道系统中的支管盲端进行分析计算,调整不合理的管道布置,有效规避了生产运营阶段出现的盲端振动。计算结果表明,该方法是支管盲端振动问题的有效解决方案,可用来检验管道布置中支管盲端的合理性,并进行优化设计。     

基于个人风险分析的天然气管道安全距离研究

合理确定天然气管道安全距离,不仅可以减少和避免事故造成的人员和财产损失,而且可以为管线的合理设计及城市土地规划提供依据。通过分析天然气管道失效概率和失效后果,建立天然气管道个人风险计算模型。根据《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险和社会可接受风险标准》所规定的个人风险可接受标准,划分了管道周边不同的风险区域,确定了新建及在役天然气管道的安全距离。以某段天然气管道为例,计算了个人风险和安全距离,为在役及新建天然气管道安全距离的确定提供参考。