基于投影寻踪聚类的油气管道失效可能性评价

为保障油气管道运行安全,将投影寻踪聚类的方法引入油气管道失效可能性评价中,从系统理论的角度将油气管道失效分为致灾因子危险性、承灾体的脆弱性和应对能力脆弱性3个子系统,据此建立油气管道失效可能性评估指标体系,然后基于投影寻踪聚类的失效可能性评价模型,对油气管道失效可能性进行量化分析,从而确定其失效可能性等级。实例分析表明,所建立的失效可能性评价模型能对油气管道失效可能性进行评价,可为管道的风险管理提供决策依据。     

城市埋地天然气管道系统的脆弱性评价模型及其实例应用

脆弱性评价是系统风险评估的新方法,具有理论成熟、指标全面,结果贴合等优点。在对天然气管道风险研究基础上,建立起适合城市天然气管道系统的脆弱性评估指标体系。结合城市天然气管道脆弱性指标的取值特点,选择模糊综合评判方法,建立城市天然气管道系统的脆弱性评估数学模型,实现系统脆弱度计算和脆弱等级确定。并对北京市某段次高压天然气管道的指标进行调研取值,带入模型进行该管道的脆弱性评价,实现模型的实例应用和效果检验。     

基于多维云模型的埋地并行油气管道风险评价研究*

为提高风险评价准确性以有效支撑管道完整性维护,保证油气管道在多管并行敷设下安全运行,提出1种基于博弈论-多维云模型的风险评价方法。首先,从并行间距、土壤压实度、土壤导热系数、介质流速、管径、埋深、应急响应时间、上下游截断阀间距等方面建立并行管道风险评价指标体系,为降低传统赋权方法的主观性,通过结合熵权法改进层次分析法（AHP）,从而确定主客观权重,再经博弈论组合赋权法综合计算指标权重;其次,运用多维云模型理论确定风险等级,通过修正各风险评分项的等级区间结合指标权重,计算出各级的综合确定度,并进行等级评判;最后,将该方法应用于工程实例。研究结果表明:所评价管段的指标风险处于中等风险水平,风险可接受,管段的整体风险评价结果良好,有利于并行管道安全管理;实例证明该评价方法具有较好的适用性。     

Mamdani型模糊推理在海底油气管道风险评价中的应用

为完善海底油气管道风险评价技术,引入模糊集理论,构建基于Mamdani型模糊推理系统的风险评价模型。依据海底油气管道的实际情况,改进传统肯特评分法,将风险因素划分为第三方破坏(TPD)、腐蚀(C)、设计(D)、误操作(IO)和自然环境(NE)5大类;用Mamdani模糊推理方法代替原有的算法,计算指标总分(IS)和泄漏影响系数(LIF),得到海底油气管道风险值;借助Matlab模糊工具箱,以某海底管道为实例进行分析。结果表明,管段3的风险高于管段2,管段4的风险高于管段1,该方法不仅比传统的肯特评分法更切合实际,且计算方便准确。     

改进的云模型在化工园区脆弱性评估中的应用

为了评估化工园区的脆弱性,精准防范园区事故风险,提出了基于COWA-G1和云重心理论的化工园区脆弱性评价模型。首先,运用鱼骨图对影响化工园区脆弱性的因素进行分析,在此基础上构建化工园区脆弱性评价指标体系;其次,为降低传统赋权方法的主观性,通过连续的有序加权平均(Continuous Ordered Weighted Averaging, COWA)算子和G1法组合确定指标主客观权重;然后,引入云重心理论计算加权相似度,从数据角度科学判别化工园区脆弱性评价等级;最后,以某化工园区为例,验证了该方法的可靠性和有效性。结果表明,化工园区脆弱性等级处于“一般脆弱”水平,表明化工园区韧性良好。该评价模型可利用编程完成模型仿真,简单实用,提高了综合评价的效率和可操作性。研究内容可以为化工园区的日常安全管理及应急处置提供理论支持和决策依据。     

可拓理论在天然气管道失效可能性评价中的应用

为了准确地判定天然气管道失效可能性,应用可拓理论,建立基于物元和关联函数的失效可能性等级评价流程。基于物元理论,将管道失效等级、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,并对定性指标进行量化,对各指标进行归一化处理,确定经典域和节域;利用可拓集合的关联函数计算评价指标对失效可能性等级的关联系数,并引入3标度层次分析法(AHP)计算指标权重;根据级别变量特征值判定管道失效可能性等级,建立基于改进AHP法的可拓评价方法;将该方法应用于国内某4个典型天然气管段的失效可能性等级评价。研究结果表明:该方法能够准确地反映天然气管道失效可能性等级偏向另一级的程度,具有较好地适用性。     

基于属性识别理论的油气管道施工质量风险评价

为了贴近客观实际地评价油气管道施工质量风险,提出了基于属性识别模型的风险评价方法。首先建立属性空间矩阵并进行有序分割,采用客观赋权的熵权法和主观赋权的G1法组合赋权确定各评价指标权重和属性测度,利用置信度准则对模型进行识别,得到管道施工质量降低可能性等级。然后评价管道施工质量降低的后果,依据风险矩阵得到施工质量风险等级。算例表明:人员的素质、错误行为、施工工艺方法和管理方法对油气管道施工质量的影响较大。管段S4、S5发生油气管道施工质量降低的可能性偏高,通过风险矩阵得到管段S4、S5的风险等级也偏高。因此,管道公司和施工单位应着重管控管段S4、S5的风险因素。     

基于修正因子的油气管道失效概率评估

失效概率评估是定量风险评价的基础,为降低油气管道定量风险评价过程中不确定性因素的影响,建立基于修正因子的油气管道失效概率评估模型。参考国外油气管道失效数据库,获得管道6类失效因素的基本失效概率;用与管道的损害机理、周边环境以及管理水平等因素有关的修正因子,修正基本失效概率,评估目标管段各失效因素的失效概率;将各因素引起的失效概率相加得到目标管段的失效概率。将该模型应用到某条长输管线。结果表明,由挖掘损伤导致失效的概率最大,应重点防范。     

内压作用下含体积型缺陷弯管极限载荷研究

油气管道一旦发生泄漏失效容易引发爆炸等灾难性事故,而管路中的弯管段是容易发生失效的部分,弯管段承载能力的高低将影响整个管道系统的安全性。为了解决油气管线中弯管的失效问题,考虑几何和材料非线性,建立内压作用下含体积型缺陷弯管的有限元模型,并与爆破试验结果对比验证模型的有效性,确定管道的失效判定准则。研究表明影响弯管极限载荷的主要因素有缺陷的几何尺寸、相对位置以及弯曲半径。基于模拟计算,讨论各因素对含缺陷弯管极限载荷的影响规律,通过对计算结果进行非线性拟合,提出内压作用下含体积型缺陷弯管的极限内压预测公式。该公式将为含缺陷弯管的剩余强度评价和完整性评价提供一定依据。     

基于Vague集的隧道施工安全管理脆弱性评价

为了客观地查找并量化隧道施工安全管理系统的脆弱点及管控要点,本文以系统脆弱性的3个特征要素,即暴露性、敏感性和适应性为二级指标,以隧道施工安全管理系统脆弱性的8项直接影响因素为三级指标,构建系统脆弱性评价体系。提出基于区间数互反判断矩阵与Vague集理论的隧道施工安全管理系统脆弱性评价模型,该模型使用区间数描述指标之间的相对重要程度,以模糊信息对系统脆弱性进行量化评价。通过山西吕梁某隧道施工项目,验证该模型的有效性,结果表明,该模型能够实现对系统脆弱性、特征要素以及各关键指标的量化评价。     

基于改进DS-贝叶斯网络的滩海管道风险评价

为量化滩海油气管道泄漏风险，提出一种结合改进证据理论和贝叶斯网络的风险评价模型。通过构建滩海管道泄漏风险指标体系、安全屏障模型，确定贝叶斯网络拓扑结构。引入改进证据理论融合专家打分意见，确定节点先验概率与条件概率，由贝叶斯网络正反推断出滩海管道的泄漏风险与风险因子敏感性。模型可准确计算管道泄漏风险值且降低意见均衡化与评价的主观性。为验证模型的适用性，计算了某滩海管道泄漏风险值，结果显示该海域管段的泄漏风险值为0.001 52。     

老龄油气管道安全寿命综合评估方法研究

为合理评价老龄油气管道的安全运行状态,降低老龄管道运行风险,基于安全系统理论提出一种安全寿命综合评估方法。首先,通过事故树分析辨识老龄油气管道系统风险因素,从管道内检测、管道外检测、压力试验、修复和承压状况5个方面建立管道安全寿命评价指标体系;然后,采用层次分析法计算指标权重,并基于模糊集理论和灰色理论预测管道安全寿命;最后,以国内某一管道为例证明该方法工程应用的可行性。结果表明,该方法能够较为全面评估老龄油气管道的安全寿命,评估结果符合工程实际情况,具有较高应用价值,能够为国内老龄油气管道的安全寿命评价与风险决策提供技术支持。     

埋地油气管道沿线土壤腐蚀性可拓评价研究

油气管道长期埋设在土壤环境中会受到各种侵蚀介质的腐蚀并引发泄漏、火灾、爆炸等事故。针对土壤腐蚀因素复杂多变的特点,建立基于物元、可拓集合和关联函数的埋地油气管道沿线土壤腐蚀性评价模型;选取土壤电阻率、自然电位、氧化还原电位、pH值、含水率、Cl-含量、SO42-含量7个评价指标,将土壤对油气管道腐蚀的严重程度划分为低、较低、中、强和较强5个等级;采用客观赋权的变异系数法（CV法）来确定土壤腐蚀性评价指标的权重,避免了以往评价方法的主观性,进一步提高模型的精度和效率。以某埋地天然气管道5个管段土壤为例,可拓评价结果表明4#土壤的腐蚀性较强,其他土壤腐蚀性中等,这与外腐蚀检测结果吻合,证明所想出的模型简便、高效、精确,具有很好的科学性和工程应用性。     

水电工程施工阶段应急管理系统脆弱性评价

为有效评估水电工程施工阶段应急管理系统应急能力并发现系统中的薄弱环节,提出一种应急管理系统脆弱性评价方法。首先,引入脆弱性理论,将应急管理系统的脆弱性分为暴露性、适应性和恢复性3部分;然后,根据水电工程施工阶段应急管理系统的特点构建了进攻性和防御性指标体系,并运用ANP（网络层次分析法）计算各指标权重,结合灰色聚类分析得到各防御性指标和系统整体的脆弱性系数,从而判断水电工程施工阶段应急管理系统脆弱性等级;最后,运用该模型对国内某水电站工程应急管理系统进行评价,在定量计算的基础上得到该应急系统的脆弱性等级,结果表明该系统脆弱性等级处于中等状态,并发现其薄弱环节,为完善水电工程施工阶段应急管理系统的建设提供支撑。     

基于熵权可拓理论的管道坡面水毁危险性评价

为预防油气管道运营过程中发生坡面水毁地质灾害,对油气管道进行坡面水毁危险性评价是必要的。依据可拓理论建立坡面水毁危险性评价物元模型,计算出各评价指标关联函数,采用熵权法对各评价指标进行赋权,最后得出危险等级。选取河西走廊高台地区的11条坡面冲沟作为评价对象,将该方法评价结果与管道公司软件评价结果进行对比。结果表明:就高台地区11条坡面冲沟危险性而言,基于熵权法与可拓理论相结合得到的管道坡面水毁危险性评价结果与用管道公司的软件得到的评价结果相吻合。     

基于改进理想点解法的油气管道事故综合预测研究

为了提高对油气管道事故的综合预测能力,进而降低油气管道事故的发生概率,基于多属性决策理论的理想点解法,研究提出了基于改进理想点解法的油气管道事故综合预测模型。从引起油气管道失效原因分类的角度,构建油气管道事故综合预测指标体系;基于五标度法的改进层次分析法计算指标权重;在此基础上,应用改进理想点解法计算各油气管道的贴近度,根据贴近度值确定各管段事故发生的可能性;以某条长输管线为例,进行了实证分析。研究结果表明:基于改进理想点解法的油气管道事故综合预测结果与实际情况高度吻合;该方法为管道企业从整体上掌握油气管道的安全状况提出了1种新的科学方法,可为管道企业进行管道完整性管理提供决策支持。     

油气管道风险评价研究

管道风险评价作为管道风险管理的基础,其目的是通过计算某段管道或整条管道系统的风险值对各个管段(或各条管道)进行风险排序,以识别高风险的部位,确定那些最大可能导致管道事故和有利于潜在事故预防的至关重要的因素,确定管段维护的优先次序,为维护活动经济性的决策提供依据,最终使管道的运行管理更加科学化。本文对油气管道风险评价现状及评价方法进行描述,并提出我国油气管道风险评价技术的对策。     

基于云模型的油气管道坡面水毁安全评价

针对在管道坡面水毁评价过程中定性概念的随机性和模糊性共存的特性,提出了一种基于云模型的综合评价方法,用于油气管道坡面水毁安全评价.首先,建立管道坡面水毁因素集、因素评价云模型、分值集和分值评价云模型;其次将管道坡面水毁各因素基础数据输入云不确定性推理发生器,得出分值云滴;再次将分值云滴输入逆向云发生器进行推算,得到带有“危险等级”属性的分值云模型;最后综合各因素分值云模型得到管道坡面水毁综合分值云模型.该方法评价结果直观、灵活,符合实际情况.     

基于时序片段的油气管道运行工况识别方法*

为准确识别管道系统运行工况,提高对油气管道突发事故的响应速度,综合提升管网安全管理水平,提出1种基于时序片段的油气管道运行工况识别方法。首先,构建基于概率分布的状态变化识别模型,提取油气管道中不同运行状态点;其次,建立基于时间序列片段的工况识别模型,快速识别不同时间长度内油气管道运行工况;最后,以国内某成品油管道为例进行方法验证。研究结果表明:该方法可有效识别成品油管道阀门开关状态、泵异常停机和阀门内漏3种运行工况。对比传统的识别方法,该方法可降低状态变化点的漏报率,提升管道运行工况识别的准确率。研究结果可为油气管道系统运行工况识别提供新的借鉴方法。     

基于漏磁内检测与分级理念的管道完整性评价

为保证埋地油气管道的安全运行,结合漏磁内检测技术与分级评价理念,建立管道完整性评价模型。首先,根据管道风险评价及高后果区评价结果,选择待评价管段,经过清管、投放检测器、检测数据分析和检测结果验证等环节,获取可靠的检测数据。然后,将检测数据作为管道剩余强度评价的数据源,由低级评价方程到高级有限元分析,逐级对管体缺陷进行评价。最后,应用所建模型对国内某成品油管道的一个管段进行完整性评价。结果表明,漏磁内检测与分级评价能够实现良好的数据对接,检测出的缺陷目前均处于安全状态。