基于多米诺效应的输油管道重大事故后果分析

针对近年来不断发生的输油管道重大事故,引入多米诺效应理论分析输油管道事故后果。首先依据多米诺效应机理,建立输油管道重大事故多米诺效应模型,然后采用PHAST软件确定初始事故影响范围,运用设备损坏概率和人员伤亡概率模型计算初始事故对周围设备和个体的影响概率,从而可以从设备损坏、人员伤亡和事故影响范围三个方面定量分析输油管道的事故后果。研究结果对制定输油管道重大事故应急抢险方案,避免事故影响范围进一步扩大具有理论指导意义。     

水平定向钻穿越施工的失效可能性研究

水平定向钻穿越施工是管道穿越工程的一种主要施工形式,在施工中由于地质条件、设备使用和穿越工艺选择等原因使其存在风险,因此有必要对其失效可能性进行研究。建立了包含“人、机、料、法、环”五方面的水平定向钻施工失效可能性指标评价体系,对于特征影响因素,如扩径比、管土摩擦系数等,运用回拖过程的力学分析得出其分布规律,用模糊化的方法将底层指标分值转化为先验概率,再代入贝叶斯网络进行概率推理,最终确定其失效可能性。以某管道工程采取水平定向钻穿越河流为例,得出其失效可能性等级为“较高”,最后提出了相应的控制措施。运用贝叶斯网络研究水平定向钻穿越施工的失效可能性具有重要的工程应用价值和现实意义。     

城镇燃气管道第三方施工损伤风险评价方法研究

针对第三方施工对城镇燃气管道的不利影响,提出一种半定量风险评价方法。首先,基于“人—机—环境—管理”系统确定失效因素,利用G2赋权法对因素赋权,并引入物元模型分析失效可能性;然后,建立喷射火焰、闪火和蒸气云爆炸的数学模型计算管道泄漏的伤害面积,确定失效后果等级;最后,根据API 581中的风险矩阵得出燃气管道第三方施工破坏风险等级。实例分析表明,该方法兼具定性评价与定量评价的优点,能更加准确有效地进行风险分析,确定风险等级。     

水网地区漂浮输气管道安全评估方法研究

为防治水网地区河流穿越管道形成漂浮管段而发生事故,需要对漂浮管道进行安全评估。根据工程实例,建立水流作用下漂浮管道的力学模型,构建基于土弹簧法的有限元实体模型,采用有限元软件对漂浮输气管道进行仿真计算。然后,根据计算不同漂浮长度下的管道应力,分析管道最大应力比率在漂浮长度影响下的变化规律,建立漂浮管段安全评估模型。最后,结合实例对管道安全评估模型流程进行说明。实例分析结果简洁明了地反映出该漂浮输气管道处于安全运行状态,与实际情况相符,表明该安全评估方法是有效的。     

浅海输气管道坠物碰撞动力响应分析

为深入研究浅海输气管道坠物碰撞损伤过程,从简化解析法和数值分析法2个角度对浅海输气管道坠物碰撞损伤过程进行动力响应分析。在简化解析法中,采用非完全弹性碰撞理论-动量守恒定律计算方法,计算坠物冲击荷载;依据布辛尼克斯法分析冲击荷载在土体中的传递,采用衰减系数分析冲击荷载在混凝土层中的传递,进而计算管道在坠物冲击荷载作用下的内力。在数值分析法中,用Workbench LS-DYNA有限元软件模拟浅海输气管道坠物碰撞的动力响应过程。结果表明:模拟得到的冲击荷载分布规律与布辛尼克斯法得到的相似,但衰减的速度更快;由于覆土层和混凝土防护层吸收了碰撞的大部分能量,冲击荷载对管道的影响范围有限。     

基于熵权属性识别理论的管道第三方破坏可能性研究

为全面与贴近实际地保证评估结果的准确性,从管道沿线社会环境、居民、企业、地方政府、管道公司5个方面辨识导致第三方破坏发生的影响因素,根据第三方破坏风险评估管段划分原则对管道分段,对各评估指标按百分制赋予分值。根据所评管段各评估指标提供的信息,应用熵权属性识别理论,计算评估指标的权重和属性测度,基于有序分割类和属性识别准则,利用置信度准则综合评估管道发生第三方破坏的可能性。最后,计算出管道第三方破坏可能性的综合评分值。通过算例表明,沿线地方经济发达程度与建设活动,员工自身素质,居民、企业、地方政府同管道公司关系密切程度,管道遭受人为故意破坏时的响应速度的对第三方破坏发生的影响较大。属性识别结果表明,该区段管道发生第三方破坏的可能性偏高,管道公司应对影响因素予以重视和持续地关注。     

基于灰色关联分析的LNG接收终端人因事故辨识方法

陆岸LNG接收终端是LNG海上进口系统中的重要设施。针对我国LNG接收终端人因事故不断增多的现状，基于航空事故调查分析中的HFACS事故致因分析模型，将人因事故的影响因素归纳为个人因素、人际因素、环境因素、监督因素和组织因素五大类，结合灰色理论中的灰色关联分析，得到了LNG接收终端人因事故辨识方法。最后，运用该方法对某LNG接收终端人因事故进行辨识，通过灰关联度的计算，找出其最主要的不安全事件来自“个人因素”中的个人“安全意识不强”。此方法克服了小样本事故数据带来的弊端，对保障LNG接收终端的安全运行具有一定的指导意义。     

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。     

油气管道风险分析的质量评价研究

从风险分析的不确定性入手,建立了管道风险分析的质量评价观点.基于油气管道风险分析的实施步骤,提出用检查表法对风险分析的完整过程进行质量评价,利用风险评价员的一致性和有效性指标对其评价结果进行质量优劣评定.鉴于油气管道风险分析中普遍采用评分指标法对事故发生概率进行估计,依据采取这种行为所要承担损失风险的大小程度,提出用风险函数法对这种半定量评价法的合理性进行质量评价.实例应用分析表明,本文提出的质量评价方法不仅可以辨识风险分析过程中的人因缺陷,而且可对油气管道风险分析结果的质量进行量化评价,有利于提高人们对风险分析结果的认同度.     

滚石作用下埋地钢管道动力响应数值模拟分析

研究滚石-土-埋地钢管道组成的多元体系在冲击荷载作用下的动力响应.依据三维动态接触面算法构建滚石、土体和管道相互作用的力学模型及有限元分析模型,并采用LS-DYNA有限元软件从滚石初动能、冲击夹角、模拟临界状态等方面对滚石冲击荷载作用下埋地钢管道的动力响应进行数值模拟分析.研究得到了管道在滚石垂直或不同冲击角度撞击条件下的应力、位移变化规律,并在管道破坏临界状态下模拟出滚石初动能与滚石落地点距管道中心水平距离的关系.滚石撞击过程中,管道上各节点位移先增加后减小,出现反弹.本研究对埋地钢管道的风险评估、工程设计和防灾减灾具有重要参考价值.