城市燃气管道事故应急抢修方案的决策分析

通过对近年来的城市燃气管道事故抢险统计数据的分析与研究,管道事故抢险方案的选择存在着很大的主观性和片面性.为了克服应急抢修方案的种种局限,笔者应用模糊综合评判方法建立了城市燃气管道事故应急抢修方案评价选择模型;考虑可靠性、抢修时间、事故损失、抢险费用、社会影响及政治影响等6类影响因素来评判抢修方案的优劣,可以科学合理地选择最佳的管道事故应急抢修方案,达到经济合理、快速可靠的目的;实例验证,评判模型对城市燃气管道事故抢险具有重要的现实意义和参考价值.     

天然气管道水平定向钻穿越事故及其后果分析

水平定向钻穿越施工以其导向准确、施工周期短、综合成本低等众多优点,越来越多地被应用于天然气管道工程。本文运用故障树分析方法,对天然气管道水平定向钻穿越施工中存在的导向孔质量不合格、预扩孔失败、管道回拖失败、地面塌陷、环境污染、人员伤亡等事故及其后果进行了识别和分析,辨识出天然气管道水平定向钻穿越事故及其后果的二十一个主要影响因素,把其归纳为施工事故和管理事故两大类,并提出相应控制措施将定向钻穿越事故及其后果降低至最低水平,在天然气管道水平定向钻穿越的安全施工方面具有重要的工程应用价值和现实意义。     

滚石冲击作用下埋地高压输气管道的可靠性分析

地质灾害往往会对高压输气管线造成安全隐患,岩体崩塌引起的滚石冲击是导致埋地输气管道第三方破坏的主要破坏形式之一。通过概率分布求出滚石产生的偶然性载荷对管道的冲击频率,根据可靠性理论,用管线钢自身的强度和撞击产生的工作应力,建立强度应力的安全裕度方程。然后利用LS-DYNA有限元软件,建立滚石冲击管道模型,计算不同条件下埋地输气管道的最大应力Sm,确定Sm的分布规律。最后,根据应力和强度的分布求得管道可靠度指标和失效概率。本研究提供的方法和结论对埋地输气管道的风险评估、管道的设计及施工具有重要的参考价值。     

基于SPH-FEM耦合法的含缺陷输气管道爆炸冲击响应研究

针对大口径埋地输气管道发生物理爆炸对并行含体积缺陷邻管的冲击行为,利用LS-DYNA和LS-PREPOST有限元软件建立基于光滑粒子流体动力学-有限单元法的管-土-炸药耦合模型,分析不同缺陷深度、不同缺陷表面积、不同缺陷位置和不同爆心距下邻管的动力响应;基于爆腔预估公式和峰值振速经验公式,验证了所建耦合模型的可靠性,并通过设计算例开展多工况分析。研究结果表明:迎爆面上的缺陷处为动力响应的热点区域,最大响应特征值（应力、位移与振速）位于缺陷中心处,随缺陷深度的增加或管间距的减小特征值增速由平缓到急剧;相比缺陷位置和表面尺寸对管道的扰动程度,缺陷深度和爆心距对管道的动力响应影响较大;在本研究的条件下,建议埋地并行输气管道的安全间距不应小于5.16 m,且腐蚀深度不大于管道壁厚的0.633 6倍。研究结果可为埋地输气管道极端灾害下的风险评估提供技术支撑,为并行管道可能的抗爆隔爆设计提供模拟数据支持。     

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。     

考虑非独立保护层影响的LOPA改进策略研究

针对LOPA在识别保护层方面的局限性,通过考虑非独立保护层的影响,将非独立保护层分为不满足有效性与不满足独立性2类进行分析,针对不同类型的非独立保护层分别应用引入削减系数以及与故障树分析（FTA）集成的方法对传统LOPA进行改进,并结合具体案例验证其适用性。研究结果表明:改进方法的计算结果较传统方法计算结果降低了1个数量级,避免了传统方法过于保守的评价结果;通过对传统方法的改进,克服了LOPA在识别保护层方面以及场景频率计算方面的局限性,有助于拓展其使用范围。     

基于T-S模糊故障树的输气站场设备失效可能性研究

针对目前国内缺乏输气站场设备失效数据库的特点,同时考虑到设备具有不同的故障程度,提出将指标评价引入至T-S模糊故障树分析中,对设备进行失效可能性分析。首先构建设备的T-S模糊故障树;其次对故障树底事件进行指标评价,转化成当前工况下的故障程度;再次对设备的故障可能性值进行计算;最后,利用模糊数学的方法将故障可能性值转化为失效概率,并参考API 581中的失效概率等级对设备进行失效可能性等级划分。实例分析表明,该方法不仅比传统故障树分析更切合实际,又能够避免指标评价法淡化关键指标的不足,且兼具定量评价与半定量评价的优点。     

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.     

埋地燃气管道风险程度的多层次模糊评价方法

针对埋地燃气管道的风险评估,结合影响埋地燃气管道风险因素众多的特点,运用工程模糊数学理论,建立了埋地燃气管道风险程度的多层次模糊评价方法,确定了影响管道风险的基本因素。考虑了各类因素以及同类因素间的模糊性,并给出了因素类及因素间权重的计算方法。据此,可对埋地燃气管道的风险程度进行评价,从而有利于针对风险较高的管段采取行之有效的措施,防止事故的发生。     

输油气站场综合风险评价技术研究

为完善国内输油气站场综合风险评价技术,提出一种站场综合风险评价模型。该模型基于模糊集理论,重点对传统的RCM与RBI技术进行改进与完善。将故障(失效)后果划分为伤亡后果、经济损失、环境影响和无形损失;采用模糊推理系统代替原有的算法进行计算设备风险,将动设备与静设备的风险转换为统一标度,得到站场综合风险值;最后采用雷达图显示站内设备的风险分布状况。实例分析表明,所建立的综合风险评价模型能够有效地解决定性风险与定量风险的融合问题,可为输油气站场的风险管理提供决策依据。