基于事故树分析的长输油气管道腐蚀失效原因

运用事故树分析方法对长输油气管道腐蚀失效进行了定性和定量的分析。识别出由于腐蚀所致的长输油气管道失效的主要因素。通过最小割集求解长输油气管道腐蚀顶事件发生的概率以及对基本事件进行重要度分析,形成了基于事故树分析模型的定量分析思路和方法,可以为管道的安全管理提供参考。     

基于腐蚀缺陷的管道失效风险分析综述

管道内腐蚀是目前影响油气管网安全稳定运行的重要因素。本文对油气管道内腐蚀研究展开综述,分析了CO₂腐蚀、H₂S腐蚀、冲刷腐蚀、段塞流腐蚀、微生物腐蚀五种主要腐蚀机理,从浓度及分压比两个角度出发介绍CO₂/H₂S协同腐蚀作用,阐述了不同腐蚀机理下的主要腐蚀影响因素及其作用规律,以及管体缺陷、温度、pH值等因素对管道内腐蚀的影响,探讨了目前多相流管道内腐蚀机理及影响因素研究中存在的问题及研究趋势。     

油气集输管道风险评估及防护研究综述

针对日益突出的管道安全可靠性问题,旨在提高对管道的风险评价和管道事故的预测能力,通过综述国内外油气管道腐蚀研究进展,分析了管道材料缺陷、腐蚀以及第三方破坏对油气管道风险的影响,指出温度是管道腐蚀的最重要因素,管道材质对管道事故的发生起到决定性的控制作用,第三方破坏是诱发管道事故的主要因素。分析了专家评分法、风险排序法、故障树分析法等方法在管道风险评价中的应用和评价程序,指出故障树分析法是目前被广泛应用的一种方法,但须从基本事件入手采取措施,才能有效控制和预防顶事件的发生。总结了油气管道风险评估方法,从主观因素和客观因素两方面提出油气管道风险源控制措施,为管道风险管理提供有效依据。     

油气管道腐蚀可靠性的贝叶斯评价法

对油气管道腐蚀危害因素进行分析,建立其失效故障树。根据故障树分析原理,找出导致管道腐蚀穿孔破坏的23个因素。通过对故障树的定性分析,采用下行法求出油气管道腐蚀失效故障树的96个全部最小割集,并确定失效的主要影响因素。结合最小割集不相交化法和贝叶斯可靠性评定法对管道腐蚀失效进行定量分析,通过某油气管道事故统计数据,利用贝叶斯可靠性评定方法求出油气管道腐蚀可靠性的一阶矩和二阶矩。对一阶矩和二阶矩进行拟合,求出油气管道腐蚀可靠性的第一近似下限和第二近似下限。结果表明:得出的油气腐蚀管道贝叶斯可靠性评价结果可以指导管道系统的维护和维修,降低管道运行的风险。     

在用液氨管道保冷层下局部腐蚀现象研究

研究了液氨管道服役之后保冷层下外表面均匀腐蚀和局部腐蚀状态,结合对管道基体材质及腐蚀产物的研究,从蚀孔的成因、形成机理、易发区域以及蚀孔的发展四个方面分析了管道局部腐蚀的成因和影响因素,提出使用中造成较大风险的是局部腐蚀,严重的局部腐蚀会导致管道的突发性破坏,而这种破坏往往难以预测。最后从局部腐蚀的内在和外在因素出发提出了在用液氨管道局部腐蚀控制建议。     

基于TVR的腐蚀油气管道失效概率及安全寿命研究

为避免因腐蚀导致油气管道失效,针对因管道特性和腐蚀尺寸的不确定性使得管道剩余强度成为概率模型的特点,建立了腐蚀管道强度损失随机模型;借助可靠性理论,通过分析管道腐蚀进程的时变性特点,将管道系统由损伤积累和抗力衰减导致的剩余强度随机化;提出基于穿越率的腐蚀油气管道失效评定及安全寿命预测方法。研究结果表明:腐蚀速率和运行压力对管道失效概率及安全寿命影响显著,管道尺寸影响适中,而相关系数和拉伸强度影响较小;若腐蚀速率Va=0.2 mm/a,VL=10 mm/a或局部腐蚀缺陷半径达到管道壁厚的0.5倍时,建议作为重点风险段监测并检修。所建方法是对腐蚀油气管道运营监控和风险评估的有益补充。     

天然气管道内腐蚀影响因素的灰色综合关联度分析

对天然气管道内腐蚀的评价是管道腐蚀与防护工作中的重要环节。为对天然气管道内腐蚀进行风险分析,引入了系统理论中灰色综合关联度的相关知识。采用该方法,以H2S、CO2和缓蚀剂3项造成天然气管道内腐蚀的因素为例,列出了灰色关联度分析的具体步骤,并对各因素进行灰色综合关联度计算。结果表明,该方法的评价结果与期望值相符,可以作为评价天然气管道内腐蚀的一种新方法。     

水平接地极泄散雷电流对临近埋地管道危害影响分析

为分析水平接地极泄散雷电流对临近埋地管道产生的暂态电磁干扰危害,通过EMTP软件建立水平接地极和埋地管道模型,考虑水平接地极与管道间的感性耦合和阻性耦合,采用多元回归分析法讨论土壤电阻率、水平接地极与管道间距、管道埋深、雷电流幅值等因素对管道防腐层感应电压的影响,最后讨论感应电流对管道腐蚀的影响。结果表明:离雷电流注入点越远,管道防腐层感应电流和感应电压幅值越低;感应电压受土壤电阻率、水平接地极与管道水平间距、管道埋深、雷电流幅值等因素影响明显,与土壤电阻率和雷电流幅值呈正相关,与管道埋深和水平接地极与管道水平间距呈负相关;土壤电阻率对管道腐蚀程度影响较大,土壤电阻率越低,管道腐蚀越严重;为保护防腐层和管道安全,水平接地极与管道间需保持一定安全距离。     

浅谈光气及光气化生产装置安全和防护措施

研究了国内外光气及光气化生产装置光气事故特征,指出事故主要原因是人为失误、设计缺陷和设备及管道腐蚀。结合在国内最大的光气发生及光气化生产装置多年生产实践,分析了可导致光气泄漏的直接危险因素是工艺设计条件、光气滞留量以及装置设计缺陷,包括设备、管道、仪表、自控、联锁等;分析了对光气安全监测和泄漏防护不当,或没有设计二级减缓措施,导致事故一旦发生,不能快速有效监测和得到控制;认为缺乏有效的安全管理和培训机制,违章操作和违章指挥同样可导致事故的发生。上述因素可通过选择合适的工艺路线,严格装置设计条件,增加快速高效的在线监测,切实可行的减缓措施和健全有效的光气安全生产管理5个层次,对光气及光气化生产装置的安全及其防护,提出了解决的办法和可行对策。     

基于内检测评价的管道安全维修决策

为科学合理地制定管道维修维护计划,研究含腐蚀缺陷管道剩余强度评价方法的估计维修因子(ERF)曲线,分析不同方法的适用性,提出腐蚀速率分段求解和基于边界条件约束的管道安全维修时限概念;依据检测深度、缺陷位置、其他缺陷影响等因素,定性评价凹陷是否可接受;采用SHANNON方法 ERF曲线量化分析含制造缺陷管道的剩余强度;在此基础上,制定不同缺陷的维修决策判定准则,形成一套全新的管道安全维修决策技术;最后,以某管道为例,分析管道的内检测(ILI)数据,验证成套技术的适用性。结果表明:用该套技术能确定管体各类缺陷的安全维修时限和维修响应等级。     

时变可靠性在海底油气管道失效概率中的应用研究

为提高海底油气管道风险管理能力,针对传统管道风险分析大多采用静态时不变可靠性方法的缺点,提出基于动态时变可靠性的腐蚀海底油气管道分析思路,建立了考虑时间因素的腐蚀管道失效概率模型。根据"首次穿越率"概念建立腐蚀管道穿越模型,借助随机过程理论和敏感性分析构建代表腐蚀海底油气管道结构抗力的剩余强度模型和识别影响管道可靠性的关键因素,给出了时变视角下对比附加载荷的在役管道失效概率计算方法。结果表明,随着时间推移,腐蚀速率对管道失效概率的影响最大,运行压力的增加使管道的剩余寿命与可靠性发生显著变化,而拉伸强度影响较小。     

高原液化石油气管道的腐蚀现状与防护

昌都市主要的燃料源为由液化石油气站供应的液化石油气,其站内管道发生腐蚀失效将产生严重的事故后果。文中针对高原环境的特点对在用液化石油管道腐蚀现状进行调查,对架空管道和埋地管道分别进行了腐蚀原因分析。从隔绝阳光直射、做好涂层防护、增加管道阴极保护系统等方面提出防护措施,以期为保持液化石油气管道的使用性能、保障周边居民的生命财产安全提供参考价值。     

城镇供热管道隐患辨识研究

近年来,因供热管道老化腐蚀、外部自然环境、施工活动等导致的事故时有发生,给居民的冬季供暖造成了严重的危害和影响。本文在分析供热管道自身安全特性的基础上,运用事故树等系统安全分析方法对供热管道隐患进行辨识分析,结合供热管道影响因素明确隐患辨识重点,并针对隐患排查内容及手段等提出对策建议,以支撑供热管道单位更系统、更科学的开展隐患排查治理工作,保障管线的安全运行。     

基于FITNET FFS模型的腐蚀管道失效概率敏感性分析

为了获取影响腐蚀管道失效概率的关键因素及敏感性规律,基于FITNET FFS模型,采用可靠性理论对国内某腐蚀管道的失效概率进行计算和分析。通过全寿命方法计算了腐蚀增长速率,从而得到了与时间相关的腐蚀管道损伤概率模型,并采用蒙特卡罗模拟算法进行求解,得出了不同年限下腐蚀管道的失效概率;采用变异系数法对各影响因素进行参数敏感性分析。研究结果表明:管道直径、壁厚及径向腐蚀速率的分散性对管道失效概率具有双向扰动作用,其机理在于随机变量的分散性和腐蚀速率同时影响失效概率的波动,开始阶段随机变量分散性起主导作用,两者在管道失效概率达到50%会趋于一个平衡状态,之后腐蚀速率起主要支配作用;另外,管材的抗拉强度对腐蚀管道失效概率的影响较屈服强度的影响更大,可靠性分析时采用只考虑屈服强度的强度模型将存在一定的局限性,建议同时考虑管材抗拉强度的影响。     

石油天然气长输管道危险性分析

基于四川省天然气长输管道事故的统计资料(即1969—1990年间发生的155次事故),结合1990年以后,直至1998年四川发生的管道事故,对油气长输管道所面临的各种可能的危险因素进行综合分析,找出油气长输管道事故诱因主要来自管道腐蚀、材料缺陷、设计和施工质量、不良环境条件和第三方破坏。进而分别探讨四大危险性因素对管道安全运行的影响,并从理论和工程角度提出了预防和控制油气长输管道事故的对策和建议。     

一起热力管道补偿器开裂事故的追踪分析

随着热力管网规模的不断加大,结构逐渐复杂,各种热力管道事故日益增多,如焊缝开裂、管道下沉变形、管道腐蚀泄漏、阀门破损、补偿器腐蚀开裂等,造成的经济损失和社会影响较大。本文通过热力管道事故案例,比对波纹管补偿器和套筒式补偿器的特点,追踪分析热力管道安全运行状况,并对热力管道安全保障提出合理化建议。     

在役埋地燃气管道的可靠性与风险评估

分析了在役埋地燃气管道的可靠性与风险评估的重要性,说明了对在役管道进行风险评估是减少事故损失、节约维修资金、保障管道安全营运的有效途径。腐蚀是影响在役埋地燃气管道寿命的主要原因,提出了用于埋地燃气管道腐蚀风险评估的有效方法。     

基于Ansys的含未焊透缺陷管道剩余寿命分析

工业管道由于使用年限过长,外界环境腐蚀以及管道缺陷的影响,对其进行检测是保障后期安全生产的重要手段。为了预测整个管线的安全使用寿命,准确测量预测管道壁厚及管道剩余强度,充分利用检测数据,建立Ansys模型进行分析预测,以相应的评价规范计算结果,与管道实际工况进行对比验证。为同类型管道检测提供参考,减少检测成本,提高工作效率,减少后期安全隐患。     

基于PCA-SVM的高含硫油气混输管道腐蚀预测

为预测高含硫油气混输管道腐蚀情况,分析了导致腐蚀的原因,归纳影响腐蚀的因素。采用主成分分析法(PCA)对各种因素进行优选,摒弃相关联但贡献率较低的因素。将贡献率较大的因素作为支持向量机(SVM)的输入变量,以腐蚀率作为目标输出函数,建立管道腐蚀预测模型,并进行管道腐蚀率预测。以某公司川中地区8条运营管线为例,验证SVM方法预测管道腐蚀率的效果。结果表明,PCA-SVM方法的预测数据平均相对误差较小、吻合度高,预测结果符合实际情况。     

基于ASME B31G准则的油气管道腐蚀安全性评估

腐蚀是在役管道失效的最主要原因之一。腐蚀后的管道会造成局部减薄,使其局部承载力下降,一旦发生泄漏,极易发生火灾爆炸事故。采用通用的ASME B31G准则对管道进行腐蚀安全性评估,研究了不同级别管道的最大允许缺陷长度和最大安全运行压力,计算了不同腐蚀长度对管道安全性的影响,可以为管道维护策略和应急管理提供科学依据。