基于IAHP和灾变链式方法的城市油气管道风险诱因与预警研究

城市油气管道穿越城区街道、建筑和居民区等特殊地段,保障其安全运行具有重要意义。为实现城市油气管道风险早期预警,基于城市与野外长输油气管道风险对比分析,识别城市油气管道风险预警指标;建立城市油气管道风险预警指标体系,采用区间层次分析法对预警指标重要度进行定量排序,确定关键预警监测点;并依据灾变链式理论,构建城市油气管道重大事故灾变链式模型,研究管道风险演化过程,发现灾变前兆进行断链减灾。研究结果表明:“腐蚀”及“第三方破坏”占据城市油气管道失效致因比重最大,风险因子“油气管道与市政管道距离”以及“城市工程施工作业”应作为城市油气管道重点监测点。同时,围绕城市油气管道风险预警需致力于孕源断链。     

长输油气管道泄漏监测预警技术分析及展望

长输油气管道一旦发生泄漏,可能引起灾难性事故,必须进行有效的监测与防护。研究了管道泄漏监测技术的分类方法,结合美国相关标准与国内泄漏监测技术应用现状,提出了管道泄漏监测系统的评价指标。综合分析了应用和研究较为广泛的负压波法和次声波法管道泄漏监测技术及分布式光纤预警技术的各种性能。     

基于IAHP和灾变链式方法的城市油气管道风险诱因与预警研究北大核心CSCD

城市油气管道穿越城区街道、建筑和居民区等特殊地段,保障其安全运行具有重要意义。为实现城市油气管道风险早期预警,基于城市与野外长输油气管道风险对比分析,识别城市油气管道风险预警指标;建立城市油气管道风险预警指标体系,采用区间层次分析法对预警指标重要度进行定量排序,确定关键预警监测点;并依据灾变链式理论,构建城市油气管道重大事故灾变链式模型,研究管道风险演化过程,发现灾变前兆进行断链减灾。研究结果表明:"腐蚀"及"第三方破坏"占据城市油气管道失效致因比重最大,风险因子"油气管道与市政管道距离"以及"城市工程施工作业"应作为城市油气管道重点监测点。同时,围绕城市油气管道风险预警需致力于孕源断链。     

民用机场停机坪安全三维风险预警模型研究

鉴于机场风险管控能力差异对风险的影响,对停机坪安全三维风险预警模型进行了研究。采用扎根理论构建35个停机坪安全风险预警指标,在传统二维风险矩阵的基础上,考虑风险受体脆弱性,建立停机坪安全三维风险预警模型,采用最优分割法确定预警警级和阈值,采用层次分析法-模糊综合评价法计算警度,并发出预警信号。结果表明:35个风险预警指标中,18个指标警情处于Ⅱ级,发出黄色轻警信号;17个指标警情处于Ⅲ级,发出橙色中警信号;而综合风险警情为Ⅱ级,发出黄色轻警信号。     

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。     

基于地理信息系统的油气管道安全管理研究

在石油油气输出的过程中,可能遇到管道穿孔爆裂、管道水灾冲断等突发事故。为了能保证油气管道的安全运营,减少事故发生后的损失,提出基于GIS建立准确、实时、有效的油气管道安全管理系统。系统以B／S和C／S模式相结合方式运行,充分利用GIS的快速定位和空间分析功能,实现了基础管道数据管理,二维模拟预警监控,气体扩散范围分析,启动决策系统实施救援计划等功能。开发实例表明,基于GIS的油气管道安全管理系统为石油行业管理人员提供更深层次的信息安全,使安全管理更及时到位,同时为加强监督检查提供了重要的依据。     

管道泄漏与安全预警技术探讨

文章通过对自身多年工作及学习经验的总结,主要探讨了管道泄漏与安全预警方面的实用技术。笔者认为泄漏检测、安全预警实用技术主要可分为两大类：直接检测法和间接检测法。然后通过阐述这些检测技术、安全预警的具体方法,来提出对管道泄漏处理的个人见解,以供广大同行借鉴、参考。     

油气管道泄漏安全对策措施研究

油气管道泄漏事故是一种严重的工业安全事故,会对人的生命财产造成重大威胁。本文在分析油气管道泄漏原因的基础上提出了预防控制对策,希望能够为相关工作人员提供参考。     

二阶模糊安全评估方法及其在油库安全评价中的应用

通过分析油库安全因素的层次关系,将影响油库安全的因素划分为人员、装备、管理以及环境因素等不同的层次,并对油库安全指标、各层次间的评估方法以及模糊运算方法进行研究,建立针对油库安全的二阶综合模糊评估模型,给出评估的整体流程。评估过程中以改进的层次分析法确定不同层次和因素的重要度,以加权平均方法为模糊运算准则。利用建立的评估体系对某油库的安全状况进行评估,并根据总体评估结果和各层次评估结果中的不足,提出了油库安全整改意见。评估实施过程表明:该二阶综合模糊评估模型避免了评估中的主观因素,并且可操作性好,评估过程易于实现。     

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.     

500 kV单回线路与油气管道安全相对位置研究

为解决交流输电线路对油气管道电磁日益突出的干扰问题,减少电磁干扰带来的危害,针对500 kV单回线路,在电磁暂态仿真软件中建立线路与油气管道模型,综合我国现行关于管道受电磁干扰的安全标准,计算得到线路稳态和暂态时,不同土壤电阻率下线路与管道的安全相对位置。研究结果表明：线路稳态时,随着管道长度增加需增大两者交叉跨越角度或并行安全间距,当管道交叉跨越段长度超过20 km或并行段长度超过25 km时,所需交叉跨越角度或并行安全间距趋于稳定;线路单相短路故障时,不可忽略感性耦合影响。当土壤电阻率不超过50Ω·m,该工况并行安全间距要求小于线路稳态工况,当土壤电阻率大于等于100Ω·m,该工况并行安全间距要求更高;线路雷击工况时,当土壤电阻率不超过50Ω·m,线路与管道无安全间距要求,当土壤电阻率为100,200,500Ω·m时,安全间距分别为8.9,19.8,50.9 m,且管道并行段长度对安全间距几乎无影响。研究结果可为拟建管道工程设计提供参考。     

加拿大油气管道安全管理体系及其启示

建立系统完善的安全管理体系是保障油气管道安全运行的基础。通过分析加拿大立法特点,梳理国家层面和地方层面管道安全监管机构设置与职责,研究管道安全法规体系,明确了加拿大油气管道安全监管体制和全生命周期安全管理体系。研究了管道企业安全管理体系和管道全生命周期各个阶段的关键工作,分析了行业协会在管道安全管理方面发挥的积极作用,掌握了管道完整性管理方面的经验与成果。在此基础上对中加油气管道安全管理情况进行了对比分析,从重视管道安全监管立法、建立全生命周期安全管理体系、完善油气管道标准规范、实施管道完整性管理、建立统一呼叫系统和管道地图系统、鼓励社会各方共同参与管道保护等方面提出了加强我国油气管道安全管理的建议措施。研究成果对于完善我国油气管道安全管理体系具有指导作用。     

油气井特殊螺纹接头连接安全性研究

针对油气井中API螺纹和常规特殊螺纹接头连接性能较差的问题,提出了1种新型特殊螺纹接头结构,采用有限元法,分析了该螺纹接头在上扣、拉伸、压缩、拉伸+内压、拉伸+内外压等5种工况下螺纹位移、接头接触应力和Mises应力的分布规律,研究了螺纹接头在极限载荷下的连接安全性,并通过全尺寸试验验证了有限元结果的正确性。分析和试验结果表明:在5种工况下,螺纹首尾3扣应力很大,中间段螺纹的应力分布较均匀,螺纹两端存在明显的应力集中;螺纹径向位移和轴向位移随拉伸、压缩、外压载荷的增加而增大,随内压载荷的增大而减小;极限载荷下,管体屈服而接头并未发生滑脱及泄漏现象;该螺纹接头连接强度、密封性能和抗粘扣能力达到了使用要求。     

Performance evaluation method of oil and gas pipeline integrity management

The performance evaluation of integrity management has become the focus of attention because integrity management has become widely accepted by pipeline operators. This paper proposes a three-index system of pipeline integrity management performance evaluation (TISPIMPE), which includes system construction, implementation process, and pipeline health status, comprehensively evaluating the status, adequacy, and effectiveness of integrity management. It helps the pipeline operators to determine the weakness in each step. Based on the improved analytic hierarchy process (AHP), the different backgrounds of experts are fully considered, and experts' opinions are revised. The adjustment coefficient of performance evaluation is set up simultaneously, and the evaluation results are adjusted to make the results more reasonable. Taking the performance evaluation of pipeline integrity management of an oil and gas company as an example, it is shown that TISPIMPE has reasonable practicability and can accurately reflect the shortcomings of pipeline integrity management. TISPIMPE can effectively help pipeline managers comprehensively and systematically evaluate the performance of pipeline integrity management and gain an in-depth understanding of pipeline operation status.     

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。     

油气管道本质安全影响因素分析及启示

管道运输是油气运输的主要方式,为了研究油气管道本质安全的影响因素和薄弱环节,通过分析美国和加拿大油气管道的事故原因,识别了3种影响因素和7个薄弱环节;通过统计管道工程各阶段的事故和影响因素的数量,分析了每个阶段存在的本质安全问题。结果表明:施工阶段的事故和影响因素的数量远多于其他阶段;施工和制管阶段的影响因素种类多,事故原因分散,本质安全提升难度较大;设计和运营阶段的影响因素种类少,事故原因相对集中,本质安全提升难度相对不大;各阶段都存在技术和管理的不足。根据油气管道本质安全影响因素分析结果,得出管道本质安全5个方面的启示。     

油气管道剩余强度评价方法适用性研究

为了研究油气管道剩余强度评价方法的适用性,介绍了完整管道失效压力的计算方法以及NG-18,B31G,DNV RP-F101和PCORCC等4种计算含缺陷管道剩余强度的方法。对4种方法中的流变应力和膨胀系数进行了分析,同时采用4种计算方法计算了30组不同钢级管道的剩余强度。结果表明:流变应力的选取对中低强度钢管的影响较大,对中高强度钢管的影响较小,当管道钢级为X80及以上时,流变应力对剩余强度计算结果的影响可以忽略不计;各评价方法中,改进的B31G中的膨胀系数表达形式更加接近实际情况; NG-18和B31G适用于评价中低强度的钢管,其中,改进的B31G结果更为准确;DNV RP-F101和PCORCC适用于评价中高强度的钢管,其中,DNV RP-F101的计算结果优于PCORCC的计算结果;对于高钢级管道的评价方法还需要进一步研究和改进。     

基于风险矩阵和LOPA的风险评价系统在油气管道的应用研究

为规范企业风险管理,在分析国内外各种先进风险管理技术的基础上,对风险矩阵法和保护层分析法(LOPA)进行了优化组合,开发了具有特色的组合风险评价方法,形成了具有鲜明特色的风险评价系统.风险评价系统可实现油气管道系统危害因素的系统识别、多层评价、分级管理、有序控制及监控.该风险评价系统在西部管道公司的长输油气管道系统得到了应用,实践效果表明,该风险评价系统能够规范公司风险管理工作,显著提升公司风险管理水平.     

油气管道周边区域划分与距离设定研究

为合理评估并有效控制管道与周边区域的相互影响,提出1种油气管道周边区域划分与距离设定方法。通过数据统计与事故案例分析,归纳了油气管道安全运行面临的4项问题,结合管道与周边区域相互影响类型及范围,提出将周边区域沿管道中心线依次划分为管道通行区、规划控制区和应急响应区。根据法律规定、实际事故后果影响范围和典型事故后果数值计算结果,提出了上述3个区域的距离设定原则与计算方法,并针对当前油气管道周边区域管理存在的问题提出了分区域管控建议。研究结果表明:所提出的方法有助于控制管道与周边区域的相互影响,保障管道安全运行和周边区域公共安全。