黏性泥石流对山区油气管道的冲击动力响应研究∗

近年来,随着人类活动引起的地质灾害和极端天气现象频发,因泥石流引发的管道失效事故及次生灾害不断发生。为掌握黏性泥石流冲击山区油气管道的动力响应规律,建立了基于有限单元法与光滑粒子流体动力学(FEM‐SPH)的山区泥石流与管道的多物理场耦合模型。通过把黏性泥石流浆体简化为非牛顿流体——宾汉流体,研究X70钢管在泥石流作用下冲击响应过程,得到了管道不同位置的位移及应力时程特征,结果表明:①将泥石流浆体简化为宾汉流体,并离散为SPH颗粒不仅可真实展示泥石流的行进过程,也能清晰地反映泥石流对管道的动力响应规律。②通过建立多物理场耦合模型来模拟黏性泥石流冲击过程,发现泥浆附带的块石将会受到浆体阻力影响,运动加速度将受到限制。③泥石流对管道产生的破坏力主要来自泥石流“龙头”产生的瞬时冲击力和块石造成的局部撞击力;在泥浆作用下,所产生的应力主要分布于管道迎冲面中心截面处和管道背冲面与山体交界处,石块作用力主要集中在撞击部位,对管道背撞面影响较小;泥石流对管道产生的冲击位移整体呈现“马鞍状”的对称分布。研究所采用的非牛顿流体模型为泥石流对建(构)筑物的冲击模拟提供了新途径,相关研究结论可为泥石流段管道的灾害防控提供理论参考。     

基于AHP-熵权法的输气站场区块风险因素权重确定方法研究

为合理地体现主、客观风险因素对输气站场安全状况的影响,综合运用AHP和熵权法在确定权重方面的优势,在充分尊重专家经验的基础上,最大限度地削弱了权重确定的主观性.针对输气站场设施种类繁多、数量巨大,且分布既相对独立,又相互联系的特点,以工艺流程单元为大致框架,并兼顾设施共性风险因素,将输气站场划分为了清管器收发区、计量区、压气区、阀组区、安全仪表系统区等10大风险区块,并重点关注各区块内关键设备在运行期间的风险因素,最终建立起了10大区块62小项的输气站场两级风险评价指标体系.权重确定过程利用yaahp层次分析法软件和Excel辅助计算,大大降低了数据处理的工作量,同时保证了计算结果的准确性.     

油气管道第三方施工损伤风险控制方法研究

针对当前油气管道运行的现状指出第三方施工损伤风险控制的紧迫性,根据第三方施工损伤风险辨识的内容,以及油气管道第三方施工损伤风险评估中人为因素分析理论,阐述第三方施工损伤风险的影响因素,通过计算各因素的灰色关联度辨识出了第三方损伤风险的主控因素,并提出了第三方施工损伤风险控制方法.     

基于UHBs的输气管道高后果区泄漏燃爆事故分析

为探究输气管道高后果区中人的不安全行为（Unsafe Human Behaviors,UHBs）对输气管道泄漏燃爆事故发生的影响,结合模糊Bow-tie模型和贝叶斯网络对输气管道泄漏燃爆事故进行分析。构建基于T-S模糊故障树的输气管道泄漏燃爆模糊Bow-tie模型,并转化为贝叶斯网络;从人的不安全行为发生的可能性出发,将不同等级高后果区划分为不同等级人口敏感区;利用专家经验评判法得到不同等级人口敏感区基本事件的先验概率和中间事件的条件概率表;运用贝叶斯网络双向推理算法求解模糊Bow-tie模型。结果表明:随着地区人口敏感等级的提高,输气管道泄漏燃爆事故发生的概率随之增大,发现导致输气管道失效泄漏事故发生的最主要原因为施工破坏,失效原因与EGIG分析的结果基本相符,验证该方法在高后果区输气管道泄漏燃爆事故分析上的可行性,可为输气管道高后果区的安全管理提供决策依据。     

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。