易凝高粘原油管道凝管失效风险分析

采用事故树方法对易凝高粘原油管道发生凝管失效的各种因素进行了分析,并定量计算了发生失效概率以及发生凝管事故造成的各种经济损失。利用凝管失效风险分析结果,可以有效指导易凝高粘原油管道的安全运行,并为管道的维护与安全性评估提供科学依据。     

基于可靠性的原油管道流动安全管理体系构建

分析了易凝高粘原油管道流动安全管理的重要性,指出管道流动安全管理是管道完整性管理的重要组成部分.在原油管道流动保障前期研究成果的基础上,以基于可靠性的流动安全评价为核心,以保证管道安全运行下经济节能输送为目的,建立了原油管道流动安全管理体系的业务流程和体系构架,论述了各业务流程的作业目的、执行程序及标准依据,给出了不同工况下原油管道的流动保障措施,为实现管道流动安全的可控管理提供了重要的技术手段.     

原油管道流动安全评价方法及体系

易凝高黏原油管道在运行中存在初凝、凝管及蜡堵等流动安全风险,传统研究方法和现场经验方法由于忽略影响流动安全各主要因素(原油物性、流变性、管道周围环境、气象因素及运行参数等)的波动性,取统计平均值的方法来确定计算参数,因而无法综合评价和预测各参数变化的协同效应对管道流动安全的影响。为此,中国石油管道科技研究中心和中国石油大学(北京)借鉴"基于可靠性的极限状态方法"在其他行业和技术领域的尝试和应用,首次将该理念和方法引入对陆上长距离易凝高黏原油管道的流动安全性评价上,建立了评价体系,开发了相应的软件平台,实现了对中国主要原油管道的流动安全评价,推动了储运工艺研究理论和应用的发展。     

胶凝原油管道再启动相关问题研究现状

胶凝原油的粘弹塑性、压缩性及其管内压力传播过程是影响管道再启动过程的重要因素.分类总结了管输胶凝原油结构破坏过程中的粘弹触变模型,对胶凝原油管道启动过程中影响压力传播的因素进行了分析,介绍了胶凝原油管道启动过程中的数学模型,重点阐述了近年发展的新模型,包括CNR与DNCR启动模型及Vinay G、Negr (a) o等人的启动模型,指出了现有模型的不足,认为准确确定胶凝原油的压缩性大小和再启动过程中启动波的传播特性是解决管道再启动问题的关键,为进一步研究胶凝原油管道的再启动问题指明了方向.     

埋地含蜡原油管道流动安全评价研究

介绍了含蜡原油管道流动安全评价研究的主要内容及国内外研究进展,认为管道流动安全状况与管输原油的流变性、管径、地温、土壤热物性、管道工作状态、管道腐蚀状况和泵配置等因素有关。指出使用不确定性分析方法进行管道流动安全评价研究面临两大挑战,即影响因素不确定性描述和凝管风险可接受标准的确定。建议进一步加强含蜡原油流变性研究和管道停输再启动安全评价方法研究,并开展管道流动安全等级划分标准、重要影响因素不确定性和凝管损失计算模型的研究。     

大庆原油低温流变特性量化表征

针对东北管网低输量输送大庆原油安全运行的要求,基于流变学理论分析和管输模拟试验研究结果,建立了大庆原油流变特性参数凝点、粘度(表观粘度)、屈服应力与管输条件下热历史和剪切历史关系的数学模型。引入了原油存在不完全可逆性参数的Houska触变模型适用于描述大庆原油的触变特性。通过试验,得到了铁大线、秦京线管输条件下大庆原油的触变模型参数。研究成果应用于大庆原油管道低输量运行特性和安全性评价,基于热油管道流动安全性定量评价方法,得到了铁秦线不同输量下最低安全进站温度。     

输油管道的风险评价

考虑油气管道运行中的风险因素,应用风险评价的指标模型,对一条输油管道进行了风险评价.模型中的失效可能性包括内、外腐蚀、第三方破坏、地面移动、设计/材料、运行等六个子模块,失效后果考虑了对环境、高价值地区和居民的影响.模型的因素权重由该管道以往事故统计分析确定.依据风险相同的原则和管道的实际情况,对管道进行了分段,对每一段管道确定了管道失效可能性和失效后果,并进行了风险敏感因素分析,识别风险源.基于风险评价结果,给出了该管道沿程风险分布和相对风险等级,指出腐蚀、第三方破坏以及施工时的误操作(管道建设施工遗留问题)是该管道的主要问题.风险评价的结果可以该管道的完整性管理提供参考.     

管输原油分子筛降凝工艺的可行性

当前我国东部油区已进入了低产阶段,导致管道低输量或超低输量运行,给管道输送带来了不能满足热力工况而产生的难输问题。虽然采取了热处理及降凝剂等方法,对原油进行了改性,降低其凝固点和粘度,改善了流动性,但是,由于原油的改性处理有局限性,一是降凝减粘幅度有限,二是改性原油存在时效性问题,所以仍不能彻底解决原油管输的困难。为此,提出了对管输原油进行一次改质初加工,降低原油的凝固点和粘度,从根本上改善了原油的低温流动性。移植“分子筛非临氢降凝工艺”,并选用了三种不同种类的原油进行分子筛降凝减粘试验,取得了初步效果。将该工艺应用到原油管道输送,需在输油管道的首站增设一座原油分子筛降凝减粘装置。     

大型浮顶罐储油温降特点

针对我国所产原油多为易凝高粘原油，低温流动性差的特点，在秦皇岛泵站2号罐上安装了温度监测系统，对储油温降过程进行了研究，同时分析了罐内原油的形态、原油凝结积蜡过程、原油的温降过程以及凝油对温降的影响，为准确地预测储油温降提供了技术支持。     

基于故障树与模糊理论的埋地管道风险评价

以常州港华燃气公司的工程数据为基础,建立了城市燃气埋地管道失效故障树,确定引起埋地管道失效的主要因素为第三方破坏、腐蚀、管道本质缺陷、管理维护不当,得出了导致埋地管道失效的48种基本事件。将故障树法与模糊综合评判法相结合,建立了埋地管道风险评价模型。详细说明了风险评价步骤,用影响埋地管道失效的主要因素作为埋地管道模糊综合评价模型的评价因素集,建立故障树底层各评价指标的因素等级隶属度,以及单因素评判矩阵和单因素权重集,进而得到单因素评判集和整体评价结果。实例证明,该模型对埋地管道的风险评价结果与实际情况相符,可为城市燃气公司的科学管理提供依据。     

基于人工蜂群算法优化的SVM管道风险评估

管道风险评估是管道风险管理的重要组成部分,其目的是通过对风险的调查和分析,识别可能导致管道事故的重要因素,使得管道风险管理更加科学化。为了对管道日常运行状态风险进行准确评估,提出了一种利用人工蜂群算法优化的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)管道安全风险评估方法:建立管道风险评估模型,从工艺运行角度收集成品油管道、正反输原油管道、掺混输送原油管道的工艺运行特征,并形成样本特征集合。对这4种类型管道的特征集合进行试验验证,结果表明:在小样本情况下,采用基于人工蜂群算法优化的SVM管道风险评估方法正确率较高,并具有良好的普适性,能够根据管道实际运行状态给出正确的风险评估结果。(图3,表1,参21)     

海底油气管道全寿命周期风险评估模型

海底油气管道作为海上油气田生产系统的重要组成部分,其设计、施工、运行及弃置等各阶段均存在诸多风险。为了降低海底管道全寿命周期内各类风险,减少海底油气管道事故,围绕海底油气管道全寿命周期管理过程开展风险评估,建立了海底油气管道全寿命周期风险评估体系;根据海底油气管道的时间属性,将海底油气管道全寿命周期划分为6个寿命阶段;依据空间属性,采用递进细分原则,对海底油气管道进行分段,梳理不同阶段影响管道安全的制约因素,并对风险制约因素进行权重赋值,建立了管道失效可能性评分模型与失效后果评估模型,得出了风险值;根据风险值确定管道风险等级,再依据风险等级对危险管段实施管控,有效提升了管道全寿命周期内的风险控制水平,为海底油气管道全寿命风险管理提供了参考。     

基于主成分-聚类分析法的管道风险评价方法

为了更准确地开展油气管道风险评价，在论述主成分分析和聚类分析法基本原理的基础上，建立了基于主成分一聚类分析法的油气管道风险评价模型，并将此模型应用于我国某输气管道的风险评价。按照建立的风险评价流程，通过数值标准化和统计分析，降低了管道风险指标间的相关性和赋权主观性，提取了管道风险指标的3个主成分因子，然后结合指标间的相关性，最终给出了不同管段的风险分类和排序。基于主成分一聚类分析法的管道风险评价方法能够有效提高油气管道风险评价体系的可靠性和实用性，对于指导油气管道运营维护具有实际意义。（图2，表6，参6）     

油气管道定量风险评价体系研究

针对管道风险评价中容易混淆的基本概念进行了研究,对油气管道安全、管道失效形式、风险评价、风险分析、风险管理、风险评估、风险控制及风险决策等基本概念进行了定义,建立了管道风险分析模型和定量风险评价体系模型与流程,旨在对这些基本概念进行完善与统一,以利于管道风险评价工作的开展.     

原油管道外腐蚀风险评价

介绍了应用解析法评估腐蚀管道失效风险的方法,根据ASME B 31 G和DNV等规范建立了腐蚀管道失效概率计算模型,结合国外管道事故统计结果,应用伯努利能量方程建立了后果评价模型,论述了建立风险可接受标准的方法.     

城市燃气管网风险评价方法

介绍了油气管道风险评价的三种方法,指出了城市燃气管网系统风险评价和长输管道的异同,分析了燃气管网系统风险评价的基本原则和一般步骤,同时还介绍了故障树分析、事件树分析、专家调查法、模糊综合评价、不确定性分析等方法.     

灰色关联分析在长输管道肯特风险评价中的应用

肯特管道风险评价法是一种半定量风险评价法,这种方法在我国的应用还处在起步阶段,其理论基础和应用技术都很不完善.为有效处理评分中存在的主观性和不确定性因素,将模糊综合评判法引入到管道风险评价中,通过对影响管道风险的评价指标(因素)体系的综合分析,确定了灰色综合评价的层次结构模型.构建了由第三方破坏指数、腐蚀指数、设计指数、错误指数、介质危险指数5大指标体系构成的管道系统风险综合评价指标体系,并采用层次分析与专家打分相结合的方法计算权重.在油气管道半定量风险评价中应用关联分析法,可以使评价结果更准确.     

长输管道失效故障树分析

长输管道在使用过程中受到杂质、应力、腐蚀介质等的作用,致使部分管段早期损坏,严重影响了管道的使用寿命。综合分析了引起管道发生失效的各个因素,建立了以管道失效为顶事件的原油管道失效故障树。通过对故障树的分析,求出故障树的各阶最小割集,并确定了长输管道的主要失效形式,提出了提高管道可靠性的措施。     

基于GIS的动态指标管理在管道风险评价中的应用

为了增强燃气管道风险评价系统的可移植性,基于GIS和XML存储燃气管道失效动态指标数据管理技术,以ArcGIS为开发平台,设计并实现了燃气管道风险评价系统。系统主要由管道数据库管理、管道失效指标动态管理、风险性评价和统计分析4部分组成,具有数据输入与输出、查询统计结果、空间分析等功能,可依据建立的风险评价数学模型对管网进行半定量风险评估,实现对特定区域内管道风险的分等定级,从而为风险预警和事故应急预案的编制提供辅助决策依据。     

长输管道定量风险评价方法研究

油气管疲乏的定量风险评价技术是一门新型的管理技术。介绍了定量风险评价技术的内容，以及国外在定量风险评价技术方面所取得的成绩。在我国进行管道的定量风险评价技术具有重要意义，管道管理者可以根据评价结果了解管道的完好状况和提前掌握管道的危险地段情况，以便合理地分配维护资金，交管道的盲目被动维修为预知主动维修，提高管道的运行安全性。