涩北气田集输管道风险评价方法修正

为了评估涩北气田天然气集输管道风险,使风险评价结果更加准确,对中国现有的半定量风险评价规范的失效可能性及失效后果评价因子进行了对比分析。结合涩北气田天然气集输管道运营现状,确定了风险评价一级评价因子11个、二级评价因子59个。利用层次分析法对涩北气田天然气集输管道失效后果评价因子权重进行计算修正,确定了半定量风险评价计算方法。选取涩北气田具有代表性的两条天然气集输管道为例,采用修正前及修正后的方法进行风险评价,将两种方法的评价结果进行对比,结果表明修正后的半定量风险评价方法更加符合涩北气田地域特点和管道实际风险状况。(图1,表6,参22)     

复杂湿气集输管网清管时机的确定

在复杂湿气集输管网中,当管道实际运行压力、输量高于或低于管道设计运行压力、设计输量时,计算出的管道输气效率会出现大于100％或偏低的情况,使得管道清管周期的合理制定非常困难。为了确定管网的清管时机,制定合理的清管周期,减少清管作业频次,提出利用相对输气效率、管道始末端压差梯度、预测积液量与管容体积百分比、管道气体流速等参数综合分析判断管道清管时机的新方法。通过对苏里格气田集输骨架管网历次清管作业的分析计算,认为该方法符合现场作业的实际情况,可以准确判断出复杂湿气集输管道的清管时机,为现场清管周期的确定和清管方案的编制提供科学有效的依据。（表1,参6）     

基于信息熵隶属度的油田集输管道风险评价方法

为有效保障油田集输管道安全运行,降低失效概率,避免重大安全事故,提出了一种基于信息熵隶属度的安全风险评价方法。该方法通过分析集输管道失效数据,确定集输管道失效特殊性,利用信息熵隶属度方法,建立了集输管道风险评价因子权重计算模型,基于失效特殊性与权重计算模型,形成相对完善的集输管道风险评价指标体系;利用肯特法,建立了集输管道风险计算模型,实现集输管道风险量化分析。以新疆油田集输管道为研究对象,利用基于信息熵隶属度的集输管道风险评价方法开展了安全评估,结果表明:该方法能够较准确地评价集输管道风险,评价结果符合新疆油田集输管道的实际情况,对制订集输管道风险分析标准具有借鉴作用。(图4,表3,参23)     

川气东送管道首站压缩机启用影响模拟

对天然气管道首站单台压缩机故障停机时上游集输管网系统压力与流量的波动情况进行研究,有利于保障集输管网的安全运行。基于川气东送管网系统上下游集输管网概况,采用SPS软件模拟了首站单台压缩机故障停机对上游系统产生的影响。根据模拟结果,当首站一台在用压缩机紧急故障停机时,将影响净化厂及集输管网的压力和流量,并引起另一台压缩机流量增大、压力降低,从而影响整个川气东送管网的正常运行;同时,可能引起净化厂的净化装置系统压力波动,造成整个气田关断停车。据此,提出在首站增加放空设施,通过安全联锁泄放的方法保证管网压力平衡,降低对另一台压缩机的影响,从而保障整个川气东送上下游管网安全运行。     

含硫天然气集输管网的腐蚀控制

含硫天然气腐蚀性较强,天然气集输管网的耐硫腐蚀不容忽视。介绍了含硫天然气集输管网的腐蚀机理,指出水的存在是含硫天然气具有腐蚀性的前提条件。梳理了从管网设计到运行维护各个环节的防腐工作,指出设计阶段的防腐工作渗透于管网选材、管网敷设、缓蚀剂加药装置、清管装置、腐蚀监测装置、管网附属装置等各个环节的设计中;而运行阶段的防腐措施,主要有添加缓蚀剂和设置阴极保护两种,腐蚀检测则是动态了解管道腐蚀状况和科学制定维修计划的有效手段。     

基于惩罚最小生成树的天然气集输管网规划模型

针对天然气集输管网的优化问题,采用K-means聚类算法对天然气田区域内的井口进行分簇,在Prim算法的基础上提出了惩罚最小生成树算法,建立了天然气集输管网规划模型,并给出了天然气管网规划代价函数,采用迭代逼近的思想,从全局优化的角度,对天然气集输管网规划问题进行研究,借助SPSS与Matlab软件对模型进行了程序实现。结果表明:利用惩罚最小生成树模型规划的天然气集输管网与传统星枝状结构的天然气管网相比代价更小,具有一定的可行性与灵活性,能够为天然气集输系统的工程建设与成本优化提供参考依据。     

基于故障树与贝叶斯网络的川气东送管道风险分析

为了视情排查川气东送管道关键危险源,保障天然气安全平稳输送,对川气东送管道的事故风险开展评估。提出了一种基于故障树与贝叶斯网络相结合的管道事故风险分析方法:将故障树分析清晰的因果建模能力和贝叶斯网络强大的动态更新能力相结合,根据川气东送管道的设计、运行及维护实际情况,建立了川气东送管道事故致因模型;将模型映射至贝叶斯网络,分析得出川气东送管道事故风险为1×10~(-3)等级,其中腐蚀是川气东送管道事故的第一风险因素;通过概率更新分析,得出了5条关键失效致因链。关键风险因素和失效致因链的得出对管道运行现场的危险源排查和风险预防具有指导意义,但仍不够精确,需进一步统计分析基本失效事件的概率数据,以得出更加准确的风险评估结果。     

油气管道危害辨识故障树分析方法研究

建立了油气管道失效故障树,研究了故障树定性和定量分析的方法。介绍了油气管道危害辨识涉及的相关概念和管道危害识别流程,简要说明了管道危害辨识所要收集的资料和管道分段原则。根据故障树分析原理,以“管道失效”为顶事件,“穿孔”和“破裂”为次顶事件建立了油气管道失效故障树,通过对故障树的定性分析,发现引起管道失效的主要原因有第三方破坏、腐蚀、管材缺陷、自然灾害等。在油气管道失效故障树定性分析的基础上,对油气管道失效故障树进行了定量分析。提出了用改进的专家判断法来确定管段失效基本事件概率,并将模糊概率概念引入其中。利用层次分析法来确定专家意见权重,并用此权重来修正专家意见。在确定管道失效概率时,考虑到最小割集中基本事件独立性和相关性,分别建立了油气管道失效的事件独立性概率模型与事件相关性概率模型,并建立了基本事件概率重要度系数的数学模型。     

基于风险理论的天然气管网脆弱性分析方法

天然气管网安全分析方法主要有风险评价法、可靠性分析法及脆弱性分析法。由于3种方法分析问题的角度不同,导致识别关键组件的结果有所不同。通过将风险理论与脆弱性分析方法相结合,提出了风险-脆弱度方法:主要从管道运行状态、传输性能、网络特征3个角度识别管网关键组件,采用风险偏好型效用函数计算指标的后果严重度,再乘以失效概率得到风险值;从脆弱性分析思想出发,建立组件重要度计算公式,将重要度与风险值相乘得到组件的脆弱度,利用脆弱度识别关键组件。将该方法运用于浙江省天然气管网的脆弱性分析,结果表明:新方法考虑了频发危险事件概率,同时不忽略失效概率低但产生后果严重的组件对管网供气能力的影响,可以更加全面、有效地识别天然气管网关键组件,为管网安全运行提供保障。(图3,参25)     

元坝气田集输场站工艺管道堵塞原因分析及对策

元坝气田试采工程自投产试运行以来,各集输场站多次出现工艺管道堵塞情况,严重影响到了气田安全平稳生产。从高含硫气藏的特殊性出发,结合场站集输流程,分析了元坝气田场站工艺管道的堵塞现状,探讨了堵塞物形成原因,即主要有水合物、储层滞留液体、流程伴注液体、硫沉积等。为了从根源上减少堵塞物,有效降低地面集输管道的堵塞几率,通过加强垢物分析、定期冲砂作业、加注硫溶剂、加强排酸监测等4方面措施及对策,达到"防治结合"的目的。