基于完整性管理方案的管道完整性效能评价方法

针对目前完整性考核指标与完整性管理中存在的问题,结合目前管道完整性管理方案在管道完整性管理过程的作用,提出了建立基于管道完整性管理方案的效能评价方法。该评价指标体系以完整性管理方案规定内容与运营单位实际工作内容之间的符合度作为评价基础,以管道的风险水平、日常工作量大小、事故情况等影响效能的因素作为修正因子,建立了一套符合完整性效能评价要求的评价方法。该评价方法是一种对完整性管理方案执行质量的考核,实现了管道企业对风险控制水平的考核,同时该评价方法实现了目前多种考核与审核工作的结合。（表2,图l,参7）     

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.     

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。     

基于土弹簧模型的管道滑坡力学影响因素分析

滑坡是影响管道完整性的重要因素之一。基于土弹簧模型建立了滑坡管道有限元分析模型,考虑了管土之间相互作用的非线性特征,研究了管道内压、滑坡长度、滑坡位移、滑坡方向与管道轴向的夹角等因素对管道应力的影响。以陕京输气管道为例,分析了不同管道工况下滑坡相关因素对管道应力的影响,量化分析了垂直管道轴向的横向滑坡和平行管道轴向的纵向滑坡两种情况下的力学影响因素,得出滑坡方向与管道轴线的夹角对滑坡产生的附加应力具有重要影响,对于管道线路的完整性管理具有重要意义。研究结果可为滑坡地区管道的风险控制提供理论依据和技术参考。（图6,表1,参]5）     

改进层次分析法和模糊灰色理论的管道土壤腐蚀评价

针对埋地管道在土壤中腐蚀因素复杂多变且腐蚀状况不能确定的特点,提出了一种新的管道土壤腐蚀评价模型,该模型采用灰色关联确定土壤腐蚀因素的顺序,用改进的层次分析法确定各因素具体的权重,并采用模糊的综合评价方法评价在役管道的腐蚀状况.在实例计算中考虑了5个影响管道土壤腐蚀的主要因素,并建立了5个评价等级,对1～8个管道检测点进行了腐蚀评价,最终获得的管道评价等级与现场实际基本一致.通过实例计算表明,该方法可用于现场对管道的土壤腐蚀评价,同时为管道的及时维修和更换提供了科学的依据.     

基于Monte Carlo方法的腐蚀管道可靠性分析

针对传统的腐蚀管道可靠性评估方法只注重确定性因素,而未考虑不确定因素影响的问题,基于可靠性分析方法的基本理论,建立了腐蚀管道失效的极限状态函数,采用Monte Carlo方法,综合考虑管道缺陷尺寸、材料特性、载荷等不确定性因素的影响,对腐蚀管道各随机参数进行了灵敏度分析,揭示了腐蚀深度和径向腐蚀速率是影响管道可靠性的两个关键因素。利用Matlab模拟油气管道的腐蚀发展过程,获得了腐蚀深度、径向腐蚀速率的不同数字特征值对管道可靠性的影响,并对其进行寿命预测,对管道的维护决策具有重要意义。     

基于大数据和神经网络的管道完整性预测方法

为了全面、客观地评价油气管道完整状态,预测管道潜在威胁,提高油气管道安全管理水平,通过采用人工神经网络机器学习理论,建立了对管道潜在威胁和管道状态进行学习和预测的框架与方法。该方法根据管道潜在威胁类型和管道状态定义,充分利用管道建造、施工、操作、运行、失效、检测等各类数据,作为潜在影响因素,以模拟人脑思维和学习的方式,对管道威胁和管道状态进行客观、有效的学习,给出潜在影响因素的重要度排序,利用获取的知识,对管道潜在威胁和管道状态进行客观预测,并将预测结果用于评价管道风险和制定管道检测周期。该方法避免了以往分析方法依赖专家意见、主观性强的缺点,全面利用各类管道数据集,客观地对管道完整性进行预测,对提高管道安全水平和决策效率有重要作用。     

基于云模型的隧道并行管道间风险评价方法

针对隧道内并行油气管道风险分析存在的不确定性，提出一种基于云模型的风险评价方法：根据并行管道运行过程中潜在的危害因素，建立了管道间影响因素指标体系，包括并行间距、介质流速、隧道通风性、隧道长度、管径、应急响应时间、上下游截断阀间距、管道运行压力以及邻管壁厚；采用改进层次分析法与熵权法相结合的形式确定评价指标的主客观权重，通过差异系数调和法得到组合权重；根据各等级区间划分得到标准评价云，结合其权重得到隧道并行管道的云数字特征；通过云图以及相近度计算得出各隧道并行油气管道间影响因素风险等级。应用该方法评价中国某3条隧道内并行油气管道间风险，结果显示隧道2的风险最高，并给出了相应缓解措施。（图3，表5，参23）     

储罐与工艺管道的完整性管理

针对储罐和工艺管道开展以风险评价为核心的完整性管理,是提高油气站场安全管理水平的必然趋势。基于干线管道完整性管理方法,提出了储罐和工艺管道完整性管理的基本方法。以API Publ 353标准中的定量风险评价方法为基础,阐述了储罐和工艺管道的风险计算基本模型,包括储罐和工艺管道泄漏场景的确定,腐蚀速率、泄漏频率和后果的计算等。在完整性评估和风险减缓措施方面,总结了储罐和工艺管道的检测和评价方法,明确了风险评价与缺陷检测的先后次序与相互关系,提出了风险减缓措施的分类和影响因素,以期为我国开展储罐和工艺管道的完整性管理提供必要的参考。     

隧道内埋地油气管道巡检安全风险评价模型北大核心

为有效评价隧道内埋地长输管道巡检的风险等级,针对管道巡检作业随机性、模糊性的特点,引入云理论与组合赋权方法,构建了隧道内埋地油气管道巡检安全风险评价模型。以穿越某隧道群的国家管网集团伊犁果子沟段管道为例,基于危险源理论,选取隧道因素、路网因素、环境因素、人的行为、物的状态以及管理水平6个方面29项风险因素作为评价指标;基于欧式距离组合,运用改进G2法与CRITIC(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation)法确定各指标的权重系数;依据各指标的分级标准,利用Matlab软件计算云模型的特征参数并生成云图;通过正向云发生器,确定不同风险等级下的指标隶属度、综合隶属度。研究结果表明:基于欧式距离的组合赋权方法既可以降低决策者的主观不确定性,又可以消除数据间的客观误差,评价结果与工程实评结果吻合较好。构建的评价模型具有较好的科学性与适用性,可为管道巡检风险评价提供新思路。     

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。     

管道风险因素的主客观集成权重赋权方法

为了优化油气管道风险因素权重分配,提高管道风险评价结果的准确性,迫切需要一种适用于油气管道风险因素的赋权方法。通过对国内外油气管道事故进行统计,明确了油气管道的6类风险因素;建立了基于灰色关联理论与熵权理论相结合的权重赋值模型,确定油气管道风险因素的主观权重和客观权重,并基于偏差最小化理论建立了动态的风险因素集成权重模型。以某输油管道为例,选取4个有代表性的时间节点,求解6类管道风险因素的主观权重、客观权重及集成权重。结果表明:基于主客观集成权重的管道风险因素赋权方法能够有效计算各风险因素的权重,可应用于各类油气管道的风险评价中。     

管道系统完整性评估技术进展及应用对策

全面探讨了管道系统完整性评估技术，线路完整性评估技术体系主要包括基线评估、试压评价、缺陷适用性评价、复杂地段管道评估、管道运行安全评估、外腐蚀直接评估（ECDA）、内腐蚀直接评估（ICDA）、应力腐蚀直接评估（SCCDA）等技术；场站完整性评估技术体系主要包括站场静设备泄漏及可靠性评估、动设备状态监测与故障诊断评估，具体包括场站风险评估技术、场站腐蚀检测与防护评估、场站运行状态安全评估等。针对管道系统完整性评估技术，提出了不同评价方法的适用范围，线路完整性评估技术重点阐述了复杂地区地段完整性评估技术的进展和应用，如并行管道完整性评估与应用、应力腐蚀评估、地区等级升级安全性评估、高钢级大口径全尺寸管道气体爆破试验完整性评估等技术的进展和成果；场站完整性评估技术重点阐述了场站工艺管路综合检测、阀门磨损与寿命分析、压缩机故障监测与诊断等技术的进展和成果。综合分析了目前管道完整性评估领域面临的问题，提出了进一步深化的发展方向和管理措施。（图5，参21）     

管道公司管道风险评价实践

为保证所辖油气管道的运行安全,中国石油管道公司持续推行完整性管理,对在役管道实施风险评价。肯特法是目前使用最广的半定量管道风险评价方法。针对国内管道的实际情况,对肯特法加以改进,对腐蚀指标、制造和施工缺陷、土体移动、误操作、泄漏影响系数等指标进行调整,提高了其对国内管道的适用性。采用改进后的肯特法,确定了所辖管道的高风险管段,汇总后统一排序,针对性地提出风险减缓建议措施,进行立项治理,包括管理、检测与修复、地质灾害治理和其他4种类型。同时,通过风险排序确定项目投资的优先级,提高了费用分配的科学性和管道运行的安全性。     

长输原油管道风险分析神经网络的应用

在役原油管道安全程度的确定需要一种优化的方法并指导维护活动.根据秦京输油管道风险因素的实际情况,对管道各管段的风险分析和预测提出了一种基于BP算法的神经网络模型,并通过秦京输油管道的实例计算验证了该方法的实用性和可靠性.     

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.     

城市燃气管网的完整性管理

不同地区城市燃气管道的建设和运营管理水平存在很大差距,在保障燃气管网安全运行方面存在诸多问题,亟需针对燃气输配管网开展完整性管理。简述了国内外燃气管道失效事故和主要诱因,梳理了相关标准和规范。提出了燃气管网完整性管理理念:综合考虑影响管网完整性的所有因素,采取一体化管理模式,达到经济合理地保证管网安全有效运行的目的。建立了燃气管网完整性管理体系框架,包括管理体系和技术体系两个层面,贯穿应用于组织完整性、数据完整性和管理过程完整性之中,并保持一定的灵活性。完整性管理技术是实施燃气管网完整性管理的核心,通过有机结合形成了6步循环管理流程,持续完善各种完整性管理技术,可以提升燃气管网的本质安全和运营效益。     

兰成渝管道风险评价实践

管道完整性管理是当今世界各大管道公司普遍采用的一种管道管理模式,风险评价则是完整性管理过程中的一个重要环节。管道风险评价是通过对可能危及管道安全运行的诸因素进行分析,对各种可能的后果进行预测计算,对管道的各种风险按其大小进行排序,为管道风险治理提供依据。介绍了运用半定量的评价方法对兰成渝管道内江—重庆段的风险计算过程,给出了评价结果。