天然气长输管道泄漏爆炸后果评价

由于腐蚀、自然破坏、人为破坏及本身缺陷等因素,输气管道易发生泄漏事故,其中蒸气云爆炸造成的失效后果最严重。为了评估天然气长输管道泄漏爆炸造成的物料损失、人员伤亡及财产损失,结合工程实例,对3种定量失效后果评价方法进行对比分析,确定了它们的应用条件和适用范围。分析认为:API 581失效后果评价方法评估步骤清晰简明,考虑因素全,应用范围广,评估结果优于ASME B31.8S-2001失效后果评价方法和爆炸超压-冲量法。该结论可为管道风险评价和完整性管理提供参考依据。     

基于高分辨率遥感影像的管道高后果区识别方法

管道高后果区识别工作主要依据GB 32167—2015《油气输送管道完整性管理规范》开展,但由于缺乏有效技术手段的支撑,标准中的定量识别判据对实际识别工作的指导作用受限,从而导致识别工作的效率以及识别结果的准确率不高。为此,提出基于高分辨率遥感影像的高后果区识别方法,采用卷积神经网络和条件随机场组合模型,通过管道中心线两侧缓冲区的建立和基于线性参考的管段划分,实现管道沿线建筑物的自动检测与提取,最后,应用几何计算完成全线高后果区识别。利用该方法对某管道高后果区进行了识别,识别的准确率与召回率分别为93%、90%,大幅提高了高后果区识别的效率与准确性。研究成果可为管道高后果区的高效、定量识别提供技术指导,具有良好的应用前景。（图4,表1,参27）     

长输管道资产完整性管理系统研究

管道完整性管理技术是当前国际流行的资产管理模式。根据我国在管道完整性评估方面的研究现状及国际发展趋势，开发了一套具有实际应用价值的资产完整性管理系统。介绍了该系统的设计方法、组成模块、系统流程和功能。认为该系统对于管道完整性管理技术在我国的应用与推广具有重要的现实意义。     

长输天然气管道泄漏事故后果评价方法与应用

基于层次分析法和模糊综合评价法,提出了一种长输天然气管道泄漏事故后果影响的评估方法。将长输天然气管道的泄漏后果划分为安全后果、经济后果和环境后果3大层次11个影响因素,建立后果评价指标体系,在PHAST等后果模拟计算的基础上使用层次分析法求取权值,建立等级评价矩阵,确定事故后果的主要影响因素,采用模糊分析法确定最终事故后果严重度,从而完整评估泄漏事故的后果。经实例验证,此方法有重要的工程应用价值。     

管道高后果区第三方破坏智能识别方法

油气长输管道高后果区通常采用视频监控形式开展技术布防,识别高后果区管道周围人工挖掘、机械挖掘及重车碾压等第三方破坏事件,但视频监控往往依靠值守人员监屏,存在效力不足的问题。为此,提出一种基于深度学习的管道高后果区第三方破坏智能识别方法,对采集到的沿线图像视频进行分析,提取特征目标,建立基于YOLO v5的图像智能识别模型。该模型提升了寻优速度和目标检测精度,模型训练在226次迭代后训练过程损失函数值和验证过程损失函数值分别趋近于0和0.01,达到最优态。利用新建立的识别方法在天津地区某高后果区开展管段视频监控测试,识别精确率高达99.33%,验证了该方法的有效性,可为后续开展高后果区视频监控系统智能识别和实时预警提供工程应用参考。（图6,表2,参19）     

长输管道的韧性设计

为保证长输管道系统的安全可靠，韧性设计是管道设计的重要指标，足够的韧性可以延缓或阻止断裂事件的进程。管道韧性设计基本出发点是安全性和经济性，综合平衡这两方面因素，并在断裂力学的基础上，提出了管道韧性设计的基本原则，即开裂控制原则，裂纹扩展的止裂原则和封口形原则。开裂控制原则提出了根据ＣＶ与钢管全壁厚临界缺陷尺寸的关系曲线，来确定相应管道对于开裂控制的韧性设计要求；裂纹扩展的止裂原则是根据Ｗ．Ａ．ｍ     

长输管道完整性数据模型及其建立

数据管理是管道完整性管理的基础。对比现有管道数据模型,结合国际上管道完整性管理的理论和应用方法,以我国长输管道完整性管理的实施经验和发展需求为出发点,充分利用APDM模型的数据集合划分和空间信息管理的优势,建立长输管道完整性数据模型。该模型重点针对事故侵害、识别评价、检测评估、海底管道等数据集的数据结构进行构建,细化管道缺陷、侵害来源、检测方式、高后果区、风险及完整性评价信息等要素,统一管道数据类别从属、拓扑方式、格式精度等的参考标准。同时,拓展建立数据字典,结合Geodatabase空间数据库技术,确立中心线特征和沿线要素的表示规则,开发管道完整性管理数据库。长输管道完整性数据模型在某原油管道完整性管理中开展了应用,基本满足该管道的数据管理需求。     

长输油气管道完整性管理信息化实践

从长输油气管道完整性管理应用现状出发,分析了管道完整性管理信息化建设的现实需求,并结合管道完整性管理平台实施案例,阐述了完整性管理信息化建设的实施步骤、内容和效果。通过完整性管理信息化的实施,企业实现了20余项管理业务的信息化,统一业务表单70多张,规范业务流程40多项,减少了业务数据采集、录入的重复工作,实现了企业绩效的动态监控,构建了基于完整性平台的开放生态应用环境,较好地解决了实际管理中的问题,有力地推进了企业的精细化管理,确保了企业管理体系的落地和切实执行,有效地将完整性管理与日常业务流程进行整合,从而验证了油气管道企业建立完整性信息化平台的必要性。（图3,表1,参10）     

长输管道设计中的壁厚选择

根据长输管道输送过程的变化，分析了水平管道沿线压力的分布情况。为了充分利用管材的强度，降低工程投资，对于不同工期，给出了对应的中间站场低压系统承压能力和站间理想变壁厚位置的确定方法。     

长输管道阴极保护故障分析

分析了长输管道阴极保护系统中出现的各种故障,并根据各种故障的特点,将阴极保护故障分类三类。恒电位仪故障和电缆,参比,阳极故障属于第一类;绝缘法兰故障和防腐覆盖层故障属于第二类,外部交、直流电干扰与其它金属体搭接和外部工程引起的故障属于第三类,分别对这三类故障提出了不同的解决方法。     

基于二维码的长输管道工程人员管理系统设计

长输管道工程施工范围广、参与单位多、人员结构复杂,工程现场人员管理对于工程项目的建设非常重要。根据移动互联网技术、二维码技术、物联网技术,设计了一种基于二维码的长输管道工程人员管理系统,其总体架构由WEB端、人员二维码工作证、移动端3部分组成,实现了对工程现场人员的信息化管理。将该系统应用于某在建原油长输管道工程,结果表明:该系统可以对工程现场人员个人信息、岗位职责、资质证件等进行有效整合与管控,促进人员上岗操作规范化,监控和约束现场人员的违规行为,有效提升工程建设管理水平,确保工程保质保量按时完成,大大节约工程投资。     

长输管道远程监测与维护系统的设计与应用

随着SCADA系统在油气长输管道的应用和发展,智能设备得到广泛使用,油气长输管道远程监测与维护系统（RemoteMonitor＆MaintenanceSystem,RMMS）应运而生。RMMS技术的应用可以缩短维修时间,降低维护成本,提高SCADA系统的利用率,同时解决管道运行单位维护人员匮乏的问题。介绍了油气长输管道RMMS全分布式系统的总体结构及主要设备的功能,分析了RMMS在结构、功能、安全等方面的设计原则与要点,并给出了油气长输管道RMMS典型配置的主要参数。忠武管道的实际应用结果表明：管道场站RMMS的“状态检测、远程维护、安全保障”三位一体的系统建设构想和解决方案,有效保证了油气管道的安全运营。（表1,图5,参6）     

管道完整性系统数据集成与应用

从油气长输管道完整性数据的应用现状出发,提出了管道完整性数据集成应用的现实需求,通过比较现有数据集成技术,进一步分析了管道完整性数据集成的需求和目标,分别从管道完整性数据库构建及应用平台两个方面对实施路线进行了阐述。结合管道内检测应用实例,分别从完整性数据支持、数据对齐、数据分析展示3个方面验证了基于管道完整性管理系统的数据集成应用效果,有效解决了数据不统一、利用效率低、应用效果不理想等问题,从而为管道完整性管理及相关技术应用提供更加有效的手段,为实际管理决策提供更加有效的支持。     

岩石地层大口径长距离管道顶管施工影响因素

大口径管道顶管施工属高风险作业,顶进施工难度大、事故率高,在复杂地质条件下施工,难度将进一步增加。针对目前国内长距离大口径岩石地层顶管施工工程的失败原因,从设计、施工和管理3个方面阐述了管道顶管穿越应注意的问题:紧密结合国内外顶管设备水平和施工能力,加强地质勘察,实时总结施工风险,制定预防措施,最终优化顶管设计方案,主要考虑竖井施工和顶管施工因素可能造成的不良影响,根据施工实际完善设计方案,加强业主单位和施工单位的管理,完善标准规范,强化辅助试验研究。研究结果可以为国内长距离大口径岩石地层顶管施工提供参考。     

基于灰色层次分析法的长输管道风险评价

通过油气长输管道风险评价指标（因素）体系的综合分析,将灰色理论和层次分析方法结合,对管道风险指标因素进行定量评价。建立了基于灰色层次分析法的油气管道定量评价模型,用层次分析法确定指标的权重区间,并结合专家评分,对管道进行风险评定。将此方法应用于盘锦输油管道（曙光首站-东郭阀室段）,结果表明：最大危害因素为第三方破坏,其次为腐蚀破坏,而自然灾害和管道本身存在缺陷相对为较安全因素。灰色层次分析法综合了灰色理论和层次分析方法的优势,不仅可以对风险因素进行细化分析,而且灰色理论可以对各个指标因素的权重进行更灵活的处理,使得评价模型和评价过程更符合客观规律,评价结果更加准确可靠。（表6,参12）     

滑坡地区长输天然气管道失效危险的多级可拓评估

依据影响滑坡稳定性的主要因素,结合评估管道失效危险性的主要指标,建立了滑坡地区长输天然气管道失效危险的多级评估指标体系。以可拓学为核心,结合层次分析法构造多级可拓评估模型,通过多级评估,获得不同子指标各自的危险性等级以及评价对象综合危险等级。选取陕西省枣树坪地区境内的某长输天然气管道开展实例验证,得到其在滑坡灾害下的失效危险性等级为3．18,更接近于“危险”,且环境地质和气象水文的危险等级较高,应急响应的危险等级最低。多级可拓评估综合考虑了各级指标的关联度和权重影响,能够更加客观地反映评价对象的危险等级。     

长输管道事故模拟实装训练辅助装置设计及验证

在中国油气管道安全防护日益严峻的形势下,长输管道应急事故救援力量难以开展真实工况训练。设计了由短距离装配式钢质管道与调节阀组成的长输管道事故模拟实装训练辅助装置,并进行相应的现场试验。结果表明:调节阀在某一特定开度下的实际压差流量曲线与相应长度的同管径管道的阻力特性基本一致,验证了选用调节阀模拟长距离管道水力摩阻的可行性。该装置通过敷设短距离管道,实现了在有限场地条件下与实际管道一致的上下游泵站工况,起到以短代长、减小训练规模、降低管道敷设工作量的作用,并能够更加准确地模拟管道泄漏、堵塞及阀门误动作等事故工况,提高了管道应急事故救援人员的训练水平。