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。     

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。     

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。     

长输管道失效保障树分析

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时。通过对故障树的分析，求出故障树的各阶最小割集，以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。     

沙漠地区天然气长输管道优化设计

基于沙漠地区天然气长输管道路线具体情况,在保证管道结构可靠性、满足天然气输送要求的基础上,综合考虑管道的基建投资费与年运营费,以设计寿命期内总费用现值最小为目标函数,建立了天然气长输管道优化模型,并利用MDOD优化算法进行求解,得到沙漠地区天然气长输管道的运行、管材以及敷设方式的最优工艺参数,从而有效地降低了沙漠管道的总投资并保证设计质量,提高了经济效益。     

天然气长输管道可靠性故障树模糊分析

提出了对天然气长输管道进行故障树模糊分析的必要性和重要性，介绍了故障树模糊分析采用的模糊算子计算方法。在天然气长输管道可靠性故障树分析中，在考虑实际工程模糊信息的前提下，进行了可靠性故障树模糊分析，计算出了管道系统的模糊失效概率，计算结果更符合工程实际。     

基于熵权法的新建长输天然气管道易损性评价

为了研究处于早期失效期的新建长输天然气管道风险分布规律,根据新建长输天然气管道的特点,将管道易损性影响因素归纳为4大类一级评价因子,即第三方破坏、施工遗留问题、管理缺陷、设计与误操作,并将一级评价因子进一步细分为23项二级评价因子,从而建立了多层次的新建长输天然气管道易损性评价指标体系。为克服传统权重赋值方法不考虑评价因子指标差异性的弊端,利用熵权赋值理论建立了适用于新建长输天然气管道的易损性评价模型。研究表明,该模型可以消除评价因子赋权过程中主观因素的不利影响,定量反映各评价因子的相互作用及指标取值差异性对管道易损性评价结果的综合影响。最后,通过实例验证了该评价方法的可行性。     

天然气长输管道管输价格模型

结合用户预约容量和管输成本费用构成的特点,确立了符合天然气长输管道的管输价格模型.在吸收国外管输成本费用分配和收取方式的同时,考虑了长输管道运行规律以及照付不议合同的效应.根据西气东输工程2008年相关数据,分析了2月份各分输站区段和上海地区不同类型用户承担管输价格的差异,为中国天然气长输管道管输价格的制定提供了借鉴.     

长输天然气管道输损管理

长输天然气管道输损是天然气管道输入总量和管存量与输出总量之差,通常采用输损率进行表征.结合西气东输管道的管理实践,从提高计量系统准确性、管存量计算准确性和放空作业管理水平等3个方面对长输天然气管道的输损管理进行了探讨.提出选用高精度等级的计量仪表、在大流量计量站配备管输天然气组分在线分析仪、完善计量仪表的运行管理、提高自用气计量和放空量计算的准确性、加强对方贸易交接计量仪表的日常监督管理等方面来提高计量系统的准确性;选用合适的管存计算方法、保证压缩因子计算和动态计量数据的准确性、合理划分和合并管存量计算管段,以提高管存量计算结果的准确性;通过加强站场和管道的巡检管理、减少压缩机组启停次数和设备维护放空量、完善开孔作业管理等措施,达到降低管道天然气放空量的目的.     

天然气长输管道泄漏工况数值模拟

针对无风和有风情况下埋地天然气管道的管状扩散和渗透扩散泄漏过程建立了物理数学模型,使用Gambit软件对模型进行网格划分,运用计算流体软件Fluent进行数值模拟,研究了两种泄漏过程在不同时刻的扩散区域和安全避让区域,以及土壤渗透率对天然气泄漏扩散区域和浓度分布的影响。结果表明：天然气泄漏在有风情况下对地面扩散的影响更大,当风速增大到一定程度时,仅在泄漏口上风向存在安全区域;泄漏天然气穿过土壤层后剩余速度的大小决定了扩散高度、范围和气流形态,相对低渗透土壤,穿过高渗透率土壤层的天然气在空气中形成的扩散区域更大,扩散高度更高,但后期两者扩散范围基本相同。（图8,参10）     

长输油气管道项目管理模式及其应用

从项目管理的基本要点出发,介绍了目前在国内外得到广泛应用的8种工程项目管理模式及其优缺点和适用范围,具体包括：DBB（Design-Bid—Build）模式、DB（Design—Build）模式、CM（ConstructionManagement）模式、PMC（Project—Management—Contractor）模式、BOT（Build-Operate—Transfer）模式、Partnering模式、EPC（Engineering·Procurement—Construction）模式、PPP（PublicandPrivatePartnership）模式。其中DB模式是业主对项目设计控制最弱的模式之一;BOT模式和PPP模式是政府为了解决扩大基础设施与政府财政匮乏之间的矛盾,通过引入私人资本进行公共基础设施建设的一种新型融资模式。例举兰郑长管道、苏丹一期管道、MackenzieValley管道3个工程项目,分析了不同项目管理模式的适用性。（图1,参5）     

长输油气管道经济寿命测算

油气管道运行寿命按其性质分为设计寿命、物理寿命和经济寿命,经济寿命的确定方法包括年均成本最小法和费用效益法,而费用效益法又包括年均利润最大法和总体收益分析法。年均成本最小法主要适用于成本中心和收入状况比较稳定或收入受计划控制而偏重成本控制的人为利润中心;费用效益法主要从运行效益的角度,根据经营者的承受程度和偏好,给出不同的经济运行参考年限。基于东北管网某管道的实际数据选用年均成本最小法和年均利润最大法,分别从全寿命周期和剩余寿命期两个视角,采用动态计算法,对该管道进行经济寿命测算,取得了具有参考价值的评估结果。     

天然气管道相互依赖性风险分析方法

为了分析天然气管网与其他基础设施在空间、功能上的复杂相互作用关系,以及其中隐含的安全风险,研究引入了相互依赖性的概念,并结合天然气管网风险管理的实际需求,在地理位置、功能及后果三个方面对其内涵进行了分析。提出一种基于相互依赖性的风险分析方法,其半定量模块为事故发生的概率和后果划分了等级,而定量模块可以估计事故风险可能性。通过算例演示了该方法的计算过程,并根据研究结果提出了降低天然气管道与其他基础设施的相互依赖性及其风险的建议。     

变频技术在长输管道输油泵机组上的应用

传统工频定速电机在管道输量较低时,既浪费电能,又缩短了输油泵机组的维护周期和使用寿命。针对该问题,提出了对泵机组采用变频调速改造的方法进行节能控制。输油泵节能原理：保持离心泵输送流量不变,减小离心泵扬程。以某实际运行长输管道为例,详细介绍了高压变频改造项目在长输管道输油泵机组上的节能测试过程,对比分析了输油泵机组加装变频装置前后的节能效果。结果表明：加装变频装置后,节流率、功率因数和机组效率均满足评价标准SY/T 6275-2007限定值和节能评价值的要求,管道2008-2009年度节省电费304.5×104元。     

长输油气管道河沟段水毁危害特征与防护结构

长输油气管道河沟段水毁是危害突出、普遍存在的一类管道地质灾害,以忠武输气管道和兰郑长成品油管道多年的地质灾害调查、水毁防护工程实践为例,对管道河沟段水毁事故进行总结和分类。河沟水流的冲刷侵蚀及河道摆动是管道河沟段水毁的主要动力因素,灾害表现形式可分为漂管危害、悬跨危害、推移危害和撞击危害4类。阐述了各水毁类型的形成条件及危害特征,并以此提出有针对性的工程防护结构。针对各种防护结构提出了简明的结构图及适用条件,以期对管道建设及运营期河沟段安全防护提供参考。     

上海地区红棕象甲的危险性评估

参照有害生物危险陛分析方法,对红棕象甲在上海市的分布情况、潜在危险性、寄主植物的经济重要性、定殖、传播扩散的可能性以及危险性管理的难度等方面进行了定性和定量分析,并对其危险性做了综合评价.结果表明:红棕象甲在上海市属具有高度危险性的有害生物,并结合上海市林业总站对上海外来有害生物管理的经验,提出了相关风险管理对策.     

油气管道悬空沉降变形失效评估

管道在实际运行过程中常常受到因沉降变形导致的外部载荷作用,而已有的管道失效评估标准与方法大多局限于内压对管体的影响.针对油气管道悬空沉降变形问题采用力学模型、有限元分析、开挖试验等方法进行了系统研究,模拟了无缺陷和含缺陷悬空管道的应力分布,结果表明,缺陷在管道底部时等效应力最大.通过开挖试验获得了最大应力点的应力变化等试验数据,验证了有限元方法用于工程实践的可行性,指出在实际工程评估中尚需考虑缺陷位置、土质等因素的影响.     

地震区油气管道的应变与位移检测技术

为了对地震区油气管道所承受的附加应力进行有效检查,提出基于惯性导航技术的应变及位移检测方法,可对油气管道全线进行有效检测,及时发现管道位移和应变集中点。通过使用搭载惯性导航单元的内检测器对管道进行检测,并与地面标记点、里程计进行组合导航数据融合得到精确的管道中心线坐标后,进一步对管道弯曲应变进行计算,可有效查找管道全线的应变变化及位移区域,并能够检测应变及位移变化量。通过牵引试验验证了应变检测的正确性及数据重复性,该方法为地震区长输油气管道的安全运行提供了有效保障。     

桁架式跨越通过高地震烈度区的抗震分析

西气东输管道工程中卫黄河穿跨越工程设计采用多跨桁架式跨越方案,选择微机结构分析通用程序SAP84和空间杆系结构有限元分析程序GNSAP作为跨越工程的抗震分析软件,以振型分解反应谱法为主,时程分析方法做补充,讨论了地震时程分析法在高地震烈度区跨越结构中运用的可行性。提出了输气管道通过地震断裂带时,跨越结构吸收地震断裂带错动时的抗震措施。抗震分析结果表明:大型桁架跨越方式具有明确的受力简图、合理的刚度分布和优越的抗震性能,与抗震构造措施结合,可以确保输气管道的安全。