长输管道基于风险的评价方法.doc

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1、 学号 班级 本科毕业论文长输管道基于风险的评价方法学 院 名 称：培黎石油工程学院专 业 名 称：油气储运工程学 生 姓 名： 指 导 教 师： OF LANZHOU CITY UNIVERSITYPipeline riskevaluation method based on 郑 重 声 明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名

2、： 日期： 摘 要 油气长输管道是一个国家生命线的重要组成部分，在国民经济中占有重要地位，长输管道的发展使得其安全可靠性问题日益突出。对长输管道进行风险性分析及风险评价进而 试行管理，对于管道的安全运行具有十分重要的意义。对管线失效事件类型和后果的分析强调在如何有效的控制有关危险中，预防是最重要的。管道的维护和抢修中，最主要基本点是在对历史事故数据的分析基础上进行不同管道系统的风险识别及确认。本文借鉴其它管道系统的事故原因，列出了管道面临的主要风险，并将故障树应用于管道管理，从本质上进行定量风险分析。 运行中的油气管线是一个复杂的系统，这个系统中部分信息己知，部分信息未知，因而可以将它看作是一

3、个模糊系统。同样以长输管线主要风险因素故障树为模型，运用专家判断和模糊数进行故障树诊断的综合分析。通过进行模糊计算及排序，对各种故障模式发生的可能性大小做出了判断，从而为处理事故的轻重缓急、控制事故的发生、改进系统可靠性和安全性提供了理论依据。 因此，我们应该借鉴国内外已有数据、经验，将管道分类分段细化，建立每个管段的独立简化故障树。再进行定性定量分析，以找出薄弱管段，危险因素，以及提高系统可靠性需要注意的基本事件危险程度大小和排序，为管道的管理运行提供具体的数据理论基础。 关键词:长输管道，风险，故障树，定性分析，定量分析AbstractOil and gas pipelineis an i

4、mportant part of nationallife,occupies an important position in the nationaleconomy,the development oflong distance pipelinebecause of itssafety and reliabilityissues have become increasingly prominent.The analysis on therisk andrisk assessment ofpipelineandtrialmanagement,has very important signifi

5、cance forthe safe operation of pipeline.Analysis ofpipeline failureevent types andthe consequences of theemphasis onhow to effectively controlthe risk,prevention is the mostimportant.Pipeline maintenanceandrepair,the mainpoint is therisk identificationand confirmationof differentpipelinesystem isbas

6、ed on the analysisof historical accident data.Based on thecause of the accidentthe otherpipelinesystem,lists the mainrisksfacingthepipeline,andthe fault treeis applied topipeline management,quantitative riskanalysisin essence.In the operation ofoil and gas pipelineis a complex system,some of the inf

7、ormationknown tothe system,some of the information is unknown,soit can beregarded asa fuzzy system.Also in thepipelineis mainlyrisk factorsof fault treemodel,the use ofexpertsto conduct a comprehensive analysisof fault treeandfuzzy numberjudgment.Throughfuzzycalculation andmake a judgmenton thepossi

8、bility ofsequencing,the size ofvariousfailure modes,so as todeal with the accident,theorder of prioritycontrolaccidents,it provides theoretical basis for improving thesystem reliability and security.Therefore,we shoulddraw lessons from domestic and internationalexperience,the existing data,the pipel

9、inesegmentclassificationrefinement,independent and simplifiedfault tree to buildeachpipe section.Then thequalitative and quantitative analysis,tofind out the weaksection,risk factors,and thebasic events thatneed to pay attention toimprove the system reliabilityandriskdegree ofsorting,providetheoreti

10、cal basisfor the management ofspecificdataof thepipeline operationKeywords:long pipeline,risk,fault tree,qualitative analysis,quantitative analysis目 录第1章 引言1 1.1论文背景1 1.2长输管线运行现状1 1.3论文意义2第2章 长输管道的事故4 2.1国外失效事故调查分析4 2.1.1欧洲4 2.1.2美国4 2.3管道事故原因5 2.4事故后果 5第3章 故障树在管道可靠性中的应用7 3.1故障树分析法 7 3.2管线故障树模型 6 3.

11、3管道故障树定性分析 7 3.3.1管道因素8 3.3.2设备因素8 3. 3. 3人为破坏 9 3.4长输管道主要因素故障树9 3.5管道故障树定量分析10 3.5.1底事件发生概率的确定10 第4章 结论13第5章 建议14 参考文献16致 谢17 第1章 引言 我国管道运输行业发展的这些年来，事故发生率较高，有些具有危险因素的管道没有进行风险评估，或者没有被国家安全规范考虑。虽然在设计和铺设输送危险介质管线经过敏感的或者人口稠密地区时,也参照了全面的设计验收规范执行。但在管道运行的这些年来，事故发生却频频发生，带来了非常严重的后果，包括经济损失以及人员伤亡，引起了社会的强烈反映。因此管道

12、系统的后期管理，可靠性分析及风险评价也越来越引起来自各方面的关注和重视。1.1背景作为五大运输行业之一的管道运输系统,以其环保、经济、快捷等优点,在国民经济中的地位越来越为突出。随着经济的发展，人们对石油天然气的需求日益增加，石油工业在整个国民经济中的地位日益重要。管道运输是石油天然气的主要运输方式，在石油工业中占有举足轻重的地位。世界上长输管道中长度已超过2,000,000Km,而我国已建成并投入的在役油气输送管道不足20,222Km,占不到世界总长度的1%。而我国的原油产量在世界上排第5位，因此管道的建设与我国经济发展相比，并不能适应经济发展的要求。这就对我国输送危险介质的油气管道运输的技

13、术可靠性、安全性、风险性、经济性提出了更大的挑战。输送危险介质的油气管线失效可能造成严重的危害，可燃或有毒物质泄漏是引起许多悲惨意外事故的源头。公众和社会对环境污染和意外事件的宽容度现在正在减退。同时，意外事件发生之后，管理者所要承担的责任则越来越大。这就要求我们要在修建新管道的同时，要切实保证在役管道安全可靠经济的运行。管道的管理、使用部门也必须提高对管道事故的预测预防能力，在这种情况下，对油气管道进行风险评价就显得尤为重要。1.2现状当今，在全球范围内，有超过一半的管道己经进入老龄阶段，其中我国长输管道有82%的管龄己经超过24年，66%的超过25年，存在不少事故隐患。由于这些管道大多埋设

14、于地下，穿越地区广，地形复杂，土壤性质差别大，输送介质工作压力高，而且容易受到环境、腐蚀和各种自然灾害的影响，日常检测较困难，因此事故发生有隐蔽性。加上尤其截至就有易燃、易爆、已扩散的特性，油气管道一旦发生泄漏或断裂就有可能引发爆炸、中毒等重大事故。据美国管道安全办公室统计，从1986年1月到2001年12月的16年间，全美输气干线共发生事故I 286起，死亡达58人，受伤217人，财产损失2.84亿美元。美国拥有480,000km的输气干线，其事故率为1.76次/（10,000kma）。在我国，第一条长输管道独山子炼油厂的双线输油管道与1958年建于克拉玛依。随着石油天然气的开发，我国迎来一

15、个长输管道快速发展的时期，从上个世纪90年代中期逐渐进入高潮，目前我国正处在长距离输送油(气)管道建设的高峰期，在今后的几年里将形成东西南北相互贯通的管道网络。但是长期以来，由于管理分散、法规不健全，技术水平落后等原因，管道普遍缺陷严重，每年因第三方破坏、腐蚀、误操作等原因造成泄漏与爆炸事故也时有发生.据不完全统计，仅输油管道在近30年内共发生大小事故上千次;天然气管道也发生事故几百起。1.3 意义长输管道失效导致的意外事故不仅会使社会生产和国民经济遭受破坏，人民生命财产蒙受重大损失，甚至会造成环境污染，直接影响人类健康和社会生活的安定。从过去的意外事件得到的教训中，我们明白必须落实相关的标准

16、和规范。因此，长输管线的安全可靠性和风险性评价是一项非常重要的工作，发展和完善这些技术刻不容缓。我国在大型的管道工程建设、运行管理、日常维护、事故检测和故障排除等方面缺乏经验和技术。为保证管道安全运行，必须从管道建设的每个环节入手，借鉴国外建设和运营管理的经验，以防为主，杜绝事故隐患。目前大多数研究工作集中于生命安全风险或经济风险。而液体管线失效的环境破坏风险还不能定量评估；另外，定量风险评价需要建立在历史失效率的概率统计的基础之上，而公用数据库一般没有特定管线的详细失效数据，公布的数据也不足以描述给定管线的失效概率。尽管对管道风险的评价已经引起了各方面越来越多的关注，也提出了各种评价方法。但

17、总的来说，定量风险评价在长输油气管道上的应用还是一个新领域，在国内尤其如此。而管道定量风险评价作为管道风险管理的基础，可以最大限度得降低风险的发生，其结果还可以用于风险、成本、效益的分析之中，这是其它定性评价法做不到的。因此，对管道进行可靠性分析和进行定量风险评价有着重要意义：（1）减少事故损失众所周知，事故的发生会给管道公司带来巨大的经济损失，这些损失少则几十万、多则上亿，后果极为严重。因此，分析管道失效影响因素可以预测预防事故的发生，也就减少了或避免了事故带来的经济损失。(2)节约维修维护费用由于资金问题，使新管线铺设受到限制，继续使用老管线比更换新管线更具吸引力，但必须对老龄管道的风险进

18、行控制并进行及时的维护维修以确保其安全运行。因此，管道风险分析就成为了制定安全维护计划和减小风险的最佳对策，从而避免了管道维护维修方面的资金和资源浪费。(3)带来实在经济效益一方面，管道风险分析会使事故发生率大幅减少，事故造成的直接或间接损失也会大幅度的减少；另一方面，由于管道长期无事故或事故较少，管道管理者的压力处于一个平衡的状态，可以更加投入地工作，使管道运营水平维持在一个较高的水平。另外，投入到风险管理中一部分经费被用作对管理人员岗位安全知识的培训，或被用来进行经常性地安全检查，管道整体的安全管理水平得以提高、安全意识得到加强。从生产力角度讲，人力资源的素质得到提高，生产力就会大大提高，

19、这也会给管道的运营管理带来不可估量的经济效益。从更深的角度讲，由于对管道安全的管理，事故减少，造成的环境污染也小了，这对国家甚至对整个人类而言也是一种福利。 第2章 长输管道事故2.1 国外失效事故调查分析国外对于长输管道是小事故额调查分析工作十分重视，如美国运输部（DOT）的管道运输安全办公室（OPSO）及研究与专项委员会（RSPA）、o8uzhou输气管道事故数据组织（EGIG）、加拿大国家能源委员会（NEB）及加拿大能源管道协会（CEPA）、加拿大运输安全委员会（TSB）、英国天然气协会、俄罗斯天然气监督机构以及全速天然气科学研究院等机构，运进行了大量的管道失效事故调查分析与研究工作。加

20、拿大、美国和欧洲等国家还建立了相应的管道事故数据库，已进行现已管道的安全评价，减少事故发生的可能性。下面对美国及欧洲事故调查进行分析。2.1.1欧洲1982年，6家欧洲气体输送公司发起了意向手机管道输送意外事故数据的活动，1992年，8家修主要气体输送管道系统的公司参与了这项活动。欧洲输气管道事故数据源组织该建立了是小管道数据可，为提高管道安全性提供了相当有价值的信息资源。1970年1992年欧洲管道事故发生频率平均为0.575/1000公里年，由于在防止气体泄漏事故的管理、监督、施工和技术措施等方面所取得的成就，事故频率逐年下降，19881992年0.381/1000公里年。管道总长度为92

21、853公里，其中50%兜风管道直径在127406mm之间，20%的超过762mm，70%的管道建于1964年1983年之间。事故主要原因为外部影响、施工和材料缺陷、腐蚀、地面运动等。其中，外部影响是导致气体泄漏的主要原因，而且大多数为“孔洞”类型。1970年1992年外部影响造成的事故频率平均为0.295/1000公里年，19881992年降到0.226/1000公里年。其次是施工和材料确信，这与管道建设年代有关。1963年以前的管道，因施工和材料缺陷的事故频率相对较高。由于提高了建筑标准及严格的检测盒试压，以后的失效频率逐渐降低。2.1.2 美国（1）1970年1984年天然气长输及集输管道

22、共发生5872起事故，年平均事故404次。可见，外力是造成天然气管道损坏的住哟原因。（2）自1984年7月1日期，美国运输部研究与特殊项目委员会将各种失效原因分为五大类，分别是歪理、腐蚀、设备与操作、其他。1985年1993年间，美国输气管道红发生789起事故，歪理、腐蚀、设备与操作是造成失效的主要原因。外力是第一位的，约占失效总数的43.6%；其次是腐蚀，占22.2%；设备与操作原因居第三位，占15.3%；焊接和材料缺陷引起的失效事故较少，约8.5%。在789起事故中，有763起发生在陆上，116起发生在海，对于海底管来说，腐蚀，尤其是内腐是造成的事故引人注目。2.2 管道事故的原因综合国内

23、外石油工程行业事故原因，经失效因素分为以下六种类型:（1）第三方破坏：在1964-1995年中，西方众多的管道事故中，外部干扰(主要指第三方破坏)占很大部分。我国情况类似，并且由于现在自由开发以及由于开挖导致的管道事故风险有所增加。如2003年中央电视台披露了中原油田采油厂周围农民打孔偷油、偷气屡禁不止的事件。（2）腐蚀：腐蚀包括外腐蚀和内腐蚀两个方面。（3）构造缺陷和机械或材料失效：包括管材初始缺陷和安装缺陷。（4）基础移动或自然灾害（5）误操作（6）其他因素前三类原因能在大多数官方报告中找到。通过对事故数据的进一步分析，可以得到更为详细的事故原因，比如疲劳裂痕、熔接缺点、内部的和外部的腐蚀

24、、应力腐蚀、误操作、违规、等等。以上的这些分类是我们从对过去事故的分析中得到的最多的教训。然而，值得注意的是，任何一个一般的机械失效都不会有一个明确的潜在原因，系统失效和人为过失也是如此。2.3事故后果 长输管道管径大、输送压力高，一旦发生泄漏事故，不仅影响运行安全，而且可能因一部引发火灾和爆炸事故，造成人员伤亡、环境污染和输气中断等恶劣后果。1989年在前苏联发生，并且以结果造成600人死亡和568人受伤成为管道历史上最严重的事故。1990年的一个典型的事件就能说明这个问题的严重性，原油泄露二十年未被发现，最终漏失量达57OOO，导致亚马逊10OOOkm的一个雨林被污染。1995年1月17日

25、，日本兵库县南部发生地震，输气管道受损泄漏而引发火灾，导致的建筑物毁于大火。尽管在这些年采用了更加先进的检测方法，但大的泄露事件仍有发生。比如下，1991年在美国明尼阿波利斯市57,800的原油泄露，前苏联1994年300,OOO的原油泄露。欧洲的国家也已遭受多次的泄露事件(主要为原油)，造成了严重的环境污染。如此的泄露虽很少有致命的后果，但会是巨大的资源浪费。 纵览管道事故带来的长期危害或短期危害，应该将由广为人知的事件公布数据得到的统计趋势特征和个别的特殊事件进行比较研究。虽然跟随事故后评估的建议通常是针对具体类型事故的，但是，由某一特性的事件可以认识到，事故预防政策中应采取不同的尺度。

26、第3章 故障树在管道可靠性中的应用3.1故障树分析法故障树分析是一种适用于复杂系统可靠性和安全性分析的有效工具，是一种在提高系统可靠性的同时又有效提高系统安全性的方法。它把系统不希望出现的事件作为故障树图的顶事件，通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素)进行分析，用规定的逻辑符号自上而下的由总体至部分，按树枝状结构逐层细化，分析导致各事件发生的所有可能的直接因素，及其相互间的逻辑关系，并由此逐步深人分析，直到找出事故的基本原因，即故障树图的底事件为止。从而确定系统故障原因的各种组合方式和发生概率，并采取相应的改进措施，提高系统的可靠性。该方法是美国内尔电话实验室的A.

27、B.米伦斯在1962年首先提出的。我国与1976年开始介绍并研究这种方法，在核工业、航空、航天、接卸、电子等领域得到广泛的应用，为提高产品的安全性和可靠性发挥了重要作用。3.2 管道故障树模型输气管道故障是指管道系统部分或完全失去输气的能力的现象,管道事故一般是指自然泄漏、穿孔等引起的爆管故障,事故率为每年千公里管线上发生事故的平均次数。故障树模型一般为各事件的串 联(或门)和并联(与门)的集合,我们通过管道运行经验和现场抢险实践绘出了天然气长输管道故障树,如图1所示。 为了定量的分析故障的发生概率,需要综合出导致故障事件发生的必要而充分的集合,即最小割集,然后根据其系统结构函数按下式求系统的

28、可靠度: R = 1-P(T) = = (1)式中:P(T)系统发生故障的概率(不可靠度);Ki,Kj,Kk第I,j,k个最小割集;N最小割集的个数。 图1 天然气长输管道故障树对于简单的或门结构，其可靠度计算公式为 （2）对于简单的与门结构，其可靠度计算公式为 （3）3.3 管道故障树定性分析故障树的定量分析对复杂的系统求解十分困难,对于任意分布的故障无法用解析法求得精确的结果,在实际工作中,可采取定性分析法,找出系统最薄弱的环节,指导故障诊断,确定维修次序,从而达到提高系统可靠性的目的。 管道可靠性与管道运行连续性、平稳性、负荷性、安全性等息息相关,某分公司经营的12条输气管道,总长141

29、5km,在线路区段上的事故率为每年千公里4.3次(国外的输气干线的管道事故率平均每年千公里0.76次)。其中输气管道泄漏事故占60%;管道穿孔事故占35%;管道破裂事故占5%。通过分析知,影响长输管道运行可靠性的因素包括管道施工质量、腐蚀控制、设备管理、人为破坏和意外事件等。3.3.1 管道因素（1） 管材质量和施工质量 管材失效故障的原因有脆性断裂、疲劳和机械损伤,输气管道的材料是决定管道能否达到设计要求的主要因素,由于大多数输气管道为螺旋焊缝管,存在应力集中问题,加上焊条质量、焊接技术水平,以及施工工序混乱、质量检验不严等造成管道运行前就出现质量问题。（2） 腐蚀穿孔 据统计，国外管道事故

30、40%左右是由于腐蚀造成的。我们在对某条线长272公里管道使用防腐层测漏仪进行探管测试,发现有184处疑似电磁漏点,虽然有的漏点在挖开管道后其防腐层表面仍然完好,但如果阴极保护设备运行不正常,这些薄弱环节极有可能成为数年后的腐蚀穿孔点。3.3.2 设备因素（1） 球阀质量 有些球阀密封不严,造成维修施工困难,球阀的阀位指示与阀门的实际开度不一致,球阀处于半开状态就进行扫线通球,从而造成阀芯损坏。在运行过程中,球阀盘根出现漏气,操作人员维修不当,直接卸掉盘根压帽,造成密封圈冲出,后来是用两个千斤顶将压冒压回才避免停输事故的发生。 （2） 清管器卡堵 现场经常发现暑期中断故障有清管器卡堵、脏物在收

31、球筒前网板上堵塞、因流速慢天然气中凝析水结冰冻堵等造成停输事故。3.3.3 人为破坏3.4 长输管道主要风险因素故障树由于长输管线个管段的尺寸、所处地区、运行周期和输送介质等具体情况不同，所以造成管线失效的原因众多，而对完整的故障树进行模糊定量分析没有很强的现实意义。此外，管线是小因素发生概率的统计资料切实，导师油气长输管线很难进行定量计算。所以，此处以故障树定量分析在油气长输管线可靠性分析中的应用为例，将引起管线失效的主要原因列出，建立主要风险因素故障树，以其为对象进行详细的定量分析。如图2，该故障树由一个顶事件、四个中间事件、十个基本事件、四个或门和一个与门构成。根据与下行法秋最小各级的计

32、算原理，故该故障树的最小割集为：X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10. 图2 主要风险因素故障树3.5 管道故障树定量分析3.5.1 底事件发生概率的确定为了计算系统顶事件的发生概率和对基本事件进行重要度分析，必须知道基本事件的发生概率。对于基本事件的发生概率，本文用专家主观判断法结合模糊算法来估算。专家判断法是确定事件发生概率的常用方法之一。该方法通过选在不同领域的专家组成评估小组，有分析人员把要评估内容设计成含义明确的评估意见征询表，由专家根据自己的经验对评估事件的发生概率做出判断。由于专家可能精确估算事件的概率，而且放事件的描述不明确时，专家倾向于采用自然语言，如

33、“小”“大”等来描述事件的概率。由于这些自然语言带有一定的模糊性，不可能用传统方法处理，因此这里采用模糊集理论处理这些不情定信息，用三角形模糊数或梯形模糊数代替这些自然语言。专家判断过程中采用的自然语言有很小、小、较小、中等、较大、大、很大、等，这些自然语言的模糊数表达形式如下图所示。 图3 代表自然语言的模糊数将图3所示的自然语言的模糊数表现形式转化成如下隶属度函数表达式： 其他函数表法式类推，其中VL、L、FL、M、FH、VH分别表示很小、小、较小、中等、较大、大、很大。以底事件“管道施工缺陷”为例，评价该底事件概率大小，可按以下步骤进行估算： （1）选择专家组成评估组，对“管道施工缺陷”

34、做主管判断。选择来自管线设计、施工、安装、维修和管理等不同领域的5为专家组成评估组，判断这以底事件发生的可能性大小。（2）把自然语言转化为模糊数。根据图3所示的自然语言的模糊数表现形式及其隶属度函数表达式，见。常用的方法是选用模糊数的截集和平均算法来组合不同专家的一间。（3）把模糊数转化为模糊可能性值。由于在分析底事件发生的概率时引入了模糊数，则在故障树分析中也就引入了模糊排序问题，因为一个模糊数可能代表不同隶属函数的许多实数。在FTA中很难把最终的结果进行比较，所以必须把模糊数啊转化为一个清晰值，即模糊可能性值（FPS）。FPS代表了转接对某一事件发生可能性的信任度。（4）把FPS转化为模糊

35、失效率（FFR）。关于故障树的底事件的发生概率，其中一些一直其确定的发生概率，有的则是由模糊集理论和专家判断法相结合的方法得到的。为了保证确定的失效率与模糊失效率之间的一致性，必须把FPS转化为模糊失效率。以此类推，可以计算故障树中其他底事件的概率大小。结合计算机编程，计算10个底事件的概率，如下表1。 表1 基本（底）时间概率 第4章 结论 美国、欧洲、前苏联的管道运输管理组织针对管道失效采取的措施己经取得了很大的成绩，但是管道输送系统所造成的人员伤亡和由于系统泄露所造成的资源经济损失并没有多少改善。所以油气运输管线仍然存在很大的危险。对于老化的管线，尤其那些过去有事故报告发生的管线系统，特

36、别应该注意按照计划表定期检测。除管道本身外，相关设备也应该引起足够的重视。西方各国油气管道运输行业起步早，发展的速度是很快的，并且这个趋势还会继续，这是由于社会经济发展的对能源的需要决定的。相应的管道运输管理组织也有很大发展，无论从规范标准，管理措施，数据跟踪记录上也越来越完善。我国的管道运输行业起步晚，设计、管理水平相对落后，但是由于经济需要会有很大的发展空间。发展速度快，问题多是我国这一行业的特点。借鉴与研究是我们解决问题的两大途径。 综合各国情况，管道失效的普遍原因包括第三方破坏、腐蚀、管材、缺陷自然灾害、误操作等多重因素。在管道的管理、监督上应从多放方面入手，统筹兼顾，从而效益最大化。

37、建立长输油气管线普遍意义的故障树，进行定性分析，求出最小割集，识别了引起管道失效的主要风险因素。 用故障树分析法对管道进行可靠性分析，采用专家判断和模糊理论相结合的方法，引入模糊数、模糊可能性和模糊失效率，确定底事件的发生概率。有助于识别引起管道失效的主要风险因素的发生几率，从根本上防止隐患的发生。 第5章 建议运用可靠性技术对长输管道风险进行预测和诊断是降低风险的重要手段，在控制风险的同时也应考虑到防患于未然。管道可靠性增长对策就成为了保障长输管道正常运行的保障。可靠性增长是一项复杂的系统工程,管道可靠 性增长涉及方方面面,需要人员、设备、经费、场地、时间、人文环境等资源的支持。成功的可靠性

38、增长,得益于强有力的可靠性增长管理,依赖于健全有序的故障报告、统计分析和纠正措施系统。首先一个有效的可靠性增长管理必须建立在故障源检查的全部信息基础上,只有在影响可靠性的故障都搞清楚的情况下,管理层才能决定可靠性改进的方向;其次是故障分析,只有对故障原因和机理进行深刻而准确的分析,才能找出对症下药的措施,为维修改进铺平道路;三是采取有效的改进措施,进行方案论证、试验和实施,针对管理缺陷进行质量体系的改进和完善。根据天然气管道的主要影响因素,可采用以下措施来提高输管道运行的可靠性。5.1 长输管道自动化长输管道犹如一个大的储气库,由于无法准确实时地测量各段的压力温度参数,无法利用计算机进行管输仿

39、真和建模,仅靠手工计算是无法准确地把握管道储气量的变化,也就无法短期把握住管道天然气输差情况,即使管道出现了非法窃气,也不能及时作出快速反应,而且无法准确定位输差的发源地。因此,应在长输管道上安装自动化系统(SCADA系统),结合地理信息系统GIS、全球定位系统GPS,将管道地理位置与分段的压力、温度、流量等运行参数;保护电位、管道电流等阴保参数;管线振动、应力变化、音频、泄漏检测、盗气等安全参数以及电动球阀的启动、停止操作指令等信息结合起来,源源不断地送入调度控制中心,使长输管道时刻处于监控之中。5.2管道保护管道最大的风险来自人为的破坏(特别是新建管道)。因此,应象保护军用光缆一样对管道进

40、行保护。除了完善沿途的测试庄、转角桩、里程桩外,还需要增加一定数量的警示桩。在过河过公路及村庄人口稠密区还要加密设置,防止误伤管道。5.3 提高巡线效率 巡线要成为事故预防的主要手段,重要季节和重要地段应重点巡查,乡镇周围应重点巡查。5.4 抢险应急设备与队伍 管输企业应购置不停气枪修管道的设备,组建自己的枪修队伍,进行抢修演练,并研制新的非焊接堵漏、高压粘接等技术。增加移动式天然气压缩机,并对线路阀室中的四阀模式进行改变,增加压缩机的进气口和出气口,以备将故障段的天然气增压至正常段管道存储。5.5 管道检测 管道定期检测是管道可靠性定量预测和评价的基础。SY/T61861996石油天然管道安

41、全规程规定管道外部检测一年至少一次,全面检测每五年一次。每年进行一次管道自然电位测试和防腐层检漏可以发现管道的薄弱环节。5.6 可靠性管理 建议收集国内外管道信息,建立管道数据库,为管道可靠运行和长期运行打下好的基础。重视管道的可靠性管理,将可靠性设计、优化、评定、检验、预测、维修等各个环节有机地联系起来。实施管道可靠性管理,人的可靠性更为重要,要全面贯彻实施ISO90001质量保证体系,提高职工责任意识,提高巡线质量。制定应急方案时,还应考虑应急气源,当管道需要紧急维修时,使用第二气源给城市供气。参考文献1李长俊.天然气管道输送M.北京:石油工业出版社, 20002俞树荣，马欣，刘展等.在役

42、长输管道不同时期可靠性安全评价J.兰州理工大学 学报，2005, (4).3常大海，蒋连生，肖尉，等.输油管道事故统计与分析J.油气储运，1995, 14 (6).4王玉梅，郭书平.国外天然气管道事故分析J.油气储运，2000, 19 (7).5郑茂盛，周根树，赵新伟，等.现役油气管道安全性评价研究现状、石油工程建设， 2004.6李旭东，雍岐卫.长输油气管道的风险评估与作用J.天然气与石油，1997, 15 (3).7潘家华.油气管道的风险分析(待续)J.油气储运，1995, 14 (3).8马欣.现役长输管道风险分析技术研究，工学硕士学位论文:兰州理工大学，2005.9董玉华，高惠临，周敬恩，等.长输管道定量风险评价方法研究J.油气储运，2001，20 (8).10陈利琼.在役油气长输管线定量风险技术研究，仁博士论文，200411 API 581.基于风险的检测.美国石油协会，2000.12赵玉辉.北京市石油天然气长输管道生产安全风险研究D. 首都经济贸易大学 201413田志北.吉林油田输气工程项目风险管理研究D. 吉林大学 201314吴宏.西气东输管道的风险性评估J. 油气储运. 2002(12)15陈学东,杨铁成,艾志斌,王冰,顾望平.基于风险的检测(RBI)在实践中若干问题讨论J. 压力容器. 2005(07).致 谢本文的工作是在导师