故障树分析法在中缅长输原油管道失效风险评价的应用

长输原油管道失效最直接的原因是管道断裂和泄漏,腐蚀乃是引起管道断裂和泄漏的最主要风险因素.本文系统的分析了中国-缅甸长输原油管道发生断裂和泄漏的各个因素,采用故障树分析法,建立管道失效故障树,求出其最小割集,计算结构重要度,针对易发生失效的薄弱环节,制定了预防措施.     

埋地管线均匀腐蚀失效力学模型及随机分析

针对埋地管线在外部荷载和腐蚀联合作用下导致的失效问题,综合考虑埋地管线纵向和环向受力特性、腐蚀规律,建立失效预测模型,在此基础上运用一次二阶矩法(FOSM)对模型和参数的不确定性进行随机模拟,并对影响管道失效的主要参数如内压、残余应力、腐蚀参数等进行敏感性分析.结果表明:一次二阶矩(FOSM)与蒙特卡罗法(MC)计算结果基本符合,采用FOSM计算埋地管线的腐蚀失效概率是可行的;内压和残余应力的均值、变异系数越大,管道失效概率越大;残余应力随着腐蚀的发展逐步释放,在管道使用后期对失效的影响减小;管道失效概率在使用10～20a内增长迅速,之后由于腐蚀的自我抑制作用增长缓慢.内压、残余应力、壁厚、屈服强度和腐蚀是影响管道失效的5个重要因素,其中腐蚀尤为重要,减缓腐蚀速度的管道防腐技术可以有效减少管道的失效概率,延长管道使用寿命.     

埋地油气管道腐蚀研究

关于埋地油气管道腐蚀研究一直都是油气储运及集输工程的一个重要课题.阐述埋地油气输送管道腐蚀的主要形式及机理.在输油管道的内腐蚀、杂散电流干扰、应力腐蚀开裂、涂层失效等方面进行了分析,探讨高强度管道钢腐蚀中最突出的问题.     

地下爆炸对埋地输气管道冲击响应的数值分析

通过适当选取材料本构关系,运用非线性动力学基本理论和ALE算法,利用Ls.DYNA3D有限元程序,对爆炸地冲击作用下引起埋地输气管道的动力响应问题进行了数值模拟分析.通过埋地管道在2组共lO个工况下的数值计算分析,拟合了埋地管道响应(包括速度和动应力)最大值和装药量、爆心与管道中心距离之间的关系.模拟计算结果与经验公式规律十分吻合,表明采用数值模拟方法研究爆炸地冲击对埋地管道的作用是可行的.计算方法为埋地管道在第三方破坏荷载作用下的风险评估提供了一个计算平台,计算结果对埋地输气管道的风险评估和防灾减灾具有重要的参考价值.     

输气站场阀门失效分析

通过分析站场阀门失效因素,建立了以站场阀门失效为顶事件的失效故障树.综合阀门使用过程中的不确定因素,把故障树和模糊综合评判结合起来,对阀门进行了失效因素分析和可靠性评价.     

基于有限元分析的冻土区埋地腐蚀管道力学行为研究

针对埋地管道设计未充分考虑作业过程中管道受冻胀和腐蚀作用时的受力变化情况,根据冻土区埋地腐蚀管道的复杂性,以及冻土区埋地管道受力变形破环因素,建立适用于冻土区埋地腐蚀管道的有限元模型,研究了环境温度、腐蚀深度和长度等因素对管道应力的影响。结果表明,影响冻土对腐蚀管道作用的因素主要为抬升高度及端部拉应力,抬升高度导致腐蚀管道的应力及应变线性增加,但端部拉应力的作用效果与其相反;管道的应力应变与腐蚀深度的二次方成正比,腐蚀长度的增加导致管道应力及应变先急剧增加,且长度大于150 mm时,管道力学性能在一定范围内小幅波动。研究结果可为冻土区埋地管道的设计提供一种新的思路和方法。     

基于 FTA-BN模型的城市燃气管道失效风险分析

为了找出导致城市燃气管道失效事故的原因,以城市燃气管道失效事故为研究对象,采用故障树方法和贝叶斯网络模型对其进行分析。通过实例分析,找出了导致某市城市燃气管道失效事故概率较大的因素分别为：阴极保护失效、外腐蚀、内腐蚀、外力影响、施工缺陷等。结果表明,基于FT A BN模型的城市燃气管道失效风险分析方法注重基事件的多态性和事件间逻辑关系合理性,能推算出更准确的基事件概率分布,同时可以找出导致事故发生的最有可能途径,为城市燃气管道失效事故预防、风险控制、安全管理提供较为合理性建议。     

内壁腐蚀混凝土管道爆破动力失效机制

为了确保爆破振动荷载影响下临近服役多年埋地混凝土管道的安全,开展内部腐蚀混凝土管道爆破动力失效机制的研究. 基于Thistlethwayte混凝土腐蚀理论,建立运营期混凝土管道内壁腐蚀缺陷预测理论模型. 结合全尺寸承插式混凝土管道爆破模型试验及振动分析,验证承插式混凝土管道爆破动力响应的数值建模方法及参数选择. 通过腐蚀缺陷预测,开展不同腐蚀缺陷形态下的承插式混凝土管道爆破动力响应数值试验,分析爆破振动荷载作用下的腐蚀管道动力性能演化规律. 结合极限强度准则,确立腐蚀管道主控动力失效准则,提出爆破振动影响下运营期内壁腐蚀承插式混凝土管道的安全控制标准.     

模糊评判法在埋地管道第三方破坏评价中的应用

针对当前城市埋地管线失效主要原因是第三方破坏的问题,运用模糊评判法对城市埋地管道进行第三方破坏风险评价。建立了第三方破坏评价指标体系,用"九标度法"建立两两判断矩阵,用"方根法"求出评价指标的权重,采用专家评分法建立模糊评判矩阵,再由模糊评判原理得出埋地管道第三方破坏可能性等级。该方法运用于工程实例,得到埋地管道第三方破坏可能性等级,并提出降低埋地管道第三方破坏的措施。结果表明:用该方法对埋地管道第三方破坏风险评价的结果与实际相符,能够为城市燃气管道安全管理提供依据。     

集输管网失效的故障树分析

通过大量的现场调查发现,引起集输管网发生失效的直接原因是管道与附件设备的失效。对集输管网失效的各因素进行了综合性的分析,建立了以集输管网失效为顶事件的故障树。考虑44个基本事件,使用下行法对集输管网失效故障树进行分析,得出了系统全部52个最小割集,而且对故障树进行了定量分析。对集输管网进行定性分析找出集输管网最薄弱的环节,可为老管网的维护和新管网的设计提供理论指导。     

城镇聚乙烯燃气管道故障树分析

为了城镇聚乙烯燃气管道的安全运营并降低运营风险, 对城镇聚乙烯燃气管道可能发生的事故及其原因进行了分析。采用故障树分析法, 建立了城镇聚乙烯燃气管道故障树及其子故障树模型, 分别计算了故障树的最小割集、 最小径集和结构重要度, 指出了城镇聚乙烯燃气管道可能发生的故障并分析了成因。研究结果表明, 城 镇聚乙烯燃气管道失效对管道运行威胁较大, 管道附属设施失效威胁较小; 在管道失效的成因中, 管道受到的外界干扰对管道发生故障的影响最大, 管道划痕与缺陷的影响次之, 管道老化与应力破坏对管道事故的影响最小。     

城市燃气管道系统失效的事件树和故障树相结合

根据城市燃气管道失效及泄漏燃气运移和危害的特点建立了燃气管道失效事件树模型,然后将故障树分析结合到事件树分析中,利用故障树分析初因事件和后续事件的原因及概率,利用事件树分析燃气泄漏后的事件序列及后果事件的发生概率,从而得到了一个完整的城市燃气管道失效及危害分析的方法。     

灰色动态模型在预测输气管道腐蚀中的应用

在输气管道中,引起腐蚀的因素很多,并且复杂。腐蚀速度和腐蚀深度是随时间而变化的灰色量。为了对输气管道的腐蚀状况进行预测,掌握输气管道腐蚀的基本规律,应用灰色系统理论中的模型对输气管道的腐蚀速度和腐蚀深度等指标的实际统计数据进行了灰色动态拟合,建立了相应的灰色微分方程和灰色时间响应函数;并在此基础上对四川输气管道的腐蚀速度和腐蚀深度进行了预测,为输气管道的防腐提供了切实可靠的依据。     

基于天然气供应系统组成的城市燃气管道风险评估

在依据国内外相关领域理论研究的基础上,开展了对城市天然气供应系统风险评价的深入分析.首先,提出了风险评价的总思路和流程;其次,运用事故树法识别了天然气供应系统的风险,从气源、管网、应用、管理、气候等5个方面分析了天然气管道失效可能性与失效后果的影响因子,给出了其评分标准,并根据评分标准进行等级划分.在此基础上,根据评分等级建立矩阵,提出了运用半定量风险矩阵进行城市燃气管道风险评估的方法.     

基于模糊故障树的城市燃气输配系统安全评估

将城市燃气输配系统划分为储配站、输配管网和用户三部分,在对城市燃气输配系统某一部分故障分析的基础上,建立了城市燃气输配系统的故障树模型。针对系统的事件发生概率不确定情况,将模糊数学引入到故障树方法,给出了燃气输配系统的模糊故障树安全评估方法。研究表明,该方法用于输配系统的安全评估是行之有效的。     

长输管线失效严重度多层次评价及应用

长输管线发生失效的主要因素包括外界干扰、腐蚀、施工缺陷、材料自身缺陷以及地面运移等,管线失效概率的大小决定着管线性能的可靠性,应用模糊数学中的综合评判方法对长输管线失效严重度进行多目标多层次模糊综合评判.评判集包括致命、严重、中等与轻微四个等级,因素类分为管线失效概率、失效对系统性能的影响以及管线可维修性等,每一因素类又由若干影响因素组成,通过多层次模糊综合评判得到长输管线失效严重程度大小.该方法较全面地评价了失效影响的各个因素,从而克服了仅依靠失效概率大小进行长输管线失效严重程度评价带来的不足.     

基于马尔可夫链的埋地燃气钢管管壁腐蚀预测

为适时对埋地燃气钢管腐蚀与防护系统现状进行科学评价,建立一种埋地燃气钢管管壁腐蚀状况预测模型.应用钢质管道管体腐蚀损伤评价方法和马尔可夫链理论,阐述利用转移概率矩阵对管壁腐蚀状况进行预测的方法.以某一埋地燃气管线为预测实例,计算获得该管线管壁腐蚀状态分布的预测值.结果显示,对该管壁腐蚀检测的最后腐蚀状态的计算值与实际检测值对应的腐蚀状态相吻合,同时预测结果也与拟合腐蚀深度常用的指数函数式预测的最大腐蚀深度计算值相一致.表明将马尔可夫链应用于管壁腐蚀状况预测是可行的,从而为合理确定管道检测和维修周期提供理论依据.     

数控车床进给系统基于模糊理论的故障树分析

为解决ETC36数控车床进给系统在缺少可靠性试验数据和实际故障数据情况下的故障树分析问题,采用获取底事件模糊概率的专家语言评价方法,对进给系统进行基于模糊理论的故障树分析.建立故障树并对其进行定性分析,得到ETC36数控车床进给系统的各种失效模式;采用专家语言评价方法,对故障树进行定量分析,获得顶事件发生的模糊概率,并与实际概率进行对比,得到相应的置信度水平λ为0.70,验证了专家语言评价方法的可行性和故障树建立的正确性;计算各底事件的模糊重要度,得到ETC36数控车床进给系统的具体薄弱环节,解决了ETC36数控车床进给系统在故障概率信息严重缺失下的故障树分析问题.     

埋地燃气管道牺牲阳极阴极保护法的改进

分析我国城镇埋地燃气管道的腐蚀原理,介绍阴极保护在城镇燃气管道防腐中的应用,从测试桩结构的改进、阳极布局原则的调整和测试桩布局原则的调整三个方面阐述了对牺牲阳极阴极保护法的改进。对埋地燃气管道的腐蚀防护有一定的借鉴作用。