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基于失效库的在役天然气长输管道定量风险评价技术研究

张华兵  
【摘要】:截至2010年底,天然气长输管道达4.5万公里。天然气长输管道的快速发展使得其安全可靠性问题日益突出,提高对事故的预测能力是实现安全高效输气的关键。天然气长输管道的定量风险评价技术研究就是为了提高对事故及隐患部位的预测能力,最大限度的减少事故发生所造成的经济损失、人员伤亡和对环境的破坏。因此在役天然气长输管道定量风险评价具有十分重要的意义。 本文根据我国天然气长输管道的特点,在前人的研究基础上,提出了一套系统的管道定量风险评价方法。本文主要形成了以下的研究成果: (1)系统分析了目前世界上主要油气管道运行国家的失效统计数据,研究了欧洲、美国和加拿大的管道失效统计规律,提出了管道运行的基础失效频率。 (2)提出了天然气长输管道的失效频率计算模型,可对内腐蚀、外腐蚀、制造与施工缺陷、第三方损坏等主要风险因素导致的管道失效频率进行计算。 (3)针对管道失效的常见形式,从流体力学理论出发,分析天然气失效后的泄漏扩散以及伤害模型,建立管道失效后果分析实用简化数学模型,得出管道失效的影响范围和伤害概率。 (4)研究了管道个人风险的计算模型,提出了个人风险的计算解析式,提出针对我国管道实际情况,切实可行的管道风险可接受水平。 (5)开发了长输油气管道定量风险分析的计算软件,并以我国某管道为例进行了工程评价应用。 (6)将本文提出的定量评价方法与目前最常用的肯特风险评价法进行对比分析,发现定量评价方法能较好的解决肯特风险评价法存在的三个问题。 本论文主要创新如下: (1)基于管道失效库,提出了基于平均失效频率修正的天然气管道失效频率计算模型与方法。 (2)综合管道失效频率与失效后果分析模型,形成了管道定点个人风险计算模型。 (3)提出了管道个人风险可接受标准,可用于最终判定管道风险是否可以接受。


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