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

【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。 【关键词】：天然气长输管道 定量风险评价 失效频率 失效后果
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE973
【目录】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-27
• 1.1 研究背景11-14
• 1.2 研究意义14-15
• 1.3 研究现状与存在问题15-25
• 1.3.1 国外管道风险评价技术研究情况15-17
• 1.3.2 国内管道风险评价技术研究情况17-19
• 1.3.3 常用管道风险评价技术简介19-24
• 1.3.4 存在问题24-25
• 1.4 研究目标与研究内容25-27
• 1.4.1 研究目标25-26
• 1.4.2 研究内容26-27
• 2 天然气管道失效统计及风险因素的确定27-47
• 2.1 世界管道失效统计概览27-29
• 2.2 管道失效统计分析29-42
• 2.2.1 欧洲输气管道失效统计29-35
• 2.2.2 美国输气管道失效统计35-37
• 2.2.3 加拿大管道失效统计37-40
• 2.2.4 专项统计分析40-41
• 2.2.5 国内管道失效统计41-42
• 2.3 管道风险因素确定42-46
• 2.4 本章小结46-47
• 3 天然气管道失效频率研究47-63
• 3.1 评价单元划分47-48
• 3.2 失效频率计算模型48-50
• 3.3 外腐蚀模型50-52
• 3.4 内腐蚀模型52-54
• 3.5 应力开裂腐蚀模型54-55
• 3.6 制造与施工缺陷55-57
• 3.7 第三方损坏模型57-59
• 3.8 自然与地质灾害模型59-61
• 3.9 建议失效库数据项61
• 3.10 本章小结61-63
• 4 天然气管道失效后果计算63-83
• 4.1 概述63-64
• 4.2 稳态气体泄漏速率的计算方法研究64-71
• 4.3 天然气管道泄漏后扩散规律71-72
• 4.4 射流火焰后果72-82
• 4.5 本章小结82-83
• 5 天然气管道风险评价与风险可接受水平分析83-92
• 5.1 管道风险水平计算83-84
• 5.2 管道定点风险分析84-86
• 5.3 管道风险可接受水平86-91
• 5.3.1 国内外风险可接受水平86-89
• 5.3.2 个人风险可接受水平89-91
• 5.4 本章小结91-92
• 6 天然气管道定量风险评价实例研究92-116
• 6.1 天然气管道定量风险评价应用程序开发92-96
• 6.1.1 数据管理92-93
• 6.1.2 管道动态分段93-95
• 6.1.3 失效频率计算95-96
• 6.2 天然气管道定量风险评价实例应用96-106
• 6.2.1 管道概述96-97
• 6.2.2 管段划分97-98
• 6.2.3 管道失效频率计算98-101
• 6.2.4 管道失效后果计算101-104
• 6.2.5 个人风险定点分析104-106
• 6.3 天然气管道定量风险评价与肯特法对比研究106-115
• 6.3.1 肯特法指标体系及计算模型106-111
• 6.3.2 肯特法实例计算111-112
• 6.3.3 计算结果对比分析112-115
• 6.3.4 对比结论115
• 6.4 本章小结115-116
• 7 结论116-118
• 致谢118-119
• 参考文献119-123
• 附录 A 软件核心代码123-164
• 攻读博士期间以第一作者发表论文164
• 攻读博士期间参与科研项目164

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展    黄宏伟;

油气管道完整性维护决策优化方法    陈利琼,张鹏,李巧

可燃气云爆炸强度计算综述    毕明树,王淑兰,丁信伟

我国压力管道安全标准/技术规范体系的建立和完善    蔡暖姝,阮黎祥,应道宴

我国油气管道发展的探讨    朱喜龙

压力管道中美标准粗析及探讨    鲁剑英

个人风险和社会风险可接受标准研究进展及启示    高建明;王喜奎;曾明荣;

开放空气环境中的池火灾及其危险性分析    宇德明，冯长根，曾庆轩，郭新亚

国外油气管道完整性管理体系综述    张玲;吴全;

风险评估及其在油气管道方面的应用    闫凤霞,高惠临

越江隧道工程大型泥水盾构进出洞施工风险的模糊综合评价    杨太华;郑庆华;

液化汽罐车爆炸事故灭火救援安全距离的确定    华明明;章建蓉;

高压天然气管道孔口泄漏扩散浓度与范围仿真探讨    朱彦凝;吴赟城;王强;

城市隧道穿越建筑物施工的技术措施    李瑞英;

油罐区泄漏及火灾危险危害评价    开方明,马夏康,尹谢平,陈西南,郑津洋

大型油罐火灾的热辐射危害特性    庄磊;陈国庆;孙志友;冯磊;陆守香;

灰色理论和熵权法在长输管道风险评价中的应用    潘婧;蒋军成;

对某拟建海底隧道运营期的风险评估    顾雷雨;黄宏伟;胡群芳;

海底隧道施工风险辨识及其控制    王燕;黄宏伟;李术才;

基于风险的隧道结构全寿命设计方法研究    王燕;黄宏伟;

有风情况下原油储罐火灾数值模拟研究    赵艳萍;张和平;

液化天然气储罐池火灾模拟计算与分析    诸德志;陈咏军;吴剑;

冲击载荷作用下含裂纹高压埋地输气管道的安全性评定    刘卫国;姚安林;李又绿;陈华燕;曾祥国;

大量有毒重气泄漏扩散事故危害评价浅析    石祥;

推动我国风险学科发展的若干思考    黄崇福;

湘江隧道岩溶发育规律及其风险分析    彭柏兴;雷金山;程斌;李凯;

An Approach to Project Risk Analysis based on Rough Sets    

海底管道风险评价方法简介    赵建平;

海底隧道过断层破碎带施工风险分析与应对措施    周书明;潘国栋;罗小平;

GIS在油气长输管道安全管理中的应用    宋彬;白俊注;万庆;

细水雾抑制熄灭气体射流火焰的实验研究    陆嘉

X80管线钢韧性断裂研究与有限元模拟    邱保文

长输石油管道泄漏检测与定位技术研究    杨荣根

陕西省区域经济发展与交通运输体系一体化研究    徐阳

公路隧道运营风险评估及火灾逃生研究    赵峰

X80管线钢韧性断裂研究与有限元模拟    邱保文

庆—哈输油管道腐蚀缺陷评估与补强技术研究    马明利

基于声传感器阵列的油气管道内检测器地面标记跟踪技术研究    吴晓

X80管线钢低温焊接技术研究    李建军

分布式光纤油气管道安全检测信号处理技术研究    张景川

定量风险分析（QRA）及其在海底管道完整性管理方面的应用    张方元

地铁工程施工安全风险评价研究    李小浩

公路瓦斯隧道施工风险分析    邓加亮

南昌地铁施工安全风险研究及应对措施    易花

原油长输管道自动化综合监控系统的设计与实现    蒋大剑

高原开敞空间人工煤气泄漏扩散规律研究    唐蕾

成品油管道减少混油技术研究    黄东魁

石油化工装置安全信息管理系统的开发与风险管理    刘晓冬

基于危化品事故后果等级划分的安全监管方案研究    赵腊红

大庆燃气客户服务系统的研究与实现    钱民

大坝安全评价的可接受风险研究与评述    肖义,郭生练,熊立华,雒征

油气管道风险分析的质量评价研究    赵忠刚,姚安林,赵学芬

可接受风险的界定方法探讨    岑慧贤,房怀阳,吴群河

基于风险的管道完整性概念分析    张彦华,秦昕,李红克

论工业建设项目的环境风险及其评价    郭永龙,刘红涛,蔡志杰

风险研究中的若干问题    曲静原,刘原中

工业管线安全评估模式的比较与分析    祁世芳,王东

对加快我国油气管道运输业发展的战略思考    吴忠良,张忠东

风险评价标准值初探    丁厚成,万成略

核能风险接受性研究    时振刚,张作义,薛澜

天然气长输管道工程建设及设计技术展望    高东方,季天晶

天然气输气场站基础管理思路探讨    张东明;

浅谈天然气长输管道通信方案的选择    徐勇;双功新;

利用管道模拟软件提升技术管理水平    任小林,张卓军,施纪卫

天然气长输管道冬季液态排污物的成因    张伟;穆虹;董绍华;

我国天然气消费利用现状和发展趋势    李伟;杨义;刘晓娟;

天然气长输管道建设项目环境影响评价要点分析    刘海萍;梁超;

天然气长输管道站场选址问题浅析    杜善波;

陕西省人民政府办公厅关于进一步加强石油天然气长输管道安全监管工作的通知    

天然气管道中间分输站运行方案的确定与优化    谢雪梅;杜建合;史革章;

半定量风险评价技术在原油管道中的应用    何俊;孟涛;何仁洋;杨永;田瑛;

大口径高压天然气长输管道分段水压试验优化研究    程光旭;丁海明;张早校;

基于多米诺效应的油品罐区定量风险评价研究    宋冰雪;徐亚博;汪彤;刘斐;

重大危险源定量风险评价指标研究进展    谢昱姝;宋冰雪;汪彤;谭家磊;

北京奥林匹克公园爆炸定量风险评价及管理    邢立伟;

基于事故情景分析的液氯泄露定量风险评价    李求进;

天然气长输管道系统设计压力与安全阀定压关系探讨    苏欣;张琳;

荷载作用下输气管道变形数值模拟    马凤山;赵海军;张亚民;郭捷;王杰;魏爱华;巩城城;

油气管道完整性管理技术的进展与对策    董绍华;王联伟;

荷载作用下输气管道变形数值模拟    马凤山;赵海军;张亚民;郭捷;王杰;魏爱华;巩城城;

阿克苏市天然气长输管道工程建成通气    本报记者 书生

我国实现天然气长输管道关键装备首台套突破    本报记者 汪叶舟　孙德意

我国研制出国际领先的天然气长输管道用电动机    石晓

浙江省特检院天然气长输管道安全研究获突破    记者 曹吉根

市安监局着力保障天然气长输管道安全运行    臧子珍 侯磊

今后五年我省新建天然气长输管道一千九百公里    本报记者

2013 全省市县城全通气    记者 莫瑞宁

海南第一条天然气长输管道建成投产    记者费伟伟

化工企业定量风险评价需标准规范    张蕾

内蒙古首条天然气长输管道开工    记者 杨文礼

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

在役油气长输管线定量风险技术研究    陈利琼

基于故障树分析的长输管道定量风险评价方法研究    李建华

基于虚拟营销的房地产风险动态防范与控制研究    孙大鹏

绞吸式挖泥船管道加气输送技术研究    熊庭

可控多分枝管道阳极氧化铝：制备和应用    陈烁烁

高浓度充填料浆管道挤压输送理论与应用研究    何哲祥

高温/高压海底管道横向热屈曲机理及控制措施研究    刘羽霄

供水管道泄漏检测定位中的信号分析及处理研究    杨进

管道周向励磁漏磁内检测技术的研究    张国光

天然气长输管道工程生态环境影响评价及脆弱生态环境保护研究    熊婷

天然气输配气系统运行优化分析与研究    韩梦媛

西北地区天然气长输管道腐蚀规律及维修方法研究    贾鹏军

普光输气站场定量风险评价技术研究    王勇

危险化学品罐式集装箱公路运输风险评价研究    郝连胜

长输油气管道故障树分析的定量风险评价方法研究    杨莉

道路危险货物运输风险评价研究    王贤高

输气管道系统RBI定量风险评价研究    张春燕

天然气长输管道建设项目采购模式研究    褚艳英

灰色理论在长输油气管道定量风险评价中的应用    亓东民