燃气管道多因素多态失效概率定量分析.pdfVIP

第 50卷第5期 化 工 设 备 与 管 道 、，01．50 NO．5 2013年 10月 PROCESSEQUIPMENTPIPING 0ct．2013 · 管 道 与 管 件 · 燃气管道多因素多态失效概率定量分析 郝永梅 ，毛小虎 ，邢志祥 ，严欣 明 (1常卅I大学环境与安全工程学院，江苏 常州 213164；2．江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院，江苏 常州 213164) 摘 要：提出了一种燃气管道多因素多态失效概率分析计算方法。首先对造成燃气管道失效的腐蚀、设 计、操作管理、环境和第三方破坏等主要因素的失效状态进行了分析修正，利用贝叶斯网络处理复杂风 险系统独特的推理能力及其软件定量计算结果客观性和可信度高的特点，建立了贝叶斯网络概率计算模 型。然后以某段天然气管道为实例，分别对管道失效单因素多态、两因素多态和多因素多态等情形进行 定量计算，得出管道失效顶上事件概率以及各基本因素的结构重要度，不但清晰反映出不同因素对管道 失效的相互影响作用，同时更加全面和深入地预测城市天然气管道失效状态，对燃气管道的风险管理和 故障处理都具有一定的参考意义。 关键词：燃气管道 ；失效；多因素多态；概率计算 中图分类号：TQ055．81；TH12 文献标识码：A 文章编号：1009．3281(2013)05—0066—005 随着燃气管道建设规模不断扩大和使用的不断 三方破坏、地基移动等)、腐蚀、材料及施工缺陷等 普及，其燃烧爆炸特性也给人们正常生产生活带来越 几个方面。根据我国上海地区相关事故统计数据 ]， 来越多的安全隐患，一旦发生管道失效泄漏，容易引 我国和欧美等 国家在燃气管道失效的最主要原因上 起严重的公共安全问题。对城市天然气管道进行风 是一致 的，即第三方破坏。根据AGA，EGIG等 6【] 险管理，预先分析、预测其可能的失效状态，进而采 燃气管道失效概率数据库，造成管道失效的主要因素 取有效措施控制风险形成，对城市安全意义重大。 依次为：第三方破坏、腐蚀、焊缝及管材缺陷、管理 要降低燃气管道事故的风险主要从两方面着手， 操作缺陷和 自然灾害。 一 方面要通过改进技术限制事故的后果严重度，另一 第三方破坏是管道事故的常见因素，野蛮施工是 方面要减小事故发生的可能性。其中通过对管道多因 正在运行中天然气管道事故的最大元凶。其中具体包 素的认识分析，通过定量计算来得出管道故障的概 括：地基勘探破坏管道 ；挖掘机挖断管道 ；推土机推 率，有助于我们把握好各个因素间的相互关系以及各 断凝水缸信管；路面打夯机震断管道 ；破坏管道地基， 自所占的比重，以此来预测风险，达到减小风险概率 导致基础下沉，管道发生不均匀沉降断裂等情况 [7-8]o 的 目的 。。。 腐蚀来 自两个方面 ，即内腐蚀和外腐蚀 ，内腐蚀 燃气管道事故定量风险分析往往具有多态性、 风险的大小与介质腐蚀性强弱及防腐措施有关 ，其风 非单调性等特性，事故树、事件树法在处理这方面问 险分数 占腐蚀总分数的30％；外腐蚀 占腐蚀因素总 题时，在模型、方法等方面无法解决；概率风险评价 分的70％，~lJJt,腐蚀是管道腐蚀破坏的主要因素 】。 方法不能充分反映软件、人因与系统的相互依赖关系 外腐蚀主要与 (1)阴极保护、(2)管道外涂层、(3) 和交互过程，在应用中受到了限制 f3]。而能将专家经 土壤腐蚀性、(4)使用年限、(5)其他金属埋设物、(6) 验判断等定性知识与历史数据等定量知识有效结合 电流干扰、(7)应力腐蚀等七种因素有关 】。 起来的贝叶斯网络