基于贝叶斯网络的输油管道泄漏事故情景推演

为提高输油管道企业应急管理水平,采用情景分析和动态贝叶斯网络(BN)相结合的方法,研究输油管道泄漏事故情景演化过程。通过分析典型输油管道泄漏事故案例,选取事故情景状态、应急措施、驱动因素和应急目标为关键要素,结合动态BN构建输油管道泄漏事故情景推演模型,研究输油管道泄漏事故情景演化的特征与路径;将该模型运用到我国某油气管道公司发生的一起输油管道泄漏事故中,计算情景状态概率,从而推演情景发展趋势。结果表明:引起事故发生风险概率较高的情景状态依次为“第三方施工开挖导致管道破损,原油泄漏”、“地面出现明火”、“地面残火”、“路面残油燃烧”。

成品油管道的极限悬空长度研究

长输管道沿线地质地貌错综复杂,自然条件恶劣,外界载荷(如地质滑坡、坍塌、疏松土壤沉降、湿陷性黄土、地震、水毁等)导致大跨度悬空,轻则引起管道大变形,大面积悬空、局部变形或应力集中,而导致较大的位移应力、屈曲或蠕变,严重时甚至导致管道断裂破坏,给管道运营带来安全隐患。针对2010年兰成渝输油管道德阳石亭江段洪水导致管线大面积悬空案例,以物理数学方法中的非线性理论为指导,通过有限元仿真建模及试验研究,借助大挠度梁理论、弹性地基理论、管–土互作用双线性模型、Winkler假定等力学理论,考虑管道的几何非线性和土壤的物理非线性,建立了悬空管道的大变形分析模型,分析计算了X52管材的极限悬空长度,为管道完整性管理提供理论基础。

阴极保护在线监控系统在西气东输二线上的应用

文章介绍了西气东输二线管道的阴极保护在线监控系统,包括该系统的构成、数据采集原理、工作流程和主要功能,该系统实现了对长输管道阴极保护状况的在线检测,同时可以通过远程监控方式随时监视并调整恒电位仪的工作状态,配合阴极保护在线监控专家系统进行辅助分析,使得整个阴极保护系统处于最佳的工作状态。3年多的运行实践表明,该系统有效地实现了长输管道阴极保护的统一集中管理,提高了阴极保护管理的科学性、准确性和及时性。

X52管线钢的本构关系及失效判据研究

X52管线钢广泛应用于石油天然气长输管道工程,具有良好的力学特性:强度高、塑性好。其本构关系的研究确定、矩阵表达及失效判据的建立是研究的主要内容。通过对比该材料的静力拉伸实验结果和Ramberg–Osgood本构模型,发现εεP0.2时,Ramberg–Osgood本构方程能够比较准确地反映X52管线钢的拉伸应力–应变关系,但当ε>εP0.2时,基于Ramberg–Osgood模型所得理论本构曲线与实验结果有较大的误差。基于此,对Ramberg–Osgood本构模型做出了修正,提出了X52管线钢在单向拉伸状态下的全局二段式应力应变关系式,并建立了X52管线钢本构关系的矩阵表达式。根据X52管线钢塑性极好的特点,分别研究了塑性材料基于应力的失效判据和基于应变的失效判据,给出了X52管线钢的应变控制失效准则。

X60管线钢的本构关系及失效判据

X60管线钢是石油、天然气输送用的主要钢种,在外界载荷作用下,易发生局部变形或应力集中,而导致屈曲甚至拉裂失效。对其进行力学研究,评价其力学安全性已成为管道风险管理的重要内容之一。其中,本构关系方程是力学研究的基础内容,失效判据则决定了管道生命的周期。通过对比X60管线钢的静力拉伸实验应力应变关系和Ramberg-Osgood本构关系,发现ε≤εP0.2时,Ramberg-Osgood本构方程能够比较准确地反映X60管线钢的拉伸应力应变关系;但当ε>εP0.2时,基于Ramberg-Osgood模型所得理论本构曲线与实验结果有较大的误差。基于此,笔者根据X60管线钢静力拉伸弹性阶段和塑性阶段的不同力学特征,采用插值法对Ramberg-Osgood本构模型做出了修正,提出了X60管线钢在单向拉伸状态下的全局二段式应力应变关系式,该关系式更加准确地表达了X60管线钢的拉伸应力应变关系。考虑到焊缝及热影响区对管道强度和刚度的影响,结合塑性材料基于应力的失效判据和基于应变的失效判据,笔者提出了焊缝影响因子及X60管线钢的应变控制失效准则,建立了基于第四强度理论的管道失效时的临界应力计算方程。

长输管道高后果区识别系统软件的设计

长输管道高后果区识别及统计受人为因素影响较大,导致识别过程冗长,人力与物力消耗大,识别结果查询不便、通用性差、后处理困难,不能在次年识别过程中有效应用。根据Q/SY 1180.2-2009的相关规定,利用Microsoft Visual Studio 2010设计了一套完整的软件组织架构,完成了管道风险评价、管道完整性评价、数据库表结构及效能评价软件开发。该软件建立了完整的高后果因素数据库,能够杜绝工作人员在识别过程中对高后果因素的识别误差、等级划分误差、打分误差等人为错误;利用计算机软件系统整合全部数据,形成完整、规范的高后果区识别报告,可有效避免统计误差,形成完全一致的电子和书面报告,大大减少了工作时间,节约资金,形成统一的完整性管理工作信息平台,进一步提高了管道完整性管理水平。

大型储罐单总线测温装置的研制

为了研究大型储罐储油的温降规律,根据浮顶油罐传热的特点,在油罐不同位置上布设了温度监测点,研制了大型储罐温度监测装置。该装置以PC/104嵌入式主机和DS18B20数字温度传感器为基础,采用单总线协议,不仅改变了传统的布线方式,而且大大节约了施工成本,实现了数据的现场储存和多方式远传。

独乌成品油管道增输节能实践

独乌成品油管道在设计输量520×104t/a的工况条件下运行,应用在线工业性增输减阻试验成果,首站加注5mg/kg减阻剂,可以实现"一泵到底"的运行方式,平均流量增加200m3/h;首站加注10mg/kg减阻剂,在同样的工况下平均流量增加260m3/h,同时节约了大丰泵站的运行费用。经过测算,首站加注超过15mg/kg减阻剂运行不经济,仅通过增大减阻剂加注量的方式将输量提升至520×104t/a以上的潜力有限。在首站启2台给油泵+2台输油主泵,在大丰站启2台输油主泵,同时在两站加注减阻剂,可将独乌管道输量提升至630×104t/a。

石油天然气管道工程中的水工保护与水土保持设计

石油天然气管道工程建设过程中的水工保护与水土保持设计,直接关系到油气管道在完工之后其管道运行的安全性及管道周边自然环境的问题,所以其发挥着非常重要的作用。通常来讲,油气管道的水工保护,其采取措施的根本目的是对管道主题的安全予以保护;油气管道的水土保持主要是预防和治理在管道建设活动中可能产生的水土流失问题。所以,在石油天然气管道工程中,其管道设计包括了管道主体水工保护设计及管道沿线建设场地水土保持设计。

夯实反“三违”保安全基础探讨

近年来,随着社会的不断进步,安全、环保和发展已逐渐成为时代发展的主题之一。但是,由于一些单位的违章操作而造成的事故事件,严重威胁着安全生产。因此,"强化红线意识,促进安全发展"成为了我们安全工作的永恒主题。本文结合工作实际,对做好安全管理工作提出了几点认识,以供同行交流。