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论文题目：长输管线设备安装缺陷与故障处

理

摘要

管道运输行业发展的这些年来，事故发生率较高，其中不乏恶性事故，后果严重，包括经济损失以及人员伤亡，引起了社会的强烈反响。因此，管道系统的后期管理，可靠性分析及维护和抢修也引起来自了各方面的重视。发展和完善这些技术刻不容缓。

对管线失效事件类型和后果的分析强调出在如何有效的控制有关危险中，预防是最重要的。管道的维护和抢修中最主要基本点是在对历史事故数据的分析基础上进行不同管道系统的风险识别及确认。本文借鉴其它管道系统的事故原因，列出了管道类型初步分类应考虑的条件和面临的主要风险。对管道类别应该有区别的划分:比如天然气管道和输送有危险液体介质的管道。因为不同类别的管道有不同的性质和危险程度。同一管道系统，不同管段也应该有所划分，这样才能准确了解各薄弱环节，分别轻重缓急，掌握减少风险工作的最佳时机，将风险因素控制在管理者容许的范围之内。

故障树分析是适合用于大型复杂系统的可靠性和安全分析的一种技术。应用故障树分析的原理建立了基于破裂和穿透两种失效形式的长输油气管线故障树，对故障树进行定性分析，求出最小割集，识别了引起管道失效的主要影响因素。故障树分析法从本质上讲还是一个容易进行定量计算的定性模型。因此，可以以此模型进行管道定量风险分析。

长输管道系统中由于缺乏足够的现场数据及实验数据，因此利用模糊故障树分析法对长输管线系统进行分析。以长输管线主要风险因素故障树为模型，采用三角模糊数表示事件发生的概率，计算管道失效概率，并将模糊重要度分析的新方法一中值法引入长输管线系统的故障树分析中来，给出了计算方法及步骤，并用模糊重要度法对故障树基本事件进行排序。为处理长输管线故障树中的模糊问题提供了一种研究思路。

运行中的油气管线是一个复杂的系统，这个系统中部分信息己知，部分信息未知，因而可以将它看作是一个灰色系统。同样以长输管线主要风险因素故障树为模型，运用灰色系统理论中的灰关联分析进行故障树诊断的综合分析。通过进行关联度计算及排序，对各种故障模式发生的可能性大小做出了判断，从而为处理事故的轻重缓急、控制事故的发生、改进系统可靠性和安全性提供了理论依据。

得出结论，提出观点:应该首先借鉴国内外已有数据、经验，将管道分类分段细化，建立每个管段的独立简化故障树。再进行定性定量分析，以找出薄弱管段，危险因素，以及提高系统可靠性需要注意的基本事件危险程度大小和排序，为管道的管理运行提供具体的数据理论基础。

关键词:长输管道；隐患；风险；图形结合；风险评价；模糊

目录

第1章引言 (1)

1.1论文背景 (1)

1.2长输管线运行现状 (1)

1.3论文意义 (2)

第2章长输管道的隐患 (4)

2.1长输管道风险 (4)

2.2风险来源分析 (5)

2.3风险频率 (6)

2.4影响 (9)

第3章图文结合研究 (12)

3.1故障树分析法 (12)

3.2长输管线故障树的建立 (14)

3.3定性分析 (15)

第4章定量分析 (17)

4.1模糊故障树定量分析 (28)

4.2讨论 (20)

第5章结论 (20)

致谢 (21)

参考文献 (22)

长输管线设备安装缺陷与故障处理

第1章引言

我国管道运输行业发展的这些年来，事故发生率较高，有些具有危险的管道没有进行风险评估，或者没有被国家安全规范考虑。虽然在设计和铺设输送危险介质管线经过敏感的或者人口稠密地区时,也参照了全面的设计验收规范执行。但在管道运行的这些年来，事故发生率还是比较高，带来了非常严重的后果，包括经济损失以及人员伤亡，引起了社会的强烈反映。因此管道系统的后期管理，可靠性分析及风险评价也越来越引起来自各方面的关注和重视。

1.1背景

截止目前为止，世界上长输管道的总长度已经超过2 000 OOOkm，占不到世界总长度的1 %。我国的管道运输起步晚，且管道运行管理目前情况亦是如此，甚至还相对落后。而我国的原油产量在世界上排第5位，原油产量在世界也排第5位，因此管道的建设与我国经济发展相比，并不能适应经济发展的要求，还有很大的发展空间。因此，在以后的发展阶段，管道系统的可靠性分析更应该引起足够的重视。我们要在修建新管道的同时，要切实保证在役管道安全可靠经济的运行。这就对我国输送危险介质。的油气管道运输的技术可靠性、安全性、风险性、经济性提出了更大的挑战。

油气泛指原油、成品油、液化烃、可燃液体化工品及可燃气体等，它们普遍具有易燃易爆及有毒等特性。但它们却是人类社会不可缺少的能源和原料。为了将这些重要的能源和原料运送到最需要的地方去，管道输送是最重要的手段。所谓油(气)长输管道是指长距离输送原油(成品油或油产品)或天然气的管道，一般其长度在25km以上输送危险介质的油气管线失效可能造成严重的危害，可燃或有毒物质泄漏是引起许多悲惨意外事故的开始事件。公众和社会对环境污染和意外事件的宽容度现在正在减退，同时，意外事件发生之后，管理者所要承担的责任则越来越大。尽管危险事件在全世界屡屡发生，但跟铁路，公路运输相比，管线输送仍然被认为是输送大量危险物质的最安全模态之一。

1.2运行现状

近几年，美国，俄罗斯、加拿大、英国、阿根廷、委内瑞拉等欧美国家发生过多起油气管道爆裂、泄漏事故，损失惨重.，给社会造成极大影响。当今，在全球范围内，有超过一半的管道己经进入老龄阶段(我国长输管道有82%的管龄己经超过24年，66%的超过25年)，更存在不少事故隐患。在20世纪80年代前后，国外(欧美及前苏联)油气管道的事故率约在46x10-'lkm·年。据美国管道安全办公室统计，从1986年1月到2001年12

月的16年间，全美输气干线共发生事故I 286起，死亡达58人，受伤217人，财产损失2.84亿美元。这些在第二章中会有详细叙述。

我国石油天然气管道的生产和使用是随着石油工业的兴起而逐步发展起来的。我国第一条长输管道是1958年建于克拉玛依一独山子炼油厂的双线输油管道。随着石油天然气的开发，我国迎来一个长输管道快速发展的时期，从上个世纪90年代中期逐渐进入高潮，目前我国正处在长距离输送油(气)管道建设的高峰期，在今后的几年里将形成东西南北相互贯通的管道网络。近几年来随着国家“西部大开发”战略的实施，我国已经建成的或正在兴建中的管道有:西气东输天然气管道、涩北一西宁一兰州天然气管道、兰州一成都一重庆成品油管道、茂名至昆明成品油管道、忠县至武汉天然气管道、宁波一上海一南京进口原油管道、环珠江三角洲液化天然气管道、镇海至萧山成品油管道，以及平湖至上海的海底天然气管道等。正准备兴建的管道还有中俄天然气管道、中俄原油管道，远景规划可能还有吐库曼斯坦至中国的天然气管道、西西伯利亚至中国天然气管道，以及苏里格气田的外输管道等[(z]0加02年我国国内共有输油(气)管道2.6 X 104km，这些油气管线分布在全国24个省，市，自治区，形成了东北，华北，华东，中原和西北的地下大动脉。但是长期以来，由于管理分散、法规不健全，技术水平落后等原因，管道普遍缺陷严重，带“病”运行，每年因第三方破坏、腐蚀、误操作等原因造成泄漏与爆炸事故也时有发生.据不完全统计，仅输油管道在近30年内共发生大小事故上千次;天然气管道也发生事故几百起。

1.3 意义

对管线失效导致的意外事件的分析强调出在如何有效的控制有关危险中，预防是最重要的。从过去的意外事件得到的教训中，我们明白必须落实相关的标准和规范。因此，长输管线的安全可靠性和风险性评价是一项非常重要的工作，发展和完善这些技术刻不容缓。

我国在大型的管道工程建设、运行管理、日常维护、事故检测和故障排除等方面缺乏经验和技术。为保证管道安全运行，必须从管道建设的每个环节入手，借鉴国外建设和运营管理的经验，以防为主，杜绝事故隐患。为此，针对国外管道建设大国如俄罗斯、欧洲以及美国管道事故进行了专项分析和比较，旨在了解国外管道事故状况，分析其原因，以便得到可以借鉴的经验。以防患于未然。

管道可靠性研究的主要任务是分析管线系统(包括设备)的故障模式及原因，计算单元或系统的可靠性，研究单元或系统故障对管路输送的影响找出系统的薄弱环节，提出改善和提高系统可靠性的具体而有效的措施，根据可靠性分析的结果确定最优的设备备用系数、维修能力、物质计划和必要的油气事故储备量。对于同一管道系统的不同管段的可靠性分析，可以准确了解各薄弱环节，分别轻重缓急，掌握减少风险工作的最佳时机，将事故隐患消灭在萌芽状态，避免事故的发生，将风险因素控制在管理者容许的范围之内。

管道定量风险评价(QRA-Quantitative Risk Analysis)作为管道风险管理的基础，其目的是通过计算某段管道或整条管道系统的风险值对各个管段(或各条管道)进行风险排序，以识别高风险的部位，确定那些最大可能导致管道事故和有利于潜在事故预防的至关