长输管道失效保障树分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第20卷第1期油气储运忏毫薯工程经济《蚤譬}长输管道失效故障树分析廖柯熹姚安林张淮鑫(西南石油学院研究生院)(西南石油学院)廖柯熹姚安林等：长输管道失效故障树分析，油气储运，2001，20(1)27～30。摘要长输管道在使用过程中受到杂质、应力、腐蚀介质等的作用，致使部分菅段早期损坏一严重影响了管道的使用毒命。综合分析了引起管道发生失效的各个因素．建立了以管道失效为顶事件的厚油管道失效故障树通过对故障树的分析，求出故障树的各阶最小割集，并确定了长输管道的主要失效形武．提出了提高管道可靠性

2、的措施主题词管道失效可靠性故障树分析数。与门、或门故障树结构函数为：一、前言Y一IIz，()(1)；1长输管道在运行过程中，受到内外腐蚀、工况条Y=1Ⅱ[1一()](2)f=L件变化、外界干扰以及第三方破坏的影响，致使部分式中，∞(f)为底事件i在时刻t所处的状态如管段发生失效．这直接影响着原油的生产和管道的果底事件i在时刻￡发生，．()=1；如果底事件f在使用寿命大量现场调查结果表明，管道发生失效的时刻￡不发生，则∞(￡)一0。同理，顶事件的状态必主要形式为开裂和穿孔。导致管道发生失效的因素然是底事件向量X(￡)=(()，z2()，

3、⋯，())的众多，应对长输管道系统进行可靠性分析，找出管道函数。的主要失效形式、失效机理，进而在管道的生产、使原油管道的失效故障树分析就是耍找出长输原用中采取相应的措施以提高长输管道的可靠性和使油管道失效故障树的最小割集，对导致管道发生失用寿命。故障树分析作为工程系统可靠性分析与评效的各因素进行分析。为提高原油长输管道的可靠价的有效方法，为长输管道失效分析提供了一种性提供分析手段。有效手段，该方法具有简明、直观、灵活的特点，适于工程中管道的失效分析。三、原油长输管道故障树的建立二、故障树分析方法根据顶事件确定原则，故障树的顶事件为“原

4、油长输管道失效”。引起的最直接原因主要为穿孔与开故障树分析(FailureTreeAnalysis)是从分析裂，任一因素出现则将导致管道发生失效。同样以这失效因果关系中的“顶部”开始直到“底部”事件，由两个因素为次顶事件，对相应的原因进行分析，共考果到因，自上而下进行分析一个故障树就是一个逻虑了47个基本影响因素，建立了原油长输管道失效辑图，该逻辑图描绘了事件之间发生的次序。通过故故障树，其结构如图1所示。障树分析可确定系统的薄弱环节。：。图中各符号代表相应的事件，见表1故障树的结构函数可用最小割集进行有效描述，其结构函数一般分为或门

5、和与门故障树结构函*637001．四JII省南充市油皖路3O号I电话：(0817)2643908维普资讯http://www.cqvip.com·28油气储运21)(]1年图l原油长翰管遭失效分析故障树维普资讯http://www.cqvip.com第20卷第1期摩柯熹等：长输管道失效故障树分析·29·表1基本事件的符号阶最小割集14个，三阶最小割集12个．四阶最小割四、天然气管道故障树分析集12个29个一阶最小割集直接影响着系统的可靠性，为系统中的薄弱环节，要提高管道的可靠性与l、最小割集使用寿命，应首先从这29个一阶最小割集着手采

6、用“自上而下”的代换方法求出故障村的所有2、失效概率最小割集，将故障树转化为等效的布尔代数方程。：由式(1)和式(2)可得顶事件发生的概率．用P．P—B1+B2(3)l0“表示底事件发生的概率，C表示第i个最小割集．P一∑+∑i+q+2g+fⅣ为最小割集的个数，有：J=28Ⅳ272+(1，-a+l，：×∑+×∑Y—l—Ir—rI(1一RⅡ∈CP)(5)xtfg七{L七}七fT}t原油长输管道失效故障树中N一67，由现场收2227集管道发生失效的概率数据，由式(5)可确定顶事件×s×【∑×∑)(4)发生失效的概率。P20Ⅱ；2l由式(3

7、)和式(4)可知，天然气管道失效故障树3、主要影响因素与改瞢措施由67个各阶最小割集组成，一阶最小割集29个．二对原油长输管道故障树和式(4)进行分析，可以维普资讯http://www.cqvip.com油气赭运20。1年发理引起管道失效的主要原因．并采取相应的处理施工质量检堋制度．选择台适的焊接工艺。蒲施(1)第三方破坏包括人为破坏和自然灾害破五、结论坏如管道上方的违章构筑物，在管道L方进行违章由天然气管道故障树的分析得出如下结论。施工．以受水流对管沟、管道的长期冲刷，管道附近f1)故障树分析方法具有直观、简明的特点．是{层的运移等

8、都可能导致管道发生失效。应对管道进行管道可靠性分析的有效方法。瑟骨道标志物进千亍定期检测(2j管道失效故障树一共考虑丁47个基本事(2)严重腐蚀严重腐蚀包括外腐蚀和内腐蚀件，通过故障树分析确定r管道运行管理中的薄弱两个方