基于风险的油田油气集输管线维护决策优化方法

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1、第49卷第2期化工设备与管道、，o1．49No．22012年4月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGApr．2012基于风险的油田油气集输管线维护决策优化方法尹斌，陈健飞，盛华(胜利油田技术检测中心，山东东营257000)摘要：将长输管道最优完整性维护决策方法一一损失函数法应用于油气集输管线的维护决策优化。该方法以油田油气集输管线的风险检测和风险评价结果为基础，通过引入决策准则、后果函数、状态集及决策集等概念，并对油气集输管线失效后果量化，进而建立决策优化数学模型。通过计算各决策的损失函数确定最优的维护决策方案，应用此方法对某原油外输管线进行了维护决策优化，达到了较好的维

2、护效果。关键词：油气集输；风险检测：压力管道；决策优化；损失函数中图分类号：TQ050．1；TH186文献标识码：A文章编号：1009—3281(2O12)O2一o055一O5作为油田开发建设的重要设备，油气集输管道1油田油气集输管道决策优化数学模型随着服役年限的增加，失效现象时有发生，大大影1．1决策优化系统组成响油田集输管道的正常运行，并造成极大经济损失。一个决策系统具备五个条件决策准则、状态集、提高集输管道安全经济地完成输送任务的能力，需决策集、概率分布、后果函数[4]。要大量的资金投入，受维护成本的限制，管理者需(1)决策准则。是决策者在作出决策时所追求要将有限的资金最有效

3、地用于降低管道的风险，以的目标或愿望，记作在进行集输管道决策时，决提高管道运行的安全性、经济性。而人们往往有一策者力争达到三个方面的目标：经济损失最小、生命个错误的概念，认为风险越小越好，这是错误的。损失最小、环境破坏最小，这是一个多准则决策问题。因为减少风险是以资金的投入作为代价的。通常的对于各准则，应以决策者预期达到的目标作为其后果做法是把风险限定在一个可接受的水平上，然后研的评估指标，此时，决策准则变成了“使期望后果函究影响风险的各种因素，再经过优化，找出最佳的数的损失最小”，即：维护方案】。，，一对于长输管道已经有相当成熟的决策优化方V_-MinE~)=n[t7t，)](1

4、)法，如有限费用方法、效用函数方法等口。】。由于式中EI(aj，0)J——损失函数，后面将会介绍；油田集输管道具有运输距离短、口径小、输送介质口厂—快策编号；多等特点，而且管体内外腐蚀较为严重，再加上地广一集输管道实施决策后所处的状态；方上的打孔盗油行为屡禁不止，油田的集输管道一u(a，——后果函数。旦被破坏就会对油田经济和地方环境造成极大地伤(2)状态集。集输管道系统可能处于的不同状害。采用决策优化方法能够使管道管理者在对高风况称为状态。把状态数量化，称为状态变量，记为，险管道进行必要的缓解措施基础上，使管道风险降是决策者不能控制的变量。全体状态所构成的集合，到一个合理的范围内。

5、通过集输管道风险检测评估称为状态集，记为El-()。集输管道决策优化系统中可以给管道管理者科学的建议，使其在有限的资金的状态是指管道的失效状况，包括：断裂()、穿孔下采取最合理的缓解措施，将集输管道的风险达到()、凝管()和不失效()，则E=(，，预期的目标。结合油田油气集输管道的特点，本文将损失函数法引入该类管道的维护决策优化，并对收稿日期：2011．07．04：修回日期：2011．10．21优化过程进行介绍及应用。作者简介：尹斌(1971—)，女，山东省乐陵市人，工程师。主要从事特种设备检验检测工作。化工设备与管道第49卷第2期，J。效等状态的后果函数分别表示为：Sil=“(，

6、01)、(3)决策集。为达到预想目标而提出的每一个si2：u(af，02)、Si3=ld(ai，03)、Si4=u(af，o4)。在维护措方案，称为决策，将其数量化后称为决策变量，记施a下，管道的期望后果函数为：为a；其全体集合，称为决策集，记作=f口}，是决E(a)=E，=，0+策者可以控制的变量。4af，2+f，0jij+(3)集输管道决策优化系统的决策变量就是“为减4a，少管段风险而采取的措施”，决策变量中要考虑到维现行的决策分析中，常用的后果函数有损失函护方式、维护资金、维护和检测周期等因素。设油气数和效用函数等。集输管道决策集论域为则：{决策／为减少风管线维护中，后果函数

7、是决策者所选择的管道险而采取的措施}。维护措施口和维护后管道所处状态的函数，记为：每一管道的决策集AcV。在确定中元素时，(啦，)，卢1，2，⋯，，；产1，2，⋯，。其中：为减少工作量，首先要对那些基本措施以及组合进行为可供选择的维护措施的总数；为管道状态总数。初步筛选，去除那些没有可行性的、对风险降低贡献1．2管道失效后果量化不大而又需要付出大的代价的、或者措施代价明显远对管道管理公司来说，管线的失效后果损失一远高于收益的决策。这样，决策集中的元素就大般从经济损失、