专业论文文献-海底管道的腐蚀风险评估

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1、海底管道的腐蚀风险评估海底管道的腐蚀风险评估摘耍我国具有丰富的海洋石油资源，在海洋油气的开发中，海洋管道的运行状况直接关系到海上油气田的安全。腐蚀失效是海洋管道最主要的失效形式之一，因此，分析管道腐蚀风险，建立合理的海洋管道防腐系统以保证管道的正常工作对我国海洋石油开发有着重要的意义。同时对规范法和故障树法的优缺点进行了对比，对腐蚀失效后果进行了简单的分析。关键词：海洋管道；故障树；数据库；规范法；腐蚀中图分类号：F470.22文献标识码：A1、研究背景和意义海洋管道在设计的使用期限内，由于受其

2、设计、制造工艺、施工和服役环境的影响，不可避免地存在损伤和损坏。在管道运行过程中,如杲不能及时发现这些潜在危险，就可能导致管道失效，引起油气泄漏，甚至发生管道事故。多项统计结果表明，腐蚀造成海洋管道失效的主要原因之一，所以研究海洋管道的腐蚀风险意义重大，也是未来屮国石油进军海上主要的研究课题之一。本文主耍运用故障树法，应用故障树的好处在于用此方法对海洋管道腐蚀评估既可以定量分析又可以定性分析。故障树的定量分析，是在已知基本事件发生概率的前提条件下，定量地计算出在一定时间内发生事故的可能性大小；定

3、性分析是根据结果推算出发生事故的原因，然后在把故障树转化成成功树。这种方法主耍运用了数学概率论的知识，对管道的腐蚀风险评估简单实用，得出的结论也简洁明了。2、故障树简介故障树分析法简称(FTA-FaultTreeAnalysis),是一种图形演绎法。它以系统事故为故障树的顶事件，用规定的逻辑符号自上而下分析导致顶部事件发生的所有可能因素直至找出事故的基本原因，即故障树的基木事件为止。由于该方法具有简明、灵活、直观等优点，已被应用到管道的可靠性分析屮来。用该方法对油气管道进行危害识别，能够找出可能

4、导致事故发生的初始因素，通过对各因素间的逻辑关系的描述，发现和查明系统内各种固有的或潜在的危险因素，找出系统的薄弱环节，从而为事故原因的分析和制定预防措施提供依据。2.1故障树分析标准符号故障树分析法是一种图形演绎法，因此需要用到•些表示逻辑关系的专门符号、时间符号以及基本术语。一般采用布尔代数符号表示逻辑门的类型。下面介绍一下有关的符号和术语。顶事件：通常为系统最不希望出现的事故（如破裂和穿孔），位于故障树的顶端，可形象理解为“树根”o中间事件：又称故障事件，它位于顶事件和底事件之间，并紧跟一

5、个逻辑门，可形象理解为“树枝”O底事件：位于树的底部，可以形象理解为“树叶”。故障树分析图中的标准符号详见表2.Io表2.1故障树分析标准符号2.2海洋管道故障树的建立根据故障树顶端事件的概念，即系统最不愿出现的灾害性事故，可选择“管道泄露”为海洋管道故障树的顶端事件。顶端事件是故障树分析的起点和主体。确定顶端事件应针对分析对象的特点，抓住主要的危险（事故状态），按照一种事故编制一个树的原则进行具体分析。根据此原则，以“管道泄露”作为顶端事件进行分析，可以找到引起管道泄露最直接的原因就是管道破裂

6、和穿孔。这两个原因中任何一个出现均会导致管线失效。然后再以这两个原因为次顶事件，采用类似方法继续深入分析，宜到找到代表各种故障事件的基本事件为止。本文主要以我国渤海的油气管道为依据进行研究分析，图2.1为渤海油气管线的故障树示意图，表2.2为该故障树对应的基本事件列表，该故障树共考虑74个基本事件。表2.2渤海海洋管道故障树基本事件表图2-1渤海海洋管道的故障树图2-1渤海海洋管道的故障树(续)2.3海洋管道故障树定性分析2.3.1基本认识编制故障树的根本目的是找出造成管道失效的一切潜在因素和管

7、道火效过程，以便分析找出管道失效的主要原因，提高计算管道失效概率的效率和准确性。通过编制故障树，可以得出如下基本认识。(1)从故障树结构上看，从顶端事件向下有许多层次，层次距离顶端事件越近，则在那一层上的事件只要一发生，就可能导致事故的发其危险性越大；而距离顶端事件越远的层次，其危险性相对较小。(2)由于“与门”下面所连接的事件必须同吋发生才能有输出，因此能起到控制的作用。而“或门”下面所连接的任何事件只要一发生，都能有输出，因此，“或门”只是一个通道，下面所连接的事件只要一个发生，上一层的事件

8、就会发生，不能起到控制作用，危险性大。事故树屮“或门”越多，危险性就越大。(3)从故障树的结构还可以看出，中间事件虽然距顶端事件近，但其本身并不是独立的因素，而是受到若干原因事件的影响，所以要控制和防止顶端事件的发生，应从基本事件着手采取措施。(1)顶端事件以“或门”和儿个中间事件和连时，任何一个中间事件发生，顶端事迹都会发生，因此要特别注意频率高的中间事件。外腐蚀主要影响因素包括海水腐蚀、土壤腐蚀、生物腐蚀、阴极保护设备故障、管材防腐性能低和外部水泥防护层和绝缘防腐层的破损等。内腐蚀主要由管道