管道失效风险评价研究.pdf

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1、设备管理管道失效风险评价研究1222杜娟段玲王锐王强(1.四川川港燃气有限责任公司2.中国石油西南油气田公司低效油气开发事业部)摘要：通过分析影响管道失效的各种因素，应用层次分析法管道失效的层次结构图。的基本原理构建管道失效风险因素评价模型。确定了管道失效的各影响因子的权重。并通过实例分析表明，层次分析法在管道失效风险因素评价具有较强的实用性和参考意义。关键词：管道失效；层次分析法；风险评价；由于管道运输石油天然气最经济合理，近年来，管道运输成为我国继铁路、公路、水运和航空之后第五大运输产业。但是油气管道在长时间服役以后，因外力、腐蚀、管道材

2、质问题和施工等各种原因造成的损伤，使管道安全状况日益恶化，潜藏的安全隐患不断显现[1-5]。大量的管线已处于事故频发阶段，严重影响了管道正常运行和人们生命财产安全。为确保油气长输管道的安全，使老管道在设计寿命内继续健康安全运行、新管道无故障运行，对油气管道进行风险评价就非常有必要了。油气风险评价指标体系中的各因素轻重有别，只有建立定量分析，才能真正具有系统性、精确性和预见性。确定权重的方法很多，其中AHP已成为决策分析中最为普及和有效的方法之一。通过专家打分法，得出比较矩阵，以一级失效因素的权重计一、管道失效风险因素评价模型的建立算为例：层次

3、分析法[3,6（]AnalyticHierarchyProcess，常简记为第三方破人员误操应急切断系管道失效腐蚀设计因素AHP）的原理是通过分析研究系统内的全部或者主要影响因素坏作统及他们之间的关系，并将其分解为多个目标或准则，进而分解为第三方破坏11/3243多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法腐蚀31254算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案设计因素1/21/2143优化决策的系统方法。人员误操作1/41/51/4121.建立层次结构模型应急切断系将有关的各个因素按照不同属性自上而下地分解成

4、若干层1/31/41/31/21统次，这些层次可以分为三类：目标层，准则层，对象层。针对一级失效因素建立判断矩阵：2.构造各层次的判断矩阵113243由于每组因素重要性不同，在决策者心中和目标衡量中所占31254的比重也不一定相同。通过专家打分法，引用数字1-9及其倒数P=1212143作为标度（表1），得出相应的比较矩阵Aij：λ-n14151412C.I.=maxn-1131413121表1比较矩阵的标度定义利用“方根法”求得特征向量M并做归一化处理：标度含义W=（W1，W2，W3，W4，W5）=（0.242，0.416，0.199，0.

5、076，1两个因素具有相同的重要性0.068）3两个因素中前者比后者稍微重要则λmax=5.3205两个因素中前者比后者明显重要C.I.=λmax-n=5.189-5=0.0807两个因素中前者比后者强烈重要n-15-19两个因素中前者比后者极端重要当n=5时，查表得R.I.=1.12，则C.I.0.0472、4、6、8上述相邻判断的评价值C.R.===0.071＜0.10若因素i与因素j的重要性之比为aij，那么因素j与因素iR.I.1.12倒数满足一致性检验，一级失效因素权重分配W是合理的。重要性之比为aji=1/aij结论3.各层要素权

6、重计算并检验矩阵一致性从该分析结果可以看出腐蚀因素和第三方破坏相比较来说应用“方根法”、“算术平均法”、“特征向量法”和“最小二乘容易造成管道失效，设计因素的计算权重为0.199，可以看出其对法”等其中的一种求得特征向量并检验矩阵一致性。管道失效来说有着不可忽视的影响。在21个二级失效因素里，1）计算一致性指标C.I（.consistencyindex）外腐蚀、内腐蚀、和地上管线保护设施对管道失效影响因素最C.I.=λmax-n，λmax为比较矩阵的最大特征值大。因此加强内外腐蚀和地上管线保护设施的建设是保护管线n-1的重点。这为油气管道风险

7、评价提供了方法和依据。2）查找一致性比例C.R（.表2）参考文献：C.R.=C.I.[1]蒲明.2009年我国油气管道新进展[J].国际石油经济，R.I.2010:14-20.其中R.I.为一致性指标（表2）[2]雷达.天然气输气管道泄漏事故风险分析[D].北京：北京表2平均随机的一致性指标化工大学，2012，5.n123456789101112[3]郑贤斌，陈国明.基于FTA油气长输管道失效的模糊综合R.000.520.891.121.241.361.411.461.491.521.54评价方法研究[J].系统工程理论与实践，2005,2（

8、2）:139-144.I.[4]张艳.天然气长输管道系统风险评价技术研究[D].大庆：当C.R.＜0.10时，可以认为比较矩阵的一致性是可以使用大庆石油学院，200