题目：油气管道风险管理关键技术研究

油气管道是我国油气资源的主要运输方式。目前，我国现有在役长输管道很多已经运行了30多年，按设计折旧时间计算，已到达寿命期，许多老管道进入事故多发期。提高对事故的预测能力，是实现安全高效输送的关键。本课题来源于国家“十一五”科技支撑项目“生命线工程和特种设备安全保障关键技术与工程示范”的子课题“承压设备长周期运行的综合安全风险评估技术体系研究及工程示范应用”。主要对我国油气管道进行风险评价和完整性管理的研究。本文在吸收国内外先进技术的基础上，系统开展了油气管道风险管理的关键技术研究。在油气管道失效体系的构建、半定量评估中的失效权重的确定，管道腐蚀状况下的安全性与可靠性、油气管道在地质灾害作用下的结构安全性、管道人因误操作及主动破坏、管道事故经济价值评估及管道完整性管理框架方面取得了一定的研究成果。通过以上方面的工作，主要研究成果如下：1．构建了基于管道抗力的完整的油气管道失效新体系。将管道失效分为5个主要因素：腐蚀与疲劳、第三方破坏、误操作、敌对分子主动破坏及自然灾害。构建了管道失效因素的时间分类方法及不同分类下的失效率的计算方法。通过此体系，解决了半定量评分方法的相对性，同时解决了定量计算失效率的单一性。从完整统一的管道失效可能性角度给出了定量计算失效率的方法。2．提出了半定量管道失效可能性的权重确定方法。分析了层次分析法（AHP方法）在一致性上的不足之处，构建了基于自然权重的权重因素计算体系。该方法具有动态性、时间相关性、针对性、客观性等特点，且易于增删新的失效因素，解决了主观权重确定的不足之处。3．针对管道的主要失效因素腐蚀进行了全面系统的研究。1) 分析了腐蚀的主要影响因素、进行了腐蚀随管段位置的分布规律研究。2) 全面总结了各种腐蚀安全评定方法，给出了无弯矩载荷和弯矩载荷下的腐蚀缺陷评定算例。3) 基于结构可靠性原理进行了管道腐蚀可靠性的研究，考虑管道检测的不同状态，构建了基于贝叶斯检测的管道腐蚀失效率计算方法。通过算例给出了不同检测方法对腐蚀失效率的影响。4) 构建了基于经济角度的腐蚀预防性维护模型，构建了两种种状态下的维护模型，通过模型给出了最优检测周期。4．分析了地质灾害下管道结构可靠性，通过有限元分析和现场试验的方法评估了管道坍塌、凹坑情况下的安全性。5．提出基于认知可靠性和失误分析模型（CREAM）的模糊运算方法、计算了管道误操作可能性。基于安全易损分析方法（SVA）进行了主动破坏的评估方法研究。提出了管道失效后果的经济价值评估的系统算法，给出了人身价值计算的分类方法与计算方法，给出了间接经济损失与直接经济损失的联系方法。通过该计算体系，可以用经济价值明确管道的失效后果。6．研究了基于风险的资产管理完整性框架，构建了管道资产完整性管理的模块、流程、体系文件。