论文部分内容阅读
管道运输作为世界范围内五大交通运输方式之一,属于后来者,发展前景非常广阔。全国已建成并投产运行国家骨干油气长输管道累计超过7万公里,担负着70%石油、99%天然气输送任务,“十二五”期间,我国将规划再建10万公里油气长输管道,形成覆盖全国的油气管道供应管网,随着我国经济快速发展,能源管道建设步伐加快。保障油气长输管道安全运行的基本方法是完整性管理。针对管道途径特殊地区受多种风险因素影响,本论文以忠武输气管道为研究对象,结合管道周界风险管理实践,提出了使管道周界风险处于安全受控的方法和理论。
我国管道运输,基本是从零开始,建设初期是在极其困难的条件下一步一步发展,逐渐实现了机械化作业,施工技术和质量管理有了较大提高。采用了新工艺、新技术新材料和新设备使油气长输管道管理水平不断提升。运营管理水平也在不断提高,拥有了一批自动化控制的油气长输管道。长输管道是石油、天然气生产和供应的生命线。由于这些管道大多埋设于地下,穿越各类地形且土壤性质差别大,地貌地形复杂;特殊地貌采取跨越、隧道方式通过;油气长输管道工作压力高,潜在危险性很大,另外是日常检测比较困难,容易受到自然灾害、腐蚀和环境影响;而且介质具有易扩散、易燃、易爆的特性,如果发生管道泄漏或断裂将引发爆炸、着火、中毒、环境污染等重大事故,使社会生产和国家经济遭受严重破坏,人民生命财产蒙受重大损失,直接影响社会生活和稳定。油气长输管道风险不仅仅是管道本体缺陷,管道的周界环境对管道正常运行影响极大,国内外研究很少,是管道风险管理的薄弱环节。风险管理决策首先是风险管理技术可行。对忠武输气管道山区、跨越、隧道、超高压电网现场调研、监测、检测,获取了管道周界风险现状和研究所需数据和资料。其次是理论与实践相结合。综合应用管理学、管理经济学、运筹学、信息管理、项目管理、地质工程、结构力学、电工学等学科知识,进行风险识别与评估,确定不可接受风险及维修方案。评估方法分类有:定性评价方法、定量评价方法、归纳评价方法、演绎评价方法、事故致因因素、危险性分级、事故后果评价方法。风险评估的最终目的是要确定管道的安全性能是否符合国家、社会和公司的要求。这就需要制定一个尺度衡量管道的风险,判断管道风险是否可以被接受,这个尺度就是风险可接受标准,从而决定是否需要增加资金投入和维护措施以减轻风险。风险可接受标准的实质是社会或管道企业所能接受的管道可能发生事故的最大风险值。当前国外风险可接受水平普遍采用的是“最低合理可行原则”。
论文提出了周界风险确定的内容,对地质灾害的多种监测方法,阐述了忠武输气管道山区地质灾害风险监测评估的实施情况,包括监测网点布置、监测等级、精度和监测周期的确定;给出监测数据处理和评估预报的方法,对忠武输气管道地质灾害实践监测数据进行了风险分析;概括了山区地质灾害治理方法,指出持续开展地质灾害监测评估和防治重要性。阐述了管道跨越结构风险内容,评估包括外观检查、索力和动力检测,并介绍相关的检测评估方法。以忠武输气管道马水河悬索跨越为研究对象,进行脉动试验和风载动力试验;评估分析其构件在风荷载作用下的位移和内力,计算了其构件在多种荷载共同作用下的应力;综合评价其技术状况,可有效指导生产实践。隧道地处水下,环境恶劣,可能发生隧道渗漏水、隧道纵横向差异变形、混凝土衬砌结构劣化、接缝材料失效、管卡及螺栓锈蚀等风险,使隧道的安全运营产生风险;管道防护层可能有腐蚀风险。检测评估内容包括两大部分,一是隧道变形及耐久性检测评估;二是管体腐蚀情况检测评估。检测前要进行隧道内排水和通风,达到作业条件,提出了检测评估内容与流程。进行隧道及管道检测后,可能会发现一些风险问题,需要进行维修或加固及管道防腐等工作。通过现场勘察,获取高压输电线对埋地钢质管道交流干扰引发腐蚀风险。对现场采集土壤进行基本理化分析,选取典型土壤介质进行室内模拟试验,研究了管道钢在典型土壤中腐蚀行为和施加交流干扰后影响规律。通过现场埋片和监测试验,对室内模拟试验进行验证。利用室内模拟试验和现场试验结果,对忠武输气管道潜在干扰区域进行了腐蚀风险预测分析,指出了消除或降低管道交流干扰风险影响程度的措施。本文为经济合理可行地保障油气长输管道安全运行提供科学依据。