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油田集输管道定量风险评价技术研究与应用

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成果主要完成人

陈丽娜、徐树伟、韩 庆、孙鑫宁、刘 伟、刘海波、彭锡文、姬 杰、刘 超、谭晓琳、赵 杰、闫泰松

项目概况

本成果针对胜利油田在用集输管道管道种类多,运行年限长,埋地环境复杂,风险不明,风险辨识缺少科学合理的方法,难以指导管理部门合理安排检验维修计划等问题,立足于胜利油田实际,通过整合分析已有历史检测数据、失效数据和管道基础信息、运行参数等信息,构建了集输管道SQL数据管理平台,实现了管道信息的查询分析及数据的更新维护,并通过对数据的整合分析,最终明晰了断裂、泄漏和超标损伤三种失效模式,第三方破坏、腐蚀、设备故障、管道本质安全质量四种失效原因。在全面考虑集输管网特点的基础上,结合油田集输管道运营实际和油田区域内管道分布的特点,本文通过对与集输管道相关标准规范的研究分析,对油田集输管道进行危险源进行辨识,明晰管道与风险源是一对多关系,建立基于检测数据统计的集输管道失效理论故障树。运用灰色关联分析法求解关联度值来简化理论故障树,得到末端因子均可定量的油田集输管道简化失效故障树。同时利用主观赋权法和客观赋权法相结合的方式,提出了适用于油田网状、枝状集输管道的失效概率计算模型,本文在综合泄漏相态、类型、泄漏量和影响面积等因素,基于气液泄漏扩散理论建立了适用于油田集输管道穿孔泄漏、断裂的失效后果模型。最终在失效概率和失效后果的基础上,建立适用于单条管道和复杂管网的集输管网量化风险评价方法,实现了集输管道的准确评价,可方便快捷发现隐患,有效降低事故率。 本成果的创新在于首次提出了胜利油田适用的基于历史检测数据统计分析故障树QRA方法,同时基于气液泄漏扩散理论建立了集输管道失效后果模型,实现了集输管道的定量风险评价。经中石化鉴定委员会鉴定,本研究成果具有创新性,技术整体达到国际先进水平。通过利用已取得成果对胜利油田11家单位724公里集输管线开展了风险评价,发现盗油气点82处,穿孔28处,壁厚减薄217处,机械损伤106处,其他安全隐患513处,减少管道的盲目更换148公里及盲目维修376公里,使集输管道的安全风险处于可接受、可控制范畴,极大提升了油田集输管道的整体安全运行水平。 本成果可推广应用于胜利油田所有集输管道,并逐步推广至整个中石化范围其他油田近万公里集输管道,为国家的绿色可持续高质量发展营造良好的社会、经济和生态效益,极具推广价值。