基于模糊算法老龄海底管道失效事故树定量分析.pdf

12一 一 论文广场 石20油和化工设备 一 13年第16卷 基于模糊算法的老龄海底管道失效事故树定量分析 陈威 ，马凯军 ，刘畅 (1．胜利油 田钻井工艺研究院。 山东 东营 257017) (2．中石化管道储运公司沧州I输油处 ，河北 沧州 061000) (3．中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司，北京 100085) [摘 要]将海底管道失效的原因分为人为因素和 自然因素两类，建立海底管道失效事故树。采用专家主观判断法结合模糊 算法计算基本事件的发生概率。通过对事故树的定性分析，得到引起管道失效的26个最小割集。通过定量分析，计算顶事件 的发生概率和基本事件的关键重要度系数。计算结果表明，海底管道失效的概率为0．2197，通过关键重要度系数分析得到的 基本事件风险排序结果与定性分析结果一致 [关键词]海底管道；事故树分析；专家判断；模糊算法 海底油气管道被喻为海上油气 田的生命线， 这一阶段称作早期失效期。渡过早期失效期后是 在海洋油气资源开发中扮演着越来越重要的角 偶然失效期，在这一阶段管道失效率稳定保持在 色 。自从1954年 BrownRoot公司在美 国墨西哥 一 个较低 的水平 。这个时期过后，进入耗损失效 湾铺设第一条海底管道 以来，世界各 国累计铺设 期，管道失效率逐渐增大，直至超过设计寿命达 的海底管道总长度 已达十几万公里。海底管道 已 到完全报废。由于设计水平、施工质量、介质腐 成为海洋油气资源输送的主要方式 ¨】。我国海底管 蚀性、维护条件 以及安全管理水平 的差异，每条 道建设从2O世纪8O年代起步，据不完全统计，自 管线的浴盆 曲线有所不同，但总规律是相 同的。 1985年至2005年，我国海域累计已铺设海底管道 我国自1985年铺设第一条海底管道 以来，许多管 6O多条，总长度超过3000km。随着对海洋油气资 道 已进入 中后期使用阶段，失效率逐年增加 。研 源开发进程 的加快，海底管道 的建设规模将进一 究海底管道失效的原因并制定合理的检验维修计 步扩大。 划能够有效降低失效率，延长海底管道 的使用寿 海底管道在服役期间不可避免地受到来 自内 命 。 部介质和外部海水的腐蚀、第三方的机械破坏、 台风和海流等环境载荷 以及火灾、爆炸等偶然载 荷的影响，这些都会直接影响海底管道 的服役寿 命。海底管道一旦失效，将造成重大经济损失和 海洋生态环境的破坏 。为了有效控制失效事故， 对海底管道进行风险评估是十分重要的。本文在 对海底管道失效事故树进行定性分析的基础上， 采用专家主观判断法结合模糊算法计算基本事件 的发生概率，对事故树进行定量分析，其研究成 果对海底管道 的风险预防与控制具有一定指导意 义。 时闻 l老龄海底管道失效原因分析 海底管道失效率随着时间的变化可用浴盆 曲 图1 海底管道失效率的一般规律曲线 线进行描述，如图1。在管道投入使用初期，由于 ● ● ● ● ● ● ● ● ●_ ● ● … ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● … ● ● ● ● ● ● ●_ ●- ● … ● ● ● ●- ● ● ● ● ● ● … ● ● ● ● ● ● ● ● … … ● … ● ● ● ● ● -… … ● - ●● ● ● ● ● … ● ● ● ● … ● ● ● … ● ● ● 设计