李翔 陳建明 陳佳偉

摘要：為了有效的降低稠油集輸管道出現(xiàn)泄漏事故導(dǎo)致風(fēng)險的出現(xiàn)，進一步的預(yù)防各種重大事故的出現(xiàn)，基于稠油集輸管道泄漏事故的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，先通過對信息擴散理論的使用實現(xiàn)對小樣本數(shù)據(jù)的分析，而后再引進泄露參數(shù)進行使用，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)得到泄漏事故發(fā)生的失效率與超越概率，最后使用模糊集合理論對泄漏后果的嚴重程度進行確定，即使在數(shù)據(jù)缺失的情況之下，該方法也能夠適用于稠油集輸管道的泄漏安全評估中。

關(guān)鍵詞：稠油集輸;管道泄漏;安全評估

前言：

隨著現(xiàn)今社會的不斷發(fā)展，人們對于油氣消費的需求也在不斷增加，所以油氣集輸管道的建設(shè)數(shù)量也在不斷的增加。對于大型油田的發(fā)展來講，集輸管網(wǎng)的建設(shè)通常都是規(guī)模非常大并且復(fù)雜的，所以當(dāng)出現(xiàn)安全事故時就會導(dǎo)致泄漏，會導(dǎo)致周邊的人員傷亡、經(jīng)濟損失以及生態(tài)環(huán)境遭受破壞等。進行稠油集輸管道安全評估，能夠降低安全事故發(fā)生的幾率，也是保障油氣田安全運行管理的重點。

一、研究方法

對于稠油集輸管道出現(xiàn)泄漏的原因主要有第三方破壞、內(nèi)外腐蝕、材料以及施工等，通過對管道中出現(xiàn)泄漏的原因和基本后果進行識別，能夠有效的建立起稠油集輸管道泄漏事故貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。如下圖所示：

從圖中我們可以看到X1-X15分別表示的是管段的最小埋深、地面設(shè)施、活動水平等。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)對不確定性與概率依賴性的處理，圖上所建立起的貝葉斯管網(wǎng)主要將管道泄漏作為中樞節(jié)點，并且將其與泄漏后果、泄漏原因進行連接，還將X1-X15中出現(xiàn)的原因進行細化，通過有向弧將其指向中間節(jié)點，表示其中的節(jié)點之間存在著條件依賴性。

（一）信息擴散理論

信心擴散理論的使用能夠彌補信息量的不足，在對小樣本信息進行優(yōu)化時，能夠?qū)沃禈颖具M行轉(zhuǎn)換成為集值樣本，然后在對樣本集值化進行模糊化的處理，能夠有效的提升樣本總體的分布精度。

（二）模糊集合理論

稠油集輸管道出現(xiàn)泄漏的事故后果主要有3種，環(huán)境污染、經(jīng)濟損失以及人身傷害。但是在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)使用中往往存在著不足的現(xiàn)象，所以就需要專家與相關(guān)的現(xiàn)場操作人員根據(jù)自身的經(jīng)驗實現(xiàn)對不同節(jié)點所造成的3種后果類型權(quán)值的計算。當(dāng)評價人在對評價的主體進行表述看法時，其中的評價結(jié)果是有著一定的主觀性的，在將其語意向數(shù)值化的轉(zhuǎn)換中，不能夠保障評價人對同一語義的表述是相同的內(nèi)心感受，所以就需要引入對模糊集合理論使用，從而將專家與現(xiàn)場操作人員的語言轉(zhuǎn)換成為一個確定的數(shù)值變量。通過對模糊集合理論的使用，能夠?qū)Σ淮_定性、多屬性的問題評價方法進行確定，從而將一些難以進行直接定量的指標通過相關(guān)的數(shù)據(jù)分析將其轉(zhuǎn)換成為三角模糊數(shù)，能夠建立起模糊決策模型。

（三）泄漏指數(shù)

主要是借鑒于土壤中的污染評價中的地累積指數(shù)，并且在其中引入?yún)?shù)，就將其稱之為泄漏指數(shù)，每一年泄漏事故實際發(fā)生的數(shù)量與設(shè)定的發(fā)生數(shù)量之下，都是用來表征在一定期望值上的泄露失效概率。

二、結(jié)果與原因分析

不同泄漏原因的泄露指數(shù)分析：

根據(jù)上圖中的a區(qū)域數(shù)據(jù)顯示，第三方造成的破壞導(dǎo)致的泄露指數(shù)大約為50%，并且都集中在2級以下，在Acc=2.0時所處的概率最大，數(shù)值可以達到15.8%造成這些數(shù)據(jù)的出現(xiàn)與當(dāng)?shù)氐娜丝?、地理環(huán)境以及集輸管道的保護管理有著很大的關(guān)系。在對管道進行評價時，所處的地區(qū)人口、交通密度都比較低，針對于容易發(fā)生第三方破壞的管段，要對其進行加固或者是安裝套管，例如在一些穿越段和入土、出土的地區(qū)，多數(shù)的第三方破壞都是因為施工中標志不明所導(dǎo)致的管線破壞。

根據(jù)b區(qū)域的數(shù)據(jù)顯示，因為誤操作出現(xiàn)的泄露原因還是比較低的，數(shù)值存在可接受的范圍之內(nèi)，當(dāng)Acc=1.6時所處的概率是最大的，能夠達到13.3%，這也就說明在工作開展之前安全培訓(xùn)與崗位實訓(xùn)起到了很大的促進作用。根據(jù)圖3 的數(shù)據(jù)顯示，在以往的施工操作中，因為誤操作導(dǎo)致管道出現(xiàn)超壓爆炸，造成了1名工作人員死亡，對人生傷害帶來了最嚴重的后果。

從c區(qū)域我們可以看到，出現(xiàn)泄漏的原因腐蝕占據(jù)的系數(shù)一直居高不下，其最大概率在Acc=3.1時可以達到12.8%，出現(xiàn)問題的原因是集輸管道運行年限過長，使用年限超過20年的管道占據(jù)了50%以上，根據(jù)失效浴盆曲線的使用，此階段的管道使用已經(jīng)進入到了事故高發(fā)期，并且在對稠油進行輸送時需要高溫的環(huán)境，存在的礦化程度比較高，對于管道的腐蝕工作開展來講有著非常大的挑戰(zhàn)。

而對于圖中d區(qū)域的數(shù)據(jù)顯示來看，材料、焊接等附件導(dǎo)致的泄露指數(shù)時高時低，一直處在一、三級之間，概率最大的處在Acc=2.1可以達到11.7%，這些問題導(dǎo)致的原因與油田最初建設(shè)時所使用的材料、施工單位以及附件質(zhì)量有關(guān)。根據(jù)對施工現(xiàn)場的調(diào)研開展來講，選擇使用防腐層材料質(zhì)量一般的但是配合使用較好的施工質(zhì)量，是要高于選擇使用防腐材料較好但是施工質(zhì)量一般的，所以焊接質(zhì)量與出現(xiàn)腐蝕之前存在著直接的關(guān)系，因為進行評價的集輸管道所處的地區(qū)在冬季最低的溫度能夠達到-40℃，所以對于管道漏出表面的部分材料具有耐低溫性能的要求更高，所以在對管材的選擇中需要對其進行考慮。

對于環(huán)境影響帶來的破壞最大的就是腐蝕，其次才是第三方的破壞，雖然第三方破壞帶來的頻率比較低，但是一旦發(fā)生出現(xiàn)的泄漏量是非常大的，對于環(huán)境發(fā)展帶來的破壞更大。

結(jié)語：

通過對稠油集輸管道泄漏事故的原因與可能發(fā)生的后果類型進行分析，并且構(gòu)建起貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，對泄漏的指數(shù)進行設(shè)定，通過使用信息擴散理論實現(xiàn)對泄漏指數(shù)的概率與超越概率進行計算。通過對信息擴散理論的使用對油田稠油集輸管道泄漏展開安全評估，并提出相應(yīng)的概率，能夠有效的降低在數(shù)據(jù)相對缺失的條件之下只能夠依賴專家的主觀性判斷，從而提升評估效果的可靠性。

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