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吉林化工学院安全系统工程课程设计题目:输气管道的危险性分析及对策措施研究教学院环境与生物工程学院课程名称安全系统工程专业班级安全工程1002学生姓名赵亚威学生学号10360227指导教师陶冉冉起止日期:2013年5月13日-5月30日Ni—基本事件QUOTE所在最小割集中包含基本事件Xi的个数。3.3.3结构重要度的分析排序根据上面的判别式计算,各基本事件的结构重要度如下:①管道穿孔X9,X10,X19~X35:出现过一次,所在的最小割集中仅一个基本事件,故I9,I10,I19~I35=1/26X1~X7:出现过一次,所在的最小割集中有二两基本事件,故I1~I7=1/52X8::出现过7次,所在的最小割集中有两个基本事件,故I8=7/52基本事件的结构重要度顺序为:I8>I9=I10=I19~I35>I1~I7,即阴极保护失效最重要,其次是防护层的老化,也就是防护措施的失效是主要原因。②管道开裂X9,X10,X19~X45,I48:出现过一次,所在的最小割集中仅一个基本事件,故I9,I10,I19~I45,I48=1/43X1~X7:出现过一次,所在的最小割集中有两个基本事件,故I1~I7=1/86X8::出现过七次,所在的最小割集中有两个基本事件,故I8=7/86X11~X13:出现过两次,所在的最小割集中有三个基本事件,故I11~I13=2/129X14:出现过六次,所在的最小割集中有三个基本事件,故I14=2/43X46,X47:出现过三次,所在的最小割集有三个基本事件,故I46,I47=1/43基本事件的结构重要度顺序为:I8>I14>I46=I47>I11~I13>I1~I7,即阴极保护失效最重要,其次是管材的缺陷,也就是防护措施、管材缺陷和第三方破坏是主要原因。3.3.4顶上事件概率因为各个事件发生概率皆为=0.02且本事件割集众多,所以用近似算法可得顶上事件概率Q=所以可以求得:管道穿孔事件概率Q=0.02×19+×7=0.3828管道开裂时间概率Q=0.02×30+×7+×6=0.6028由此可见管道开裂要比管道穿孔事件发生的给率要高得多,所以要更多地关注管道开裂事件的防护,同时从主体上看,管道穿孔事件的发生概率也有将近百分之四十,也是不容忽视的一大隐患。3.3.5概率重要度计算因顶上事件概率Q=所以概率重要度,所以可得:管道穿孔事件~==0.02;=7×=0.14;==~=1所以==~>>~可得出:加强管材的各方面综合质量可以最显著的减少管道穿孔的概率。管道开裂事件~=q=0.02;=7×q=0.14;==~=1;===2=0.0008;=6=0.0024;==3=0.0012所以==~>>~>=>>==可以得出加强管材的各方面综合质量以及改善管道埋设地的相关环境可以最显著地减少管道开裂的概率。3.3.6临界重要度计算因为临界重要度计算公式且本计算中Q与q皆为相对定值所以可得临界重要度与概率重要度排序完全相同即:管道穿孔事件==~>>~管道开裂事件==~>>~>=>>==因为本次计算中设定为所有事件发生概率全部相同所以概率重要度与临界重要度意义也完全相同。4预防输气管道发生危险事故的对策措施对输气管道危险性事故进行分析,通过最小割集和结构重要度的计算,可以发现引起管线发生危险性事故的主要原因。采取相应的处理措施便可以提高管线的可靠性,延长管道的使用寿命。①第三方破坏。包括人为破坏和自然灾害破坏。人为破坏主要人员的误操作,管道上方的违章构筑物,在管道上方进行违章施工和管线标志的破坏,以及水流对管沟、管道的长期冲刷、管道附近土层的运移等都可能导致管道发生各种事故。针对这些破坏因素制定了相应的措施:对管道及管道标志物进行定期检测,保证管道正常运行和管道上面的标志清晰明了;加强力度制止管道上方的违章建筑和违章施工;提高巡线的频率和周边居民的法律意识。另外自然灾害主要是为地面运动,以及水流对管沟、管道的长期冲刷,这些影响可以导致管线的破裂,或是加速管线的腐蚀,为此我们应该做好预防措施。②管线外腐蚀。外腐蚀主要是由土壤腐蚀、防护绝缘层失效和防护失效引起。环境土壤中的含盐量、PH值、含水率与电阻率造成防护层的破坏,加之随着使用年限的增加导致防护层的自然老化,都使得管线外腐蚀的发生,特别是阴极保护效果差时更为严重。采取的预防措施:对管道的阴极保护的效果进行定期检查,防止出现时效的情况;并对管线环境中埋设腐蚀片,对管线的外腐蚀状况进行分析,对防腐层进行定期的检测、分析和维护。③管线内腐蚀。内腐蚀是在内输物质中含有的酸性杂质与水分的共同作用发生的,特别是硫化物,在一些条件下可以导致硫化物应力腐蚀开裂的发生。内腐蚀的发生使得管线内壁局部减薄,使得管线穿孔。改善内输物质脱水工艺提高脱水质量,并可加缓蚀剂;对脱水与缓蚀剂实际效果进行定期检测与分析,根据管内管线实际情况并选择合适类型的清管器进行定期清管。④管材缺陷,包括管材初始缺陷和施工缺陷。初始缺陷主要是由于管材在制作加工、运输过程中的不当造成的,而施工缺陷是在施工过程中造成的。如管道薄厚不均、椭圆度,防护绝缘涂层质量差、特别是焊接水平和焊接质量差。管材缺陷的存在将导致管材整体强度的降低、为管线的腐蚀提供条件,直接影响管线运行的可靠性。针对管道的缺陷提出了防范措施:要加强对管材质量的检查、管道制造工艺水平;保证运输的质量,建立严格的施工监测制度,选择合理的焊接工艺。5结论(1)输气管道在国内外的发展状况以及相关危险性情况,得出了管道发生危险性事故的主要形式有管道式穿孔破裂和管道开裂。随着社会的发展,对管道运行的安全可靠性是越来越高,我们的加快步伐提高管道的安全可靠性,与社会的发展结合起来。(2)通过对输气管道危险性的分析,找出了引起危险性事故的主要原因:管道的腐蚀、管道的缺陷、管道的第三方破坏和其他的因素,利用管道的穿孔和开裂两种事故发生形式,结合分析出来的主要原因,建立了事故树为后面事故树定性分析做准备。(3)对输气管道事故发生致因的两个事故树,进行定性分析,求出了最小割集,计算出了结构重要度并做了排序,识别出引起管道危险性事故发生的主要因素。(4)根据前面分析出来的引起输气管道危险性事故发生的主要原因,结合实际情况提出了有效地预防措施。参考文献[1].纪贵.《世界标准钢号手册》北京:中国标准出版社,2004[2].钟京.《特殊工况用工艺管道的失效分析及其解决对策》复旦.复旦大学材料科学系[3].潘家华.《油气管道断裂力学分析》北京:石油工业出版社,1989[4].王楷.《基于事故树分析的压力管道风险评价方法研究》武汉.武汉理工大学安全技术及工程[5].秦岭,张鹏.《输气管道失效HCA模型的确定》四川.四川石油天然气建设工程有限[6].杜艳,谢英.《天然气管道事故分析》四川.中国石油西南油气田分公司输气管理处[7].刘学敏.《基于数据分段相关和识别的管道泄漏检测与定位技术研究》南京.南京理工大学计算机应用技术[8].李鹤林,冯耀荣,霍春勇,马秋荣.《关于西气东输管线和钢管的若干问题》[9].杨慧来.《长输油气管道定量风险评价方法研究》兰州.兰州理工大学石油化工学院[10].徐志胜.《安全系统工程》北京:机械工业出版社,2007.9[11].粟镇宇.《工艺安全管理与事故预防》北京:

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