目前,城市化建设进程不断加快,一些现有的油气管道经常面临着第三方施工所带来的失效风险,严重其正常的使用,并且情况如果较为严重的话,还会引发安全事故的产生。因此,必须对该方面给予足够的重视,通过利用易损性理论,对油气管道第三方施工失效概率进行分析,从而判断油气管道失效风险产生的可能性,并且基于此做好油气管道的保护工作,确保油气管道运行的稳定性和可靠性。
一、易损性分析
易损性在失效概率分析中较为常用,主要是指物体收到灾害破坏机会的多少,与发生损坏的难易程度,并且通过易损性可以了解人类设备和经济技术发展水平解决正在发生失效、损伤、灾害等事件的能力【1】。同时,社会经济易损一般是有灾害物体自身条件,以及社会经济条件所决定的,并且灾害物体主要包括灾体类型、数量、以及分布情况等方面,然而社会经济条件主要包括人口分布、城镇布局、交通通信设施等方面。灾害物体为易损性评价的主要对象,目的为针对现有的经济条件,对灾害的地域能力,并且针对不同的社会经济要素,确定易损性参数,为保护工作提供参考。
二、油气管道失效
从第三方施工的角度来说,油气管道很容易受到危险因素的影响,以此导致失效问题的产生,这样不仅造成油气泄漏,情况严重还会导致安全事故的产生,经济损失较为严重。有同时,从现有的发展情况来说,油气管道的建设在很大程度上促进了城市的建设,所以注重油气管道第三方施工失效概计算是非常必要的,根据其计算加强管理和防护,确保油气管道可以正常的使用【2】。
三、油气管道第三方施工失效概率
油气管道第三方施工失效概率分析,通过利用易损性,可以确保概率分析的准确性,下面就对具体的内容,展开了分析和阐述。
1、构建危险因素评价体系
根据易损性理论,从人员因素、物体因素、环境因素、管理因素等方面,构建危险因素评价指标,并且根据实际情况确定合理数量的底层因素。同时,在构建危险因素评价体系的时候,还需要对各个方面进行综合性的考虑,这样主要是保证后期概率分析的准确性。
2、危险因素
根据各项影响因素,利用易损性中的层次分析方式进行分析和研究,主要是因为该分析方式简单且实用性较强。同时,在层次分析的时候,各个因素的权重为wi,并且i=1,2,3,····n。但是,在分析计算的时候,由于传统的标度分析方式经常与人为判断存在着一定差距,这样很容易在矩阵判断方面存在一定的误差,导致一致性检验失败,影响油气管道第三方施工失效概率的准确性。然而,在指数标度的基础之上,对层次分析法进行了优化,确保与人为判断基本一致,避免一致性检验失败问题的产生【3】。
3、失效概率计算
油气管道第三方施工失效概率计算是易损性分析的核心,所以在计算的时候,需要注重以下几点内容。
3.1确定隶属度函数
在油气管道第三方施工失效概率计算的时候,确定隶属函数属于一项基础内容,主要是利用处理危险因素属性值的三角模糊数展开失效概率计算,并且该计算方式相对较为便捷。同时,在计算的时候,应当设三角模数为W=【a,b,c】,并且其关系应当为:0<a<b<c,从此关系中得到隶属度函数为:,根据该函数,结合小、较小、中等、较大、大等的评定语言,最终确定隶属度函数的评定性语言,即为危险性因素越高的话,评定性语言的等级也就越大。
4、选取动态参数
动态参数选取的时候,主要是根据参数客观性、代表性、可获取性等原则,选取参数进行油气管道易损性分析,其分析内容主要包括:外载荷、管道壁厚、管道直径、管道深埋等方面,详细的内容如下。
4.1外荷载。在第三方施工的时候,油气管道随着外荷载的增加,油气管道实现的概率就会增大,并且根据相关的计算公式,,可以知道V1的增大,进而导致油气管道极容易产生失效问题。同时,如果假设V1与外荷载呈现正比的关系,并且在一定条件下,油气管道处于临界失效荷载的状态,这样外荷载也就等于临界失效荷载,即油气管道处于临界是失效的状态,无法正常使用。
4.2管道壁厚。如果油气管道壁厚度相对较大的,其刚度也就越大,并且外荷载抵御能力也就越好,这样油气管道第三方施工失效概率较低,一般不会是产生失效问题。同时,根据相关公式,参数的减小就会导致油气管道产生失效的问题,并且设定参数与参数之间呈现反比的关系,这样在一定的条件下,管道的壁厚为失效状态的话,那么油气管道的使用依旧处于临界失效的状态。
4.3管道直径。管道直径直接影响外荷载抵抗能力,主要是因为管道直径越大,外荷载抵抗能力就会越小,这样油气管道第三方施工失效概率也就有所增加。同时,参数值的增加,也会导致油气管道第三方施工失效概率的增加,并且如果设定参数与管道直径之间呈现正比的关系,所以在特定的条件下,管道直径呈现失效的状态,油气管道也就处于临界失效情况。
4.4管道深埋厚度。油气管道深埋厚度较深的话,管道受到外荷载的作用力也会有所减小,这时油气管道第三方施工失效概率就会降低。同时,参数值的增加,油气管道第三方施工失效概率就会有所增加,并且假设参数与管道深埋厚度呈现反比关系,管道深埋厚度为失效状态,油气管道也会处理临界失效的情况。
5、易损概率计算
以可靠度计算方式为主,在易损率计算的时候,需要根据实际情况,设定验算点法, 并且在平均值函展开易损率的计算,这样不仅保证计算的准确性,其计算也相对较为便捷【4】。另外,在易损概率计算的时候,需要根据实际情况,确定参数范围,以此明确各个参数的平均值与标准差,了解油气管道是否容易失效。
结束语:
综上所述,油气管道第三方施工失效概率计算所包含的方面较多,通过易损性分析失效概率,其计算相对较为简单,并且以动态参数为主,分析了管道变化对管道失效所带来的影响。同时,通过利用易损性计算,可以有效解决传统计算中的一些主观性想法,避免其计概率计算结果产生较大误差。
参考文献:
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[2]熊俊楠, 曹依帆, 孙铭, 王迎兵, 雍志玮. 基于GIS和熵权法的滑坡作用下的长输油气管道易损性评价[J]. 山地学报, 2020, 38(05): 717-725.
[3]周立国, 王佳楠, 赵亚通. 基于易损性油气管道第三方施工失效概率分析[J]. 石油化工设计, 2020, 37(02): 48-52+6.
[4]单克, 帅健, 杨光, 孟伟, 张浩. 美国油气管道基本失效概率评估方法及启示[J]. 油气储运, 2020, 39(05): 530-535.