天然气管道的运行可靠性评价技术

郭嘉 张婷 王宁

摘要：天然气管道系统在运输过程中是连续密闭输送系统，从生产、输送、储存到用户使用，天然气在输送过程中处于带压状态，管道一旦发生泄露或者破裂，有可能造成严重的安全事故，因此对天然气管道运行的可靠性评价尤为重要。针对目前天然气管道的可靠性研究，提出相映的评价方法和评价指标，能够有效提高天然气管道运行可靠性水平。

关键词：天然气管道;可靠性;评价

随着我国社会经济的不断发展，各行各业对天然气的需求一直在不断增加，输气干线管道的输送任务越来越大，因此对输气管道的可靠性评价越来越关注，针对目前输气管道系统进行可靠性分析，虽然目前可靠性评价在很多领域得到了广泛应用，但是对于油气管道领域的应用，目前处于初级阶段。输气管线的可靠性评估是针对管道系统中可靠性指标作出定量计算或者是定性分析，利用指标数值来反映出管道的运行情况，能够为设计人员管理人员提供管道管理依据，使工作人员能够对天然气管线系统的运行更加了解，从而有效提高了天然气管道的經济效益和社会效益。

1天然气管道运行可靠性评价技术的内容

1.1天然气管道可靠性研究的主要任务

管道可靠性研究的主要任务是对管道以及压力设备的故障模式及原因进行分析，研究系统故障，对于天然气管道在输送过程中的影响，找出天然气管道系统的薄弱环节，提出相应的改进措施，利用分析结果，可以确定最佳的设备运行系数，提高维修能力，减少天然气安全事故的发生。

1.2天然气管道可靠性研究的方法

在进行可靠性分析和计算过程中，对于天然气管道可靠性研究的方法主要包括：断裂力学和材料力学的分析研究法;事故数据的可靠性综合法;全尺寸的模型实验和历史事故数据的统计分析法。

1.3管道可靠性计算和分析步骤

（1）定义事故确定可靠性的研究范围。

（2）收集天然气管道在运行过程中的资料。

（3）建立天然气管道运行事故数据库。

（4）选择事故概率模型。

（5）可靠性参数估计以及其参数特性的统计计算。

（6）原假设与观测值是否符合检验。

（7）建立系统可靠性模型。

（8）计算天然气管道系统的可靠性测量

（9）当天然气系统的可靠程度降到允许数值以下时，需要提出相应的维修策略，以及天然气管道及设备的恢复程度，确保天然气管道运行的可靠性。

1.4天然气管道可靠性研究的特点

（1）对已发生过的天然气管道事故进行统计分析，利用现有设备及现有的使用条件参数是进行天然气管道可靠性分析和计算的主要依据，参数估算值的精确程度主要取决于数据样本是否呈现出均匀化的态度，信息提取过程中允许误差的大小。

（2）可靠性技术研究必须与最优技术、经济分析和系统分析进行有效结合。

（3）对于天然气管道系统而言，不仅要做出静态分析，还需要对天然气管道寿命期内的各种情况进行分析。

（4）天然气管道可靠，性研究非常复杂，相关计算量较大。

1.5影响天然气管道运行的主要因素

影响天然气管道运行的因素主要包括四个方面：第一，人为活动破坏或者施工作业破坏等第三方所产生的油气管道破坏;第三，由于输送介质的原因导致管道内部出现腐蚀以及油气管道所受外部影响因素等原因导致管道出现腐蚀问题;第四，设计因素，其中最为常见的是油气管道选材以及管道铺设方式等;第五，操作因素。主要包括油气管道的物资采购和施工维护等环节出现错误操作所引起的管道损坏。

2天然气可靠性活动的目标

管道可靠性的重点内容是防止以及纠正设备和系统在运行过程中的缺陷，减少天然气管道的维护和修理时间，节约天然气管道的维修费用，满足管道运行可靠性的前提下，获得最大的经济效益，为此应当明确可靠性活动目标。

（1）提高天然气管道的输送功能，包括管道输送的可用性和完成输送任务的可靠性。

（2）降低天然气输送成本，减少天然气管道系统中的维修要求以及维修次数。

（3）减少操作人员。

（4）在天然气建设初期，对管材的选择、设备选择、施工要求提供可靠性指导。

（5）对天然气管道以及设备的周期成本进行分析，以最小成本获得最高的经济效益，确保天然气管道可靠性的投资，能够符合生产目标的经济效益。

3提高系统可靠性措施

（1）天然气管道在建设过程中应当选择优质的耐腐蚀材料，严格按照国家的相关标准进行严格检验。

（2）天然气管道在运行过程中虽然会受到外界因素的影响，如果不能避免外界因素，应当选取最为有效地保护措施，减少外界因素对天然气管道的影响。

（3）在天然气管道的危险地段，应当设置紧急自动截断阀。

（4）天然气管道在施工过程中应当加强现场施工质量，对于防腐涂层以及焊接质量应当严格把控。

（5）维护主要设备的安装验收，对于相关技术规定和操作规范进行严格把控，重视设备的使用，可靠性。

（6）充分发挥天然气管道的SCADA系统功能，形成多功能的综合智能型系统，从而有效提高天然气管道的安全水平。

（7）利用先进的管道检测技术，定期对管线进行智能清管检测，充分了解管线所存在的缺陷问题，及时发现，及时解决。

（8）天然气管道在输送过程中要确保输送气质符合相关标准，同时应当建立必要的储气库来满足调峰以及事故应急需求。

（9）通过大量实验和研究理论，可以开发可靠性评价软件系统，从而实现对天然气管线的动态化管理，从而有效提高在意天然气管道的运行管理水平。

（10）建立完善的管道运行操作，并且要严格执行。

（11）天然气企业要加强操作人员的技术能力水平培训，提高工作人员在实际操作过程中的能力，减少因为个人失误而引起的天然气事故的发生。

4结束语

通过分析天然气管道可靠性评价方法以及相关的可靠性评价指标，利用相关软件对天然气管道进行可靠性评价，在天然气管线的可靠性评价过程中需要确保故障后果，借助综合指标进行定量评价的可靠性分析，在可靠性研究过程中，通常会需要提出新的指标来不断完善系统的可靠性指标，能够使评价结果更符合天然气管道的运行情况。

参考文献

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