天然氣管道的執行可靠性評價技術

2023-01-22 15:57:04 字數 1435 閱讀 9645

作者:邴志偉

**:《科學與財富》2023年第13期

摘要:天然氣管道系統是連續密閉輸送系統,從輸送、儲存到使用者使用,天然氣均處於帶壓狀態,管道一旦破裂,釋放能量大、撕裂長度長、波及範圍廣,排出的天然氣遇有明火易釀成火災,因此其可靠性研究具有十分重要的意義和作用。針對天然氣管道的可靠性研究,本文通過對國內外相關文獻的調研,總結了巴西天然氣管道可靠性評價方法以及其評價指標。

巴西石油公司對巴西的天然氣管道進行的可靠性研究採用了 taro 可靠性模擬軟體,其管網可靠性評價方法以及可靠性指標值得借鑑。

關鍵詞:巴西石油公司;天然氣管道;可靠性;評價指標隨著國內使用者端天然氣需求量的不斷增加,大型輸氣幹線管道的輸送任務日益艱鉅,輸氣管道系統執行可靠性問題也愈受關注。如何基於整條輸氣管道來評價其整體執行可靠性,是當前所面臨的主要挑戰與難題。

現階段,雖然可靠性評價雖已廣泛用於很多領域,但在油氣管道領域的應用尚處於初級階段。輸氣幹線系統的執行可靠性評估是指對處於執行中的管道系統可靠性指標做定量計算或者定性分析,其中以指標數值來反映管道的可靠水平最為重要。輸氣幹線系統的執行可靠性評估可以為設計人員、管理人員提供改進和管理管道的依據,使他們對系統執行和系統行為有更加深入的了解。

而巴西天然氣管道評價方法和評價指標值得我國借鑑,本文對這兩項內容進行了詳細介紹。

1 巴西石油公司天然氣管道可靠性評價

巴西石油公司與挪威船級社合作運用可靠性模擬軟體 taro 對巴西整合管網系統進行了可靠性評價[1]。巴西整合管網系統是乙個比較複雜的系統,首先,它具有多個氣源:氣田、東北部氣源以及東南部氣源;再次,它有多種使用者;最後,幹線中設有多個氣體處理裝置,這對可靠性評價結果又一定影響。

巴西石油公司進行的可靠性評價主要依賴taro 軟體(total asset review and optimization) ,該軟體將未經加工的資料運用到每個裝置的計算機模擬模型之中。具體的可靠性分析過程如下:第一步,建立系統結構邏輯模型,明確系統單元裝置以及其聯接形式, 例如串聯、 併聯還是備用。

第二步,運用隨機抽樣技術,從系統單元資料庫中抽取失效事件資料,同時確定系統失效模式,並對該事故模式進行建模。 系統單元資料庫中包含裝置失效相關資料、計畫動作資料以及正常執行資料。第三步, 對上述事故進行模擬。

該模擬過程中,需要引用概率密度函式以及故障修復時間分布函式,來計算可靠性指標數值,並得出每個單元對系統可靠性的貢獻。分析過程所用資料主要**有:執行歷史報告、知名國際資料公司(opeda, sintef,egig) 。

最後,故障所產生的影響用氣體質量損失來表示。要注意的是,可靠性分析過程中,需要對管線中所有元件進行模擬,需要模擬的元件有:天然氣處理單元;所有管線以及截斷閥;壓氣站;城市門站。

對於每乙個組成氣體**鏈的氣體處理單元、壓氣站、門站和管道都要進行詳細的可靠性模擬,以此來明確氣體管網單元可靠性以及整體可靠性。驗,採用模擬的方式進行天然氣幹線系統可靠性評價。即假設系統的故障模式,收集歷史資料,針對該故障模式進行可靠性評價,借助修復時間分布函式,得出可靠性指標數值。

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