城市埋地PE燃气管道风险评估技术研究

摘要

聚乙烯(Polyethylene,PE)燃气管道以其优良的特性逐渐取代钢管、铸铁管成为新一代城市燃气地下输配管线。但针对城市PE燃气管道运行过程中系统、适用性的风险评估体系和安全管理策略还比较缺乏,不能全面、有效应对其运行过程中存在的隐患。这给城市燃气管线的安全及风险管理、长期稳定运行带来新的问题和考验。本文结合城市PE燃气管道的特点并应用风险评估理论及技术对PE燃气管道风险评估体系进行了较为全面的分析和研究,初步形成城市埋地PE燃气管道风险评估体系及方法。本文围绕PE燃气管道失效、风险评估因素体系和风险评估技术开展了以下几方面的研究： (1)PE燃气管道风险评估原理与特殊性。依据风险评估基本原理和概念阐述了PE燃气管道风险评估的一般原理；综合PE燃气管道的主要特点、主要失效形式和失效原因、与钢质燃气管道风险评估的异同比较,详细分析了PE燃气管道风险评估的特殊性。 (2)PE燃气管道风险评估体系。比较分析现有燃气管道风险评估方法的适用性与优缺点,针对城市PE燃气管道的特殊性,总结、提出了PE燃气管道风险评估体系；从人、机、环境及其相互影响等方面归纳了PE燃气管道事故发生可能性与事故后果的影响因素,建立了风险评估因素体系；简要分析了PE管风险评估的关键技术与方法。 (3)PE燃气管道风险评估方法。根据PE燃气管道风险评估的特殊性和建立的风险评估体系,针对性的改进、提出了PE燃气管道基于模糊事故树的事故发生可能性分析方法和基于相对危险指数的事故后果严重度分析方法；在此基础上探讨、提出了基于改进风险矩阵的PE燃气管道风险可接受标准。 (4)PE燃气管道风险评估工程应用。一方面,应用建立的PE燃气管道风险评估体系和方法,进行软件系统功能分析与程序设计,开发了城市埋地PE燃气管道风险评估系统。另一方面,选取在役PE燃气管道作为工程应用对象,进行管道风险评估数据调查、风险评估实例应用与结果分析。工程应用较好的反映了所建立的PE燃气管道风险评估体系与应用软件的适用性、合理性和有效性。 通过开展城市PE燃气管道风险评估研究,可以主动掌握PE燃气管线的安全状况,为企业对城市PE燃气管线进行基于风险的评价与管理提供一定的理论知识与技术指导,促进城市PE燃气管道更安全、经济、稳定的运行。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 城市PE燃气管道的应用概况

1.1.2 城市PE燃气管道事故及危害性

1.2 国内外研究现状

1.2.1 管道风险评估现状

1.2.2 PE燃气管道安全评价现状

1.2.3 当前存在的不足与难点

1.3 研究目的及意义

1.4 研究技术路线及主要内容

1.4.1 论文研究技术路线

1.4.2 论文主要工作与内容

第二章 PE燃气管道风险评估体系研究

2.1 PE燃气管道风险评估原理

2.1.1 基本概念

2.1.2 风险评估原理

2.2 PE燃气管道风险评估特殊性

2.2.1 城市PE燃气管道主要特点

2.2.2 主要失效形式与原因

2.2.3 与城市钢质燃气管道风险评估的比较

2.3 PE燃气管道风险评估因素体系

2.3.1 事故发生可能性影响因素体系

2.3.2 事故后果严重度影响因素体系

2.4 PE燃气管道风险评估技术体系

2.4.1 风险评估体系及流程

2.4.2 关键技术与方法

2.5 本章小结

第三章 PE燃气管道事故发生可能性评价方法研究

3.1 引言

3.1.1 事故树分析方法

3.1.2 模糊事故树分析方法

3.2 FFTA评价原理

3.2.1 事故树分析步骤

3.2.2 模糊集理论

3.3 PE燃气管道事故发生可能性FFTA评价

3.3.1 评价程序

3.3.2 PE燃气管道失效事故树

3.3.3 基本事件发生可能性基础数据调查

3.3.4 基本事件发生可能性评价准则

3.3.5 PE管模糊失效概率

3.3.6 PE管事故发生可能性等级

3.4 FFTA评价方法应用简例

3.5 本章小结

第四章 PE燃气管道事故后果评价方法及风险可接受标准

4.1 引言

4.2 基于相对危险指数的事故后果评价

4.2.1 评价原理及流程

4.2.2 事故后果因素分级指数

4.2.3 后果因素数据调查

4.2.4 评价方法

4.2.5 PE管事故后果严重度等级

4.3 PE燃气管道风险可接受标准

4.3.1 风险可接受标准的制定原则

4.3.2 城市燃气管道风险可接受标准主要界定方法

4.3.3 基于改进风险矩阵的PE燃气管道风险可接受标准

4.4 本章小结

第五章 PE燃气管道风险评估软件研制及工程应用

5.1 引言

5.2 PE燃气管道风险评估应用软件

5.2.1 系统功能设计

5.2.2 系统设计流程

5.2.3 系统数据库设计

5.2.4 软件系统的实现

5.3 应用实例

5.3.1 评估PE管段概况

5.3.2 管段风险评估数据

5.3.3 事故发生可能性评价结果

5.3.4 事故后果严重度评价结果

5.3.5 PE管风险评估结果

5.3.6 结论与分析

5.4 本章小结

结论与展望

主要结论

展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢