基于可靠性的含蜡原油管道流动安全性评价方法研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuzuhua
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我国所产原油大多属于含蜡原油,加热输送是含蜡原油的主要输送工艺。对于大输量热油管道,即使少量降低输油温度,也可显著节约燃油消耗。实现管道安全降温输送需要科学评价具体工况条件下管道的流动安全状况,含蜡原油管道流动安全状况与很多不确定性因素密切相关。为此,研究了基于可靠性的含蜡原油管道流动安全性评价方法。 研究表明,使用最大允许操作压力作为管道停输再启动安全性评价基准不太合适,推荐使用ISOl6708提出的最大允许事故压力(MAIP)作为评价基准,并针对国内缺乏MAIP的现状,进一步给出了不同状况管道暂可使用的评价基准。根据系统安全和可靠性的含义,提出了管道流动安全评价周期的概念,为随机影响因素的不确定性分析和评价结论适用时间的确定打下了重要基础。同时,给出了随机因素不确定性分析的基本步骤、常用概率分布函数及假设检验方法。 针对使用蒙特卡罗法模拟计算管道流动安全失效概率存在较大不确定性的问题,分析指出了使用蒙特卡罗法模拟结果不确定性产生的根源,并从消除其根源着手,运用概率论和组合原理,提出了一种结果稳定的管道流动安全失效概率计算方法(称为组合概率法)。 针对凝管损失定量计算结果存在很大不确定性、通过计算凝管损失难以比较不同管道凝管损失严重程度的问题,探索使用影响凝管损失的重要因素来表征其严重程度;结合凝管损失受多因素影响的实际,首次利用模糊综合评判原理提出了一种管道凝管损失严重度的模糊综合评价方法;并进一步运用模糊扩张原理建立起管道凝管损失严重度和管道凝管可接受概率的映射,得到了一种根据具体含蜡原油管道情况确定其凝管可接受概率的方法。 通过分析含蜡原油管道流动安全的失效模式,建立了各失效模式的极限状态函数;提出了管道事故处理可靠度指数的概念,用于评价具体输油工况对应的管道事故处理可靠度状况;给出了管道事故处理可靠度指数、停输再启动安全指数和稳定运行安全指数的等级划分方法及其计算方法。综合这三个指数得到定量评价具体工况条件下管道流动安全状况的管道流动安全指数,并提出了使用该指数确定安全输油温度的方法。编制了基于可靠性的含蜡原油管道流动安全性评价程序,利用该程序计算了某管道输送大庆原油时的140多种不同工况条件下管道各站的安全指数,据此确定出相应的最低安全进站温度。这些工作进一步发展了含蜡原油管道流动安全性评价和确定安全进站温度的方法。
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