(1) 安全狀況綜合評估：即由于腐蝕、外力、誤操作等原因而導(dǎo)致的管道泄漏等突發(fā)事故可能性的大小。造成管道事故的原因很多，根據(jù)國內(nèi)外一些統(tǒng)計資料分析，主要有腐蝕破壞、外力破壞(或稱第三方破壞)、誤操作破壞等[1]。
對城市燃?xì)夤艿赖母g破壞評估，主要考慮土壤環(huán)境腐蝕性、防腐層狀況(防腐層種類、面電阻、漏點等)、陰極保護狀況(陰極保護類型及保護效果等)以及管道自身狀況(使用年限、管體腐蝕狀況等)等4個方面。分析4個方面的影響因素，利用合適的評估模型，進而科學(xué)而準(zhǔn)確的對城市燃?xì)夤艿肋M行腐蝕評估。
外力破壞，又稱第三方破壞，是由于在管道附近進行的施工采挖、耕種等人為活動所造成的管道結(jié)構(gòu)或性能的破壞。外力破壞后果包括管道破損泄漏、外防腐損傷、管道刮痕、壓坑等。影響外力破壞的主要因素包括管道的最小埋深、所在區(qū)域的人類活動水平、管道的地上設(shè)備、附近地區(qū)的公眾教育狀況等等。
誤操作破壞可分為管道的設(shè)計、施工、運行和維護等4個方面，也是造成管道事故的另一個重要來源。減少誤操作對管道的破壞，必須加強管道設(shè)計和施工的嚴(yán)格程度，加強管道日常運行中的檢測與檢查，提高管理人員的素質(zhì)等等。
(2) 含缺陷管道的剩余強度評價和剩余壽命預(yù)測：由于各種原因形成的管道缺陷損傷雖不至于馬上導(dǎo)致破壞事故，但會造成一定的安全隱患，嚴(yán)重影響管道的剩余強度和使用壽命，因此對含缺陷的管道進行剩余強度評價和剩余壽命預(yù)測是必要的，而且可以對管道的安全狀況進行更為深入的分析，提出更科學(xué)可靠的管理維護建議。
3.5 模型的建立
(1) 采用多因子評價和原位極化試驗對土壤腐蝕性進行綜合評定，取兩者最嚴(yán)重的評價結(jié)果作為土壤腐蝕性的最終評價等級，作為管道土壤腐蝕性的等級。多因子評定確定的6個特征影響因數(shù)：土壤電阻率、土壤含水量、土壤含鹽量、土壤pH值、管材腐蝕電位、氧化還原電位，并依據(jù)實踐歸納的經(jīng)驗對這些因素賦予一定的權(quán)重，加權(quán)計算評定土壤腐蝕性等級。原位極化試驗方法采用北京中腐防蝕工程技術(shù)有限公司研制生產(chǎn)的CR-7型金屬腐蝕原位極化測試評價系統(tǒng)，根據(jù)CJJ/T95-2003中的判定標(biāo)準(zhǔn)[2]對土壤腐蝕性進行評價。
(2) 針對埋地燃?xì)夤艿栏g破壞的影響因素眾多且各因素間復(fù)雜的非線性關(guān)系，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行腐蝕破壞評估?？紤]的主要因素包括土壤腐蝕性、雜散電流、防腐層種類、防腐層電阻率、漏點線密度、管地電位、壁厚損失、運行年數(shù)等8個指標(biāo)?；陧椖恐斜本┤?xì)饧瘓F2004年-2006年老舊管線更新改造工程現(xiàn)場檢測和調(diào)查數(shù)據(jù)，提取制作了61個學(xué)習(xí)樣本(實際樣本)：在專家咨詢的基礎(chǔ)上，利用已有數(shù)據(jù)，構(gòu)造了189個符合實際的學(xué)習(xí)樣本(構(gòu)造樣本)，以滿足網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的需要。采用Matlab軟件編制程序?qū)?50個學(xué)習(xí)樣本進行BP網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，確定了BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和權(quán)重，最終建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腐蝕破壞評估模型。
(3) 建立了管道外力破壞和誤操作破壞評估體系，即采用指數(shù)法并附調(diào)查表的形式進行評估。評估體系概括了引起管道失效的主要因素，并對各種影響因素規(guī)定了相應(yīng)的分值。外力破壞評分體系主要包括人口密度、交通繁忙程度、覆土層情況等方面，誤操作破壞主要考慮設(shè)計、施工、運行和維護4個方面的主要因素。評估得分對應(yīng)的等級表明管道由于外力破壞和誤操作破壞造成管道安全事故的可能性大小。
(4) 采用二級模糊評判對腐蝕破壞、外力破壞、誤操作破壞進行綜合評估，得到管道安全狀況綜合等級。安全狀況綜合等級評估模塊，能真實反映管道因三種破壞因素的綜合影響，并評判出發(fā)生安全事故的可能性大小。利用SPSS軟件對北京市埋地燃?xì)馔话l(fā)事故記錄數(shù)據(jù)(2000年-2005年及2006年1月-6月)進行分析，實現(xiàn)了安全事故率和事故總數(shù)的預(yù)測，由預(yù)測結(jié)果得到腐蝕破壞、外力破壞、誤操作破壞的權(quán)值，作為二級模糊評判中的權(quán)值。
(5) 對燃?xì)夤艿来嬖诤涂赡艽嬖诘母鞣N焊縫、管材、腐蝕和外力破壞缺陷損傷等進行分析。結(jié)合國內(nèi)外管道完整性評價的先進標(biāo)準(zhǔn)，建立了體積型缺陷，裂紋型缺陷和第三方損傷型缺陷的評價方法體系，完成管道的剩余強度的評價；采用多種腐蝕缺陷的剩余壽命預(yù)測方法，如可靠性腐蝕剩余壽命預(yù)測模型、一維和三維腐蝕剩余壽命預(yù)測模型等進行管道的剩余壽命預(yù)測。
3.6 軟件開發(fā)
系統(tǒng)軟件采用Visual C++6.0和MapX控件，結(jié)合MicroSoft Access數(shù)據(jù)庫開發(fā)完成[3]。軟件實現(xiàn)了對管道的安全狀況綜合評估(腐蝕破壞、外力破壞、誤操作破壞)和含缺陷管道剩余強度評價和剩余壽命預(yù)測。軟件支持管網(wǎng)的圖形化管理，錄入管段的基本信息后，可根據(jù)一定的分段原則實現(xiàn)管段的分段功能，確定評估單元。通過GIS系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的無縫結(jié)合，直觀顯示燃?xì)夤艿腊踩珷顩r等級，明確管網(wǎng)安全的薄弱環(huán)節(jié)，有針對性的提出具體的維護建議，以加強相應(yīng)管段的檢測管理，做到重點防范和主動預(yù)防，努力實現(xiàn)防患于未然。系統(tǒng)的功能圖如圖2所示。
4 結(jié)束語
2006年11月29日，“北京市埋地燃?xì)夤艿腊踩珷顩r評估系統(tǒng)研究”項目順利通過了北京市燃?xì)饧瘓F組織的專家驗收。與會專家認(rèn)真聽取了項目組成員的各項報告，進行了認(rèn)真詳細(xì)的討論，給項目的立項、研發(fā)和所取得的成果予以充分肯定和高度評價，認(rèn)為完全實現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo)，技術(shù)先進，國內(nèi)領(lǐng)先。
參考文獻
1 Muhlbauer W Kent. Pipeline risk management manual [M]. Houston USA：Gulf Publishing Company，1996
2 CJJ/T95-2003《城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》[S].
3 陳正江，湯國安，任曉東.地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[M].北京：科學(xué)出版社.2005
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煉油裝置中管道硫化氫腐蝕及防護
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