c．计算因素μ_i的重要程度系数α_i

因素μ_i的重要程度系数α_i的计算见式(1)。

 

3．2．4 管道剩余强度与剩余寿命预测技术

管道腐蚀使管体形成了各种形状、尺寸的缺陷，严重缺陷可导致管道泄漏或断裂，破坏管道的安全平稳运行。对受到损伤的管道使用科学的评价方法，能有效得到管道剩余强度并实现管道寿命的科学预测。本次研究中，以RSTRENG 0．85dL方法为主要依据，计算管道的剩余强度(即腐蚀区域最大安全工作压力)p₁时，分别用屈服强度理论与断裂力学理论计算得到腐蚀区域最大安全工作压力，取较小者为p₁。

管体腐蚀损伤评定类别划分见表3。设p_max为管道的最大允许工作压力，F为管道的设计系数。当p₁／p_max＞1时，属第3类腐蚀；当F＜p₁／p_max≤l时，属第2类腐蚀；当p₁／p_max≤F时，属第l类腐蚀。

 

 

由于中低压管道的破坏形式主要是腐蚀穿孔，因此在预测其剩余寿命时，主要通过检测到的剩余壁厚及平均年腐蚀速率来估算，这需要实地开挖检测或采用缺陷探伤仪、测厚仪、便携式硬度计以及磁力-噪声探测仪等无损检测方法进行检测。

①管道数据采集

管道探测是所有工作的基础，直接影响着GIS平台的后续工作的质量。一般来说，管道探测的流程是对要探测管道的区域进行探查与资料收集；根据管道所在区域的特点，选择合适的仪器，在典型地段进行测量；针对管道的特征点，如三通、阀门、凝水缸、拐点等，通过测量收集这些特征点的经纬度及高程。

②地面工程数据与调查数据采集

地面工程数据主要是指管道腐蚀及敷设环境的检测与调查结果，包括防腐层绝缘电阻率、防腐层破损点、土壤的各种理化性质、杂散电流干扰情况、阴极保护情况、管道埋设情况、管道运行监控记录、第三方破坏情况、其他腐蚀数据、设计数据、不当操作数据、事故后果数据以及管道抢修数据等。调查数据采集则主要是指周期性专家认证数据的采集。

③属性数据采集

属性数据是指已在管道设计、施工过程中确定的基本数据，数据越详细，风险评估结果的可信度越高。这些数据包括：管径、壁厚、管材、运行压力、敷设方式以及设计、施工过程中保存的资料，如施工图、竣工图、焊接记录、无损检测记录、试压记录等，这些数据一般通过查阅管道相关设计、施工、竣工资料及管网GIS取得。

数据处理的目的是将采集到的数据整理入库，方便以后的查询与使用，因此在数据入库前需要完成数据的核查与标准化。数据核查贯穿整个数据处理过程，是保证数据准确性的重要手段，要检测加载到GIS中的空间数据是否满足风险评估的要求，还要检查数据的正确性。数据的标准化则是将采集到的检测与调查数据，按照风险评估的要求，实施数据的标准格式化，转换成工程所需要的数据格式与类型，便于数据的录入或导入。

信息化管理平台的建立，主要有两方面作用：一方面，为管网数据提供一个空间数字展示的平台，使用户更加直观地使用这些数据；另一方面，为企业提供一个管理平台，实现各压力级制管道风险的统一管理，为合理做出决策提供依据。

杭燃集团钢质燃气管道安全风险评估系统是分布式、具有层次结构、涵盖多种评估因素的天然气地下钢质管道风险评估信息集成系统。该系统采用传统的C／S架构，以美国环境系统研究所的SDE技术统一GIS地理数据的存储访问，．Net Framework和ArcEngine Runtime是软件运行的基础。数据库采用Oracle llG，使用ODP(Oracle Data Provider)通道访问数据库，运行在杭燃集团现有的地理信息系统平台之上，实现了管道风险评估与管网GIS高度集成，实现了GIS管道属性数据和风险分析数据相互调用，并将风险评估结果实时在GIS地图上显示，为用户提供了更直接的追踪危险管段的重要依据，并由风险评估结果追溯管道失效的每一类原因，结合生产细化整改建议并模拟整改效果，从而控制风险，实现管网计划性检修及维护。

杭燃集团按整体规划、分步实施的原则，建立了覆盖高、中、低压埋地钢管的安全风险评估系统数据库，逐步实现对在役管道完整性管理从被动抢险到主动预防的转变，增强对日常管理工作的指导作用。系统建设初期，先针对300 km中压A管道进行风险评估系统的应用。

通过对300 km中压A管道检测数据的分类处理，完成了检测数据的标准化。同时依据风险评估的要求实施现场调查，完成了第三方破坏因素、腐蚀因素、设计施工因素、不当操作因素及事故后果等环境因素的信息采集。此外，依托GIS、SCADA系统及设计资料取得管体属性数据。经过专家调查，完成了各因素的权重分配并实施了管道风险评估，结果为：高风险管段长度约占评估管道总长度的7．41％，次高风险管段约占27．59％，一般风险管段约占56．78％，低风险管段约占8．22％。从风险数据与风险分布GIS图可知，管道埋深符合相关规范，防腐层质量较好，部分高风险管段存在破损现象，高风险管段主要处于之江路、秋涛路和杭海路段，因为这些路段交通繁忙、有施工活动、管道标志不明显、巡检次数不达标，部分路段杂散电流影响较大，地质状况和消防条件较差，第三方破坏可能性较高，事故后果较为严重。通过对高风险管段的开挖修复，发现评估结果与实际情况基本吻合。

钢质燃气管道安全风险评估系统的建立，完善了管道检测制度，系统能根据评估检测结果生成管道巡检频次、改造计划建议，经管理人员确认后，能在系统中直接生成片区检测样板工作单，实现巡检责任制。

①根据杭州市燃气管网实际情况建立的风险评估因素模型是全面并符合管道实际情况的，评估预测管网的寿命与剩余强度在城市管网评估领域具有创新性，对于国内大中城市管网风险评估系统的建立具有较大的借鉴意义。

②风险评估系统的权重赋值经过专家论证与实际评估验证，是符合客观条件的，是科学的，但应根据管道实际运行情况及检测数据和历史数据，适时地调整，以期更准确地反映管网真实风险水平。

③风险评估系统应是一个动态系统，其数据应定期更新，并对管道风险进行周期性评估，以保证风险评估结果的准确性并能用于企业的生产活动。

④杭州市燃气管网风险评估系统的建立，能够为杭燃集团提供计划性检修维护方案，避免不必要的管道维修和更换，从而达到对管道由被动维护变为主动维护，不仅可以为现有资源的优化配置提供依据，也将提升杭燃集团整体管理水平，产生积极的社会效应。

 

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