中国安全科学学报

作者：徐后佳, 帅健, 李云涛, 闫序, 李兴涛, 孙秉才

单位：1 中国石油大学(北京) 安全与海洋工程学院,北京 102249；2 中国石油大学(北京) 油气生产安全与应急技术应急管理部重点实验室, 北京 102249；3 中国石油国际勘探开发有限公司,北京 100034；4 中国石油集团安全环保技术研究院有限公司,北京 102206

关键词：失效模式,管网线路系统,可靠性评估,管段可靠度,GO法

基金：国家重点研发计划项目(2023YFC3011300); 中国石油天然气集团有限公司科技项目(2023DJ6508)

为保障管网安全运行,全面量化评价天然气管网线路的系统可靠性,提出“单元-管段-管网”3个层级的天然气管网线路系统可靠性评估模型。首先,通过分析管网线路系统组成,建立钢管、焊缝单元在不同失效模式下的状态方程,结合蒙特卡罗算法,计算不同失效模式下的失效概率。基于事故树和最小次序理论构建“单元-管段”层级的可靠性模型,实现“单元-管段”层级的可靠性计算。其次,运用GO法分析管网线路拓扑结构,构建“管段-管网”层级的结构可靠性模型,计算整个管网线路系统的结构可靠性,快速定位可靠性薄弱的管段。最后,结合某管网实例验证该模型的准确性和适用性。结果表明:管网线路系统的可靠性与管材强度和壁厚呈正相关,与径厚比及内压呈负相关;相较于以X80为代表的高钢级管道,低钢级管道构成的管网系统对外部因素具有更高敏感性,其可靠性受外部扰动的影响程度更为显著。

来源：2025年第9期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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