一种埋地油气管道风险评估方法技术

一种埋地油气管道风险评估方法，包括以下步骤：A.确定影响管道风险评估的因素集；B.根据评价需求确定管道风险评估备选集；C.采用熵权法计算管道风险因素集中各因素权重；D.采用组合层次分析法计算管道风险因素集中各因素权重，并将步骤C中计算的权重融入到层次分析法计算过程中，获得最终因素权重值；E.利用步骤D得到的权重，对管道风险单因素进行模糊评价；F.迭代步骤E的计算过程，实现对埋地油气管道风险多级模糊综合评估。该方法避免了管道风险因素权重过于主观或过于客观的问题，求得各因素权重更加客观准确；同时，通过建立模糊综合评估模型对埋地油气管道风险进行评估，使评估结果更加准确、客观、合理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及一种采用多层次模糊评价 方法构建评估模型，根据历史数据和多目标决策指标权重计算方法，实现对埋地油气管道 风险评估的方法。
技术介绍
随着我国石油、化工、冶金、电力、机械及城市燃气等行业的迅速发展，各类管道的 重要性日益显现。作为输送系统，由于它所输送介质的多样性，如具有易燃、易爆、有毒、腐 蚀性和高压等性质，极易发生泄漏、爆炸、燃烧及中毒等事件。这些事件的发生，往往会给人 们生命财产造成损失并对环境造成污染，所以确保管道安全运行，一直是人们关注的焦点。 埋地管道涉及企业厂区的工业管道、输送油气的长输管道和城市燃气管道，它们会给地面 设施和人员带来隐蔽性潜在危险，对工业安全生产和人们生活以及社会稳定威胁极大。由 于这类管道的情况复杂，检测、维护和对风险的辨识都非常困难，确保它们的安全运行在工 业安全生产中甚至是城市建设中是一个至关重要而且必须解决的问题。 管道风险评价技术是以诱发管道事故的各种因素为依据，以影响因素发展成危险 的可能性为条件，以事故后果造成的综合经济损失为评估指标对在役油气管道的运行安全 程度进行综合评价。根据评价结果的量化程度可把风险评价方法分为三大类，即：定性风 险评价方法、半定量风险分析方法、定量风险分析方法。定性风险评价的主要作用是找出管 道系统存在哪些事故危险，诱发管道事故的各种因素所处状态，以及这些因素在何种条件 下会导致管道失效事故的发生和对系统产生的影响程度，从而最终确定控制管道事故的措 施。传统的定性风险评价方法有安全检查表法、预先危险性分析法、危险可操作性研宄、失 效模式、后果与严重度分析法等方法。此类方法的优点是简单、容易掌握、便于操作，且评价 过程和结果直观，可以清楚地表达出来管道的当前情况。其使用局限是评价结果不能量化； 定量风险分析是管道风险分析的高级阶段，它是将产生管道事故的各类因素处理成随机变 量或随机过程，通过对单个事件概率的计算得出油气管道的最终事故的发生概率，然后再 结合量化后事故后果计算出管道的风险值。故障树分析方法、事件树分析方法等都是这类 方法。定量风险分析方法在评价的过程中有充足的理论依据，结果准确可靠。它与定性风险 技术的不同在于必须在大量的设计资料、施工和竣工资料、运行资料的基础之上，建立完善 的数据库管理系统，然后进行分析求解。这类方法要求数据准确、充分，但通常要消耗大量 的人力和物力；半定量风险评价方法则介于定量风险评价方法与定性风险评价方法之间。 半定量风险评价方法，所需原始数据较少、评价成本较低，因此许多国家在开发管道风险评 价分析技术的初期都是从半定量评价法开始的，并且管道风险评价大多数仍处于半定量评 价的技术水平。 因此，为了保证埋地油气管道风险评估的科学性与准确性，迫切的需要一种新的 油气管道风险评估方法，从而使风险评估的结果更加准确、客观、合理。
技术实现思路
本专利技术从模糊理论的角度出发，根据管道的实际运行情况确立评价因素集和备选 集，利用管道运行历史数据和熵权法计算各指标权重，利用组合层次分析法确定各层指标 的权重值，将熵权法获得指标权重值与组合层次法分析法求得的子准则的权重进行融合， 获得新的子准则权重和最终指标权重，利用模糊数学中的多层次模糊评价方法构建风险评 估模型，实现风险评估结果更加准确、客观、合理。 为达到上述目的，提供一种新的埋地油气管道风险评估方法，主要包括以下步 骤： A.建立评估因素集 因素就是被评价对象的各种品质因素，在本专利技术中即是引起埋地油气管道失效和 由于失效而造成的后果的严重程度的各影响因素。评价对象的因素集一般用U表示，假设 影响埋地油气管道风险的因素m个，评估对象的因素集可表示为： U = {u" u2,…，uj B.建立评估备选集 备选集是对埋地油气管道风险评估做出的各种总的评价结果所组成的集合，一般 以评定取值区间或程度语言作为评价目标，假设埋地油气管道失效可能性的分级情况有n 种，评估备选集可以表示为： V = {Vi, v2, vj C.确定因素权重 (1)权重确定应考虑各个因素对埋地油气管道存在风险的影响程度。根据埋 地油气管道的失效风险案例的历史数据，利用熵权法得到各个因素的客观权重为A= 卜 1，a2,…，aJ; (2)利用几何平均法、算数平均法、特征向量法、最小二乘法四种层次分析法 计算方法建立组合层次分析法权重计算模型，利用四种方法分别求出权重向量，并进行 排序和综合分析，最终获得各上层准则权重为B= {f^，，…，f3n}，各子准则权重为 (3)将熵权法获得指标权重值与组合层次法分析法求得的子准则的权重进行融 合，获得新的子准则权重和最终指标权重W= {c^，，…，《n}。 D.单因素模糊综合评价 单因素模糊综合评价又称为一级模糊综合评价。对于每类因素+，因素Uu对于备 选集中vk(k= 1，2,…，n)的隶属度为可表示为相应的评价矩阵如下所示：【主权项】1. 其特征在于，主要包括以下步骤： A. 建立评估因素集 因素就是被评价对象的各种品质因素，在本专利技术中即是引起埋地油气管道失效和由于 失效而造成的后果的严重程度的各影响因素，评价对象的因素集一般用U表示，假设影响 埋地油气管道风险的因素m个，评估对象的因素集可表示为： U=Iu1,u2,…，uj B. 建立评估备选集 备选集是对埋地油气管道风险评估做出的各种总的评价结果所组成的集合，一般以评 定取值区间或程度语言作为评价目标，假设埋地油气管道失效可能性的分级情况有n种， 评估备选集可以表示为： V=Iv1,v2,…，vn} C. 确定因素权重 (1) 权重确定考虑各个因素对埋地油气管道存在风险的影响程度，根据埋地油气管 道的失效风险案例的历史数据，利用熵权法得到各个因素的客观权重为A= {ai，a2，… ,aJ； (2) 利用几何平均法、算数平均法、特征向量法、最小二乘法四种层次分析法计算 方法建立组合层次分析法权重计算模型，利用四种方法分别求出权重向量，并进行排 序和综合分析，最终获得各上层准则权重为B=M1,e2，…，en}，各子准则权重为 屯=9"…，(PnU (3) 将熵权法获得指标权重值与组合层次法分析法求得的子准则的权重进行融合，获 得新的子准则权重和最终指标权重W= (O1, ?n}; D. 单因素模糊综合评价 单因素模糊综合评价又称为一级模糊综合评价，对于每类因素Ui，因素Uu对于备选集 中Vk(k= 1，2,…，n)的隶属度为riA，riA可表示为相应的评价矩阵如下所示：E.模糊综合评价 在一级模糊综合评判的基础上，对因素类的影响进行二级模糊综合评判，二级模糊综 合评判矩阵： B=WR= (Id1，…，bk，…，bm)迭代上述方法，根据管道的实际运行状况，可进行多级模糊综合评价，最终实现埋地管 道的风险评估。【专利摘要】，包括以下步骤：A.确定影响管道风险评估的因素集；B.根据评价需求确定管道风险评估备选集；C.采用熵权法计算管道风险因素集中各因素权重；D.采用组合层次分析法计算管道风险因素集中各因素权重，并将步骤C中计算的权重融入到层次分析法计算过程中，获得最终因素权重值；E.利用步骤D得到的权重，对管道风险单因素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种埋地油气管道风险评估方法其特征在于，主要包括以下步骤：A.建立评估因素集因素就是被评价对象的各种品质因素，在本专利技术中即是引起埋地油气管道失效和由于失效而造成的后果的严重程度的各影响因素，评价对象的因素集一般用U表示，假设影响埋地油气管道风险的因素m个，评估对象的因素集可表示为：U＝{u1,u2,…,um}B.建立评估备选集备选集是对埋地油气管道风险评估做出的各种总的评价结果所组成的集合，一般以评定取值区间或程度语言作为评价目标，假设埋地油气管道失效可能性的分级情况有n种，评估备选集可以表示为：V＝{v1,v2,…,vn}C.确定因素权重(1)权重确定考虑各个因素对埋地油气管道存在风险的影响程度，根据埋地油气管道的失效风险案例的历史数据，利用熵权法得到各个因素的客观权重为A＝{α1,α2,…,αn}；(2)利用几何平均法、算数平均法、特征向量法、最小二乘法四种层次分析法计算方法建立组合层次分析法权重计算模型，利用四种方法分别求出权重向量，并进行排序和综合分析，最终获得各上层准则权重为B＝{β1,β2,…,βn}，各子准则权重为(3)将熵权法获得指标权重值与组合层次法分析法求得的子准则的权重进行融合，获得新的子准则权重和最终指标权重W＝{ω1,ω2,…,ωn}；D.单因素模糊综合评价单因素模糊综合评价又称为一级模糊综合评价，对于每类因素ui，因素uij对于备选集中vk(k＝1,2,…,n)的隶属度为rijk，rijk可表示为相应的评价矩阵如下所示：其中，gi表示第i类因素中构成因素的个数，一级模糊综合评价矩阵：Bi＝WiRi＝(bi1,bi2,…,bin)其中bik=Σj=1giωijrijk;]]>R＝(B1,…,Bi,…,Bm)T其中R为[U×V]上的模糊矩阵；E.模糊综合评价在一级模糊综合评判的基础上，对因素类的影响进行二级模糊综合评判，二级模糊综合评判矩阵：B＝WR＝(b1,…,bk,…,bm)其中bk=Σi=1nωibik;]]>迭代上述方法，根据管道的实际运行状况，可进行多级模糊综合评价，最终实现埋地管道的风险评估。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李克文，王义龙，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37