管道腐蝕使管體形成了各種形狀、尺寸的缺陷，嚴重缺陷可導(dǎo)致管道泄漏或斷裂，破壞管道的安全平穩(wěn)運行。對受到損傷的管道使用科學(xué)的評價方法，能有效得到管道剩余強度并實現(xiàn)管道壽命的科學(xué)預(yù)測。本次研究中，以RSTRENG 0．85dL方法為主要依據(jù)，計算管道的剩余強度(即腐蝕區(qū)域最大安全工作壓力)p1時，分別用屈服強度理論與斷裂力學(xué)理論計算得到腐蝕區(qū)域最大安全工作壓力，取較小者為p1。
由于中低壓管道的破壞形式主要是腐蝕穿孔，因此在預(yù)測其剩余壽命時，主要通過檢測到的剩余壁厚及平均年腐蝕速率來估算，這需要實地開挖檢測或采用缺陷探傷儀、測厚儀、便攜式硬度計以及磁力-噪聲探測儀等無損檢測方法進行檢測。
管道探測是所有工作的基礎(chǔ)，直接影響著GIS平臺的后續(xù)工作的質(zhì)量。一般來說，管道探測的流程是對要探測管道的區(qū)域進行探查與資料收集；根據(jù)管道所在區(qū)域的特點，選擇合適的儀器，在典型地段進行測量；針對管道的特征點，如三通、閥門、凝水缸、拐點等，通過測量收集這些特征點的經(jīng)緯度及高程。
地面工程數(shù)據(jù)主要是指管道腐蝕及敷設(shè)環(huán)境的檢測與調(diào)查結(jié)果，包括防腐層絕緣電阻率、防腐層破損點、土壤的各種理化性質(zhì)、雜散電流干擾情況、陰極保護情況、管道埋設(shè)情況、管道運行監(jiān)控記錄、第三方破壞情況、其他腐蝕數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù)、不當操作數(shù)據(jù)、事故后果數(shù)據(jù)以及管道搶修數(shù)據(jù)等。調(diào)查數(shù)據(jù)采集則主要是指周期性專家認證數(shù)據(jù)的采集。
屬性數(shù)據(jù)是指已在管道設(shè)計、施工過程中確定的基本數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)越詳細，風險評估結(jié)果的可信度越高。這些數(shù)據(jù)包括：管徑、壁厚、管材、運行壓力、敷設(shè)方式以及設(shè)計、施工過程中保存的資料，如施工圖、竣工圖、焊接記錄、無損檢測記錄、試壓記錄等，這些數(shù)據(jù)一般通過查閱管道相關(guān)設(shè)計、施工、竣工資料及管網(wǎng)GIS取得。
數(shù)據(jù)處理的目的是將采集到的數(shù)據(jù)整理入庫，方便以后的查詢與使用，因此在數(shù)據(jù)入庫前需要完成數(shù)據(jù)的核查與標準化。數(shù)據(jù)核查貫穿整個數(shù)據(jù)處理過程，是保證數(shù)據(jù)準確性的重要手段，要檢測加載到GIS中的空間數(shù)據(jù)是否滿足風險評估的要求，還要檢查數(shù)據(jù)的正確性。數(shù)據(jù)的標準化則是將采集到的檢測與調(diào)查數(shù)據(jù)，按照風險評估的要求，實施數(shù)據(jù)的標準格式化，轉(zhuǎn)換成工程所需要的數(shù)據(jù)格式與類型，便于數(shù)據(jù)的錄入或?qū)搿?/div>
信息化管理平臺的建立，主要有兩方面作用：一方面，為管網(wǎng)數(shù)據(jù)提供一個空間數(shù)字展示的平臺，使用戶更加直觀地使用這些數(shù)據(jù)；另一方面，為企業(yè)提供一個管理平臺，實現(xiàn)各壓力級制管道風險的統(tǒng)一管理，為合理做出決策提供依據(jù)。
杭燃集團鋼質(zhì)燃氣管道安全風險評估系統(tǒng)是分布式、具有層次結(jié)構(gòu)、涵蓋多種評估因素的天然氣地下鋼質(zhì)管道風險評估信息集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的C／S架構(gòu)，以美國環(huán)境系統(tǒng)研究所的SDE技術(shù)統(tǒng)一GIS地理數(shù)據(jù)的存儲訪問，．Net Framework和ArcEngine Runtime是軟件運行的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫采用Oracle llG，使用ODP(Oracle Data Provider)通道訪問數(shù)據(jù)庫，運行在杭燃集團現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)平臺之上，實現(xiàn)了管道風險評估與管網(wǎng)GIS高度集成，實現(xiàn)了GIS管道屬性數(shù)據(jù)和風險分析數(shù)據(jù)相互調(diào)用，并將風險評估結(jié)果實時在GIS地圖上顯示，為用戶提供了更直接的追蹤危險管段的重要依據(jù)，并由風險評估結(jié)果追溯管道失效的每一類原因，結(jié)合生產(chǎn)細化整改建議并模擬整改效果，從而控制風險，實現(xiàn)管網(wǎng)計劃性檢修及維護。
5 燃氣管道風險評估系統(tǒng)的應(yīng)用
杭燃集團按整體規(guī)劃、分步實施的原則，建立了覆蓋高、中、低壓埋地鋼管的安全風險評估系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，逐步實現(xiàn)對在役管道完整性管理從被動搶險到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變，增強對日常管理工作的指導(dǎo)作用。系統(tǒng)建設(shè)初期，先針對300 km中壓A管道進行風險評估系統(tǒng)的應(yīng)用。
通過對300 km中壓A管道檢測數(shù)據(jù)的分類處理，完成了檢測數(shù)據(jù)的標準化。同時依據(jù)風險評估的要求實施現(xiàn)場調(diào)查，完成了第三方破壞因素、腐蝕因素、設(shè)計施工因素、不當操作因素及事故后果等環(huán)境因素的信息采集。此外，依托GIS、SCADA系統(tǒng)及設(shè)計資料取得管體屬性數(shù)據(jù)。經(jīng)過專家調(diào)查，完成了各因素的權(quán)重分配并實施了管道風險評估，結(jié)果為：高風險管段長度約占評估管道總長度的7．41％，次高風險管段約占27．59％，一般風險管段約占56．78％，低風險管段約占8．22％。從風險數(shù)據(jù)與風險分布GIS圖可知，管道埋深符合相關(guān)規(guī)范，防腐層質(zhì)量較好，部分高風險管段存在破損現(xiàn)象，高風險管段主要處于之江路、秋濤路和杭海路段，因為這些路段交通繁忙、有施工活動、管道標志不明顯、巡檢次數(shù)不達標，部分路段雜散電流影響較大，地質(zhì)狀況和消防條件較差，第三方破壞可能性較高，事故后果較為嚴重。通過對高風險管段的開挖修復(fù)，發(fā)現(xiàn)評估結(jié)果與實際情況基本吻合。
鋼質(zhì)燃氣管道安全風險評估系統(tǒng)的建立，完善了管道檢測制度，系統(tǒng)能根據(jù)評估檢測結(jié)果生成管道巡檢頻次、改造計劃建議，經(jīng)管理人員確認后，能在系統(tǒng)中直接生成片區(qū)檢測樣板工作單，實現(xiàn)巡檢責任制。
6 結(jié)論
①根據(jù)杭州市燃氣管網(wǎng)實際情況建立的風險評估因素模型是全面并符合管道實際情況的，評估預(yù)測管網(wǎng)的壽命與剩余強度在城市管網(wǎng)評估領(lǐng)域具有創(chuàng)新性，對于國內(nèi)大中城市管網(wǎng)風險評估系統(tǒng)的建立具有較大的借鑒意義。
②風險評估系統(tǒng)的權(quán)重賦值經(jīng)過專家論證與實際評估驗證，是符合客觀條件的，是科學(xué)的，但應(yīng)根據(jù)管道實際運行情況及檢測數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，適時地調(diào)整，以期更準確地反映管網(wǎng)真實風險水平。
③風險評估系統(tǒng)應(yīng)是一個動態(tài)系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)應(yīng)定期更新，并對管道風險進行周期性評估，以保證風險評估結(jié)果的準確性并能用于企業(yè)的生產(chǎn)活動。
④杭州市燃氣管網(wǎng)風險評估系統(tǒng)的建立，能夠為杭燃集團提供計劃性檢修維護方案，避免不必要的管道維修和更換，從而達到對管道由被動維護變?yōu)橹鲃泳S護，不僅可以為現(xiàn)有資源的優(yōu)化配置提供依據(jù)，也將提升杭燃集團整體管理水平，產(chǎn)生積極的社會效應(yīng)。
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