城镇燃气管网系统的可靠性研究

资料来自用户(Bogdani)上传,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请点击版权申明
导师姓名
张鹏
学科专业
建筑与土木工程(专业学位)
文献出处
西南石油大学   2016年
关键词
可靠性论文  连通性论文  燃气管网论文  贝叶斯网络论文  故障论文
论文摘要

城市燃气在居民生活与社会建设中扮演着重要的角色,其承载方式-城市燃气管网随之得到迅速发展与普及。然而由于城市燃气具有易燃、易爆等特点,管道一旦失效发生泄露和次生灾害(如中毒、窒息、燃烧等),其后果是相当严重的。不仅会导致资源的浪费、财产的损失,甚至会引发更为严重的人员伤亡和环境污染,而停气检修则会造成大多数燃气用户生活上的不便,影响城市燃气的正常运营。在燃气从投入到使用的过程中,由于管线设备本身原因、人员认知操作、环境因素等问题,常常造成燃气重大事故的发生,尤其是随着现在燃气管道向大容童、长距离和多级压力制综合管网发展,具有多因素影响的复杂性与不确定性,如何降低管道运营风险与提高管道可靠度显得尤为重要,因此对城镇燃气管网的可靠性分析与研究具有非凡的意义。首先从网络系统的连通性理论出发,建立了燃气用户、系统与气源之间的几个连通可靠性指标。从连通可靠度及管段连通重要度角度考虑,通过算例分析与研究了对管网系统可靠性产生影响的因素:气源位置与数量、管段位置和管网结构。此外,通过实际案例具体分析管网的结构形式对系统可靠性的影响,同时探讨了不同管段对管网可靠度影响的重要度,形成对燃气管网的较为完整的连通可靠性分析方法。其次基于贝叶斯网络针对供气系统做出相应的可靠性分析,遵循建立故障树、建立有向无环图与条件概率表、完成各种要求概率的表达式、软件求解的步骤。首先通过构造燃气管网的故障树,建立与之对应的有向无环图与条件概率表,结合条件独立性与链式法则完成各种要求概率的表达式,然后通过软件求解进行可靠性分析。此外,结合具体实际案例,对其进行分析与探讨,从故障维修角度提出可行的提高管网可靠度的方法与措施,并探讨了部件状态不能以单点值概率形式表示时,指出利用区间贝叶斯网络是实现管网可靠性分析的手段,是针对系统可靠性分析时基本数据的采集缺乏或证据不足强有力的补充拓展措施。最后提出城镇燃气管网的可靠性管理方法,从燃气管网分阶段管理以及分级管理两方面建立起管网可靠性分析的理念。针对燃气管网分阶段管理理念,贯穿整个燃气管网的全寿命周期,从设计建设、运行、故障维修到失效更换阶段分别阐述了各阶段的管网特点以及提高管网可靠性的具体措施。并基于燃气管网分级管理理念,提出了管网可靠性分级管理的方法与目标。并结合管网分阶段与分级管理理念就实际能解决的问题进行了具体阐述。

论文目录
关闭目录

摘要

Absbact

第1章 绪论

1.1 选题背景与问题提出

1.1.1 选题背景

1.1.2 问题提出

1.2 研究目的和意义

1.2.1 研究目的

1.2.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 研究内容与关键问题

1.4.1 研究内容

1.4.2 关键问题

1.5 研究方案与创新点

1.5.1 研究方法

1.5.2 技术路线

1.5.3 可行性分析

1.5.4 创新点

第2章 城镇燃气管网系统理论分析

2.1 城镇燃气管网理论

2.1.1 城镇燃气管网的特点

2.1.2 燃气管网系统的分类

2.2 城镇燃气管网形式

2.2.1 城镇燃气管网形式特点

2.2.2 城镇燃气管网形状图

2.2.3 城镇燃气管网拓扑结构图

2.3 城镇燃气管网流程

2.3.1 长输管线流程

2.3.2 门站流程

2.3.3 市政输配流程

2.4 城镇燃气管网可靠性分析

2.4.1 城镇燃气管网可靠性

2.4.2 城镇燃气管网连通可靠性

2.4.3 基于Bayes方法的燃气管网可靠性

第3章 城镇燃气管网的连通可靠性分析

3.1 引言

3.2 平面管网与连通问题

3.2.1 基本假设与连通问题

3.2.2 城镇燃气管网的连通可靠性分析

3.3 基于燃气管网的连通可靠度

3.3.1 连通可靠度指标

3.3.2 基于最小路集矩阵的连通可靠度计算

3.4 燃气系统连通可靠性指标影响因素

3.4.1 管网结构

3.4.2 气源选址

3.4.3 气源数量与相对位置

3.4.4 管段的重要度

3.5 供气系统连通可靠度实例分析

3.5.1 单气源供气系统连通可靠度分析

3.5.2 连通可靠度分析

3.5.3 管段重要度分析

3.6 本章小结

第4章 燃气系统可靠性的Bayes网络分析方法

4.1 引言

4.2 基于故障树的可靠性分析

4.2.1 故障树(或贝叶斯网络)符号及其意义

4.2.2 FTA分析流程与主要内容

4.3 基于Bayes方法的可靠性分析

4.3.1 FT转化为BN

4.3.2 简单贝叶斯网络方法

4.3.3 典型燃气系统可靠性的贝叶斯网络

4.3.4 燃气系统可靠性的Bayes网络的计算分析

4.4 燃气系统可靠性的区间贝叶斯网络方法

4.4.1 区间贝叶斯网络

4.4.2 贪婪背包算法

4.4.3 基于IBN的燃气系统可靠性分析

4.5 本章小结

第5章 燃气管网可靠性管理

5.1 引言

5.2 燃气管网可靠性分阶段管理理念

5.2.1 设计建设阶段

5.2.2 运行阶段

5.2.3 故障维修阶段

5.2.4 失效更换阶段

5.3 燃气管网可靠性分级管理理念

5.3.1 燃气管网分级管理内涵

5.3.2 燃气管网分级管理方法

5.3.3 燃气管网分级管理目标

5.4 基于可靠性分析的管网管理

5.4.1 燃气管网的可靠性分析

5.4.2 燃气管网可靠性管理的应用

5.4.3 燃气管网事故应急预案

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

6.3 创新性描述

致谢

参考文献

附录A 实例分析的供气系统气源与燃气用户的信息

附录B 新城区管线高后果管段计算结果

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

在线阅读全文下载
在线阅读全文下载