管道运行压力的获取方法、装置及计算机可读存储介质与流程

1.本技术实施例涉及油气管道安全技术领域，特别涉及一种管道运行压力的获取方法、装置及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.近年来，油气管道发生泄漏、爆炸事件较多，尤其是处在人口密集型高后果区的高强钢、大口径、高压力的输气管道，一旦发生泄漏爆炸，会造成严重的安全、环保事故，人员伤亡和经济损失巨大。由此可见，准确预测管道风险，确定合理的管道运行压力，对保障管道安全至关重要。
3.在相关技术中，在管道(管段)失效复产时重新确定管道运行压力，一种方法是将管道运行压力降低为管道失效时的80％，或者降到失效前五年内管道实际最高运行压力的80％。另一种方法是通过水压试验确定管道运行压力，也即通过水压试验确定管道发生失效时的水压试验压力，将水压试验压力的80％作为管道复产允许的最大运行压力，也即作为获取的管道运行压力。
4.由于上述第一种方法偏重主观性要求，准确性不高，仍存在较高的管道运行风险。上述第二种方法需要利用水源，试验操作复杂，效率较低。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种管道运行压力的获取方法、装置及计算机可读存储介质，能够提高获取管道运行压力的准确性，提高获取效率，降低管道运行风险。所述技术方案如下：
6.一方面，提供了一种管道运行压力的获取方法，所述方法包括：
7.根据目标管道在一个或多个高后果区内对应的特殊焊口密度，以及所述目标管道与所述一个或多个高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定至少一个第一预测值，所述人员高密度区域是指人员数量大于参考数量的区域；
8.根据所述至少一个第一预测值，确定所述目标管道的管道运行压力。
9.可选地，所述根据目标管道在一个或多个高后果区内对应的特殊焊口密度，以及所述目标管道与所述一个或多个高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定至少一个第一预测值，包括：
10.对于所述一个或多个高后果区中的任一高后果区，根据所述目标管道的管道设计压力和管径，确定第一着火半径、第一致死半径和第一潜在影响半径；
11.根据所述第一着火半径、所述第一致死半径和所述第一潜在影响半径，以及所述目标管道与所述任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定第一伤亡人数等级；
12.根据所述第一伤亡人数等级与所述目标管道在所述任一高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一管道风险等级；
13.如果所述第一管道风险等级达到参考风险级别，则根据所述目标管道的管径，以
及所述目标管道与所述任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定一个第一预测值。
14.可选地，所述根据所述第一伤亡人数等级与所述目标管道在所述任一高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一管道风险等级，包括：
15.根据所述目标管道在所述任一高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一特殊焊口密度等级；
16.获取风险矩阵，所述风险矩阵用于表示特殊焊口密度等级、伤亡人数等级与管道风险等级之间的映射关系；
17.从所述风险矩阵中，获取与所述第一伤亡人数等级和所述第一特殊焊口密度等级对应的管道风险等级，作为所述第一管道风险等级。
18.可选地，所述根据所述目标管道的管径，以及所述目标管道与所述任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定一个第一预测值，包括：
19.根据所述目标管道与所述任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定目标伤亡半径，所述目标伤亡半径满足使所述目标管道的管道风险等级低于所述第一管道风险等级；
20.根据所述目标伤亡半径和所述目标管道的管径，确定一个第一预测值。
21.可选地，所述根据所述第一伤亡人数等级与所述目标管道在所述任一高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一管道风险等级之后，还包括：
22.如果所述第一管道风险等级未达到所述参考风险级别，则将所述目标管道的管道设计压力确定为一个第一预测值。
23.可选地，所述根据所述至少一个第一预测值，确定所述目标管道的管道运行压力之前，还包括：
24.获取第二预测值、第三预测值和第四预测值中的至少一者；
25.所述根据所述至少一个第一预测值，确定所述目标管道的管道运行压力，包括：
26.根据所述至少一个第一预测值，以及所述第二预测值、所述第三预测值、和所述第四预测值中的至少一者，确定所述目标管道的管道运行压力；
27.其中，所述第二预测值根据所述目标管道在一个或多个第一高后果区中的每个第一高后果区内对应的管道设计系数和管道壁厚确定，所述一个或多个第一高后果区为所述一个或多个高后果区中对应的地区等级升级的高后果区；
28.所述第三预测值根据所述目标管道在所述一个或多个高后果区中的每个高后果区内对应的缺陷焊口信息确定；
29.所述第四预测值根据所述目标管道的历史失效整改信息和管道设计压力确定。
30.另一方面，提供了一种管道运行压力的获取装置，所述装置包括：
31.第一确定模块，用于根据目标管道在一个或多个高后果区内对应的特殊焊口密度，以及所述目标管道与所述一个或多个高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定至少一个第一预测值，所述人员高密度区域是指人员数量大于参考数量的区域；
32.第二确定模块，用于根据所述至少一个第一预测值，确定所述目标管道的管道运行压力。
33.可选地，所述第一确定模块包括：
34.第一确定单元，用于对于所述一个或多个高后果区中的任一高后果区，根据所述目标管道的管道设计压力和管径，确定第一着火半径、第一致死半径和第一潜在影响半径；
35.第二确定单元，用于根据所述第一着火半径、所述第一致死半径和所述第一潜在影响半径，以及所述目标管道与所述任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定第一伤亡人数等级；
36.第三确定单元，用于根据所述第一伤亡人数等级与所述目标管道在所述任一高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一管道风险等级；
37.第四确定单元，用于如果所述第一管道风险等级达到参考风险级别，则根据所述目标管道的管径，以及所述目标管道与所述任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定一个第一预测值。
38.可选地，所述第三确定单元包括：
39.第一确定子单元，用于根据所述目标管道在所述任一高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一特殊焊口密度等级；
40.第一获取子单元，用于获取风险矩阵，所述风险矩阵用于表示特殊焊口密度等级、伤亡人数等级与管道风险等级之间的映射关系；
41.第二获取子单元，用于从所述风险矩阵中，获取与所述第一伤亡人数等级和所述第一特殊焊口密度等级对应的管道风险等级，作为所述第一管道风险等级。
42.可选地，所述第四确定单元包括：
43.第一确定子单元，用于根据所述目标管道与所述任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定目标伤亡半径，所述目标伤亡半径满足使所述目标管道的管道风险等级低于所述第一管道风险等级；
44.第二获取子单元，用于根据所述目标伤亡半径和所述目标管道的管径，确定一个第一预测值。
45.可选地，所述第一确定模块还包括：
46.第五确定单元，用于如果所述第一管道风险等级未达到所述参考风险级别，则将所述目标管道的管道设计压力确定为一个第一预测值。
47.可选地，所述装置还包括：
48.获取模块，用于获取第二预测值、第三预测值和第四预测值中的至少一者；
49.所述第二确定模块包括：
50.第六确定单元，用于根据所述至少一个第一预测值，以及所述第二预测值、所述第三预测值、和所述第四预测值中的至少一者，确定所述目标管道的管道运行压力；
51.其中，所述第二预测值根据所述目标管道在一个或多个第一高后果区中的每个第一高后果区内对应的管道设计系数和管道壁厚确定，所述一个或多个第一高后果区为所述一个或多个高后果区中对应的地区等级升级的高后果区；
52.所述第三预测值根据所述目标管道在所述一个或多个高后果区中的每个高后果区内对应的缺陷焊口信息确定；
53.所述第四预测值根据所述目标管道的历史失效整改信息和管道设计压力确定。
54.另一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的
通信，所述存储器用于存放计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器上所存放的程序，以实现上述所述的管道运行压力的获取方法的步骤。
55.另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的管道运行压力的获取方法的步骤。
56.另一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述所述的管道运行压力的获取方法的步骤。
57.本技术实施例提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：
58.在本技术实施例中，考虑目标管道在高后果区内对应的特殊焊口密度，以及高后果区内的人员高密度区域与目标管道之间的距离，来确定管道运行压力，由此可见，本方案考虑的因素更加符合目标管道的实际情况，而非主观性确定管道运行压力，提高了获取管道运行压力的准确性，为管道运行及风险管控提供了可靠的技术支撑。另外，本方案无需进行复杂的实验，提高了管道运行压力的获取效率。
附图说明
59.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
60.图1是本技术实施例提供的一种管道运行压力的获取方法的流程图；
61.图2是本技术实施例提供的另一种管道运行压力的获取方法的流程图；
62.图3是本技术实施例提供的一种管道运行压力的获取装置的结构示意图；
63.图4是本技术实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
64.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
65.首先对本技术实施例设计的一些专业术语和部分名词进行解释。
66.高后果区：根据国家或者地区规范等判定目标管道所在区域是否是高后果区，以及高后果区的分级。例如，根据国标gb32167中高后果区管段识别分级表进行判定和分级。高后果区表示管道一旦发生危险，损失程度较高的区域，也即管道泄漏后可能对公众和环境造成较大不良影响的区域。
67.地区等级：根据国家或者地区规范等对目标管道所在区域进行地区等级划分。例如，根据gb50251中的规定，按照管道沿线居民户数和/或建筑物的密集程度，划分为四个地区等级。
68.高后果区的地区等级升级：即高后果区所在区域的地区等级升级。假设地区等级分为一级、二级、三级和四级，高后果区的地区等级升级如二级升为三级，三级升为四级。
69.特殊焊口：包括管道组装时形成的与弯头相连的焊口、与阀组相连的焊口及异径管接口、底片存疑焊口、疑似黑口、变壁厚口、返修口等焊口。在管道建设、返修等过程中，记
录管道上每个焊口的相关信息，包括是否为特殊焊口，根据记录即能获取到目标管道上特殊焊口的相关信息。
70.着火半径：用于表示管道破裂起火后热辐射通量达到37.5kw/m2(千瓦每平米)及以上的区域。该区域内无防护人员暴露1分钟的致死概率为100％、10秒致死概率为1％，且在无火焰情况下短时间会造成可燃物着火。简化的经验公式为公式(1)：
[0071][0072]
其中，r为着火半径，单位m(米)；p为管道运行压力，单位mpa(兆帕)，d为管径，单位m。
[0073]
致死半径：用于表示管道破裂起火后热辐射通量达到25kw/m2及以上的区域。，该区域内无防护人员暴露1分钟的致死概率为100％、10秒会造成严重烧伤。简化的经验公式为公式(2)：
[0074][0075]
潜在影响半径：用于表示管道破裂起火后热辐射通量达到15.8kw/m2及以上的区域。该区域内无防护人员暴露30秒的致死概率为1％。简化的经验公式为公式(3)：
[0076][0077]
接下来对本技术实施例提供的管道运行压力的获取方法进行详细的解释说明。
[0078]
图1是本技术实施例提供的一种管道运行压力的获取方法的流程图。可选地，该方法应用于计算机设备，请参考图1，该方法包括如下步骤。
[0079]
步骤101：根据目标管道在一个或多个高后果区内对应的特殊焊口密度，以及目标管道与该一个或多个高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定至少一个第一预测值。
[0080]
由于考虑到目标管道一旦发生泄漏、爆炸等对周边人员影响很严重的高后果区，而目标管道上特殊焊口的密集程度是影响目标管道安全运行的一个要素，因此，在本技术实施例中，根据目标管道在一个或多个高后果区内对应的特殊焊口密度，以及目标管道与该一个或多个高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定至少一个第一预测值。
[0081]
其中，人员高密度区域是指人员数量大于参考数量的区域。人员数量可以以人数表示，也可以以户数表示。当以户数表示时，人员高密度区域是指户数大于参考户数的区域。参考数量以及参考户数可基于经验设置，本技术实施例对此不进行限定。
[0082]
在本技术实施例中，高后果区内对应的特殊焊口密度越高，说明目标管道本身存在的风险较高，这样，目标管道的管道运行压力应该相对减小，以降低管道运行风险。高后果区内的人员密度越高，说明目标管道一旦发生泄漏、爆炸等事件，损失程度就越高，这样，目标管道的管道运行压力也应该相对较小，以降低管道运行风险。
[0083]
可选地，对于该一个或多个高后果区中的任一个高后果区，根据目标管道在该高后果区内对应的特殊焊口密度，以及目标管道与该高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定一个第一预测值。如果目标管道所在区域内有多个高后果区，那么每个高后果区对应一个第一预测值，该至少一个预测值是指该多个高后果区对应的多个第一预测值。或者，不同的高后果区对应的第一预测值可能相同，该至少一个第一预测值是指对该多个第一预
测值进行去重之后的第一预测值。
[0084]
需要说明的是，在本技术实施例中，根据目标管道在一个或多个高后果区内对应的特殊焊口密度，以及目标管道与该一个或多个高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定至少一个第一预测值的实现方式有很多。接下来以该一个或多个高后果区中的任一高后果区为例，详细介绍确定第一预测值的一种实现方式。对于多个高后果区中的其他高后果区，可以参考以下相关介绍来确定对应的第一预测值。
[0085]
在本技术实施例中，对于该一个或多个高后果区中的任一高后果区，根据目标管道的管道设计压力和管径，确定第一着火半径、第一致死半径和第一潜在影响半径。根据第一着火半径、第一致死半径和第一潜在影响半径，以及目标管道与该高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定第一伤亡人数等级。根据第一伤亡人数等级与目标管道在该高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一管道风险等级。如果第一管道风险等级达到参考风险级别，则根据目标管道的管径，以及目标管道与该高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定一个第一预测值。
[0086]
对于该高后果区，依据前述对着火半径、致死半径和潜在影响半径的相关介绍，根据目标管道的管道设计压力和管径，分别基于公式(1)、公式(2)和公式(3)计算出第一着火半径、第一致死半径和第一潜在影响半径。
[0087]
示例性地，假设目标管道为管道a，管道a的管道设计压力为10mpa，管径为1016m，则基于公式计算出来的第一着火半径为205m，第一致死半径为250m，第一潜在影响半径为318m。
[0088]
在本技术实施例中，预先存储有高后果区内伤亡人数半径、参考户数与伤亡人数等级的对应关系。从该对应关系中，根据第一着火半径、第一致死半径和第一潜在影响半径，以及目标管道与该高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定第一伤亡人数等级。示例性地，该对应关系如表1所示，假设第一着火半径为205m，第一致死半径为250m，第一潜在影响半径为318m，目标管道与该高后果区内的人员高密度区域之间的距离为100米，那么根据表1可知，该高后果区属于1/2着火半径内存在人员高密度区域(如表1中所示的特定场所i或四层及四层以上楼房普遍集中的区域)，根据表1可知第一伤亡人数等级为高。需要说明的是，表1并不用于限制本技术实施例。
[0089]
表1
[0090]
[0091]
在本技术实施例中，根据第一伤亡人数等级与目标管道在该高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一管道风险等级的一种实现方式为：根据目标管道在该高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一特殊焊口密度等级。获取风险矩阵，从风险矩阵中，获取与第一伤亡人数等级和第一特殊焊口密度等级对应的管道风险等级，作为第一管道风险等级。其中，风险矩阵用于表示特殊焊口密度等级、伤亡人数等级与管道风险等级之间的映射关系。
[0092]
示例性地，该高后果区内对应的特殊焊口密度＝特殊焊口道数/高后果区管段长度，特殊焊口密度的单位为道/km，其中，特殊焊口道数＝底片存疑焊口道数 疑似黑口道数 弯头连接口道数 变壁厚口道数 连头口道数 返修口道数。假设管道a对应的高后果区管段长度为6.4km，特殊焊口道数为160道，那么该高后果区内对应的特殊焊口密度为25道/km。
[0093]
在本技术实施例中，不同的特殊焊口密度对应不同的特殊焊口密度等级，预先存储特殊焊口密度和特殊焊口密度等级的对应关系。根据该高后果区对应的特殊焊口密度和该对应关系，确定第一特殊焊口密度等级。
[0094]
示例性地，表2为本技术实施例提供的一种特殊焊口密度的等级划分表，如表2所示，假设该高后果区内对应的特殊焊口密度为25道/km，那么第一特殊焊口密度等级为中。需要说明的是，表2并不用于限制本技术实施例。
[0095]
表2
[0096]
序号高后果区内特殊焊口密度(道/km)等级140＜密度高230＜密度≤40较高320＜密度≤30中410＜密度≤20较低50≤密度≤10低
[0097]
在本技术实施例中，预先存储有风险矩阵，风险矩阵用于表示特殊焊口密度等级、伤亡人数等级与管道风险等级之间的映射关系。那么，获取风险矩阵，从风险矩阵中，获取与第一伤亡人数等级和第一特殊焊口密度等级对应的管道风险等级，作为第一管道风险等级。
[0098]
示例性地，表3是本技术实施例提供的一种风险矩阵，参见表3，将管道风险等级划分为三个级别，分别为低、中、高。假设第一伤亡人数等级为高，第一特殊焊口密度等级为中，那么第一管道风险等级为高。
[0099]
表3
[0100][0101][0102]
需要说明的是，表3并不用于限制本技术实施例，管道风险等级也可以被划分为任意多个级别，例如划分为五个级别，分别为低、中低、中、中高、高。
[0103]
在本技术实施例中，管道设计压力是初期规划目标管道时设计的运行压力，随着管道实际运行，目标管道会发生损耗，仍以管道设计压力来运行管道的话，管道运行风险较大。第一管道风险等级是在管道设计压力的条件下确定的，如果第一管道风险等级达到参考风险级别，说明仍以管道设计压力运行管道的话，风险很高，此时需要考虑人员高密度区域的距离，来确定第一预测值。
[0104]
可选地，在一些实施例中，参考风险级别为高风险级别。在另一些实施例中，参考风险级别也可以为中高风险级别。
[0105]
示例性地，通过不断降低管道运行压力，直至根据降低后的管道运行压力，基于前述相同的方法确定的目标管道的管道风险等级低于第一管道风险等级为止，将最后一次降低后的管道运行压力确定为第一预测值。
[0106]
或者，考虑到已知目标管道与该高后果区内的人员高密度区域之间的距离，可以根据该距离，确定一个目标伤亡半径，根据该目标伤亡半径，确定一个第一预测值，使最终的管道风险等级低于第一管道风险等级。
[0107]
也即是，根据目标管道与该高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定目标伤亡半径，根据目标伤亡半径和目标管道的管径，确定一个第一预测值。其中，目标伤亡半径满足使目标管道的管道风险等级低于第一管道风险等级。
[0108]
示例性地，以表1、表2和表3为例，假设目标管道的管径为1016m，第一特殊焊口密度等级为中，第一伤亡人数等级为高，第一管道风险等级为高。为了使目标管道的管道风险等级低于第一管道风险等级，也即将目标管道的管道风险等级下降为中或低，伤亡人数等级需要对应下降为中、较低或低。假设目标管道与该高后果区内的人员高密度区域之间的距离为102m，参见表1，为了使伤亡人数等级至少下降为中，那么，需要调整着火半径小于102m。假设确定目标伤亡半径为100m，将着火半径调整为等于目标伤亡半径，也即将着火半径调整为100m，则根据公式(1)计算出管道运行压力为2.36mpa，那么将2.36mpa确定为一个
第一预测值。
[0109]
在本技术实施例中，如果第一管道风险等级未达到参考风险级别，则将目标管道的管道设计压力确定为一个第一预测值。也即是，以管道设计压力继续运行目标管道的话，目标管道存在的运行风险较低。
[0110]
步骤102：根据该至少一个第一预测值，确定目标管道的管道运行压力。
[0111]
在本技术实施例中，在确定该至少一个第一预测值之后，根据该至少一个第一预测值，确定目标管道的管道运行压力。示例性地，将该至少一个第一预测值中的最小值，确定为目标管道的管道运行压力。或者，将该至少一个第一预测值的平均值，确定为目标管道的管道运行压力。
[0112]
可选地，除了以上介绍的根据至少一个第一预测值确定管道运行压力之外，本技术实施例还能够参考第二预测值、第三预测值和第四预测值中的至少一者，与该至少一个第一预测值共同用于确定管道运行压力。
[0113]
也即是，根据该至少一个第一预测值，确定目标管道的管道运行压力之前，还能够获取第二预测值、第三预测值和第四预测值中的至少一者。在确定该至少一个第一预测值之后，根据至少一个第一预测值，以及第二预测值、第三预测值、和第四预测值中的至少一者，确定目标管道的管道运行压力。
[0114]
其中，第二预测值根据目标管道在一个或多个第一高后果区中的每个第一高后果区内对应的管道设计系数和管道壁厚确定，该一个或多个第一高后果区为上述一个或多个高后果区中对应的地区等级升级的高后果区。第三预测值根据目标管道在该一个或多个高后果区中的每个高后果区内对应的缺陷焊口信息确定。第四预测值根据目标管道的历史失效整改信息和管道设计压力确定。
[0115]
示例性地，假设综合考虑第一预测值、第二预测值、第三预测值和第四预测值，那么，将该至少一个第一预测值，以及第二预测值、第三预测值和第四预测值中的最小值，确定为目标管道的管道运行压力。
[0116]
接下来，分别对上述第二预测值、第三预测值和第四预测值的确定方法进行介绍。
[0117]
首先介绍确定第二预测值的方法。在本技术实施例中，地区等级被分为多个等级，例如地区等级按照gb50251被分为一级、二级、三级和四级，考虑到如果一个高后果区对应的地区等级升级，例如二级升为三级，或三级升为四级，则说明目标管道在该高后果区的管道运行风险提高，在这种情况下，需要重新确定目标管道的管道运行压力，以降低管道运行风险。可选地，通过对比设计施工资料和高后果区识别工作中辨识的实际地区等级，识别发生地区等级升级的高后果区。
[0118]
在本技术实施例中，根据目标管道在一个或多个第一高后果区中的每个第一高后果区内对应的管道设计系数和管道壁厚，确定第二预测值。其中，该一个或多个第一高后果区为一个或多个高后果区中对应的地区等级升级的高后果区。
[0119]
示例性地，对于目标管道所在的一个或多个高后果区中任一个地区等级升级的高后果区，也即对于任一个第一高后果区，获取目标管道在第一高后果区的管道壁厚(当前壁厚)和管道设计系数，根据gb50251中的相关公式计算在该管道壁厚和管道设计系数下的管道运行压力，得到一个第二参考预测值。如果存在多个第一高后果区，那么，得到多个第二参考预测值。将该多个第二参考预测值中的最小值确定为第二预测值，或者，将该多个第二
参考预测值的平均值确定为第二预测值。
[0120]
示例性地，排查管道a所在高后果区的实际情况，相比于建设期的地区等级，有1处高后果区因管道运营期新增人员密集场所导致地区等级由二级升到三级，则根据当前地区等级对应的管道设计系数和目标管道的管道壁厚等参数，依据gb50251推算出目标管道当前最大允许运行压力为8.33mpa，将8.33mpa作为第二预测值。
[0121]
其次介绍第三预测值的确定方法。在本技术实施例中，根据目标管道在该一个或多个高后果区中的每个高后果区内对应的缺陷焊口信息，确定第三预测值。也即是，考虑到目标管道在高后果区内存在的缺陷焊口的管道运行中的安全隐患，所以根据缺陷焊口信息来确定目标管道的管道运行压力，以降低管道运行风险。
[0122]
在本技术实施例中，获取目标管道在该一个或多个高后果区中的每个高后果区内对应的缺陷信息，结合工程适用性评价方法，确定缺陷焊口的最小安全压力，将最小安全压力作为第三预测值。其中，工程适用性评价方法包括如下一些步骤：
[0123]
1、将建设期射线底片复评，漏磁内检测，以及开挖后无损检测报告的环焊缝缺欠/缺陷数据，归一化处理后作为步骤3中缺陷适用性评价模型的输入参数。其中，无损检测的方式包括射线检测、超声检测、paut(相控阵超声检测)、tofd(飞行时间绕射)等，归一化即是将不同检测方式的数据，按照步骤3评价方法中参数的要求进行统一化处理，以得到满足评价要求的参数和信息。
[0124]
2、判定缺陷类型。依据缺陷检出情况，将圆形缺欠(点状气孔、点状夹渣)、内凹、烧穿等归为体积型缺陷，裂纹、未熔合、未焊透、咬边、条形缺欠(条形气孔、条形夹渣)等归为平面型缺陷。
[0125]
3、选择缺陷适用性评价模型对缺陷焊口进行评价。体积型缺陷，仅考虑塑性失效模式，采用kastner方法进行评价，得出体积型缺陷对应的失效压力。平面型缺陷，考虑塑性失效和断裂失效模式，采用fad(failure assessment diagram，失效评定图)进行评价，得出平面型缺陷对应的失效压力。体积型缺陷和平面型缺陷对应的失效压力中的最小值，作为后续确定第三预测值的参考最大运行压力。也即是，计算每个缺陷焊口的失效压力，取最低值作为参考最大运行压力，第三预测值不超过参考最大运行压力，保证安全。
[0126]
4、获取目标管道的管材参数，包括屈服强度、抗拉强度、断裂韧性等。根据标准gb/t 19624-2004中5.5.2确定材料性能数据的原则，确定管材参数，力学性能参数以实测值为主。
[0127]
5、量化缺陷尺寸。在步骤1的无损检测结果中，若已知缺陷长度、深度尺寸(高度)的缺陷焊口，依据检测结果取值。对于深度尺寸缺失的缺陷焊口，按照下述步骤5.1至5.7所示的规则进行合理假设取值，作为这些缺陷焊口的深度尺寸。
[0128]
6、载荷分析，确定运行压力、温度变化、外载引起的轴向载荷、焊接残余应力等。其中，根据适用性评价标准bs 7910:2013、sy/t 6477-2017、gb/t19624-2004、api 579-1 2016等规定，考虑到环焊缝为多层焊接，每一层焊接都对上一层有热处理作用，且危害性环焊缝缺陷多位于根焊层，因此评价中统一选择40％的屈服强度作为焊接残余应力。
[0129]
其中，步骤5包括如下步骤5.1至步骤5.7：
[0130]
5.1、量化点状气孔、点状夹渣等圆形缺欠，根据sy/t 4109-2013《石油天然气钢质管道无损检测》第4.18.3条款规定，根据表4换算圆形缺欠的点数，再根据缺欠点数进行底
片评级，折算后设定气孔等圆形缺欠的长度、高度尺寸，高度不超过焊层厚度，如3mm(毫米)。
[0131]
表4
[0132][0133]
5.2、量化焊缝内凹、烧穿缺陷，根据sy/t 4109-2013《石油天然气钢质管道无损检测》第4.18.9、第4.18.10条款规定，对于iii级和iv级底片的内凹、烧穿，高度取最大余高允许值，如2mm，长度按照无损检测长度取值。
[0134]
5.3、量化咬边缺陷，根据sy/t 4109-2013《石油天然气钢质管道无损检测》第4.18.11条款规定，咬边高度取最大余高允许值，如2mm，长度按照无损检测长度取值。
[0135]
5.4、量化条形气孔、条形夹渣等条形缺欠，根据sy/t 4109-2013《石油天然气钢质管道无损检测》第4.18.4条款规定，条形缺欠的高度最大不超过焊层厚度，例如高度取焊层厚度，如3mm，长度按照无损检测长度取值。
[0136]
5.5、量化未熔合/未焊透缺陷，根据sy/t 4109-2013《石油天然气钢质管道无损检测》第4.18.5～第4.18.8条款规定，未熔合/未焊透的缺陷焊口的深度设定为根焊层厚度，如3.2mm，长度按照无损检测长度取值；
[0137]
5.6、量化线性影像，如果评片人员无法判别缺陷结果的线性影像，则深度假设为一个焊道厚度，长度根据检测结果取值；
[0138]
5.7、量化开口缺陷、埋藏缺陷，取根焊厚度(如3.2mm)作为开口缺陷的深度，埋藏缺陷取填充焊道厚度作为埋藏缺陷的深度，如3mm，长度根据检测结果取值。
[0139]
通过以上步骤1至步骤6之后，按照适用性评价方法确定全部缺陷焊口的最小安全压力，将最小安全压力作为第三预测值。
[0140]
示例性地，排查管道a所在高后果区内的缺陷焊口。对20道存疑焊口进行底片复审和开挖检测，采用超声、射线、tofd、paut等方法进行检测，共发现缺陷焊口80处。之后执行下述步骤1至步骤6：
[0141]
1、将各种检测方式的缺陷数据进行归一化处理，得到后续缺陷适用性评价模型的输入参数。
[0142]
2、对这80处缺陷焊口进行分类，存在烧穿、圆形缺欠(点状气孔、点状夹渣)等20处体积型缺陷，未熔合、条形缺欠(条形气孔、条形夹渣)等60处平面型缺陷；
[0143]
3、对这20处体积型缺陷，采用kastner方法进行评价，得到每个体积型缺陷的失效压力。对这60处平面型缺陷，采用fad进行评价，得到每个平面型缺陷的失效压力。取这80处缺陷焊口的失效压力的最小值，作为最大参考运行压力。
[0144]
4、通过拉伸性能测试和夏比冲击性能测试，获取管材力学性能参数的实测值。
[0145]
5、量化缺陷尺寸。底片复审或无损检测结果中，已知缺陷长度、深度尺寸(高度)的缺陷焊口，依据复审和检测结果取值。在深度尺寸缺失情况下，管道a中的圆形缺欠根据表4换算成圆形缺欠的点数，再根据缺欠点数进行底片评级，折算后设定气孔等圆形缺欠的长度、高度，高度不超过焊层厚度(如3mm)。本次报告的烧穿、未熔合、条缺长度取无损检测报
告值，高度取一个焊道厚度(如3mm)。
[0146]
6、体积型环焊缝缺陷的载荷，选择40％的屈服强度作为焊接残余应力，最大轴向载荷为101mpa。
[0147]
综合上述步骤1至步骤6得到的数据，对a管段的体积型环焊缝缺陷，在载荷取1.39安全系数的情况下，3种工况(即管道内压分别取6、7、10mpa)下评价所有体积型缺陷均可接受，而有一些平面型缺陷评价为不可接受。管道内压10mpa时，有2道环焊缝评价为不可接受。管道内压7mpa时，有1道环焊缝评价为不可接受，管道内压6mpa时，所有缺陷评价均可接受。因此缺陷适用性评价确定的管道运行压力为6mpa，也即第三预测值为6mpa。
[0148]
最后对确定第四预测值的方法进行介绍。在本技术实施例中，考虑到目标管道的整改状况对管道安全运行有一定影响，因此，根据目标管道的历史失效整改信息和管道设计压力，确定第四预测值。
[0149]
在本技术实施例中，如果历史失效整改信息为表示未完成整改，则根据第一限制比例和目标管道的管道设计压力，得到第四预测值。如果历史失效整改信息为表示已完成整改，则根据第二限制比例和目标管道的管道设计压力，得到第四预测值。其中，第二限制比例大于第一限制比例。
[0150]
示例性地，统计目标管道发生过的较大失效、泄露事故，近5年内发生过管道焊缝失效事故的天然气管线，且在改线、缺陷修复等有效整改措施完成前，按照管道设计压力的40％，确定管道运行压力的预测值；整改完成后，按照管道设计压力的80％，确定管道运行压力的预测值。也即是，第一限制比例为40％，如果历史失效整改信息为表示未完成整改，则将目标管道的管道设计压力的40％，确定为第四预测值。如果历史失效整改信息为表示已整改，则将目标管道的管道设计压力的80％，确定为第四预测值。假设目标管道的管道设计压力为10mpa，且目标管道未完成整改，则第四预测值为4mpa。
[0151]
在本技术实施例中，在综合考虑各方面因素的情况下，通过以上介绍的方法确定第一预测值、第二预测值、第三预测值和第四预测值，选择第一预测值、第二预测值、第三预测值和第四预测值中的最小值，作为目标管道的管道运行压力。示例性地，第一预测值为2.36mpa，第二预测值为8.33mpa，第三预测值为6mpa，第四预测值为4mpa，因此，为了管道运行安全，取最小值2.36mpa作为目标管道的管道运行压力，也即作为目标管道最大允许运行压力。
[0152]
在综合考虑各方面因素的情况下，获取目标管道的管道运行压力的方法，可以视为一种基于风险的管道运行压力综合分析方法，结合目标管道当前较突出的内、外在风险，基于高后果区的地区等级升级排查(确定第二预测值)、对高后果区内缺陷焊口的缺陷适用性评价(确定第三预测值)、管道失效事故分析(确定第四预测值)，以及高后果区内特殊焊口密度等级与伤亡人数等级的风险矩阵(确定第一预测值)等，对目标管道进行管道综合风险分析，确定最大允许的管道运行压力。由此可见，该方案进一步提高了获取管道运行压力时考虑因素的全面性，以及提高了获取管道运行压力的准确性，更符合管道实际运行情况，为管道运行及风险管控提供了可靠的技术支撑，具有广泛的应用前景。
[0153]
需要说明的是，本技术实施例中确定第一预测值、第二预测值、第三预测值和第四预测值的步骤的先后顺序可以进行适当调整，各个步骤也可以根据情况进行相应增减，本技术实施例均不限定。也即是，上述所有可选技术方案，均可按照任意结合形成本技术的可
选实施例，本技术实施例对此不再一一赘述。
[0154]
可选地，在确定目标管道的管道运行压力之后，按照该运行压力实际运行目标管道，以测试所确定的管道运行压力是否满足目标管道的实际运行要求。如果所确定的管道运行压力满足实际运行要求，则以该运行压力运行目标管道即可。如果所确定的管道运行压力不满足实际运行要求，则采取管道缺陷修复等风险管控措施，之后再根据前述介绍的方法重新确定管道运行压力，直至满足目标管道的实际运行要求为止。
[0155]
图2是本技术实施例提供的另一种管道运行压力的获取方法的流程图。参见图2，对于目标管道(例如待分析的天然气管道)，通过四种方法分别确定对应的预测值。这四种方法分别为：通过地区等级升级排查，核算当前壁厚下的管道运行压力的预测值；通过缺陷适用性评价，计算缺陷焊口的最小安全压力，作为满足缺陷焊口均可接受的管道运行压力的预测值；通过特殊焊口密度等级与伤亡人数等级矩阵(即风险矩阵，也即图2中的特殊焊口风险矩阵)，根据风险等级确定安全运行的管道运行压力的预测值；通过管道失效分析，统计失效整改情况确定管道运行压力的预测值。取这四种方法所确定的预测值中的最小值，作为目标管道的管道运行压力。可选地，按照该管道运行压力实际运行目标管道，判断该管道运行压力是否满足目标管道的实际运行压力。如果满足，则以该管道运行压力运行目标管道即可，如果不满足，则实施风险管控措施，之后再次进行管道运行压力分析，直至满足目标管道的实际运行要求为止。
[0156]
综上所述，在本技术实施例中，考虑目标管道在高后果区内对应的特殊焊口密度，以及高后果区内的人员高密度区域与目标管道之间的距离，来确定管道运行压力，由此可见，本方案考虑的因素更加符合目标管道的实际情况，而非主观性确定管道运行压力，提高了获取管道运行压力的准确性，为管道运行及风险管控提供了可靠的技术支撑。另外，本方案无需进行复杂的实验，提高了管道运行压力的获取效率。
[0157]
图3是本技术实施例提供的一种管道运行压力的获取装置300的结构示意图，该管道运行压力的获取装置300可以由软件、硬件或者两者的结合实现成为计算机设备的部分或者全部。请参考图3，该装置300包括：第一确定模块301和第二确定模块302。
[0158]
第一确定模块301，用于根据目标管道在一个或多个高后果区内对应的特殊焊口密度，以及目标管道与一个或多个高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定至少一个第一预测值，人员高密度区域是指人员数量大于参考数量的区域；
[0159]
第二确定模块302，用于根据至少一个第一预测值，确定目标管道的管道运行压力。
[0160]
可选地，第一确定模块301包括：
[0161]
第一确定单元，用于对于一个或多个高后果区中的任一高后果区，根据目标管道的管道设计压力和管径，确定第一着火半径、第一致死半径和第一潜在影响半径；
[0162]
第二确定单元，用于根据第一着火半径、第一致死半径和第一潜在影响半径，以及目标管道与任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定第一伤亡人数等级；
[0163]
第三确定单元，用于根据第一伤亡人数等级与目标管道在任一高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一管道风险等级；
[0164]
第四确定单元，用于如果第一管道风险等级达到参考风险级别，则根据目标管道的管径，以及目标管道与任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定一个第一预
测值。
[0165]
可选地，第三确定单元包括：
[0166]
第一确定子单元，用于根据目标管道在任一高后果区内对应的特殊焊口密度，确定第一特殊焊口密度等级；
[0167]
第一获取子单元，用于获取风险矩阵，风险矩阵用于表示特殊焊口密度等级、伤亡人数等级与管道风险等级之间的映射关系；
[0168]
第二获取子单元，用于从风险矩阵中，获取与第一伤亡人数等级和第一特殊焊口密度等级对应的管道风险等级，作为第一管道风险等级。
[0169]
可选地，第四确定单元包括：
[0170]
第一确定子单元，用于根据目标管道与任一高后果区内的人员高密度区域之间的距离，确定目标伤亡半径，目标伤亡半径满足使目标管道的管道风险等级低于第一管道风险等级；
[0171]
第二获取子单元，用于根据目标伤亡半径和目标管道的管径，确定一个第一预测值。
[0172]
可选地，第一确定模块还包括：
[0173]
第五确定单元，用于如果第一管道风险等级未达到参考风险级别，则将目标管道的管道设计压力确定为一个第一预测值。
[0174]
可选地，装置300还包括：
[0175]
获取模块，用于获取第二预测值、第三预测值和第四预测值中的至少一者；
[0176]
第二确定模块302包括：
[0177]
第六确定单元，用于根据至少一个第一预测值，以及第二预测值、第三预测值、和第四预测值中的至少一者，确定目标管道的管道运行压力；
[0178]
其中，第二预测值根据目标管道在一个或多个第一高后果区中的每个第一高后果区内对应的管道设计系数和管道壁厚确定，一个或多个第一高后果区为一个或多个高后果区中对应的地区等级升级的高后果区；
[0179]
第三预测值根据目标管道在一个或多个高后果区中的每个高后果区内对应的缺陷焊口信息确定；
[0180]
第四预测值根据目标管道的历史失效整改信息和管道设计压力确定。
[0181]
在本技术实施例中，考虑目标管道在高后果区内对应的特殊焊口密度，以及高后果区内的人员高密度区域与目标管道之间的距离，来确定管道运行压力，由此可见，本方案考虑的因素更加符合目标管道的实际情况，而非主观性确定管道运行压力，提高了获取管道运行压力的准确性，为管道运行及风险管控提供了可靠的技术支撑。另外，本方案无需进行复杂的实验，提高了管道运行压力的获取效率。
[0182]
需要说明的是：上述实施例提供的管道运行压力的获取装置在获取管道运行压力时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的管道运行压力的获取装置与管道运行压力的获取方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
[0183]
图4是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备400的结构示意图。该计算机设
备400可以为前述实施例中的计算机设备。具体来讲：
[0184]
计算机设备400包括cpu(central processing unit，中央处理器)401、包括ram(random access memory，随机存取存储器)402和rom(read-only memory，只读存储器)403的系统存储器404，以及连接系统存储器404和中央处理单元401的系统总线405。计算机设备400还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出系统(i/o系统)406，和用于存储操作系统413、应用程序414和其他程序模块415的大容量存储设备407。
[0185]
基本输入/输出系统406包括有用于显示信息的显示器408和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备409。其中显示器408和输入设备409都通过连接到系统总线405的输入输出控制器410连接到中央处理单元401。基本输入/输出系统406还可以包括输入输出控制器410以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入输出控制器410还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
[0186]
大容量存储设备407通过连接到系统总线405的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元401。大容量存储设备407及其相关联的计算机可读介质为计算机设备400提供非易失性存储。也就是说，大容量存储设备407可以包括诸如硬盘或者cd-rom驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
[0187]
不失一般性，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括ram、rom、eprom、eeprom、闪存或其他固态存储其技术，cd-rom、dvd或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器404和大容量存储设备407可以统称为存储器。
[0188]
根据本技术的各种实施例，计算机设备400还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即计算机设备400可以通过连接在系统总线405上的网络接口单元411连接到网络412，或者说，也可以使用网络接口单元411来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
[0189]
上述存储器还包括一个或者一个以上的程序，一个或者一个以上程序存储于存储器中，被配置由cpu执行。所述一个或者一个以上程序包含用于进行本技术实施例提供的管道运行压力的获取方法的指令。
[0190]
在一些实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中管道运行压力的获取方法的步骤。例如，所述计算机可读存储介质可以是rom、ram、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0191]
值得注意的是，本技术实施例提到的计算机可读存储介质可以为非易失性存储介质，换句话说，可以是非瞬时性存储介质。
[0192]
应当理解的是，实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。所述计算机指令可以存储在上述计算机可读存储介质中。
[0193]
也即是，在一些实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算
机上运行时，使得计算机执行上述所述的管道运行压力的获取方法的步骤。
[0194]
应当理解的是，本文提及的“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，为了便于清楚描述本技术实施例的技术方案，在本技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
[0195]
以上所述为本技术提供的实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。