Fuzhan Nasiri说道：“数据驱动模型能使你更接近现实世界中正在发生的事实。” (图片来源：康考迪亚大学)
在加拿大，石油与天然气运输管道问题已然成为了一个两极化的议题，但无论是支持者还是反对者都一致认为：管道越安全越好。
不幸的是，完整性和安全性是北美管道基础设施的一个持续性的严重问题。美国运输部（US Department of Transportation, DOT）称，自2002年以来，该国已有超过一万起管道故障。监测在加拿大和美国纵横交错的数千公里管线的安全需要复杂的安全措施，会耗费很高的人力成本和劳动强度。
在近期发表于Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice期刊的一篇论文中，康科迪亚大学和香港理工大学的研究人员研究了工业界和学术界目前用于预测管道故障的方法及其局限性。
吉娜·科迪工程和计算机科学学院(Gina Cody School of Engineering and Computer Science)的建筑、土木工程和环境工程系副教授Fuzhan Nasiri表示：“在许多现有的法规和做法中，重点都放在了问题所带来的后果上。”
“一旦出现故障，调查人员通常会查看管道的设计标准。但他们往往忽视管道操作方面的问题，以及如何维护管道，从而尽量减少风险。”Nasiri介绍道，他是可持续能源与基础设施系统工程实验室的负责人，与他的博士生Kimiya Zakikhani以及香港科技大学的教授Tarek Zayed一起，均为该论文的共同作者。
研究人员确定了五种故障类型：由设计、材料或建筑缺陷所造成的机械故障；由于失误以及机器失常所带来的操作故障；自然灾害造成的损坏，如地震、侵蚀、霜冻或闪电；第三方所造成的故障，即由个人或团体无意或故意造成的损害；以及腐蚀故障，即由于管道金属因环境影响或石油和天然气杂质所造成的酸性腐蚀而导致的恶化。最后一类故障是最常见且最能够直接缓解的故障。
Nasiri和他的同事们发现，有关管道故障的现有学术文献和行业惯例需要围绕可用的维护数据进一步发展。他们认为，通过DOT的管道和危险材料安全管理局(Pipeline and Hazardous Materials Safety Administratio)所获取的大量管道故障数据可以在评估过程中用来对人工管内监测进行补充。
这些预测模型基于几十年的数据，涵盖了从管道直径到金属厚度、压力、平均温度变化、位置和失效时间等各方面，可以提供故障模式。这些措施可用来精简整体安全评估程序，并大大减低成本。
Nasiri说：“我们可以根据过去发生的事情来分辨管道恶化的趋势与模式。而且你可以假设管道将来也会遵循这些模式，但需要在气候和操作条件方面进行一定的调整。这是一个概率模型：通过给定的变量，例如位置和操作参数以及预期的气候特征，我们可以预测在一定时间内腐蚀的总体几率。”
他补充说道，理想情况下，这些模型在全行业范围内应该是一致的，并且在管道所有权变化的情况下是可以转移使用的，所以像他这样的研究可能会影响行业实践。
他介绍道：“基于可靠性理论建立的故障预测模型应该符合现实。使用历史数据(通过调整)可以让你更接近实际发生的事情。”
“这些模型可以缩小与期望值之间的差距，因此规划者和操作者都能更好地了解在管道结构变化过程中所能看到的东西。”
作者：Patrick Lejtenyi
翻译：汪亚及
审校：郝豪
引进来源：康考迪亚大学
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