学年校历
近期，我院崔淦教授团队围绕能源管道的安全可靠性评价和治理决策等方面取得多项重要成果。相关成果《A Bayesian Multi-Source Information Fusion Method for Latent-Corrosion State Identification and State Reliability Assessment of Buried Hydrogen Pipelines》、《A Bayesian competing-failure dynamic reliability framework for corrosion-driven leakage and rupture in buried hydrogen pipelines》和《A Shapley-Value Cooperative Game-Based Risk Decision Model for Natural Gas Pipeline Vulnerability》发表于《Reliability Engineering and System Safety》；《An evaluation method for pipeline corrosion risk index weighting in beach and sea oil fields based on combined weighting with improved hierarchical analysis and Bayesian networks》发表于《Applied Ocean Research》。其中，《Reliability Engineering and System Safety》是可靠性工程与系统安全领域的顶级国际期刊（SCI一区TOP，IF=13.7），《Applied Ocean Research》是海洋工程领域的重要国际期刊（SCI二区，IF=5.1）。论文第一作者均为2025级博士生王文滨，通讯作者为崔淦老师，中国石油大学（华东）为第一署名单位。上述研究得到了国家自然科学基金及山东省自然科学基金等项目资助。
（1）多源信息融合驱动的潜在腐蚀状态识别与状态可靠性评估
埋地输氢管道长期受到土壤、地下水、涂层退化、阴极保护偏差和运行波动等因素共同作用，现场检测监测信息又存在来源多样、频率不一和观测不完整等问题，难以依靠单一指标准确判断真实退化程度。针对这一问题，研究构建了贝叶斯多源信息融合状态空间模型，将检测监测、环境运行、腐蚀机理代理量及氢服役条件纳入统一概率框架，识别潜在腐蚀状态，并进一步评估下一季度的状态可靠性和安全裕度。工程案例表明，模型能够有效区分不同管段的退化水平，识别出的高腐蚀优先管段与历史异常参考管段完全一致。验证与不确定性分析进一步表明，多源信息融合能够改善状态识别并降低短期预测不确定性，为埋地输氢管道优先复检、重点监测和短期完整性管理提供量化依据。
(a) Safety margin ranking
(b) State reliability ranking
潜在腐蚀状态与状态可靠性分层结果
（2）泄漏与破裂竞争失效下的动态可靠性评估
在识别管道退化状态的基础上，进一步判断高风险管段及泄漏、破裂两类失效模式的发生倾向，是制定差异化维护策略的关键。为此，研究构建了分层贝叶斯竞争失效动态可靠性框架，将潜在退化状态、泄漏与破裂时变失效过程、稀疏事件模型以及管段和线路可靠性计算统一起来，并传播状态识别和模型参数的不确定性。埋地输氢管道案例表明，该方法能够得到各管段下一季度动态可靠性并识别重点高风险管段，同时发现高风险管段具有明显空间集中性，近期首先发生泄漏的可能性整体高于破裂。研究进一步给出模式相关失效概率、首次失效归因和线路完整性重要度等指标，可同时识别薄弱管段及其主要失效路径，为动态风险更新和优先维护提供依据。
高风险管段的模式相关失效概率与首次失效归因
（3）基于Shapley合作博弈增强的天然气管道治理优先级决策
天然气管道治理需要在预算、停输窗口和维护能力有限的条件下确定优先治理管段，并识别其主要风险驱动因素。传统多指标决策方法难以充分反映缺陷、防腐、运行、外部威胁、失效后果及网络关键性等因素之间的交互作用。针对这一问题，研究提出Shapley值合作博弈增强的TOPSIS模型，通过Shapley值量化七类脆弱性指标在交互条件下的边际贡献，并构建治理优先指数。工程案例中，该模型有效区分了不同治理紧迫程度的管段，形成近期治理、计划治理和强化监测的分级方案，其结果与多种经典决策方法及运营方依据国家标准形成的优先顺序具有较高一致性。该方法还能够同步识别指标贡献和管段关键风险驱动因素，为有限资源条件下的管道治理提供可解释、可审计的决策依据。
Game-TOPSIS治理决策相图
多个指标交互对管道易损性影响的Shapley贡献情况
（4）基于组合赋权的滩海油田管道腐蚀风险评估
滩海油田管道长期受到潮汐、海水、滩涂土壤、输送介质和防腐系统等因素共同影响，腐蚀诱因复杂且相互关联，传统单一赋权方法难以兼顾风险因素的重要程度和实际失效可能性。针对这一问题，研究构建了涵盖内外腐蚀因素的风险指标体系，提出融合灰色关联分析改进层次分析法、T-S模糊故障树贝叶斯网络和博弈论的组合赋权模型，形成兼顾工程重要性与失效概率的综合评价方法。工程案例表明，该方法能够降低单一赋权产生的偏差，并有效识别关键腐蚀因素。其中，外防腐层失效和阴极保护失效具有较高综合权重，介质含砂量、含水量、流速、压力及土壤含水率等因素也表现出较大影响。评价结果与现场实际情况总体一致，可为防腐层检测、阴极保护改造、重点监测及维护资源优化配置提供依据。
各风险指标综合权重及排序结果
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.ress.2026.113533
https://doi.org/10.1016/j.ress.2026.113487
https://doi.org/10.1016/j.ress.2026.112886
https://doi.org/10.1016/j.apor.2025.104522
