【本站讯】随着我国能源结构加快转型以及氢能、天然气等清洁能源规模化发展，长距离能源输送管道正面临更加复杂的服役环境和更高的安全运行要求。埋地管道长期受到土壤环境、地下水、防腐层退化、阴极保护偏差、运行载荷及介质特性等多因素共同作用，其退化过程具有明显的隐蔽性、时变性和不确定性。尤其对于输氢及天然气管道，现场检测监测信息来源多样、观测频率不一致且数据往往稀疏不完备，如何准确识别管道真实退化状态、动态预测泄漏与破裂风险，并在有限检修资源条件下科学确定治理优先顺序，是当前能源管道完整性管理面临的重要问题。因此，开展复杂不确定环境下能源管道状态识别、可靠性评价及风险治理决策研究，对于保障能源基础设施安全稳定运行具有重要意义。

针对埋地输氢管道真实腐蚀状态难以直接观测、单一检测指标难以全面反映管道完整性的问题，我校崔淦教授团队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，实现潜在腐蚀状态动态识别，并进一步开展短期状态可靠性和安全裕度评估。工程案例表明，该方法能够有效区分不同管段的退化程度，识别重点高腐蚀管段，并降低短期状态预测的不确定性，可为重点复检、差异化监测和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

针对输氢管道泄漏与破裂两类失效模式并存的问题，研究团队进一步构建了分层贝叶斯竞争失效动态可靠性分析框架，将潜在退化状态、时变失效过程及管段和线路层面的可靠性计算统一起来，并传播模型不确定性至最终评价结果。研究表明，不同管段的动态可靠性和主要失效路径存在明显差异，高风险管段具有一定空间集中性，且部分重点管段首先发生泄漏的可能性高于破裂。该方法可同时识别高风险管段及其主要失效模式，为差异化维护和动态风险管理提供依据。

高风险管段的模式相关失效概率与首次失效归因

针对管道治理中预算、停输窗口和维护能力有限，且多类风险因素存在交互作用的问题，研究团队提出了Shapley值合作博弈增强的多指标治理优先级决策方法。该方法通过量化不同指标在交互条件下的边际贡献，并结合TOPSIS构建治理优先指数。工程案例表明，该模型能够有效区分管段治理紧迫程度，形成分级治理方案，并与多种经典决策方法保持较高一致性。同时，该方法还能识别各管段的主要风险驱动因素，提升资源配置的透明性和可解释性。

Game-TOPSIS治理决策相图

相关成果以“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”、“A Shapley-Value Cooperative Game-Based Risk Decision Model for Natural Gas Pipeline Vulnerability”为题，均发表于可靠性领域顶刊《Reliability Engineering & System Safety》(IF=13.7)。上述论文第一作者均为2025级博士生王文滨，崔淦教授为通讯作者，中国石油大学（华东）为第一署名单位。相关研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.ress.2026.113487

https://doi.org/10.1016/j.ress.2026.113533

https://doi.org/10.1016/j.ress.2026.112886