天然气管道弹性维修周期模型

天然气管道故障率随运行时间的增加而不断增加,传统的等周期预防性维修无法满足天然气管道失效特性,为提高天然气管道的安全性,开展对弹性维修周期模型的研究。既要提高系统的可靠性,又要控制维修成本,将天然气管道的可靠性和天然气管道维修的经济性结合起来,根据系统故障率的变化,运用预防性维修的相关理论,引入役龄回退因子建立系统可靠性-维修成本多目标优化模型。结合具体的工程实例,在Matlab平台下,应用多目标粒子群优化算法对模型的具体算例进行求解,得到以可靠性和经济性为目标的弹性预防性维修周期,为天然气管道的维修管理提供理论依据。     

海底油气管道全寿命周期风险评估模型

海底油气管道作为海上油气田生产系统的重要组成部分,其设计、施工、运行及弃置等各阶段均存在诸多风险。为了降低海底管道全寿命周期内各类风险,减少海底油气管道事故,围绕海底油气管道全寿命周期管理过程开展风险评估,建立了海底油气管道全寿命周期风险评估体系;根据海底油气管道的时间属性,将海底油气管道全寿命周期划分为6个寿命阶段;依据空间属性,采用递进细分原则,对海底油气管道进行分段,梳理不同阶段影响管道安全的制约因素,并对风险制约因素进行权重赋值,建立了管道失效可能性评分模型与失效后果评估模型,得出了风险值;根据风险值确定管道风险等级,再依据风险等级对危险管段实施管控,有效提升了管道全寿命周期内的风险控制水平,为海底油气管道全寿命风险管理提供了参考。     

腐蚀管道的失效概率和剩余寿命预测方法

以腐蚀管道失效压力和腐蚀速率分析为基础,建立了腐蚀管道可靠性极限状态函数和管道剩余寿命预测模型.采用改进的一次二阶矩法对腐蚀管道的可靠性指标和失效概率进行了分析和计算.结合工程实例,求解了某含腐蚀缺陷天然气管道不同服役年限的可靠性指标和失效概率,预测了该腐蚀管道的剩余寿命,计算和分析了工作压力、腐蚀速率、腐蚀深度和长度等参数对腐蚀管道可靠性的影响.     

高压燃气管道第三方破坏失效概率计算

介绍了对城镇高压燃气管段进行定量风险评价的重要性,分析认为城镇燃气管道失效的主要原因为第三方破坏。为计算城市高压燃气管道的第三方破坏失效概率,提出了基于修正因子的失效概率计算法和通用失效概率主观修正法两种失效概率计算模型,并针对实际城市高压燃气管道,分别计算得出两个失效概率值,最终取较大值作为定量风险评价的失效概率值。采用两种模型计算管道第三方破坏失效概率能够起到相互比较、相互验证的作用,使计算结果更加准确可靠。该方法可为我国城镇燃气管道定量风险评价研究提供参考。（图1,表4,参15）     

带环向表面裂纹海洋管道的断裂计算与可靠性评估

针对带环向表面裂纹海洋石油管道断裂可靠性问题,利用权函数方法,给出了计算裂纹前沿应力强度因子的积分表达式,进而导出了能满足工程精度要求的应力强度因子的实用计算公式。采用极限分析方法建立了带裂纹海洋石油管道断裂可靠性评估模型,给出了断裂失效概率和可靠度的计算公式。典型算例数值计算结果表明:应力强度因子随裂纹深度和长度的增大而增大,这与《应力强度因子手册》(科学出版社)的结果一致;当弯矩不变,裂纹深度和长度、管道壁厚和半径,及轴力为随机变量时,带裂纹海洋管道的可靠度随轴力均值的增大而减小。     

油气海底管道的风险评价

从失效可能性分析和失效后果计算两个方面阐述了油气海底管道的风险评价。介绍了海底管道失效的主要形式和三种失效概率模型,给出了失效可能性等级划分的方法。从安全后果、经济后果和环境后果三个方面说明了海底管道失效后果的计算方法,并根据风险矩阵确定了油气海底管道的风险状况等级。     

第三方损坏对管道可靠性的影响规律

影响管道可靠性的因素众多,为了研究第三方损坏因素对管道可靠性的影响规律,结合管道遭受第三方损坏活动冲击概率和冲击力作用下管道失效概率2个方面,建立了定量计算模型。采用故障树分析方法,建立了管道第三方损坏故障树,确定影响第三方损坏活动因素的类型及逻辑计算关系,研究了故障树中基本事件概率取值方法,从而可计算管道遭受第三方损坏活动冲击的概率。在第三方损坏冲击力作用下,管道本身材料强度产生抗力,基于冲击力和抗力的相互作用,研究了穿刺失效模型和凹陷-划伤失效模型,确定了2个模型的极限状态方程,可定量计算第三方损坏对管道可靠性的影响程度。以中国某天然气管道为例,收集计算所需参数因子,计算了第三方损坏导致管道失效概率值。     

基于输送压力的腐蚀管道失效概率的预测

以腐蚀管道失效压力分析为基础,建立了腐蚀管道可靠性极限状态函数模型。以规则化的随机变量形式表示,采用改进的一次二阶矩法对腐蚀管道的失效概率进行了分析和计算。对一条输油管道进行了检测,并对其腐蚀缺陷数据、运行参数和管材性能参数进行了统计分析,运用提出的概率数学模型计算了管道全线的失效概率。与推荐的目标失效概率进行了比较,指出了对管道重点维修和监测的区段。     

在役压力管道断裂失效风险分析软件的开发

针对石油工业管道和油气输送管道上可能存在的各种缺陷类型，充分考虑缺陷尺寸、工况载荷、断裂韧性和机械强度等参数的不确定性，基于BSI PD 6493-95、R／H／R6-98和SAPV-99等权威评定规范，提出了含缺陷在役压力管道的断裂失效风险分析方法，应用面向对象的编程语言Microsoft Visual C 6．0企业版开发了通用含缺陷压力管系断裂失效风险分析软件(SAPP-2002)，运用该软件可以很容易计算出管道系统中每个独立缺陷的安全概率和整个管道系统的失效概率。根据风险分析结果，可以确定管道在短期内需要采取缓和措施的区域，并可进行预防性维修。另外，在制定管道的检修计划时，还可以利用该软件的结构应力分析模块方便地确定管道应力高度集中部位，以便有针对性地选择焊缝并进行射线探伤，从而获得更准确的管道安全状况分析结果。     

深水管道涡激振动控制方法

海底管道涡激振动控制是管道设计中的重要问题。根据深水环境下,海底表面流速通常很低,并且基本不受波浪影响的特点,指出深水涡激振动控制应主要考虑疲劳失效,用管道的疲劳寿命作为深水悬跨管道涡激振动的控制条件。建立了深水环境下涡激振动的非线性微分方程,给出疲劳计算公式,并对比了浅水控制方法与深水控制方法计算的临界跨长。     

基于可靠性分析的大跨度跨越管桥寿命预测

根据管桥结构自身的受力特点,采用复合蒙特卡罗抽样法,结合有限元及二次开发工具APDL,对跨越管道的灵敏度和可靠性指标参数进行了分析和计算。以腐蚀速率分析模型为基础,分析了随机参数共同作用下结构的年失效概率。以某现役管桥为例,对其可靠性进行了全面分析。计算结果表明,与结构可靠性指标关系较密切的参数是主索截面积、管道外径和介质油密度。采用不同风险地段允许的失效概率对管桥的使用寿命进行了预测,低风险地段管桥的安全寿命可达39年,高风险地段管桥的安全寿命为26年。     

某输油管道疲劳寿命预测

油气输送管道的寿命预测是管道安全评价的重要组成部分,它直接关系到管道检测、维修、更换周期的确定。在管道承压能力评价工作的基础上,利用失效评估图技术和双参数法,根据已建立的缺陷扩展规律,对某输油管道的疲劳寿命进行了预测。结果表明,该管道可安全运行1.3×10~4周次,为管道检测和维修周期的确定提供了科学依据。     

交通荷载下管道疲劳寿命的模糊可靠度方法

以受交通荷载作用的埋地管道为研究对象，认为受交通载荷作用下管道的失效是一个模糊随机事件。考虑交通载荷的非平稳作用特点，基于模糊理论，在合理选取隶属函数的基础上，结合可靠度分析方法对交通荷载作用下管道的疲劳寿命进行了计算，提出了一套简便方法，从而为交通荷载下管道系统的可靠性设计计算提供了一种明确的分析方法和思路。     

资本农业引领中国农业现代化走向光明前景——马克思主义经典作家关于"小农制趋于衰亡"的回顾性阐释

研究高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁新老材料强度随时间衰减的可靠度指标.利用时变可靠度理论,采用蒙特卡罗法模拟,给出了高性能复合砂浆钢筋网加固混凝土构件时变失效概率的计算方法.复合砂浆钢筋网加固RC梁的时变可靠度先高于设计规范规定的目标可靠度 ,然后逐渐减小,接近设计使用年限时,接近目标可靠度,这一趋势为合理地评估结构性能提供了有效工具;结合非线性回归和时变可靠性指标,提出了加固RC构件使用寿命预测方法,为在役结构的维修与加固提供合理的经济决策依据.     

基于完整性数据优化的油气管道维护维修管理

针对传统的油气管道管理仅依靠经验实施治理工作,维修资金处于"一刀切"的初级水平,维修不彻底,甚至存在个别高风险点遗漏治理的问题,提出了基于完整性数据优化的油气管道维护维修管理方法:在全面实施管道完整性管理的基础上,依托其收集和整合的油气管道基本信息、日常运行、管道沿线环境、风险评价等海量数据,通过综合分析制定科学的工程计划,对其实施有效的维修维护,依据管道风险的发生概率及失效后果进行资源分配,从而确保将有限的资金投入到最需要维修维护的管道上。实例应用结果表明:该方法操作简单,在保证风险削减的前提下,可以降低不必要的投资成本。     

管道量化风险评价技术与应用实例

肯特加强指数量化评价模型是以肯特评分法为基础,综合历史数据、专家经验和概率风险建立的,在管道风险评价中具有显著优势。该模型的基本原理与概率风险评价相似,即"风险值=失效概率×失效后果",模型中的失效事件或场景基本与肯特评分法相同。计算中由暴露、减缓措施和承受力共同构成失效概率函数,将所有失效机理分为与时间无关和与时间相关两种类型;绝对失效后果用成本损失来表示,其主要计算步骤依次为确定各种泄漏孔径概率,划分危险区域临界距离,确定并统计危险区域内受体的破坏类型和失效概率。实例计算表明,该方法可操作性强,减少了定性指标,是管道量化风险评价技术的有效创新。     

某海底混输管道局部腐蚀原因

为了分析某海底混输管道外壁严重腐蚀的原因,采用宏观形貌观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、能谱分析及X射线衍射等手段对切割的2.2 km外壁严重腐蚀管段进行深入研究。结果表明:海底管道外壁呈现不均匀局部腐蚀形态,腐蚀方式以点蚀为主,局部伴有较深蚀坑;海底管道局部腐蚀原因是防水帽失效,使海水进入保温层,海水沿防腐层破损处渗入后与钢管表面直接接触,而钢基体中的硫化物夹杂为点蚀诱发源,由海水中的Cl-诱发并加速点蚀,部分点蚀向钢基体内部及周围扩展形成较深的蚀坑;海底管道局部腐蚀发生与发展的机理为自催化效应和氧浓差腐蚀电池,防水帽内侧盐分的浓缩进一步加剧了腐蚀进程,而防水帽对阴极保护电流有屏蔽作用,形成了封闭的腐蚀环境,使局部腐蚀难以控制。研究结果对于加强海底管道运行管理,保障海上油气田安全生产及提高开发效率具有重要意义。     

基于神经网络的长输管道综合可靠度评估方法

对长输管道可靠性进行评估的传统方法是,将管道结构视为一个串联或并联系统,运用可靠性的理论概念和各种失效概率假设,以故障率的统计资料为计算依据来进行可靠度的计算分析,可靠度也采用故障率等参数来表达.该方法表达方式简单,含义通俗易懂,计算过程简便.然而,该可靠度的结果存在实用性不足的明显缺陷,不便于将其结论直接应用于管道设计、在线检测评估、管道维护等实际工作.为此从6个方面进行了分析,提出了构建综合可靠度的理论设想.运用神经网络的基本原理和模型进行分析建模,并提供了分析思路和步骤.     

基于神经网络的长输管道综合可靠度评估方法

对长输管道可靠性进行评估的传统方法是，将管道结构视为一个串联或并联系统，运用可靠性的理论概念和各种失效概率假设，以故障率的统计资料为计算依据来进行可靠度的计算分析，可靠度也采用故障率等参数来表达。该方法表达方式简单，含义通俗易懂，计算过程简便。然而，该可靠度的结果存在实用性不足的明显缺陷，不便于将其结论直接应用于管道设计、在线检测评估、管道维护等实际工作。为此从6个方面进行了分析，提出了构建综合可靠度的理论设想。运用神经网络的基本原理和模型进行分析建模，并提供了分析思路和步骤。     

基于信息熵隶属度的油田集输管道风险评价方法

为有效保障油田集输管道安全运行,降低失效概率,避免重大安全事故,提出了一种基于信息熵隶属度的安全风险评价方法.该方法通过分析集输管道失效数据,确定集输管道失效特殊性,利用信息熵隶属度方法,建立了集输管道风险评价因子权重计算模型,基于失效特殊性与权重计算模型,形成相对完善的集输管道风险评价指标体系;利用肯特法,建立了集输...