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腐蚀管道的剩余强度与可靠性分析

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腐蚀管道的剩余强度与可靠性分析 2008年6月 强度与环境 Jun.2008 第35卷第3期 STRUCTURE&ENVIRoNMENTENGINEERINGV01.35,No.3 腐蚀管道的剩余强度与可靠性分析 刘永寿 王文 冯震宙 王富生 岳珠峰 (西北工业大学工程力学系,西安710072) 摘要:基于可靠性理论,以B31G为标准,综合考虑了缺陷深度、缺陷长度、管道壁厚、管道直径、 屈服强度、操作压力等的随机性,建立了腐蚀管道的可靠性模型,并用有限元软件ABAQUS计算了 含腐蚀缺陷管道的剩余强度,用雷菲法(R.F)计算了不同缺...

腐蚀管道的剩余强度与可靠性分析
2008年6月 强度与环境 Jun.2008 第35卷第3期 STRUCTURE&ENVIRoNMENTENGINEERINGV01.35,No.3 腐蚀管道的剩余强度与可靠性分析 刘永寿 王文 冯震宙 王富生 岳珠峰 (西北工业大学工程力学系,西安710072) 摘要:基于可靠性理论,以B31G为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,综合考虑了缺陷深度、缺陷长度、管道壁厚、管道直径、 屈服强度、操作压力等的随机性,建立了腐蚀管道的可靠性模型,并用有限元软件ABAQUS计算了 含腐蚀缺陷管道的剩余强度,用雷菲法(R.F)计算了不同缺陷深度、不同压力以及不同缺陷长度下 的可靠度,分析了可靠性指标同缺陷深度、缺陷长度、工作压力的关系。计算结果表明,缺陷深度与 操作压力对腐蚀管道的可靠性指标有显著影响,可靠性指标的递减速率与缺陷深度成反比,对于长腐 蚀缺陷,缺陷长度的变化对可靠性指标影响很小。 关键词:腐蚀管道;可靠性;B31G标准;剩余强度 中图分类号:TE973;V328.5文献标识码:A 文章编号:1006-3919(2008)03—0052-06 Reliabilityandresidualstrengthanalysisofcorrodedpipeline LIUYong·-shouWANGWenFENGZhen·-zhouWANGFu--shengYUEZhu-·feng (DepartmentofEngineeringMechanics,NorthwesternPolyteehnicalUniversity,Xi’an710072,China) Abstract:Thereliabilitymodelofcorrodedpipelinewasestablishedbasedonreliabilitytheoryand accordingtoB31Gprinciple,consideredtheuncertaintiesofdefectdepth,defectlength,pipelinewall thickness,pipelinediameter,yieldstrength,operatingpressureandSOonsynthetically.ByusingABAQUS software,theresidualstrengthofpipelinewithcorrosiondefectiscalculated,Rackwitz-Fiesslermethod usedtocalculatethereliabilityindifferentdefectdepths,defectlengthsandoperatingpressures,and analyzedtherelationshipofreliabilityindexwithdifferentdefectdepths.defectlengthsandoperating pressures.ItWasfoundthatbomdefectdepthandoperatingpressurehavesignificantinfluencesonpipeline reliabilityindex,thedecreaserateofreliabilityindexininverseproportiontothedepthdefects,andfor longercorrosiondefects,thereliabilityindexarebasicallyunchangedfordifferentlengthofdefects。 Keywords:corrodedpipeline;reliability;B3IGprinciple;residualstrength 1 引言 油气输送管道的安全可靠性始终是石油工程上关注的重大问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。由于油气管道的敷设方式 以埋地为主。管道穿越地区广、地形复杂、土壤性质于差万别、管道结构形式多种多样、输送 收稿日期:2007—07-05:修回日期:2007.12.12 基金项目:国家863基金项目(2007AA042404)资助项目 作者简介:刘永寿(1974-),男,博士,副教授,研究方向:管道动力学、结构可靠性、振动理论等;(710072) 西北工业大学410信箱. 第35卷第3期 刘水寿等腐蚀管道的剩余强度』j几J靠性分秽r 53 介质性质各异,因此造成埋地管线大量地出现内外壁腐蚀。研究腐蚀管道剩余强度,对在役管 道的可靠性进行研究和评估,对于现役管道系统的维护和替换具有重大的理论指导意义。管道 材料性能参数、载荷参数、测试数据的不确定性决定了必须引进可靠性概率方法对其可靠性进 行研究。可靠性概率方法着重分析确定论分析中的系统误差和随机误差。这些误差是载荷的随 机性、数据不足、材料的分散性、理论不完善导致计算公式中的不确定因素等造成的。可靠性 评价就是基于可靠性理论,建立适当的可靠性模型,考虑腐蚀缺陷尺寸和载荷等变量的随机特 性,对腐蚀管道进行可靠性分析的一种评价腐蚀管道的新方法。英国的D.G.Dawson和S.J.Dawson 等提出了一种基于可靠性理论的方法,可以计算腐蚀管道的失效压力和失效时间⋯。文献[2]对 腐蚀管道的可靠性进行了研究。文献[3]从可靠性的极限状态对油气管道进行可靠性研究。尽管 当前油气管道的设计标准仍采用安全系数方法,但是基于可靠性的极限状态设计方法是油气输 送管道设计的趋势。 本文基于B31G标准建立腐蚀管道剩余强度的可靠性模型,在计算了含腐蚀缺陷管道的剩余 强度基础上,用雷菲法(R—F)计算了不同缺陷深度、不同压力以及不同缺陷长度的可靠度,分 析了可靠性指标同缺陷深度、缺陷长度、工作压力的关系。 2腐蚀管道可靠性模型 2.1管道失效压力 B31G准则⋯是评估腐蚀管道的最初的和最基本的方法。按照B31G准则的描述含有腐蚀缺陷 时管道的失效应力韵 .一二l 1一A/Ao (1)弘仃l可丽I ~ 式中孑=m,×%,孑为材料的流变应力,咚为材料的屈服强度,m,为乘积系数;A是通过管壁 厚度的纵向平面的缺陷的面积,一般取有效面积A=0.85Ld;Ao是未受损管道纵向面积,A=Lt; f为管道壁厚;d为腐蚀缺陷深度;M,为Folias系数,与腐蚀缺陷长度L和管道外径D相关,当 L2/(Dt)<50时,MT=【l+o.06275告一o.003375-dPry】啦,当L21(of)>50时,Mr=0.032竺Dt+3.30 腐蚀管道失效压力弓=2罟f,将(1)式代入可得管道失效压力表达式。=2吩%古畿 Q’ 2.2可靠性模型 进行可靠性分析,需要确定描述系统失效标准的功能函数(也可称为失效函数) 实际作用压力(管道内压)为乞且失效压力为0,则功能函数 z=0一岛 那么极限状态方程可表示为 。若管道 Z=0一乞=0 将(2)式腐蚀管道的失效压力0代入(4),得腐蚀管道的剩余强度可靠性功能函数为 z=2竹吼石tF1面-0瓦.8丽5d而/t一名 (3) (4) (5) 54 强度与环境 2008年 由方程(5)可以看出失效函数的各变量是非线性关系的,而且一些变量的分布是非正态的。 雷菲法(R—F)能处理基本变量为非正态分布的可靠性数值问题。假定Z所包含变7星.d,D,L,mf,pa,J, 和在统计学上是独立的,为了能用雷菲法计算可靠度,非线性极限状态方程必须在Z---0的表面 的某点线性化。我们的目标就是在Z=0的表面上找一点(d’,D’,C,,,l;,Pa’,J:,t+),并将极限状态 方程在这点展开为线性平面,使由各个变量的均值确定的点(心,觞,/at,以,,仡,以,,/z,)到线性平 面的距离最短,则点(d+,D.,C,m/‘,Po’,Sy+,t+)被称为设计点(一般都需要通过迭代获得这一点‘列)。 一旦设计点被找到,z的均值肥和标准差O'z能够近似地由以下表达式得出 彪=【(儿一d‘)斋+(心一D’)斋+...+(以--t*)嘉】 (6) az=【(斋仃㈣2+(鲁盯(。’))2+(斋盯(c))2⋯(事仃(,’))2】I,2㈩ 腐蚀管道的可靠性指标厕由下式计算得 ∥=彪/£rz (8) 计算得到声值后,可由下式近似计算得腐蚀管道失效概率 P/=Prob[Z<0】=mⅣ(-p) (9) 这里的①.Ⅳ(⋯)是标准正态分布函数。 3 实例分析 3.1有限元分析 实验的管道模型取自文献[6.7]为石油输油管道,壁厚12.5mm,管线长3m,外径610mm, 管道材料为API5LX52钢,弹性模量204GPa,泊松比0.3。腐蚀缺陷设置在外壁的中心线高度附 近,共四个矩形腐蚀区,如图l所示,分别标为1,2,3,4号缺陷,由B31G准则可知当两腐蚀 区域的间隔小于25.4mm时则腐蚀区域会相互影响,可将其视为一体的腐蚀缺陷,由此可确定四 个矩形缺陷尺寸分别为:0.305X0.2m2,O.1x0.2m2,0.305x0.15m2,0.305x0.15m2。 _0--d■-—---. 疰 二f1—■一。七I : (a)管道正面缺陷尺寸 (b)管道背面缺陷尺寸 (c)模型加载后正面应力图 (d)模型加载后的反面应力图 图I 含腐蚀管件有限元模型及加载后应力图 由有限元分析结果,不考虑局部应力集中,应力最大出现在1号缺陷中心位置处,但是4号 第35卷第3期 刘永寿等腐蚀管道的剩余强度与叮靠性分析 55 和3号缺陷的最大应力和l号缺陷相差无儿, 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 在一定缺陷深度内环向尺寸的影响可以彳i考虑, 可见有限元分析结果和B31G准则原理分析的结果吻合。分析给出了含缺陷管道在不同内压情况 下Mises应力和环向应力与缺陷深度的关系曲线以及在不同缺陷深度情况下Mises应力和环向应 力与内压的关系曲线(图2所示)。 (a)Mises应力与缺陷深度关系 (b)环向应力与缺陷深度关系 1 2 a ● 5 0 7 0 ● 10 flUldi口●Naura,'Mpa (c)Mises应力与内压的关系 (d)环向应力与内压的关系 图2 l号缺陷处Mises应力、环向应力分别与缺陷深度、内压的关系 3.2可靠性分析 参考文献[7—8],研究中涉及的随机变量的统计数据值和分布函数由表1给出。 表1管道参数数据 雷菲法计算得到的可靠性指标脚失效概率弓分别为4.855,6.01x107,可得此时的缺陷管 道有较低的失效率即较高的可靠度。 为研究缺陷深度的变化对可靠度的影响,将缺陷深度从l到10取不同的值,取4种不同的流 墨{■l毒l皇!羞喜∞霉鲁霉.蔓 56 强度与环境 2008年 体内压值,其它参数的分布值由表l给出。在一个特定的流体压力值下,对于缺陷深度1,2,3, ⋯,10.0mm计算得可靠性指标的值,画得图3,由图3可以看出可靠度随缺陷深度增加递减。这 是显然的,冈为当缺陷的深度增加,管壁变薄那么缺陷处承受的应力值必然增加,在统计学上 表现为管道承受的应力均值变大且应力值的方差也将增大,因此管道失效的可能性增加。很明 显可靠性指标的递减速率与腐蚀缺陷深度成反比例关系而且增量是明显的,这就强调了这一变 量的重要性,所以为了获得精确的管道可靠性的评估应当尽可能精确的确定缺陷深度这一参数。 为了研究变化的缺陷长度对管道可靠性的影响,取缺陷深度值为0.3t,0.4t,0.5t和0.6t,其 中t为管擘厚度,对每一个缺陷深度值取缺陷长度值L为:0,0.2,0.4,0.6,⋯,2m,获得的数 值结果画成曲线如图4所示。很明显,管道可靠性指标随缺陷长度增加而减小。对于长腐蚀缺陷 (L≥0.4D),管道的町靠性指标基本不受腐蚀缺陷长度的影响。这表明对于长腐蚀缺陷,当腐 蚀缺陷长度小于最大允许长度时,将不是考虑的主要因素。然而,对于短腐蚀缺陷(L<0.4D), 缺陷长度的变化对可靠性有显著的影响,i叮且在小于0.1m内可靠性随缺陷长度增加的递减速率 非常快,所以对于短腐蚀缺陷,缺陷长度的增加是需要涉及考虑的因素之一。所有曲线在缺陷 长度617.5mm附近有不连续性,这点是由于式(1)中Folias系数的变化不连续性所导致的。 图3 管道缺陷深度(d)与可靠性指标(∥)的关系图4可靠性指标(∥)与缺陷长度(L)的关系 为研究管道内压(p。,)的变化对管道可靠性指标的影响,取管道内压为:l,2,3,⋯, 8MPa,且取缺陷深度分别为0.3t,0.4t,0.5t,0.6t,计算的可靠性指标画成曲线如图5所示。显 然,可靠性指标随缺陷深度增加而减小,且成线性关系。由可靠度指数的变化速率来看,可靠 性指标的变化是显著的,表明内压也是影响可靠性指标的主要因素,且在5MPa附近不同缺陷深 度的可靠性相当高,可见与上面分析的结果吻合。 如果从经济考虑那么管道壁厚和管材强度是重要因素之一,为分析管道肇厚与管材强度对 可靠性指标的影响,取管道壁厚均值为:8,8.5,9,⋯,14mm,管材强度均值为:300,310, 320,⋯,500MPa,且取管道内压均值分别为:5,6,7,8MPa,他参数的分布值仍由表1给出。 计算的可靠性指标画成曲线如图6与图7所示。可见壁厚对可靠性指标的影响是很大的,且基本 随管道壁厚的增加呈线性递增的关系。对于管材强度,可靠性指标随其呈线性递增,这样的关 系我们能由极限状态方程中看出。而壁厚的增加和管材强度增加的势必会增加管道的可靠性, 但在清楚了解其对管道可靠性指标的影响之后才能做综合评估,以确定最优的管道壁厚和最优 的管材强度使管道的铺设达到最佳的经济效益,对国民经济作出贡献。 4结论 本文主要运用可靠性理论对腐蚀管道的剩余强度进行评估,建立了可靠性模型,运用雷菲 5 4 3 2 雌糕型鬻F 5 4 3 2 肇颦捌姑宫 第35卷第3期 刘水奋等腐蚀笛’道的剩余强履‘jfU靠性分析 57 法计算了/fiJJ缺陷深度、管道内压、缺陷长度的町靠度指数,确定了缺陷深度、管道内压、缺 陷长度对可靠性指标的影响。计算了在实际操作压力5MPa附近的情况下,管道缺陷深度为8mm 时管道仍有较高的可靠度。分析还得出缺陷深度对可靠性指标的影响显著,且可靠性的递减速 率与缺陷深度成反比,对于较长的腐蚀缺陷(0.4D≤L也肪。)时,可靠性指标基本不受缺陷长 度的影响,可见对于长腐蚀缺陷,缺陷长度不是考虑的主要因素。分析结果还证明了B31G准则 的保守性,且可靠性结果与有限元分析结果很好的吻合。本文的研究成果,对于现役管道系统 的维护和替换具有一定的理论指导意义。 图5靠性指数(历与管道内压(Pop)的关系曲线图图6可靠性指标(p与管道壁厚(,)的关系曲线图 管材强度(MPa) 图7可靠性指标(矽与管材强度(仃,)的关系曲线图 参考文献 【l】 JonesDG,DawsonSJ.Reliabilityofcorrodedpipeline[C].InProc.13thInt.ConeOilOffshoreMechanicsand ArcticEngineering,V01.V,PartA,ASME1994:299—306. 【2】 蔡文军,陈国明,潘东民,等.腐蚀管线可靠性的研究【J】.石油机械,2000,28(3):25-28. 【3】 帅健.油气管道可靠性的极限状态设计方法【J】.石油规划设计,2002,13(1):18—21. 【4】HopkinsP,JonesDG.Astudyofthebehavioroflongandcomplex—shapedcorrosionintransmission pipelines[C].InProc.1lthInt.Conf.onOffshoreMechanicsandArcticEngineering,V01.V,PartA,ASME1992: 21l—17. 【5】 何水清,王善.结构可靠性分析与设计【M】.北京:国防工业出版社,1993. 【6】 BubenikTA,OlsonRJ,StephensDR.eta1.Analyzingthepressurestrengthofcorrodedlinepipe[C].InProe. 1 lthInt.Conf.onOffshoreMechanicsandArcticEngineering,V01.V,PartA,ASME1992:225—31. 【7】 MelchersRE.StructuralReliability:AnalysisandPrediction[M].ElhsHorwood,Chichester,UK,1987. 【8】PII:S0308(96)00009-9:Reliabilityestimationofpressurisedpipelinessubjecttolocalisedcorrosiondefects[C].M. Ahammed&R.E.Melchers.1996:267—272. 腐蚀管道的剩余强度与可靠性分析 作者: 刘永寿, 王文, 冯震宙, 王富生, 岳珠峰, LIU Yong-shou, WANG Wen, FENG Zhen- zhou, WANG Fu-sheng, YUE Zhu-feng 作者单位: 西北工业大学工程力学系,西安,710072 刊名: 强度与环境 英文刊名: STRUCTURE & ENVIRONMENT ENGINEERING 年,卷(期): 2008,35(3) 被引用次数: 0次 参考文献(8条) 1.Jones D G.Dawson S J Reliability of corroded pipeline 1994 2.蔡文军.陈国明.潘东民 腐蚀管线可靠性的研究 2000(03) 3.帅健 油气管道可靠性的极限状态设计方法[期刊论文]-石油规划设计 2002(01) 4.Hopkins P.Jones D G A study of the behavior of long and complex-shaped corrosion in transmission pipelines 1992 5.何水清.王善 结构可靠性分析与设计 1993 6.Bubenik T A.Olson R J.Stephens D R Analyzing the pressure strength of corroded line pipe 1992 7.Melchers R E Structural Reliability:Analysis and Prediction 1987 8.M.Ahammed.R.E.Melchers PII:S0308(96)00009-9:Reliability estimation of pressurised pipelines subject to localised corrosion defects 1996 相似文献(10条) 1.期刊论文 熊昕东.陈利琼.刘坤 腐蚀管道剩余强度可靠性评估 -河南石油2004,18(3) 应用结构可靠性分析的基本原理,分析了油气腐蚀管道应力和强度的随机性,重点介绍了腐蚀管道剩余强度可靠性评估模型和可靠度的计算方法,并利 用某管线的检测数据给出了计算实例.指出我国管道工业也应该采用这种方法,降低管道 工程造价 工程造价外文文献工程造价三级复核钢结构工程造价指标建设工程造价管理讲义黄色壁纸中文 并确保其可靠性. 2.学位论文 王春兰 油气长输腐蚀管道剩余强度评价技术研究 2003 首先,该文简要阐述了管线剩余强度评价技术的发展前景、发展动态、研究现状、科学依据和应用效果,提出研究目标和详细研究内容.其次,综合分 析比较了现行的各种剩余强度评价方法,介绍了剩余强度评价力学理论基础和评价原则,建立了评价的基本假设.分析腐蚀管道的腐蚀机理和类型,根据已 腐蚀管段的损害程度,结合管道不同敷设方式下管壁受力情况,完善和建立了管道腐蚀缺陷形貌尺寸模型和力学模型,并建立了腐蚀缺陷管道剩余强度的塑 性条件.再次,在现有评价方法的基础上,以管道最大允许操作压力为评价出发点,以双剪屈服极限条件为判据,提出在各种腐蚀缺陷下的剩余强度评价方法 .建立了管道腐蚀缺陷的多级评价体系,按照从简单到复杂,从保守到精确的顺序对缺陷进行分级评价.最后,基于结构可靠性的基本理论和管线腐蚀缺陷的 具体情况,建立管线腐蚀剩余强度可靠性评价模型并进行可靠性评价.简要介绍了相关的油气长输管线腐蚀缺陷剩余强度评价软件. 3.期刊论文 苏欣.杨君.袁宗明.胡安鑫 腐蚀管道的可靠性评价 -石油工程建设2005,31(6) 油气管道随着服役时间的增加,由腐蚀引起的管道穿孔和断裂等事故隐患加大,因此,对腐蚀管道进行可靠性评价具有重要作用.腐蚀管道的可靠性评 价主要涉及对管道剩余强度的评估和剩余寿命的预测.文章介绍了现在常用的腐蚀管道剩余强度的评估方法和剩余寿命的预测方法,运用可靠性理论建立 最大安全压力和工作压力的干涉模型以及临界腐蚀深度和实际腐蚀深度的干涉模型.这种基于可靠性理论的评价模型具有一定的合理性,能够最大限度地 降低管道工程建设的投资成本,为管道的维修和 安全管理 企业安全管理考核细则加油站安全管理机构环境和安全管理程序安全管理考核细则外来器械及植入物管理 提供科学依据,并提出了做好管道基础数据统计工作、加强工程技术人员可靠性理论培训和尽快 建立一套完整的评价模型的建议. 4.学位论文 卢晓刚 油气长输腐蚀管道剩余寿命(体积型)评价研究 2005 油气管线剩余强度、剩余寿命评价是管线完整性评价的重要组成部分,剩余强度评价是对管道当前的承载能力作出科学评价;而剩余寿命预测则是 对管道未来的剩余服役寿命进行预测,为制定管道检测周期提供科学依据。由于腐蚀剩余寿命预测工作中存在着的许多不确定因素,包括环境、力学和 材质状况等因素,都难以取得准确结果,尤其是实际工况条件下的缺陷发展规律很难确定,使得腐蚀剩余寿命预测工作相对于剩余强度评价来说难度较 大。 本文首先对现有的主要剩余强度、剩余寿命评价方法进行了探讨。,主要讨论了ASME/ANSIB31G(1991)和API579(2000)准则以及2003年中国海洋石油 总公司制定的《腐蚀管道评估的推荐作法》(SY/T10048-2003)。然后在第三章主要基于API579准则,以双剪屈服条件为基础,进行了油气长输腐蚀管道 剩余强度分级评价技术的叙述。 由于管道腐蚀的复杂性,掌握腐蚀影响因素的规律很困难。并且埋地管道的尺寸参数、结构及材料的力学数据也常常具有较大的随机性和分散性。 因此为了有效处理这些数据,必须借助统计分析方法。虽然采用概率性的方法在一定程度上有一定的随机性,但是足够多的采样数据仍然可以为我们提 供有理论和实用价值的统计结果。本文在第四章进行了油气腐蚀管道相关参数的统计分析。第五章给出了油气管道未来腐蚀速率预测方法,主要研究了 基于电化学机理的管道未来腐蚀速率模型,为剩余寿命的评价奠定了基础。第六章讨论了基于管壁厚度的剩余寿命预测方法和基于剩余强度的腐蚀剩余 寿命预测方法,从现场实用性出发的腐蚀剩余寿命预测方法以及基于可靠性的管道腐蚀剩余寿命预测方法。 本文在油气管线腐蚀剩余强度评价研究的基础上,应用VisualC++6.0程序语言编制了油气管道腐蚀剩余寿命评价软件。 5.期刊论文 李斌.陈曦.王帅.Li Bin.Chen Xi.Wang Shuai 基于JC算法的腐蚀管道剩余强度可靠性评价 -石油化工 腐蚀与防护2009,26(1) 应用结构可靠性分析的基本原理,给出了腐蚀管道剩余强度的可靠度的评价模型及评价方法,并基于传统正态分布模型求解的基础上,提出了新的模型 求解方法JC算法.该方法可以适用于任何概率分布的情况,因而可以避免统计数据正态分布一刀切的缺点,科学、准确地对腐蚀管道剩余强度进行评价,并 结合实际算例,给出剩余强度的评价步骤. 6.期刊论文 彭星煜.张鹏.伍颖.喻建胜.吕娜.PENG Xing-yu.ZHANG Peng.WU Ying.YU Jiang-sheng.LU Na 基于双 剪屈服条件的输油管道腐蚀剩余强度可靠性研究 -中国安全科学学报2008,18(11) 提出基于双剪屈服塑性极限条件的管道可靠性爆破压力可靠度模型,在基于剩余强度可靠性理论基础上,着重分析随机参数,即腐蚀深度、腐蚀长度和 运行压力的分布情况,通过经典可靠性计算方法、JC法将非正态分布转化成标准正态分布,从而建立起基于双剪屈服条件的管道腐蚀可靠性计算模型.通过 提取现场实验数据进行验算,其结果表明:双剪屈服强度理论算得的爆破压力更接近实验结果,该方法降低API579的保守性,大大提高了可靠性的计算精度. 7.会议论文 李增亮.陈猛 基于ANSYS的外腐蚀管道强度和剩余寿命研究 2009 埋地油气管道经常受到外部腐蚀,外壁会出现不同形状的腐蚀缺陷,因此就会产生应力集中降低管道的承压能力,必须对其剩余强度进行评估。本文应 用ANSYS软件对含外腐蚀缺陷的管道进行分析计算,给出了不同缺陷尺寸的管道在5MPa内压作用下的Mise应力,并预测了管道在未来某一时间的运行可靠性 。计算结果表明,有限元法对于分析管道的剩余强度是可靠的。为管道剩余强度安全评价提供了比较准确有限元分析方法和相关数据,具有一定的参考价 值。 8.学位论文 夏雪 腐蚀海底管道的可靠性评估 2009 随着海洋油气的开采与运输事业的不断发展,作为目前最主要的油气输送工具,海底管道系统发挥着越来越重要的作用。由于海底管道处在恶劣的 海洋环境中,承受着各种环境因素的影响,使得人们对管道能否在营运期间安全运行格外关注。腐蚀是造成海底管道安全事故的重要原因之一。因此对 腐蚀海底管道进行安全可靠性评估具有很强的现实意义。本文具体的工作内容如下:
   1.对国际上通用的ASME-B31 G、DNV-RP-F101、PCORRC方法、API579准则以及有限元五种评估腐蚀海底管道剩余强度的方法进行了比较分析。
   2.针对常用方法的保守性,应用参考应力法对腐蚀海底管道进行了一系列不同几何缺陷尺寸下的有限元模型非线性分析,确定了腐蚀海底管道在弯矩、 弯矩和内压共同作用下的剩余强度。
   3.考虑到腐蚀缺陷有关参数的不确定性,以腐蚀管道失效压力的分析为基础,建立了腐蚀管道可靠性极限状态方程。采用蒙特卡罗法对腐蚀管道的失效 概率进行了计算。通过一段实际管道腐蚀失效概率的计算,验证了蒙特卡罗法的可行性。
   4.依据剩余强度计算模型,在用蒙特卡罗法求得失效概率的基础上根据目标可靠度对腐蚀管道的剩余寿命进行了评估。
   5.应用MATLAB中的图形用户界面功能编制了计算腐蚀海底管道失效概率的软件界面。 9.期刊论文 李如忠 人工神经网络在可靠性分析中的应用 -机械2002,29(5) 介绍了人工神经网络方法在具有腐蚀缺陷管道的可靠性分析中的应用,为腐蚀管道的可靠性研究提供了新的方法,为有限元软件和可靠性理论的有机 结合提供了很好的桥梁作用. 10.学位论文 薛梅 输油管道的可靠性评价方法研究 2002 该文对秦京和铁秦输油管道的运行参数及管道的检测数据进行了统计分析,确定了各项参数的概率分布和分布特征值.根据结构可靠性理论,提出了腐 蚀管道失效概率的计算模型.在管道各项参数统计分析结果的基础上,计算了秦京和铁秦输油管道的每公里失效概率,与目标失效概率比较,对管道全线的 安全性进行了评定.对影响管道失效概率的因素进行了敏感性分析,找出了影响失效的主要因素.分析服ASME B31G标准的固有可靠性水平.在可靠性评价中 引入分项安全系数,并以秦京管道实际数据的统计分析为基础,对ASME B31G标准中引入的分项安全系数进行了校正,给出了三种安全等级下的分项安全系 数值. 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_qdyhj200803009.aspx 授权使用:中国石油大学(华东)图书馆(zgsydxhdtsg),授权号:c43cbe8d-d67d-4410-8565-9e5c00f226e3 下载时间:2010年12月30日
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