双点腐蚀缺陷对管道剩余寿命的影响

腐蚀是造成油气管道失效和破坏的主要原因之一。在腐蚀严重区域,由于同时存在单点腐蚀和双点腐蚀,管道面临着更大的失效和破坏风险。若仍按单点腐蚀预测该区域管道的剩余寿命,进行可靠性分析,会造成较大的分析误差。文中应用Monte Carlo法,分别计算单点腐蚀和双点腐蚀的失效概率。通过比较分析发现:由于双点腐蚀的相互作用,管道的失效概率明显增加,剩余强度和剩余寿命减小;随着双点腐蚀蚀坑间距的不断增加,其失效概率不断降低,最终趋于单点腐蚀失效概率。     

基于灰色马尔可夫理论的油气管道腐蚀剩余寿命预测

以灰色理论的标准GM（1,1）模型和马尔可夫TPM理论为基础,提出了基于灰色马尔可夫理论的油气管道腐蚀剩余寿命预测方法。利用灰色马尔可夫理论预测腐蚀油气管道剩余寿命的步骤主要包括：最大允许腐蚀深度的确定,腐蚀速率的预测以及剩余寿命预测。并基于该方法,采用VB系统开发了实用软件,简便可靠。该方法可以在腐蚀速率波动比较大的情况下预测油气管道的剩余寿命,为油气管道腐蚀检测周期的确定提供了科学依据。     

在役天然气管道的可靠性分析

含缺陷天然气管道的可靠性分析是石油化工行业的一个重要课题。结合可靠性分析的定义,介绍了结构可靠性的基本原理,讨论了腐蚀减薄设备的可靠性模型和可靠度的计算方法。基于可靠性理论,综合考虑了缺陷深度、管道壁厚、管道直径、屈服强度、操作压力等的随机性,确定了天然气管道的可靠度与腐蚀深度的关系。根据一次二阶矩法,建立了腐蚀减薄管道的可靠性模型。根据在役天然气管道的定期检验结果,结合设备可靠性的概念,对于在役天然气管道的减薄的危险部位进行可靠度计算,得出其减薄后的失效可能性。这对该天然气管道的风险评价和延长其检验周期有重要的意义。     

穿越河流输油管道的剩余寿命计算方法

对于一些新建管道,在其未来的腐蚀情况不可预知的情况下,应主要对其进行疲劳剩余寿命预测。疲劳断裂是一种很危险的脆断破坏形式,它出现的时间和位置很难预计。文中从疲劳方面,在考虑了材料特性、环境介质和加载状态的前提下,对穿越河流输油管道的疲劳剩余寿命进行分析。同时,对一段在役穿越河流输油管道的疲劳和腐蚀剩余寿命分别进行计算、比较,取其较小值,确定其剩余寿命。提供了更及时、准确地报告穿越管道的剩余寿命,合理地制定维修、检测周期的依据,使在役穿越管道的管理、检测更加科学。     

埋地管道安全运行的综合评价

探讨了埋地管道安全运行的综合评价问题,并以研制的快速检测仪和综合检测仪的检测数据为基础,建立了防腐层与管体的综合评价系统,编制了腐蚀与防护数据库和评价系统软件。在研究埋地管道的腐蚀剩余寿命时,提出了非开挖腐蚀预测方法。合理的评价方法可以定量地确定管道缺损严重程度与管道操作状况的关系,为管道的运行管理提供科学依据,延长管道的使用寿命,并有可能在不降低管道安全和完整性的前提下,允许超过制造范围质量标准所要求的较大的缺损存在。     

埋地输油管道均匀腐蚀剩余寿命计算

针对埋地输油管道的均匀腐蚀问题,从点蚀和片蚀两方面利用一些常规公式推导出管道腐蚀剩余寿命的计算公式,并给出了算例,为管道腐蚀剩余寿命计算提供了理论依据。     

基于全尺寸试验的X80管道腐蚀缺陷评价方法验证分析

文中在调研含腐蚀缺陷X80管道全尺寸压力爆破试验数据基础上,对ASME B31G-2012、ASME B31G-1991、PCORRC、LPC-1、SHELL 92评价方法的失效压力评价结果进行验证,并用线性回归分析方法对比分析了各评价方法用于X80管道腐蚀缺陷评价的准确性和可靠性。对比分析结果表明:管道腐蚀缺陷深度或长度较大时,各评价方法的预测失效压力差异更明显,其中流动应力、腐蚀面积参数、鼓胀因子等因素共同影响了评价结果的保守性;LPC-1方法预测的准确性最高,SHELL 92方法最保守。     

钢筋混凝土桥梁剩余寿命评估方法研究

《钢筋混凝土桥梁剩余寿命评估方法研究》项目针对桥梁剩余寿命突出问题,从7个专题开展系统深入的研究,完善了基于多重因素的混凝土碳化深度预测模型和钢筋碳化腐蚀速率模型,提出了计算锈蚀钢筋混凝土梁、偏心受压柱和拱肋承载力的新方法,构建了基于时变可靠度的钢筋混凝土桥梁剩余寿命评估方法,提出了钢筋混凝土拱结构时变可靠度计算等方法。项目研究成果具有显著的创新性,良好的社会经济效益和推广应用前景。     

油气管道腐蚀失效关键因素分析

对腐蚀管道进行可靠性评估时,影响管道腐蚀速率的不确定性因素较多.为了得到影响管道失效的关键因素,采用蒙特卡罗方法模拟腐蚀尺寸和管道特性的不确定性因素影响下油气管道的失效概率,得到管道随时间变化的失效曲线.利用Matlab模拟随机参数影响下管道的腐蚀发展过程,结果表明腐蚀深度和径向腐蚀速率变异系数是影响管道可靠性的关键因...     

核级管道腐蚀数据的概率统计分析

针对核级管道腐蚀环境的复杂性及腐蚀过程的随机性,提出了基于概率统计方法的最大腐蚀深度预测模型。首先对核级管道进行腐蚀失效分析;其次采用广义极值分布模型（GEV）拟合管道最大腐蚀深度数据,用L-矩法计算模型的参数值,分析核级管道腐蚀深度的统计规律;最后引用回归期的概念预测管道最大腐蚀深度。以某核级管道为例,预测其最大腐蚀深度为4.575 1 mm,超过最大腐蚀深度的概率为0.75%。计算结果证明：应用极值理论作统计分析时,广义极值分布模型具有更广的适用性,该研究对分析腐蚀管道的可靠性和安全性具有一定的意义。     

含交叠型缺陷压力管道的极限载荷分析

对修正B31G方法进行了简要回顾.应用有限元分析软件ANSYS,对带有交叠缺陷的腐蚀管线的剩余强度进行了有限元分析,分析中考虑了材料非线性和几何非线性.得出了腐蚀区应力随载荷变化的历程曲线,以及腐蚀区尺寸对剩余强度的影响,并对模型的失效压力进行了预测.将预测结果与工业上使用最广泛的B31G准则预测的结果进行了比较,证明用此方法对腐蚀管线的剩余强度进行评估是可行的,并且得到了一些有参考价值的结论.     

体积型缺陷管道评价方法对比分析

为了得到有效的体积型腐蚀缺陷管道的评价方法,通过对多种腐蚀管道评价方法进行对比分析,得到ASME B31G-1991标准与DNV RP-F101标准计算的鼓胀系数M3和M4比较适中,ASME B31G-1991标准与API 579-2000标准计算的流变应力介于AGA-NG 18标准与ASME B31G-1984标准、DNV RP-F101标准与PCORRC方法之间。同时,通过将试验爆破压力与上述评价方法的预测压力进行比较,得到对于中低强度等级管道可采用ASME B31G-1991标准,对于中高强度等级管道可采用PCORRC方法的结论。     

管段关联性对腐蚀管线失效可能性评估的影响

为了对管道进行完整性管理,需要对管道在腐蚀情况下的失效压力进行计算或预测,而影响失效压力的诸多因素中就包括管段的空间关联性。提出了计算关联系数的方法,同时分析了管段关联系数对管道的整体失效可能性评估的影响。最后结合实例,利用蒙特卡罗模拟方法,用所提出的方法在某管线进行了具体应用,并对结果进行了分析和讨论,结果表明:与那些没有考虑到腐蚀管线的管段关联性的评估结果相比,结合管段关联性的本方法在提高对管线失效可能性评估的准确度上可以提高近30%。     

埋地压力管道检验周期确定方法

结合完整性检测技术和基于风险的检验技术,介绍了两种确定埋地压力管道检验周期的方法以及在检测项目中的应用情况,并对这些方法进行了对比.第一种方法既考虑到管道失效造成的后果,又考虑到管道的失效可能性,是一种比较准确地确定埋地压力管道检验周期的方法.第二种方法仅考虑到失效的可能性,但计算过程简便,适用于粗略估算.用两种方法分别对相同管道进行了检验周期评价,计算过程还需要在将来的工程应用中逐步完善.这些方法的应用,避免了目前确定埋地压力管道检验周期的盲目性,降低了企业生产成本,减少了检验检测单位的工作量.     

并行管道风险因素与事故交互作用分析

随着能源需求的不断增加,国内管道建设处在一个新的高潮时期,受各种因素制约,近距离并行敷设管道越来越多,给管道的建设和运行安全带来了新的挑战。通过分析并行管道设计、建设和运行阶段所面临的风险因素以及现有研究状况,并着重对管道运行阶段事故交互影响的失效概率进行了讨论。最后提出,对于并行管道的安全问题,不仅要考虑失效后果的严重程度,也应考虑管道发生事故后产生交互影响的概率问题,有效降低管道失效概率是解决并行管道安全问题的主要途径。     

管线断裂失效风险分析

含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统,主要针对含缺陷压力管系断裂失效分析模式,结合实际操作工况,考虑多种载荷因素及材料性能参数,计算管系断裂失效风险。对无检测数据情况下工艺管线的失效概率进行了计算,对于同类问题的解决在方法上做了有益的尝试。以同期施工的同类材质、相同焊接条件的一批管线的缺陷检测数据作为依据,通过合理选取概率模型,计算得出管线的安全概率。概率安全评定结果表明：这些缺陷引起管道系统的失效风险概率比较低,缺陷的存在不足以威胁安全生产,整个管线仍处于良好状态。     

管道疲劳寿命的可靠性分析

针对管道的疲劳失效分析,以概率论为基础,结合确定性的疲劳断裂力学估算方法,推导了管道的疲劳裂纹扩展寿命的计算公式.考虑到主要评定参数:初始裂纹尺寸、工况载荷、断裂韧性、机械强度、系数等的不确定性和随机性,应用蒙特卡罗模拟法对这些具有某种特定分布的随机变量进行了随机抽样计算.并利用数值积分法编制了计算机程序,求出在一定可靠度和置信度下的疲劳寿命,并与理论计算方法求得的疲劳寿命进行了比较.还比较了不同初始裂纹尺寸和断裂韧性对疲劳寿命的影响,并给出了算例.分析结果表明:蒙特卡罗模拟法真实地反映评定参数客观存在的不确定性,克服了确定性评定方法的缺点,具有良好的工程指导意义.     

金属磁记忆检测缺陷量化及管道寿命预测研究

为了更好了解金属磁记忆检测在管道缺陷识别、尺寸量化和剩余寿命方面的研究现状,展望将来的研究方向,综合分析了基于金属磁记忆的管道缺陷识别的研究方法和存在的问题。根据缺陷尺寸量化的现有文献,归纳出管道缺陷尺寸量化进一步研究的方向。阐述了管道剩余寿命预测的研究和数据收集存在的问题。数学方法、数学模型和计算机技术将成为金属磁记忆研究的有力工具,根据真实环境下的管道相关实验数据建立管道缺陷识别、尺寸量化和管道剩余寿命的自动化分析系统是研究的重要方向。