【摘要】：我國具有豐富的海洋石油資源,在海洋油氣的開發(fā)中,海底管道作為海洋油田生產(chǎn)系統(tǒng)的生命線,其運(yùn)行狀況直接關(guān)系到海上油氣田的安全生產(chǎn)。目前,國內(nèi)許多老管道普遍存在著老化腐蝕等事故頻發(fā)問題,嚴(yán)重影響著油氣輸送。因此,建立合理的檢測機(jī)制及時預(yù)防管道的失效以保證管道的正常運(yùn)行對我國海洋石油開發(fā)有著重要的意義。 傳統(tǒng)的海底管道檢測計(jì)劃是按照固定的時間對管道進(jìn)行檢測,這種檢測具有被動性、盲目性以及無序性,而基于風(fēng)險的檢測是在風(fēng)險分析的基礎(chǔ)上制定檢測計(jì)劃,具有主動性、明確性及有序性,本論文主要討論了基于風(fēng)險的檢測在海底管道中的應(yīng)用。 目前,國外已經(jīng)針對海底管道開發(fā)出了基于風(fēng)險檢測的軟件,例如挪威船級社(DNV)的"ORBIT+Pipeline"。但是在國內(nèi),基于風(fēng)險的檢測技術(shù)只是停留在理論分析上,真正能夠形成技術(shù)力量以及成果的還未見報(bào)道。 首先,本文對基于風(fēng)險的檢測原理進(jìn)行了詳細(xì)的說明,包括基本概念、實(shí)施步驟以及具體實(shí)施過程等�；陲L(fēng)險的檢測實(shí)施步驟主要包含初步篩選、初始分析及詳細(xì)分析。初步篩選主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)排除不相關(guān)的風(fēng)險,確定潛在的失效模式,初始分析就是按照定性的分析方法對管道的每一種失效形式進(jìn)行評估,最后的定量分析就是在定性分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對嚴(yán)重的失效形式進(jìn)行量化分析,校核該失效形式能否造成管道破壞。在基于風(fēng)險的檢測每一個過程中,都必須對每一種失效形式進(jìn)行失效概率以及失效后果的分析,這是該論文中最重要的一環(huán)。 其次,論文針對海底管道基于時間的失效模式進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,包括內(nèi)部腐蝕、外部腐蝕以及管線侵蝕,這三種退化機(jī)理造成的后果都是管壁的減薄,在定性分析中,主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得到風(fēng)險等級,然后根據(jù)風(fēng)險矩陣確定檢測時間。定量分析中,首先根據(jù)這三種失效模式的退化速度計(jì)算以后每年的缺陷數(shù)據(jù),然后根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠性理論計(jì)算失效概率,將其與選定的目標(biāo)可靠性指標(biāo)對比,得到管線需要檢測的具體時間。 然后,論文針對海底管道基于事件的失效模式進(jìn)行了完整的評估,包括管線懸跨梁分析、穩(wěn)定性分析以及管線第三方破壞。海底管道基于偶然事件的失效形式,具有不可預(yù)測性,失效概率不隨時間改變,在這種情況下,只有根據(jù)管線運(yùn)行外部環(huán)境的參數(shù)入手,對導(dǎo)致管道失效的破壞形式進(jìn)行概率分析,同時建立相關(guān)模型分析評估這些偶然事件是否能造成管線的失效。 最后,論文進(jìn)行了基于風(fēng)險的檢測軟件編制,經(jīng)過驗(yàn)證該軟件已經(jīng)被馬來西亞國家石油公司接受,目前正在推廣應(yīng)用。本論文的理論成果及編制的軟件對保證海底管道完整性,減少管道泄露事故發(fā)生有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時,筆者對基于風(fēng)險的理論工作進(jìn)行了展望,認(rèn)為應(yīng)該將該理論應(yīng)用于不可檢測的海底管道中更加有意義。
【圖文】：

程安全改進(jìn)措施外，RBI檢測程序可以節(jié)約大量成本，防止出現(xiàn)高額的維修費(fèi)用，有效地預(yù)防各種管道事故的發(fā)生[0]。圖2.1表示了隨著檢測程度和頻率的增加，風(fēng)險水平的變化曲線。圖2.1中上面的曲線代表著應(yīng)用傳統(tǒng)檢測程序時的風(fēng)險。沒有檢測時，風(fēng)險水平很高。隨著檢測活動投入，風(fēng)險水平急劇下降，當(dāng)風(fēng)險降低到一定水平后，檢測行為引起的風(fēng)險水平的降低逐漸趨于平緩。需要注意的是，對于傳統(tǒng)的檢測程序，如果過度檢測，風(fēng)險水平甚至可能回升。因?yàn)樘囟l件下，，侵入性檢測可能導(dǎo)致管道額外退化，再如檢測活動破壞了管道的保護(hù)層等。{傳統(tǒng)檢測程f//序下的風(fēng)險風(fēng)險應(yīng)由了RBI技術(shù)下后的風(fēng)險檢測水平--卡圖2.1應(yīng)由了RBI技術(shù)降低了風(fēng)險101RBI技術(shù)的實(shí)施過程是一個持續(xù)改進(jìn)的過程，一如圖2.21‘0]所示。通過該過程不但可以持續(xù)的改進(jìn)對管道的檢測，并且可以降低海底管道系統(tǒng)?

i喻爾濱l一程大學(xué)碩十學(xué)位論文(例如檢測結(jié)果)或數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，要進(jìn)行RBI項(xiàng)目的再評價以便重新評價風(fēng)險管理計(jì)劃也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。RBI另外一個優(yōu)點(diǎn)是可以識別當(dāng)前檢測技術(shù)用方面的缺陷。在有些情況下，檢測技術(shù)不能充分或者有效降低風(fēng)險，可以實(shí)施險減緩措施。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：P756.2

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