海底管道系統(tǒng)裂紋損傷的風(fēng)險分析
發(fā)布時間:2021-12-24 01:59
海底管道系統(tǒng)是海洋油氣資源運輸?shù)闹饕绞?是海洋能源產(chǎn)業(yè)的生命主干線。由于海底管道系統(tǒng)所處的服役環(huán)境復(fù)雜,受到腐蝕、第三方破壞、自然環(huán)境等因素的影響,海底管道容易產(chǎn)生非常危險的裂紋損傷。海底管道裂紋從萌生到擴展涉及的機理比較復(fù)雜,有可能是單一因素作用,也有可能是多種因素的耦合作用,海底管道裂紋擴展到一定程度就會引起管道的破壞失效,危害巨大。因此,利用合理的風(fēng)險評估技術(shù)對海底管道系統(tǒng)裂紋損傷進行風(fēng)險分析具有重要意義。本文針對海底管道系統(tǒng)裂紋損傷風(fēng)險分析的研究內(nèi)容主要包括:(1)海底管道系統(tǒng)裂紋損傷事故統(tǒng)計與分析。本文分別統(tǒng)計分析了國內(nèi)外海底管道事故數(shù)據(jù)和國內(nèi)外由裂紋損傷導(dǎo)致的海底管道事故數(shù)據(jù)。兩類事故數(shù)據(jù)優(yōu)勢互補,經(jīng)過分析后結(jié)合各類裂紋產(chǎn)生機理得出了與海底管道裂紋損傷有密切聯(lián)系的四類風(fēng)險因素:腐蝕因素,誤操作因素,第三方破壞因素和自然環(huán)境因素。(2)海底管道系統(tǒng)裂紋損傷的故障樹定性分析與定量分析。在海底管道裂紋損傷失效風(fēng)險因素的統(tǒng)計基礎(chǔ)上,本文應(yīng)用經(jīng)典的故障樹分析法對海底管道系統(tǒng)裂紋損傷進行了定性分析,并進一步結(jié)合專家判斷法和模糊集合理論建立了海底管道系統(tǒng)裂紋損傷的故障樹定量分析模型。定...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 海洋產(chǎn)業(yè)與海洋油氣資源
1.1.2 海底管道系統(tǒng)
1.1.3 海底管道系統(tǒng)損傷
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 管道風(fēng)險評價技術(shù)
1.2.2 管道裂紋損傷研究
1.3 本文的研究工作
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 本文組織結(jié)構(gòu)
2 海底管道系統(tǒng)裂紋損傷失效事故統(tǒng)計與分析
2.1 國內(nèi)外海底管道事故統(tǒng)計
2.1.1 國外海底管道事故
2.1.2 國外海底管道裂紋損傷事故
2.1.3 國內(nèi)海底管道事故
2.1.4 國內(nèi)海底管道裂紋損傷事故
2.2 海底管道裂紋損傷失效因素分析
2.2.1 裂紋損傷類型
2.2.2 裂紋損傷風(fēng)險因素分析
2.3 本章小結(jié)
3 海底管道系統(tǒng)裂紋損傷的故障樹分析研究
3.1 管道風(fēng)險評價方法
3.2 海底管道裂紋損傷故障樹分析模型
3.2.1 故障樹分析法
3.2.2 海底管道系統(tǒng)裂紋損傷失效的故障樹
3.3 故障樹定性風(fēng)險分析
3.3.1 割集
3.3.2 故障樹模型主要風(fēng)險因素
3.4 故障樹定量風(fēng)險分析
3.4.1 客觀概率與主觀概率
3.4.2 專家判斷法與模糊集合理論
3.4.3 確定基本事件模糊概率
3.4.4 定量分析模型
3.5 本章小結(jié)
4 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的海底管道裂紋損傷定量風(fēng)險分析
4.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
4.1.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的基本概念
4.1.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)成
4.1.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理
4.1.4 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)
4.1.5 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)軟件
4.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模的三種方式
4.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)條件概率確定方法
4.3.1 故障樹映射法
4.3.2 數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)法
4.3.3 歷史數(shù)據(jù)和規(guī)范準則法
4.4 海底管道系統(tǒng)裂紋損傷貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型
4.4.1 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險分析模型
4.4.2 風(fēng)險分析模型后驗概率計算
4.4.3 風(fēng)險因素占比分析
4.4.4 風(fēng)險分析模型靈敏度分析
4.5 本章小結(jié)
5 海底管道中間管段裂紋損傷風(fēng)險分析案例研究
5.1 海底管道中間管段風(fēng)險因素描述
5.1.1 中間管段事故考慮因素
5.1.2 船錨撞擊海底管道產(chǎn)生機械裂紋的概率
5.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模
5.2.1 案例情況介紹
5.2.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
5.2.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)先驗概率
5.2.4 實際案例參數(shù)選定
5.2.5 條件概率參數(shù)確定
5.3 計算數(shù)據(jù)分析
5.3.1 風(fēng)險分析結(jié)果與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)對比
5.3.2 海底管道風(fēng)險可接受標準
5.3.3 以管段3 為例進行數(shù)據(jù)分析
5.3.4 更新工程條件計算分析
5.4 本章小結(jié)
6 立管及安全區(qū)管段裂紋損傷風(fēng)險分析案例研究
6.1 立管及安全區(qū)管道風(fēng)險相關(guān)因素
6.1.1 立管及安全區(qū)管道事故考慮因素
6.1.2 海洋平臺墜物撞擊管道的概率
6.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型
6.2.1 案例情況介紹
6.2.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
6.2.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)先驗概率參數(shù)
6.2.4 條件概率參數(shù)確定
6.3 計算數(shù)據(jù)分析
6.3.1 風(fēng)險可接受標準比較
6.3.2 以管段1 為例的數(shù)據(jù)分析
6.3.3 更新工程條件計算分析
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 本文工作總結(jié)
7.2 進一步工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]管道表面蝕坑-裂紋的應(yīng)力強度因子分析[J]. 余建星,李修波,譚玉娜,金成行,馮志強,韓翔希,符妃. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(05)
[2]長輸油氣管道裂紋失效案例調(diào)研[J]. 雷錚強,王富祥,陳健,王婷,鄭洪龍. 石油化工應(yīng)用. 2017(10)
[3]中國海油海底管道事故統(tǒng)計及分析[J]. 王紅紅,劉國恒. 中國海上油氣. 2017(05)
[4]基于故障樹與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的川氣東送管道風(fēng)險分析[J]. 全愷,梁偉,張來斌,俞徐超,李元. 油氣儲運. 2017(09)
[5]裂紋參數(shù)對深水海底管道疲勞壽命的影響[J]. 余建星,郭帥,余楊,李妍,李驍. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(09)
[6]海底管道裂紋損傷評估及軟件開發(fā)[J]. 李麗瑋,郝林,周巍偉,裴曉梅,曹靜. 海洋工程裝備與技術(shù). 2016(01)
[7]基于PCA與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的充填管道失效風(fēng)險評估[J]. 過江,張碧肖. 黃金科學(xué)技術(shù). 2015(05)
[8]基于FTA-BN模型的城市燃氣管道失效風(fēng)險分析[J]. 張繼旺,馬慶春,張來斌. 北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2014(03)
[9]含裂紋缺陷油氣管道失效概率定量評估[J]. 王禹川,趙?,黃剛,崔銘偉. 安全與環(huán)境工程. 2014(03)
[10]海底管道泄漏事故統(tǒng)計分析[J]. 方娜,陳國明,朱紅衛(wèi),孟會行. 油氣儲運. 2014(01)
博士論文
[1]海底管道完整性管理中偶然荷載的風(fēng)險評估和決策研究[D]. 劉宇濤.上海交通大學(xué) 2015
[2]基于屏障的在役海底管道量化風(fēng)險評價技術(shù)研究[D]. 原文娟.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[3]基于失效庫的在役天然氣長輸管道定量風(fēng)險評價技術(shù)研究[D]. 張華兵.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[4]裂紋管結(jié)構(gòu)的振動分析與裂紋識別[D]. 胡家順.大連理工大學(xué) 2009
[5]海底管線安全可靠性及風(fēng)險評價技術(shù)研究[D]. 丁鵬.中國石油大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的船舶碰撞事故致因分析[D]. 尚云龍.大連海事大學(xué) 2009
[2]長輸油氣管道定量風(fēng)險評價方法研究[D]. 楊慧來.蘭州理工大學(xué) 2009
[3]事故樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)用于潰壩風(fēng)險分析的研究[D]. 楊宇杰.大連理工大學(xué) 2008
[4]海底油氣管道系統(tǒng)風(fēng)險評價技術(shù)研究[D]. 謝云杰.西南石油大學(xué) 2007
[5]長輸油氣管道故障樹分析的定量風(fēng)險評價方法研究[D]. 楊莉.蘭州理工大學(xué) 2006
[6]X70鋼焊接接頭在海水中的應(yīng)力腐蝕行為研究[D]. 孫新閣.天津大學(xué) 2005
[7]春曉氣田群海底管道穩(wěn)定性分析[D]. 陳小玲.浙江大學(xué) 2004
本文編號:3549608
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 海洋產(chǎn)業(yè)與海洋油氣資源
1.1.2 海底管道系統(tǒng)
1.1.3 海底管道系統(tǒng)損傷
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 管道風(fēng)險評價技術(shù)
1.2.2 管道裂紋損傷研究
1.3 本文的研究工作
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 本文組織結(jié)構(gòu)
2 海底管道系統(tǒng)裂紋損傷失效事故統(tǒng)計與分析
2.1 國內(nèi)外海底管道事故統(tǒng)計
2.1.1 國外海底管道事故
2.1.2 國外海底管道裂紋損傷事故
2.1.3 國內(nèi)海底管道事故
2.1.4 國內(nèi)海底管道裂紋損傷事故
2.2 海底管道裂紋損傷失效因素分析
2.2.1 裂紋損傷類型
2.2.2 裂紋損傷風(fēng)險因素分析
2.3 本章小結(jié)
3 海底管道系統(tǒng)裂紋損傷的故障樹分析研究
3.1 管道風(fēng)險評價方法
3.2 海底管道裂紋損傷故障樹分析模型
3.2.1 故障樹分析法
3.2.2 海底管道系統(tǒng)裂紋損傷失效的故障樹
3.3 故障樹定性風(fēng)險分析
3.3.1 割集
3.3.2 故障樹模型主要風(fēng)險因素
3.4 故障樹定量風(fēng)險分析
3.4.1 客觀概率與主觀概率
3.4.2 專家判斷法與模糊集合理論
3.4.3 確定基本事件模糊概率
3.4.4 定量分析模型
3.5 本章小結(jié)
4 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的海底管道裂紋損傷定量風(fēng)險分析
4.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
4.1.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的基本概念
4.1.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)成
4.1.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理
4.1.4 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)
4.1.5 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)軟件
4.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模的三種方式
4.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)條件概率確定方法
4.3.1 故障樹映射法
4.3.2 數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)法
4.3.3 歷史數(shù)據(jù)和規(guī)范準則法
4.4 海底管道系統(tǒng)裂紋損傷貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型
4.4.1 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險分析模型
4.4.2 風(fēng)險分析模型后驗概率計算
4.4.3 風(fēng)險因素占比分析
4.4.4 風(fēng)險分析模型靈敏度分析
4.5 本章小結(jié)
5 海底管道中間管段裂紋損傷風(fēng)險分析案例研究
5.1 海底管道中間管段風(fēng)險因素描述
5.1.1 中間管段事故考慮因素
5.1.2 船錨撞擊海底管道產(chǎn)生機械裂紋的概率
5.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模
5.2.1 案例情況介紹
5.2.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
5.2.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)先驗概率
5.2.4 實際案例參數(shù)選定
5.2.5 條件概率參數(shù)確定
5.3 計算數(shù)據(jù)分析
5.3.1 風(fēng)險分析結(jié)果與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)對比
5.3.2 海底管道風(fēng)險可接受標準
5.3.3 以管段3 為例進行數(shù)據(jù)分析
5.3.4 更新工程條件計算分析
5.4 本章小結(jié)
6 立管及安全區(qū)管段裂紋損傷風(fēng)險分析案例研究
6.1 立管及安全區(qū)管道風(fēng)險相關(guān)因素
6.1.1 立管及安全區(qū)管道事故考慮因素
6.1.2 海洋平臺墜物撞擊管道的概率
6.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型
6.2.1 案例情況介紹
6.2.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
6.2.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)先驗概率參數(shù)
6.2.4 條件概率參數(shù)確定
6.3 計算數(shù)據(jù)分析
6.3.1 風(fēng)險可接受標準比較
6.3.2 以管段1 為例的數(shù)據(jù)分析
6.3.3 更新工程條件計算分析
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 本文工作總結(jié)
7.2 進一步工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]管道表面蝕坑-裂紋的應(yīng)力強度因子分析[J]. 余建星,李修波,譚玉娜,金成行,馮志強,韓翔希,符妃. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(05)
[2]長輸油氣管道裂紋失效案例調(diào)研[J]. 雷錚強,王富祥,陳健,王婷,鄭洪龍. 石油化工應(yīng)用. 2017(10)
[3]中國海油海底管道事故統(tǒng)計及分析[J]. 王紅紅,劉國恒. 中國海上油氣. 2017(05)
[4]基于故障樹與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的川氣東送管道風(fēng)險分析[J]. 全愷,梁偉,張來斌,俞徐超,李元. 油氣儲運. 2017(09)
[5]裂紋參數(shù)對深水海底管道疲勞壽命的影響[J]. 余建星,郭帥,余楊,李妍,李驍. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(09)
[6]海底管道裂紋損傷評估及軟件開發(fā)[J]. 李麗瑋,郝林,周巍偉,裴曉梅,曹靜. 海洋工程裝備與技術(shù). 2016(01)
[7]基于PCA與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的充填管道失效風(fēng)險評估[J]. 過江,張碧肖. 黃金科學(xué)技術(shù). 2015(05)
[8]基于FTA-BN模型的城市燃氣管道失效風(fēng)險分析[J]. 張繼旺,馬慶春,張來斌. 北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2014(03)
[9]含裂紋缺陷油氣管道失效概率定量評估[J]. 王禹川,趙?,黃剛,崔銘偉. 安全與環(huán)境工程. 2014(03)
[10]海底管道泄漏事故統(tǒng)計分析[J]. 方娜,陳國明,朱紅衛(wèi),孟會行. 油氣儲運. 2014(01)
博士論文
[1]海底管道完整性管理中偶然荷載的風(fēng)險評估和決策研究[D]. 劉宇濤.上海交通大學(xué) 2015
[2]基于屏障的在役海底管道量化風(fēng)險評價技術(shù)研究[D]. 原文娟.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[3]基于失效庫的在役天然氣長輸管道定量風(fēng)險評價技術(shù)研究[D]. 張華兵.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[4]裂紋管結(jié)構(gòu)的振動分析與裂紋識別[D]. 胡家順.大連理工大學(xué) 2009
[5]海底管線安全可靠性及風(fēng)險評價技術(shù)研究[D]. 丁鵬.中國石油大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的船舶碰撞事故致因分析[D]. 尚云龍.大連海事大學(xué) 2009
[2]長輸油氣管道定量風(fēng)險評價方法研究[D]. 楊慧來.蘭州理工大學(xué) 2009
[3]事故樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)用于潰壩風(fēng)險分析的研究[D]. 楊宇杰.大連理工大學(xué) 2008
[4]海底油氣管道系統(tǒng)風(fēng)險評價技術(shù)研究[D]. 謝云杰.西南石油大學(xué) 2007
[5]長輸油氣管道故障樹分析的定量風(fēng)險評價方法研究[D]. 楊莉.蘭州理工大學(xué) 2006
[6]X70鋼焊接接頭在海水中的應(yīng)力腐蝕行為研究[D]. 孫新閣.天津大學(xué) 2005
[7]春曉氣田群海底管道穩(wěn)定性分析[D]. 陳小玲.浙江大學(xué) 2004
本文編號:3549608
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