發(fā)布時間：2023-06-04 01:37

　　我國部分海底管道設(shè)備已逐步進入老齡化階段,其作為海底石油、天然氣的主要運輸載體,由腐蝕因素造成的管道損傷是其剩余壽命減少的主要原因,使得對其進行再次檢修的難度與費用增多,為確保其運營的安全性,預(yù)防性維修活動將會被實施,但由于經(jīng)濟性和可靠性等條件的限制,通常預(yù)防性維修活動的次數(shù)是有限的,且管壁腐蝕缺陷被修復(fù)到起初的完好狀態(tài)是難以達到的。本文在分析目前腐蝕管道常用剩余壽命預(yù)測方法的基礎(chǔ)上,提出了在管道前期運營階段,通過預(yù)防性維修活動來使管道獲得更長的使用壽命,考慮了不完全維修活動對海底含缺陷管道的腐蝕深度與腐蝕速率的影響,進行管道的剩余壽命預(yù)測,進而為現(xiàn)役海底腐蝕管道的繼續(xù)使用、檢測維修和退役等決策提供理論依據(jù)。主要研究的內(nèi)容如下:(1)提出了一種在考慮不完全維護活動對海底管道腐蝕深度與腐蝕速率二者影響的分階段退化模型,采用極大似然估計、馬爾科夫鏈蒙特卡洛模擬和貝葉斯方法對模型參數(shù)進行求解,并與只考慮不完全維護活動對腐蝕深度的影響和完全維修的情況進行對比,驗證所提出模型剩余壽命預(yù)測的有效性。(2)提出了一種在考慮不同維修深度分布影響下的腐蝕管道分階段退化模型,通過閾值轉(zhuǎn)換思想推導(dǎo)首達時間意...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景
    1.2 研究的目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 不完全維修國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 管道維修國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 存在的主要問題
    1.4 研究目標、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究目標
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 本文研究技術(shù)路線
        1.4.4 擬解決的關(guān)鍵問題
    1.5 論文創(chuàng)新點
    1.6 本章小結(jié)
2 海底管道腐蝕退化理論研究
    2.1 海底管道可靠性分析
        2.1.1 可靠與失效
        2.1.2 平均剩余壽命和中位壽命
        2.1.3 失效概率與可靠性指標
    2.2 預(yù)防性維修分類
        2.2.1 不完全維修方式
        2.2.2 完全維修方式
        2.2.3 最小維修方式
    2.3 海底管道腐蝕理論
        2.3.1 海底管道腐蝕類型
        2.3.2 點腐蝕深度統(tǒng)計分析
        2.3.3 最大腐蝕深度統(tǒng)計分析
        2.3.4 管道最大允許腐蝕深度
        2.3.5 海底管道腐蝕影響的因素
    2.4 海底管道失效風(fēng)險分析與管理目標
        2.4.1 腐蝕控制
        2.4.2 貝葉斯理論與馬爾可夫鏈蒙特卡羅方法
    2.5 不完全維修下腐蝕管道剩余壽命預(yù)測方法
        2.5.1 不完全維修下腐蝕管道剩余壽命預(yù)測流程
    2.6 本章小結(jié)
3 考慮殘余退化量的海底管道剩余壽命預(yù)測
    3.1 考慮殘余退化量的管道腐蝕增長建模
        3.1.1 問題描述與模型假設(shè)
        3.1.2 非線性分階段退化過程模型
    3.2 剩余壽命概率密度函數(shù)的推導(dǎo)
    3.3 參數(shù)估計
        3.3.1 殘余退化量系數(shù)估計
        3.3.2 退化參數(shù)估計
        3.3.3 維護參數(shù)估計
    3.4 應(yīng)用實例
        3.4.1 實驗設(shè)計和模型參數(shù)設(shè)置
        3.4.2 參數(shù)估計結(jié)果
        3.4.3 模型預(yù)測對比分析
        3.4.4 預(yù)測結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
4 不同維修深度分布下海底管道剩余壽命預(yù)測
    4.1 問題描述與模型假設(shè)
        4.1.1 問題描述
        4.1.2 模型假設(shè)
    4.2 考慮維修深度的管道腐蝕增長模型
    4.3 不完全維修下管道剩余壽命預(yù)測
    4.4 考慮閾值轉(zhuǎn)換的剩余壽命概率密度函數(shù)
    4.5 不同維修深度分布下的剩余壽命概率密度函數(shù)
        4.5.1 假設(shè)維修深度服從正態(tài)分布
        4.5.2 假設(shè)維修深度服從伽馬分布
    4.6 參數(shù)估計
        4.6.1 維護參數(shù)估計
        4.6.2 維修深度分布參數(shù)估計
        4.6.3 退化參數(shù)估計
    4.7 實例分析
        4.7.1 參數(shù)估計結(jié)果
        4.7.2 模型預(yù)測對比分析
        4.7.3 維修深度分布的驗證
        4.7.4 預(yù)測結(jié)果分析
    4.8 本章小結(jié)
5 海底管道檢測維修策略研究
    5.1 結(jié)構(gòu)安全性指標
        5.1.1 失效概率
        5.1.2 可靠度指標
    5.2 預(yù)防性維修的維修間隔模型
    5.3 視情維修策略
    5.4 海底管道缺陷檢測
        5.4.1 維修事件
        5.4.2 腐蝕狀態(tài)劃分
        5.4.3 維護活動下管道壽命與失效率
    5.5 檢測工具的不確定性
    5.6 優(yōu)化檢測模型
    5.7 實例分析
        5.7.1 背景信息
        5.7.2 新缺陷產(chǎn)生的概率密度
        5.7.3 控制腐蝕的增長
        5.7.4 維修與檢測計劃
        5.7.5 不同可靠度的敏感性分析
    5.8 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 研究不足與展望
參考文獻
附錄 碩士研究生學(xué)習(xí)階段研究成果
致謝



本文編號：3830433