油氣輸送腐蝕管道剩余壽命預測研究
本文關(guān)鍵詞:油氣輸送腐蝕管道剩余壽命預測研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:埋地油氣管道是整個油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的重要紐帶,管道常年埋于地下,受土壤環(huán)境的影響,管道腐蝕是不可避免的。管道腐蝕失效引起的管道穿孔破裂、泄漏事故頻率不斷上升。腐蝕管道的剩余壽命,為腐蝕管道檢測和維修提供依據(jù),保證管道安全運行具有重大意義。因此,本文對埋地油氣腐蝕管道剩余壽命進行了以下研究:(1)確定油氣腐蝕管道相關(guān)統(tǒng)計參數(shù):腐蝕深度、腐蝕速率和最大允許腐蝕深度。給出了不同檢測條件下的多種統(tǒng)計參數(shù)的計算方法,根據(jù)實際需要選擇合適的計算方法,為管道剩余壽命預測提供計算基礎(chǔ)。(2)采用極值分布理論建立埋地腐蝕管道剩余壽命預測模型,估計整條運行管道的可能最大腐蝕深度值,考慮了腐蝕管道檢測腐蝕深度數(shù)據(jù)的偶然性,預測管道剩余壽命。利用馬爾科夫蒙特卡洛模擬對該預測模型參數(shù)進行估計,避免了一般線性擬合所求參數(shù)的出現(xiàn)的誤差,保證了預測結(jié)果的精度。(3)利用可靠性理論建立預測模型,該模型考慮了管道各隨機因素對腐蝕的影響,利用蒙特卡洛模擬,對管道失效概率進行多次模擬,精確的預測出均勻腐蝕管道的剩余壽命。(4)以極值分布與結(jié)構(gòu)可靠性理論模型預測結(jié)果為基礎(chǔ),從安全性和經(jīng)濟性兩方面考慮,對遼寧某油氣管道的埋地管道進行剩余壽命預測,預測結(jié)果分別為20.63年和20.0年,預測結(jié)果與實際管道設(shè)計壽命相符,結(jié)合兩種預測模型,為該油田提出運行費用最優(yōu)的檢測維修策略,該管道距下一次的檢測時間為11年。
【關(guān)鍵詞】:剩余壽命預測 極值分布 可靠性理論 檢測周期 維修策略
【學位授予單位】:西安建筑科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TE988.2
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-9
- 1 緒論9-17
- 1.1 研究背景9-10
- 1.2 本文研究的目的和意義10-11
- 1.2.1 研究的目的10-11
- 1.2.2 研究的意義11
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4 本文研究技術(shù)路線13-14
- 1.5 本章小結(jié)14-17
- 2 管道腐蝕理論綜述17-27
- 2.1 埋地油氣管道失效原因分類17-18
- 2.2 油氣管道腐蝕類型18-19
- 2.2.1 按照腐蝕的作用機理劃分18
- 2.2.2 按照腐蝕的破壞特征劃分18-19
- 2.3 埋地油氣管道腐蝕因素分析19-23
- 2.3.1 土壤腐蝕因素19-22
- 2.3.2 金屬材料因素22-23
- 2.4 埋地油氣管道剩余壽命預測分析23-25
- 2.4.1 腐蝕管道剩余壽命預測流程23-24
- 2.4.2 腐蝕管道剩余壽命預測特點24
- 2.4.3 腐蝕管道剩余壽命預測方法分類24-25
- 2.5 本章小結(jié)25-27
- 3 管道腐蝕剩余壽命預測參數(shù)分析27-35
- 3.1 腐蝕深度確定27-28
- 3.1.1 點腐蝕深度統(tǒng)計分析27
- 3.1.2 極限點腐蝕深度統(tǒng)計分析27-28
- 3.2 管道最大允許腐蝕深度28-29
- 3.2.1 有限元法確定管道最大允許腐蝕深度28
- 3.2.2 APIRP579最大允許腐蝕深度28-29
- 3.3 腐蝕速率的確定29-34
- 3.3.1 改進電阻法29-31
- 3.3.2 土壤埋片實驗法31-32
- 3.3.3 灰色模型法32-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 4 基于極值分布的管道腐蝕剩余壽命預測35-47
- 4.1 極值分布及極值統(tǒng)計原理35-37
- 4.1.1 極值分布35-36
- 4.1.2 極值分布的剩余壽命預測原理36-37
- 4.2 最大腐蝕深度預測37-40
- 4.2.1 最大腐蝕深度預測模型37-38
- 4.2.2 預測模型參數(shù)估計38-40
- 4.2.3 腐蝕管道臨界腐蝕深度的計算40
- 4.3 油氣管道剩余壽命預測40-41
- 4.4 實例應(yīng)用41-45
- 4.5 本章小結(jié)45-47
- 5 基于可靠性理論的管道腐蝕剩余壽命預測47-57
- 5.1 可靠性分析原理47-49
- 5.1.1 可靠性定義47
- 5.1.2 管道可靠性指標47-48
- 5.1.3 可靠性分析方法48-49
- 5.2 管道失效概率計算49-53
- 5.2.1 管道失效概率模型49-51
- 5.2.2 蒙特卡洛模擬原理51-52
- 5.2.3 管道可接受失效概率和目標可靠度的確定52
- 5.2.4 剩余壽命預測流程52-53
- 5.3 實例應(yīng)用53-55
- 5.4 本章小結(jié)55-57
- 6 油氣腐蝕管道檢測維修方案的確定57-67
- 6.1 埋地油氣腐蝕管道檢測及檢測周期的確定57-61
- 6.1.1 油氣管道檢測方法57-59
- 6.1.2 埋地油氣腐蝕管道檢測周期的確定59-61
- 6.2 腐蝕管道維修方法確定61-64
- 6.2.1 埋地油氣腐蝕管道修復方法61-62
- 6.2.2 埋地油氣腐蝕管道修復方法確定62-64
- 6.3 實例應(yīng)用64-66
- 6.4 本章小結(jié)66-67
- 7 結(jié)論與展望67-69
- 7.1 結(jié)論67
- 7.2 展望67-69
- 參考文獻69-75
- 附錄 碩士研究生學習階段所發(fā)表的論文75-77
- 致謝77
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