油气输送腐蚀管道剩余寿命预测研究

发布时间：2017-03-23 01:06

  本文关键词：油气输送腐蚀管道剩余寿命预测研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：埋地油气管道是整个油气生产系统的重要纽带,管道常年埋于地下,受土壤环境的影响,管道腐蚀是不可避免的。管道腐蚀失效引起的管道穿孔破裂、泄漏事故频率不断上升。腐蚀管道的剩余寿命,为腐蚀管道检测和维修提供依据,保证管道安全运行具有重大意义。因此,本文对埋地油气腐蚀管道剩余寿命进行了以下研究:(1)确定油气腐蚀管道相关统计参数:腐蚀深度、腐蚀速率和最大允许腐蚀深度。给出了不同检测条件下的多种统计参数的计算方法,根据实际需要选择合适的计算方法,为管道剩余寿命预测提供计算基础。(2)采用极值分布理论建立埋地腐蚀管道剩余寿命预测模型,估计整条运行管道的可能最大腐蚀深度值,考虑了腐蚀管道检测腐蚀深度数据的偶然性,预测管道剩余寿命。利用马尔科夫蒙特卡洛模拟对该预测模型参数进行估计,避免了一般线性拟合所求参数的出现的误差,保证了预测结果的精度。(3)利用可靠性理论建立预测模型,该模型考虑了管道各随机因素对腐蚀的影响,利用蒙特卡洛模拟,对管道失效概率进行多次模拟,精确的预测出均匀腐蚀管道的剩余寿命。(4)以极值分布与结构可靠性理论模型预测结果为基础,从安全性和经济性两方面考虑,对辽宁某油气管道的埋地管道进行剩余寿命预测,预测结果分别为20.63年和20.0年,预测结果与实际管道设计寿命相符,结合两种预测模型,为该油田提出运行费用最优的检测维修策略,该管道距下一次的检测时间为11年。
【关键词】：剩余寿命预测 极值分布 可靠性理论 检测周期 维修策略
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE988.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 本文研究的目的和意义10-11
• 1.2.1 研究的目的10-11
• 1.2.2 研究的意义11
• 1.3 国内外研究现状11-13
• 1.3.1 国外研究现状11-12
• 1.3.2 国内研究现状12-13
• 1.4 本文研究技术路线13-14
• 1.5 本章小结14-17
• 2 管道腐蚀理论综述17-27
• 2.1 埋地油气管道失效原因分类17-18
• 2.2 油气管道腐蚀类型18-19
• 2.2.1 按照腐蚀的作用机理划分18
• 2.2.2 按照腐蚀的破坏特征划分18-19
• 2.3 埋地油气管道腐蚀因素分析19-23
• 2.3.1 土壤腐蚀因素19-22
• 2.3.2 金属材料因素22-23
• 2.4 埋地油气管道剩余寿命预测分析23-25
• 2.4.1 腐蚀管道剩余寿命预测流程23-24
• 2.4.2 腐蚀管道剩余寿命预测特点24
• 2.4.3 腐蚀管道剩余寿命预测方法分类24-25
• 2.5 本章小结25-27
• 3 管道腐蚀剩余寿命预测参数分析27-35
• 3.1 腐蚀深度确定27-28
• 3.1.1 点腐蚀深度统计分析27
• 3.1.2 极限点腐蚀深度统计分析27-28
• 3.2 管道最大允许腐蚀深度28-29
• 3.2.1 有限元法确定管道最大允许腐蚀深度28
• 3.2.2 APIRP579最大允许腐蚀深度28-29
• 3.3 腐蚀速率的确定29-34
• 3.3.1 改进电阻法29-31
• 3.3.2 土壤埋片实验法31-32
• 3.3.3 灰色模型法32-34
• 3.4 本章小结34-35
• 4 基于极值分布的管道腐蚀剩余寿命预测35-47
• 4.1 极值分布及极值统计原理35-37
• 4.1.1 极值分布35-36
• 4.1.2 极值分布的剩余寿命预测原理36-37
• 4.2 最大腐蚀深度预测37-40
• 4.2.1 最大腐蚀深度预测模型37-38
• 4.2.2 预测模型参数估计38-40
• 4.2.3 腐蚀管道临界腐蚀深度的计算40
• 4.3 油气管道剩余寿命预测40-41
• 4.4 实例应用41-45
• 4.5 本章小结45-47
• 5 基于可靠性理论的管道腐蚀剩余寿命预测47-57
• 5.1 可靠性分析原理47-49
• 5.1.1 可靠性定义47
• 5.1.2 管道可靠性指标47-48
• 5.1.3 可靠性分析方法48-49
• 5.2 管道失效概率计算49-53
• 5.2.1 管道失效概率模型49-51
• 5.2.2 蒙特卡洛模拟原理51-52
• 5.2.3 管道可接受失效概率和目标可靠度的确定52
• 5.2.4 剩余寿命预测流程52-53
• 5.3 实例应用53-55
• 5.4 本章小结55-57
• 6 油气腐蚀管道检测维修方案的确定57-67
• 6.1 埋地油气腐蚀管道检测及检测周期的确定57-61
• 6.1.1 油气管道检测方法57-59
• 6.1.2 埋地油气腐蚀管道检测周期的确定59-61
• 6.2 腐蚀管道维修方法确定61-64
• 6.2.1 埋地油气腐蚀管道修复方法61-62
• 6.2.2 埋地油气腐蚀管道修复方法确定62-64
• 6.3 实例应用64-66
• 6.4 本章小结66-67
• 7 结论与展望67-69
• 7.1 结论67
• 7.2 展望67-69
• 参考文献69-75
• 附录 硕士研究生学习阶段所发表的论文75-77
• 致谢77

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本文编号：262587