天然气长输管道裂纹缺陷定量失效概率计算方法研究

发布时间：2024-05-13 02:54

　　随着我国天然气与石油长输管道的蓬勃发展,管道安全问题已经成为管道部门最为重视的部分,同时石油与天然气长输管道在生产、运输、安装、服役等过程中不可避免会产生裂纹缺陷。裂纹的存在极有可能导致管道发生泄漏,对于天然气输送管道还会引起燃烧、爆炸,对公众的人身安全和财产安全造成巨大威胁。因此对存在裂纹缺陷的天然气长输管道实施安全评价,对保证管道安全运行具有重要意义。本文对管道内外检测方法进行了综述分析,对比了各种检测方法的优缺点,对目标管线的三轴漏磁内检测进行了案例分析,并给出了裂纹缺陷的形成机理及缺陷的力学分析方法。在此基础上结合断裂力学与Monte Carlo随机模拟的相关理论对目标管道的裂纹缺陷进行了定性风险评价以及定量失效概率计算。本文针对标准《金属结构缺陷可接受性评定方法指南》(BS7910)中的3种裂纹缺陷评价方法进行了对比分析,并利用2A级确定性评价方法对5个裂纹缺陷进行了确定性评价。2A级确定性评价受分项安全系数的影响较大,往往得出相反的评价结果,同时由于评价中的评价参数(断裂韧性、规定最小屈服强度、缺陷深度、缺陷长度)存在一定测量误差,三轴高清漏磁内检测由于自身原因也无法达到绝...

【文章页数】：110 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
创新点摘要
第一章 绪论
    1.1 论文背景及意义
    1.2 国外研究现状
    1.3 国内研究现状
    1.4 主要研究内容及技术路线
第二章 管体裂纹的形成机理及应力分析
    2.1 材料缺陷的形成机理
        2.1.1 压力管道加工中裂纹的产生
        2.1.2 压力管道焊接裂纹
        2.1.3 再热裂纹(热处理裂纹)
        2.1.4 应力裂纹
        2.1.5 应力腐蚀裂纹
    2.2 管体缺陷的力学分析
        2.2.1 管道应力分类
        2.2.2 管体缺陷的应力分析
第三章 管体裂纹缺陷的检测技术对比分析
    3.1 常用管道裂纹检测技术及其优缺点
        3.1.1 管道内检测的目的及意义
        3.1.2 超声检测技术
        3.1.3 涡流检测技术
        3.1.4 射线检测
        3.1.5 渗透检测技术
        3.1.6 磁粉检测技术
        3.1.7 漏磁内检测技术
    3.2 检测技术优缺点对比
    3.3 XX线天然气管道裂纹检测案例分析
第四章 管体裂纹缺陷失效的Monte Carlo模型建立
    4.1 管体缺陷可接受性评价方法简介及问题分析
        4.1.1 1级评价方法—简化评价
        4.1.2 2级评价方法—通用评价
        4.1.3 3级评价方法—韧性撕裂评价
        4.1.4 问题分析
    4.2 抽样试验的方程建立
        4.2.1 抽样试验方法简介
        4.2.2 抽样方程的建立和随机变量的选取
        4.2.3 随机变量的分布规律研究
    4.3 模拟过程中的随机数产生
        4.3.1 伪随机数的产生
        4.3.3 正态分布随机数的产生
        4.3.4 威布尔分布随机数的产生
    4.4 基于Matlab的代码实现
        4.4.1 程序主要功能简介
        4.4.2 GUI界面简介与展示
第五章 管体裂纹缺陷失效的模型求解
    5.1 目标管道概况
    5.2 对管体裂纹的确定性评价
    5.3 抽样方法失效预测分析
        5.3.1 (0,1)分布随机数统计性质的检验
        5.3.2 评价参数的分布确定及模型求解
        5.3.3 敏感性分析
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
发表文章目录
致谢
附录1 针对各类异常的内检测技术的适用性表
附录2 Matlab程序实现主要代码
    1 级FAD评价曲线实现代码
    2 级FAD评价曲线实现代码
    3 A级确定性评价实现代码
    4 随机数检验实现代码(参数检验)
    5 随机数检验实现代码(均匀性检验)
    6 随机数检验实现代码(独立性检验)
    7 Monte Carlo模拟实现主要代码



本文编号：3972270