考虑疲劳裂纹的老龄平台检修规划及经济寿命预测

以服役多年的老龄导管架平台结构为研究对象,考虑老龄退化因素导致的裂纹萌生速率增长以及维修行为的非完好性,分析其对检修间隔变化的影响。计算发现,平台服役后期检修次数增多,且检修间隔相应减小。针对受疲劳裂纹扩展损伤的老龄导管架平台,基于风险分析理论,在确保平台失效概率小于给定失效阈值的前提下,以设计服役期内的平台利润作为决策优化目标,建立起基于利润分析的检修决策模型。通过示例计算表明,该模型可对平台服役期内的检测及维修策略进行评估,并讨论了失效阈值的选取对决策方案的影响。基于经济学的边际利润分析,以平台寿命周期内利润最大为原则,建立老龄平台最优经济寿命模型;通过计算平台结构的边际收入等于边际支出时所对应的服役时间,可获得最优检修规划下老龄平台所能取得的最优经济寿命。该方法对于评估实际海洋石油工程中导管架平台的检修策略与服役寿命有一定的指导意义。     

老龄平台定量风险评价

针对目前大量海洋平台进入老龄期的现状,文章结合胜利油田海洋采油厂埕岛A平台进行定量风险评价,并进行重要度分析。研究基于事故树的老龄平台定量风险评价方法．分析平台失效原因：采用ANSYS软件中可靠性设计模块计算基本事件中静强度和疲劳强度失效事件的发生概率：根据平台上人员工作时间及逃亡概率计算失效后果．并依据它定量计算平台风险：采用ALARP准则进行风险评价：根据失效事故树与发生概率对10个基本事件结构重要度、概率重要度和关键重要度进行分析。研究表明．埕岛A平台个人风险处于最低合理可行的ALARP区域;极限荷载作用对老龄平台失效的影响最大．但其本身发生的概率不大,而平台构件名义应力失效、管节点冲剪失效以及构件疲劳失效不但对平台失效概率敏感性高．而且本身发生的概率也较大。     

影响海洋平台结构检测维修的经济性要素分析

为保证海洋平台结构在役期间的安全性及完整性,必须对其进行检测维修,并提出合理有效的检测维修策略。由于海洋平台投资大,经济因素是必须考虑的。因此,平台结构检测维修的优化分析及合理地平衡结构安全性与经济性之间的关系,成为海洋工程界越来越关注的课题。本文通过对生产实际的调查了解,针对海洋平台结构检测维修的实际情况,对影响检测、维修及经济效益的因素进行了分析确定;提出了优化检测维修的策略,为决策者选择经济效益最佳的检测维修方案提供了基础和依据。     

深水钻井隔水管单根寿命管理方法

深水钻井隔水管面临多种失效模式,对隔水管单根寿命进行管理有助于提高隔水管服役的可靠性。基于深水钻井隔水管系统完整性管理流程,提出了隔水管单根寿命管理方案:根据隔水管事故统计结果识别深水钻井隔水管的主要失效模式;建立隔水管单根失效风险矩阵,详细阐述深水钻井隔水管单根失效概率分析和失效后果分析的过程及方法;最后确定隔水管单根的检测要求、检测方法与维修方法。      

长输管道的腐蚀风险评价和降低泄漏事故损失的方法

随着建设时间的推移．我国许多现役长输管道已进入了“老龄期”。因此需要对整个管道系统进行风险评价．计算管道失效的可能性与预测失效后果．为管道的运行管理、检测、维修和更换提供全面、可行的科学依据,提高现役管道运行的安全性和经济性。     

基于概率论的油气管道腐蚀安全评估与维修优化

对在役油气管道系统的腐蚀缺陷进行安全评估,量化其结构性能的衰减程度,可为优化维修决策方案提供依据。为此,综合考虑管道服役期内检测与维修活动的影响以及检测数据、管材特性、工作载荷和腐蚀增长率等不确定性因素,通过将概率论引入油气管道腐蚀评估领域,提出了一种油气管道腐蚀评估和维修优化模型。该模型可用来优化管道的检测周期及维修,使其满足目标可靠度要求。针对管道维修后的失效概率需要重新确定的问题,提出了一种近似方法,并运用MonteCarlo模拟并验证其准确性。实例表明,该模型用于油气管道腐蚀评估和维修优化是可行的。     

基于模糊FTA水下采油树油管挂安装风险分析

为了降低水下采油树油管挂下放安装风险,采用模糊事故树分析法对其下放安装过程进行风险分析。介绍了油管挂下放安装过程,通过分析连接、定位、锁紧和密封测试4个主要过程,建立了以油管挂安装失效为顶事件的事故树。对事故树进行定量分析,并采用专家综合评判与模糊集理论相结合的方法确定基本事件的失效概率。将专家自然语言转化为模糊数,再去模糊化转化成失效概率。计算顶事件发生的概率,对基本事件进行敏感度分析找出关键事件。风险分析结果表明,分析结果与历史操作经验吻合,验证了采用模糊事故树方法评估油管挂安装风险的可行性。     

考虑腐蚀缺陷的管道内检测周期优化方法

内检测是进行风险识别,保障油气管道安全运行的重要手段。为了平衡风险与成本,确定最优的腐蚀管道内检测周期,提出了基于成本的以失效概率阈值为决策变量的内检测周期优化方法。利用蒙特卡罗仿真技术计算了管道的可靠性和总成本率,以最低总成本率确定管道最优失效概率阈值,从而得出最优内检测周期。采用某天然气管道的实际数据对提出的方法进行了论证和敏感性分析,结果显示最优内检测周期随着缺陷初始深度和缺陷深度生长速率的增大而减小,缺陷初始深度变异系数和失效成本对最优内检测周期无显著影响。所提出方法可以在风险和成本之间寻求平衡,有效地确定腐蚀管道的最优内检测周期,能定量评价腐蚀缺陷相关参数对管道内检测周期的影响,具有一定的先进性。     

基于风险的检测技术在加氢裂化装置上的应用

采用基于风险的检测技术,对某石化公司的加氢裂化装置的承压设备和管道进行风险评估,并结合中国石化行业法规和现状,制定出科学合理的检测计划。详细阐述了RB I技术的实施过程,从数据收集、介质危害分析、损伤机理分析、腐蚀回路和物流回路划分,计算设备项失效概率以及失效后果,从而确定了风险结果,然后制定优化的检测计划,提出降低风险的措施,最后对生产和管理提出建议。采用这种方法,不仅对高风险的设备提供了更加有效的检测方法,而且使检测得到合理科学分配,降低了检验成本。其更深远的意义在于通过对装置工艺条件的整理和分析,提高了整个装置的管理水平。     

影响海洋平台结构检测维修的经济性要素分析

为保证海洋平台结构在役期间的安全性及完整性，必须对其进行检测维修，并提出合理有效的检测维修策略。由于海洋平台投资大，经济因素是必须考虑的。因此，平台结构检测维修折优化分析及合理地平衡结构安全性与经济性之间的关系，成为海洋工程界越来越关注的课题。本文通过对生产实际的调查了解，针对海洋平台结构检测维修的实际情况，对影响检测、维修及经济效益的因素进行了分析确定；提出了优化检测维修的策略，为决策者选择经济     

同步优化失效概率与建设成本的天然气管网布局流程

目前,天然气长输管网布局优化基本上都是首先以最短路径或最低建设成本为优化目标,然后在已确定的优化布局基础上进行失效概率分析,而在管网运行期间由各种失效导致的风险损失却变得越来越不容忽视,因而在管网布局规划阶段就应该考虑失效造成的风险损失。为了在布局规划阶段实现失效概率和建设成本的同步优化,提出了一种新的布局优化流程:①基于已建管网或相似管网的失效概率和土壤成分数据进行Back-Propagation Network(BP)神经网络预测模型的训练和验证;②基于待优化管网初始敷设路径对应的土壤成分数据预测其失效概率,并与待优化管网的建设成本同时归一化处理;③将归一化后的失效概率与建设成本的乘积定义为得分;④利用最小生成树算法得出所需的最优布局。案例分析结果表明:①路径最短的优化布局通常仅能保证建设成本为最低,难以同时实现失效概率和建设成本同步最小;②得分最小的优化布局能实现失效概率最小,同时其建设成本最接近最小建设成本,以此实现失效概率和建设成本的同步优化;③管网的优化布局方案不应简单只考虑单一因素,应根据失效概率和建设成本的权重关系确定最优的布局方案,以实现经济效益最大化。结论认为,该研究成果可同步优化失效概率和建设成本,具有较大的推广应用价值。     

考虑检修的结构动态疲劳可靠性条件概率模型

条件概率模型是基于检测结果更新结构可靠性及其参数的重要模型,但常规的条件概率模型没有考虑结构可靠性随时间的变化情况。基于裂纹尺寸准则和疲劳寿命准则,在海洋结构物可靠性概率模型更新研究中提出了考虑检修的结构动态疲劳可靠性条件概率模型,为在结构动态疲劳可靠性分析中考虑检修因素的影响提供了一种方法。基于各种检测结果和维修决策,对结构动态疲劳可靠性进行了评估。结合算例阐述了本文提出方法的可行性,验证了检测、维修结果对结构动态疲劳可靠性的影响。     

海洋结构检测时间间隔确定准则

海洋工程结构检测时间间隔是结构检测维修规划和动态可靠性控制的重要参数。给出了等检测时间间隔准则、确定性裂纹扩展检测准则、等可靠度准则、等风险准则、最低成本准则5种确定检测时间间隔准则,并对5种准则进行了比较分析。该分析有较强的实用性,可供工程设计人员在进行海洋工程结构检测维修规划和动态可靠性控制时参考。     

近海石油平台动态鲁棒疲劳可靠性研究

为了克服统计数据较少情况下计算结构可靠性存在的困难,建立基于鲁棒可靠性的断裂力学疲劳可靠性评估模型,采用区间变量来刻画非概率的不确定性,得到鲁棒疲劳可靠性随时间变化的动态模型。对依据鲁棒可靠性的分析结果来安排近海石油平台的检测维修问题进行了探讨,建立了基于最小费用成本模型的动态疲劳鲁棒可靠性分析与控制模型。     

冰区老龄平台整体时变可靠性分析与更新

建立了冰区老龄平台整体时变可靠性分析模型,并基于Bayes理论研究平台时变可靠性更新方法。根据现场实测冰力时程曲线,将冰载过程简化为具有随机强度和时间间隔的脉冲序列,利用泊松点过程描述冰载发生次数;采用平台极限状态时的基底剪力作为平台整体抗力指标,运用Weibull函数腐蚀模型预测平台抗力衰减;基于条件概率与载荷-强度干涉理论,建立冰区老龄平台整体时变可靠性微分方程,导出时变可靠性与失效率函数分析模型;给出基于Bayes理论对平台抗力衰减影响因子进行修正的方法,通过修正抗力衰减模型对老龄平台可靠性进行更新。分析渤海一冰区平台的时变可靠性,并利用检测数据进行可靠性更新。研究结果表明,随着服役时间的增加,平台可靠性迅速下降,失效率在初期缓慢增大,达到一定服役期后迅速上升。抗力衰减模型对平台可靠性与失效率的评估均有较大影响。随着更新次数的增加,平台抗力衰减函数概率分散性减小,可靠性与失效率准确度提高。     

自适应遗传算法在气田开发规划产量分配优化模型中的应用

在气田开发规划产量分配优化模型的基础上,引入一种具有自适应选择、自适应交叉与自适应变异操作的自适应遗传算法对模型的求解进行了研究,并运用MATLAB6．0编写算法程序,选取开发规划产量分配优化模型中的定成本产量最大模型,实例分析该算法在气田开发规划产量分配优化模型中的具体应用,并与传统遗传算法和SUMT方法进行结果对比,取得了较好的效果.     

基于风险的检验技术在含硫天然气处理装置中的应用

采用基于风险的检验(RBI)分析方法,运用ORBIT ONSHORE软件对含硫天然气处理的主要设备和管线进行了失效可能性与失效后果的分析与计算,并给出了主要的运行损伤模式与机理,提出了降低风险的措施,制定了基于RBI分析的优化检验策略。     

一种用于海外项目投资优化组合的混合优化方法

在海外复杂合同模式及经营环境多变的情况下,针对如何实现产量、投资、效益、风险等多个目标优化配置的目标,文中确定了海外项目多目标投资组合优化的基本思路,表征了海外不同合同模式涉及的复杂商业规则和约束条件,建立了考虑时间维度及风险因子的多目标优化数学模型。通过将不同的优化算法进行结合,提出了一种求解多目标优化模型的混合优化方法。该方法先通过排队过滤生成满足目标和约束条件的投资组合解;然后以该解的特征参数作为约束条件进行线性优化,求出投资组合局部最优解;最后以该最优解作为初始投资组合通过遗传算法求解得到一系列投资组合可行解。利用该方法对海外重点地区项目开展了多目标投资组合优化,提出了不同情景下的优化方案和经营策略。