含缺陷压力管道失效的模糊综合评判

含缺陷压力管道概率失效是含缺陷压力管道可靠性评定方法的研究中必不可少的内容。对含缺陷压力管道进行可靠性评定,一方面要得到含缺陷压力管道的失效概率,另一方面还应根据得到的失效概率和被评压力管道的可接受失效概率来评定管道的安全性。文章从满足工程实际应用的要求出发,通过模糊综合评判方法,确定某一含缺陷压力管道在具体环境条件下的可接受失效概率准则。     

含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统（Ⅲ）——在检修和维护中的应用

针对石油工业管道上可能存在的各种缺陷类型 ,充分考虑缺陷尺寸、工况载荷、断裂韧度和机械强度等参数的不确定性 ,应用含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统软件 (SAPP - 2 0 0 2 )计算管道系统中每个独立缺陷的安全概率 ,并对整个管道系统进行断裂失效风险分析。另外 ,在制定管道的检修计划时 ,可以利用该系统的结构应力分析模块方便地确定出管道应力高度集中部位 ,有针对性地选择焊缝并进行射线探伤 ,使管道的安全状况分析更准确。还可以利用该系统软件的分析结果制定出旨在降低失效风险的管道结构改进措施 ,达到缓解应力集中或使应力集中区与缺陷所在位置分离 ,优化管道结构 ,以较低成本提高管道完整性水平的目的。对提高企业压力管道管理水平具有推动作用     

输油管道参数的统计分析与安全评定

为了确保管道的结构完整性,对一条含裂纹输油管道的失效概率进行了评定.分析了这条输油管道的主要结构与力学参数,确定了这些参数的概率特征.对管道上的表面半椭圆裂纹,利用失效评定图方法建立了管道断裂失效的极限状态函数,用Monte Carlo模拟方法求解失效概率.通过随机抽样计算,在失效评定图上直观地显示了评定点的随机分布情况,得到了管道母材和焊缝的失效概率,并表明了影响失效概率的敏感性因素.所提出的方法适用于油气管道的安全评定,具有工程实用价值.     

含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统(Ⅰ)——基于PD 6493的理论及方法

针对含缺陷压力管系断裂失效分析模式 ,结合实际操作工况 ,考虑多种载荷因素及材料性能参数 ,提出了管系断裂失效风险分析方法 ,开发了通用的含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统。充分考虑压力管道缺陷尺寸、工况载荷、断裂韧度和机械强度等主要随机变量的不确定性 ,对其进行模拟实际操作工况抽样 ,应用MonteCarlo数值计算方法确定含缺陷压力管系上每个独立缺陷的安全概率 ,进而计算出整个管系的失效概率。该系统为诊断石化企业安全生产状况提供了一个新的技术手段     

含裂纹油气管道可靠性评定方法及敏感性分析

针对结构可靠性评定方法和敏感性分析在含裂纹油气管道完整性评估中的不足之处,采用基于双判据法的概率安全评定理论,提出了直接蒙特卡洛模拟和二维核密度估计相结合的三维可靠性评定方法。用此方法可以根据已知的评定参数概率分布特征获得失效概率以及随机评定点的概率密度分布情况。结合计算实例,对比分析了BS 7910标准和API 579标准的评定结果差异,应用区间分析方法完成了对各个随机评定参数的敏感性分析。研究表明,三维可靠性评定技术可更直观地评价油气管道的完整性,区间分析法适用于参数敏感性分析。在相同评定等级下,API 579标准的计算结果比BS 7910标准的保守性和分散性均要小,所提出的可靠性评定方法和敏感性分析可应用于油气管道的适用性评价中。     

失效评定图技术及其在含缺陷压力管道安全评定中的应用

主要以R6及EPRI的失效评定图(FAD)为基础,说明了以COD(裂纹张开位移)理论为依据的失效评定图技术向以J积分理论为依据的失效评定图技术转变的发展过程,并结合失效评定图技术在含缺陷压力管道失效模式的判别、安全系数和安全裕量的获取以及在周向裂纹管安全评定中的应用,来说明失效评定图技术在含缺陷压力管道安全评定中的应用及其优点。     

腐蚀管线失效概率的评定方法

基于结构可靠性的一般理论,建立了腐蚀缺陷管线失效的极限状态函数,并以规则化的随机变量形式表示.采用雷菲法求解了失效概率,提出了管线全线的失效概率分析方法,即沿管线全长以1km管线为失效概率的分析单元进行计算,这样能合理考虑管线沿线腐蚀状况的差异.对一条经过检测的输油管线的腐蚀缺陷数据、管道运行参数和管材性能参数进行了统计分析,运用新提出的概率数学模型计算了管道全线的失效概率,并与推荐的目标失效概率进行了比较,从而提出了对管线重点维修和监测的区段.本方法是在对油气输送管线的腐蚀程度检测之后再进行安全评定的一个行之有效的方法.     

基于可靠性评价的含缺陷核压力管道疲劳寿命预测方法

含缺陷压力管道经缺陷评定合乎使用后,其疲劳寿命的估计具有重要的工程意义。将整个含缺陷压力管道作为一个整体,分析了含缺陷压力管道的疲劳裂纹扩展特点,提出了相应的含缺陷压力管道疲劳寿命的计算过程,并在基于可靠性评价的基础上,给出了核压力管道的可接受失效概率,最终得到了含缺陷核压力管道疲劳寿命预测方法。     

硫化氢环境下老旧管道失效概率评价方法研究

老旧管道在服役过程中存在着失效风险,而影响老旧管道失效的因素有很多,在众多影响因素中硫化氢对管道产生的腐蚀损伤较严重。为解决受腐蚀损伤的老旧管道安全评估问题,文章建立了一种在硫化氢环境下老旧管道失效概率评价方法。以在硫化氢环境中使用了约20年的老旧集气管道为研究对象,采用蒙特卡洛法模拟管道服役过程中的动态压力和腐蚀损伤引起的剩余强度的变化,计算了单一腐蚀因素引起管道失效的概率,并通过正态分布概率给出管道使用的安全范围。研究结果表明：投运20年以上的含硫老旧管道在氢致开裂实验与应力腐蚀开裂实验中,均未发生开裂。根据模型计算得出,老旧管道依旧可以安全服役,但服役6年后失效概率超过0.5,需要进行整修工作,服役27年后,管道内腐蚀严重,剩余强度降到3.82 MPa,需要更换管道。通过模拟得到了失效概率与腐蚀缺陷和服役时间的关系,为老旧集气管道再服役提供理论依据和参考价值。     

在役油气管道安全评定软件

PSAforWindows是运行在Windows系统下的油气管道安全评定软件。该软件既可以用于在开挖中发现的管道局部缺陷的剩余强度的精确评定 ,又可以用于腐蚀检测之后对管道全线的安全评定与剩余寿命预测。软件中采用了非线性有限元分析、失效评定图和概率性的评定方法等最新成果。介绍该软件的结构、模块、软件特点、主要功能和操作界面     

在役油气管道安全评定软件

PSA for Windows是运行在windows系统下的油气管道安全评定软件.该软件既可以用于在开挖中发现的管道局部缺陷的剩余强度的精确评定,又可以用于腐蚀检测之后对管道全线的安全评定与剩余寿命预测.软件中采用了非线性有限元分析、失效评定图和概率性的评定方法等最新成果.介绍该软件的结构、模块、软件特点、主要功能和操作界面.     

西气东输管道可靠度预评估

由于钢管质量、材料性能、内压、意外载荷等因素的不确定性，实际管道总存在一定的失效概率和可靠度。介绍了利用失效评估图和蒙特-卡罗法计算管道可靠度的一种方法，并采用国外目标可靠度指标对西气东输管道的可靠度进行了预评估，结果表明：无论是否存在一定概率的漏检缺陷，西气东输管道的可靠度完全可以满足标准要求；为了提高钢管的可靠度，应在钢管制造及焊接施工过程中严格把关，以避免因人为因素造成缺陷漏检。     

基于贝叶斯网络的陆上油气管道失效风险研究

利用贝叶斯网络BN(Bayesian network)的不确定性推理和建模优势,提出了一种基于BN的陆上油气管道多因素多态失效风险分析方法。首先对造成管道失效的自然灾害、腐蚀和施工管理等主要因素的失效状态进行了分析修正,建立了BN概率计算模型。以某管道为实例,分别对管道失效单因素多态、两因素多态、三因素多态等情况进行了定量分析和定量评估,得出了管道失效概率和各基事件的结构重要度。结果表明:利用BN分析方法评价陆上油气管道失效风险,能够推算出更精确的基事件概率分布,同时找出导致事故发生的最可能原因,为陆上油气管道事故的风险控制和安全管理提供了合理的建议。     

含缺陷油气管道断裂失效评定方法探讨

对含缺陷油气管道进行断裂失效评定是油气管道安定性分析的重要内容.对数值计算法、断裂力学工程评定法、双判据评定准则及简化的工程评定法进行了总结,重点介绍了基于FAD(失效评定图)含缺陷油气管道完整性评定方法,并提出了采用FAD评定含周向裂纹油气管道安全性的主要步骤,为油气管道安全运行提供了技术参考.     

含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统(Ⅱ)--基于PD 6493的工程应用及算例

针对含缺陷石油化工工业管道可能存在的各种缺陷类型 ,充分考虑缺陷尺寸、工况载荷、断裂韧度及机械强度等主要随机变量的不确定性 ,基于PD 6 4 93、R/H/R6 - 95和SAPV(99) 3种权威的失效评定规范 ,开发了通用的含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统。运用其中PD 6 4 93模块的二级评定 ,对 1条具有多种类型缺陷的典型工业管系进行风险分析 ,求出了管系所有缺陷的安全概率 ,进而推导出整条管线的失效概率     

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。     

在役天然气输气管道腐蚀状态及安全分析

系统地研究了靖边天然气在役输气管道的腐蚀现状及安全性,根据在役管道不同形式的腐蚀缺陷,运用第四强度理论对ASME B31G-1991标准进行修正,并运用修正后的标准,依据管道腐蚀检测数据计算管道的失效压力,进而对靖边管道进行评定,以确定管道的安全状况.评定结果显示,在役腐蚀管道存在的缺陷在目前运行压力下允许存在,且管道处于安全运行状态.     

基于易损性油气管道第三方施工失效概率分析

随着油气管道第三方施工损伤的日益严重,有必要对第三方施工下管道的失效可能性进行分析,为此提出了一种基于易损性理论的定量失效概率计算方法。根据“4M”系统建立危险因素评价体系,采用改进层次分析法计算因素权重与专家评判能力权重,引入三角模糊数量化专家评判语言,通过概率化模糊数得到事件危险概率;选取外载荷、管道直径、管道壁厚、管道埋深和服役年限5个参数,从抗危害能力和危害强度两方面建立易损函数,运用结构可靠性理论的计算方法可得到易损概率。实例分析表明:该计算方法能有效地计算第三方施工下管道的失效概率,可为油气管道的安全管理提供一定技术支持。     

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在付纳线管道现场及室内焊缝缺陷检测定量、材料力学性能测试、应力分析测试等试验研究结果的基础上,针对检测中发现的最严重的表面裂纹缺陷,参照英国中央电力局ＣＥＧＢ新Ｒ６标准,采用断裂力学的失效评定图技术,对管线在３．０ＭＰａ下运行的安全可靠性进行评定分析;从而为付纳线的压力检验及升压运行的操作工艺、运行参数提供理论依据,指导付纳线管道安全生产。评定结果表明,检测中发现的最严重的裂纹缺陷在３．０ＭＰａＧ     

压力管道失效评定规范及安全评定概况研究

介绍了目前国外最具代表性的BS 7910,SINTAP和API 579三种压力管道失效评定方法及规范,以及我国制定的用于管道及压力容器安全评定的CVDA—1984《压力容器缺陷评定规范》和GB/T 19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》。分析了国内外压力管道安全评定研究概况,指出国内近年来开展的研究主要基于"合于使用"原则,采用R6,SINTAP,CVDA—1984,BS 7910,ASME和在用含缺陷压力容器安全评定等标准对含缺陷压力管道进行安全评定,还需进一步结合国内管道运营以及安全评定实际状况,形成更具有本国特色的管道完整性安全管理体系。