液化气埋地压力管道风险评价方法

城市液化气埋地压力管道的安全与千家万户居民的人身和财产息息相关。埋地管道的运行风险是必然存在的，引起液化气埋地压力管道失效的因素是多种多样的，其中大部分因素具有模糊性。为了描述这些因素，采用模糊综合评价的方法分析了液化气埋地管道的失效可能性和失效后果，用模糊语言表达了埋地管道的失效可能性和失效后果，进而以风险矩阵的方式表征了液化气埋地管道的运行风险；以某市在役液化气埋地压力管道为例开展的风险评价研究表明采用模糊综合评价方法分析埋地管道的运行风险是可行的。     

基于贝叶斯检测的在役管道腐蚀可靠性分析

针对在役油气管道腐蚀失效的现状,建立基于Pcorrc承载能力模型的管道可靠性计算方法,利用蒙特卡洛计算方法计算不同时期管道腐蚀可靠性.引入贝叶斯方法建立在役管道腐蚀检测可靠性分析模型,通过计算给出不同检测方法的检测周期,经计算管道在运行至20~40年内需要重点检测维护,在有效检测条件下,管道的再检测周期为10年左右.该方法对管道腐蚀检测方法与检测周期的选择具有重要意义.     

城区埋地燃气管道失效后果严重度的模糊综合评价

简要介绍埋地燃气管道的模糊综合评价方法,阐述了埋地燃气管道风险影响因素的模糊评价集及风险影响因素权重的具体确定方法.针对某市某段埋地煤气管道,进行管道失效后果因素的模糊评判,得到该管道失效后果因素的风险值.对比分析了模糊综合评判结果与API581失效后果定性分析结果,确证了管道失效后果模糊综合评价的可行性.     

不规则缺陷管道失效压力影响因素及评价方法

采用实体有限元模型对不规则形状缺陷管道的失效压力进行研究,不规则缺陷由浅腐蚀缺陷和深腐蚀缺陷组成,深腐蚀缺陷包含在浅腐蚀缺陷内;分析深腐蚀缺陷的轴向间距和尺寸对不规则形状缺陷失效压力的影响;基于不规则缺陷等效形状的有效深度提出一种预测不规则形状缺陷管道失效压力的新方法,采用新的评价方法对不规则形状缺陷管道的失效压力进行预测。结果表明：深腐蚀缺陷轴向间距的增加会造成不规则缺陷管道失效压力增加,深度和长度增加会造成失效压力降低,而深腐蚀缺陷的宽度对失效压力基本无影响;新评价方法对不规则形状缺陷管道的失效压力的预测结果与不同等级管道的试验结果吻合较好。     

直槽沟埋式管道的垂直土压力计算模型

针对沟埋式管道中的钢塑转换结构件受到土壤载荷作用,容易发生断裂与变形而导致结构件失效,进而导致管道发生泄漏的问题,运用双剪切统一强度理论,推导并建立了适用于刚、柔性埋地管道的垂直土压力计算模型,通过算例对所建模型的有效性进行了分析与验证.研究结果表明:该模型考虑了主应力和回填土的影响,相较于马斯顿理论,该模型计算的压力降低了40%,为直槽沟埋式管道的垂直土压力计算提供一种新方法.     

局部腐蚀油气管道失效压力计算方法

利用管道应力集中理论,以数值模拟数据为基础,建立一种局部腐蚀油气管道失效压力的计算方法。验证非线性有限元法评价局部腐蚀的可靠性,用该方法分析局部腐蚀半径及局部腐蚀深度对管道失效压力的影响;并与其他评价规范计算结果进行对比。结果表明,拟合得到的局部腐蚀油气管道失效压力计算方法的误差小,误差分布均匀,可以满足局部腐蚀油气管道失效压力的预测要求。     

局部腐蚀油气管道失效压力计算方法

利用管道应力集中理论,以数值模拟数据为基础,建立一种局部腐蚀油气管道失效压力的计算方法。验证非线性有限元法评价局部腐蚀的可靠性,用该方法分析局部腐蚀半径及局部腐蚀深度对管道失效压力的影响;并与其他评价规范计算结果进行对比。结果表明,拟合得到的局部腐蚀油气管道失效压力计算方法的误差小,误差分布均匀,可以满足局部腐蚀油气管道失效压力的预测要求。     

国内外在役埋地管道的研究动向

埋地管道的使用极其广泛，了解目前国内外在役埋地管道方面的研究动向及有关成果具有现实意义。文章从土壤、海浪、地震、管材、防腐的方法与测试、失效判据等方面对国内外在役埋地管道的研究动向作了阐述。     

池火灾环境中石化管廊管道失效的规律

石化管廊池火灾事故对化工园区的安全生产构成严重威胁,有必要对在池火灾作用下的石化管廊管道失效规律进行深入研究.依据流体力学相似理论搭建缩比模型管廊,通过对各管道壁面温度及内部压力的测试和分析,开展石化管廊管道在池火灾作用下的热响应和压力响应的实验研究,并结合强度理论建立管道失效时间定量计算模型.结果 表明:管廊管道温升...     

油气管道在役焊接修复技术研究

根据油气管道在役焊接修复的两种常用修复方法,分析出影响在役焊接修复安全性的主要因素是烧穿和氢致开裂,并设计出一种油气管道在役焊接修复装置,采用管道内油气压等于密闭空间内CO2气压+焊接产生压力的创新方法,有效降低焊缝中含氢量,成功解决了影响油气管道在役焊接修复安全性的技术难题。     

马尔可夫模型在过程企业管道维修中应用

一种基于泄漏后破裂(LBB)的马尔可夫模型被应用于研究过程工业中的维修活动对于管道失效概率的影响,该模型可以预测复杂维修方案(包含带压堵漏等内容)对于管道失效概率的影响,这对于维修方案的定量评估有重要意义.根据中国石化企业中的管道维修特点,将管道状态分为完好、可探测缺陷、泄漏和破裂4种状态,相应地建立了LBB四状态马尔可夫模型,进而推导出了在维修方案影响下管道失效概率随时间变化的常微分方程,并应用盛金公式求解该微分方程,最后通过一个管道减薄维修的案例验证了该马尔可夫模型计算结果的可靠性.     

含内部随机点蚀的2D圆环管道模型屈曲研究

通过建立有限元模型分析了内部随机点蚀对外压作用下2D圆环屈曲压力的影响.由于管道内部多相流侵蚀-腐蚀的影响,管道极易在6点钟方向产生内部沟槽腐蚀和点腐蚀,进而导致管道损坏失效.内部腐蚀是造成深海管道损坏失效的重要因素,针对内部随机点蚀对管道屈曲压力影响的问题,将用户自定义的Python程序嵌入Abaqus有限元数值模拟软件进行研究.把管道简化为2D圆环模型,利用Python程序中均匀分布随机数生成器,建立多个随机点蚀圆片模型;根据内部随机点蚀的特点,采用随机数发生器得到在2D圆环内表面3点钟到9点钟方向随机分布的点蚀坐标;在整体坐标系下完成模型装配后,运用Abaqus软件中的布尔切割运算功能建立了含内部随机点蚀的2D圆环有限元模型.使用上述模型研究了外压作用下内部随机点蚀对圆环屈曲压力的影响,模型校准后基于该2D圆环模型开展了参数敏感性分析,研究结果表明椭圆度、径厚比和腐蚀比是影响2D圆环屈曲压力折减系数的主要因素.基于多参数非线性回归分析,建立了椭圆度、径厚比和腐蚀比3个参数对外压作用下含内部随机点蚀2D圆环屈曲压力折减的经验公式.研究结果可为内部随机点蚀作用下的海底管道的极限强度评估和剩余寿命分析提供参考.     

基于模糊失效准则的生土窑居可靠度分析

为揭示生土窑居在役百年或数百年的深层次原因,分析了其在模糊失效准则下的可靠性.基于强度折减法,建立生土窑居的基本失效判据,用模糊区间、隶属函数表征失效准则的模糊性,用不含交叉项的二次多项式响应面函数代表生土窑居的功能函数,在不同的随机变量组合下进行可靠度分析.对河南三门峡陕县的生土窑居的模糊可靠度进行了分析,表明该地区生土窑居可靠性较高,黄土较高的粘聚力是营造生土窑居的天然有利条件,窑腿宽度对其可靠性有着重要的影响.     

西气东输一线埋地管道补口材料失效分析

西气东输一线管道补口一般采用"环氧底漆+热熔胶+辐射交联聚乙烯"的3层结构热收缩带补口方法。通过对西气东输一线管道已服役10年以上补口进行开挖检测,评价了管道补口的失效形式,发现补口失效的原因主要是由于热收缩带补口防腐层在使用环境中的失效和施工质量较差导致的。通过多种补口修复方式对比,建议将施工便利、性能稳定的"粘弹体胶带+外护带"复合结构作为在役埋地管道补口防腐层修复的首选结构。     

在役梁式桥可靠度评估

针对在役梁式桥的可靠度进行评估,建立了桥梁系统可靠度计算的串并联计算模型.基于ADINA有限元软件建立考虑梁式桥桥梁检测损伤的有限元模型.根据桥梁受力特点建立了桥梁体系失效模型和失效路径的分析方法,进行了失效模型分析.利用评估载荷的极大值和抗力衰减的概率计算模型求得系统的时变可靠度并对可靠度进行评估.结果表明:改进的在役桥梁可靠度评估模型其评估结果与实际的桥梁检测结果相一致.     

埋地钢管在逆断层作用下失效模式研究

穿越逆断层的埋地管道在断层错动过程中呈现的失效样式复杂多样,根据逆断层错动管道受力特征分为压缩屈曲失效、Euler梁失稳失效两种失效模式,但对两种失效出现的工况认知不足.在管道抗震计算中通常借用管道在走滑断层错动时的反应分析方法来估算管道在逆断层中的变形状况,避免梁式失稳靠满足一定的埋深来保障.本研究利用ANSYS通用有限元程序建立了钢制埋地管道地震反应的有限元模型,以分析逆断层作用下管道的失效模式.该模型适合分析逆断层倾角≤80°的情况.计算结果显示:逆断层倾角≤45°,管道发生屈曲失效,管道失效部位在管道与断层破裂线相交处.倾角在50—70°之间,管道存在两种失效可能:当断层垂直位错量在0.7—1.0m之间时,管道出现失稳失效;当位错量大,错动速度快时,管道在与断层破裂线相交处发生屈曲失效.倾角在75—80°之间,管道屈曲失效和失稳失效可能相伴发生,屈曲失效部位出现在两处:(1)管道在与断层破裂线相交处失效;(2)失稳隆起处发生弯折.     

埋地输气管道腐蚀故障树模糊分析

腐蚀是引起埋地输气管道泄漏和破裂的主要因素。对引起埋地输气管道腐蚀失效的各个因素进行系统分析,建立以埋地输气管道腐蚀失效为顶事件的埋地输气管道腐蚀失效故障树,结合管道腐蚀破坏机理和故障树模糊分析原理,分析导致管道腐蚀产生的因素,得到模糊故障树的各阶最小割集和引起埋地输气管道发生腐蚀失效的主要因素。通过算例分析表明该方法具有较大的灵活性和适应性,更加符合工程实际,是对传统故障树分析方法的进一步完善。     

改进GA-BP算法的油气管道腐蚀剩余强度预测*

利用人工神经网络能够逼近任意复杂函数的特性，可对在役油气管道的腐蚀剩余强度进行预测，但其缺点在于人工神经网络的权值和阈值的初始化分配具有随机性且只是一种局部优化算法，收敛过程中容易出现局部极小解。引入遗传算法的全局搜索特性和不依赖于梯度信息特性，对采用Levenberg-Marquardt（L-M）算法的BP神经网络的权值和阈值进行优化，并结合由敏感性分析确定的油气管道失效压力的影响因素，建立GA-BP（L-M）网络预测模型。采用Modified ASME B31G计算出的样本数据训练网络并进行预测。预测结果表明，GA-BP（L-M）网络预测模型可以相对更好地预测油气管道的失效压力，在满足工程需要的前提下，是一种更加科学、准确的预测模型。     

天然气管道缺陷检测器泻流装置

天然气管道缺陷检测器在管道内靠天然气的传输压力驱动前进,完成对在役管道使用状况的扫查,为了提高检测器检测精度,需要控制检测器速度在合理范围内.研制了一种通过气动控制泻流实现天然气管道检测器速度控制的装置.该装置利用管道内检测器前后天然气的压力差作为驱动力,根据检测器速度要求,驱动气缸的活塞实现泻流通道的开关.实验结果表明: 该装置功耗小于10 W, 泻流通道开关时间为数秒,满足管道检测器对速度调节的要求.     

埋地输气管道腐蚀故障树模糊分析

腐蚀是引起埋地输气管道泄漏和破裂的主要因素。对引起埋地输气管道腐蚀失效的各个因素进行系统分析,建立以埋地输气管道腐蚀失效为顶事件的埋地输气管道腐蚀失效故障树,结合管道腐蚀破坏机理和故障树模糊分析原理,分析导致管道腐蚀产生的因素,得到模糊故障树的各阶最小割集和引起埋地输气管道发生腐蚀失效的主要因素。通过算例分析表明该方法具有较大的灵活性和适应性,更加符合工程实际,是对传统故障树分析方法的进一步完善。