含裂纹油气管道可靠性评定方法及敏感性分析

doi:10.7623/syxb201106025

石油学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (6): 1083-1087.DOI: 10.7623/syxb201106025

含裂纹油气管道可靠性评定方法及敏感性分析

罗更生 1,2 周煜 3

1中南大学机电工程学院湖南长沙 410083； 2 湖南省特种设备检验检测研究院湖南长沙 410075； 3北京航空航天大学材料科学与工程学院北京 100191

收稿日期:2011-05-12 修回日期:2011-08-25 出版日期:2011-11-25 发布日期:2012-01-17
通讯作者: 罗更生
作者简介:罗更生，男，1980年2月生，2006年获南昌航空大学测试计量技术及仪器专业硕士学位，现为中南大学在读博士研究生，湖南省特种设备检验检测研究院工程师，主要从事压力容器、压力管道的适用性评价和失效分析等方面的研究。
基金资助:
湖南省科技厅项目(2009WK3031)“成套装置RBI检验技术应用研究”资助。

A reliability assessment method of crack-containing oil-gas pipelines and its sensitivity analysis

LUO Gengsheng 1,2 ZHOU Yu 3

Received:2011-05-12 Revised:2011-08-25 Online:2011-11-25 Published:2012-01-17

摘要/Abstract

摘要：

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。

关键词: 油气管道, 可靠性评定, 敏感性分析, 失效评定图, 蒙特卡洛模拟, 失效概率

Abstract:

A probabilistic safety assessment methodology based on the dual-criteria approach was employed to make up for the shortcomings of the structural reliability assessment and sensitivity analysis in the structural integrity assessment of crack-containing oil-gas pipelines. The present paper proposed a three-dimensional reliability assessment method combined by the direct Monte Carlo simulation and two-dimensional kernel density estimation, by which the failure probability and probabilistic density distribution of random assessment points could be obtained based on the known probabilistic distribution characteristics of assessment parameters. The paper made a comparison between assessment results obtained from the BS 7910 standard and those from the API 579 standard, and completed the sensitivity analysis of individual random assessment parameters by using an interval analytical method. The analytical results indicated that the three-dimensional reliability assessment technique could evaluate the structural integrity of oil-gas pipelines more intuitively, while the interval analytical method was applicable to the sensitivity analysis of parameters. Compared with the BS 7910 standard, the API 579 standard provided less conservative evaluations and less scattered results at the same level of analyses. Therefore, the proposed reliability assessment method and sensitivity analysis were available to the applicability assessment of oil-gas pipelines.

Key words: oil-gas pipeline, reliability assessment, sensitivity analysis, failure assessment diagram, Monte Carlo simulation, failure probability

罗更生周煜. 含裂纹油气管道可靠性评定方法及敏感性分析[J]. 石油学报, 2011, 32(6): 1083-1087.

LUO Gengsheng ZHOU Yu. A reliability assessment method of crack-containing oil-gas pipelines and its sensitivity analysis[J]. Editorial office of ACTA PETROLEI SINICA, 2011, 32(6): 1083-1087.

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含裂纹油气管道可靠性评定方法及敏感性分析

A reliability assessment method of crack-containing oil-gas pipelines and its sensitivity analysis

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