油气腐蚀管道剩余强度的可靠度分析

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1、第46卷第l期化工设备与管道Vo1．46No．12009年2月PROCESSEQUIPMENT＆PIPINGFeh．2009油气腐蚀管道剩余强度的可靠度分析高鑫磊，王茂廷，李金权(辽宁石油化工大学，辽宁抚顺113001)摘要：简要介绍了油气管道腐蚀剩余强度的可靠度计算方法。根据结构可靠性分析的基本原理，分析了油气腐蚀管道应力和强度的随机性，重点讲述了腐蚀管道剩余强度可靠性模型和可靠度的计算方法，并给出了算例、关键词：腐蚀管道；剩余强度；可靠度中图分类号：TQ055．81文献标识码：A文章编号：1009—3281(2009)01—0053-03ReliabilityAnaly

2、sisforResidualStrengthofCorrodedOilandGasPipingGAOXin-lei，WANGMao-ting，LIJin-quan(LiaoningUniversityofPetrochemicalTechnology，Wushun113001，China)Abstract：Thereliabilitycalculationmethodfortheresidualstrengthof0ilandgaspipingincorrosionwasbrieflyintroducedinthisarticle．Basedonthefundamental

3、principleofstructuralreliabilityanalysis，therandomnessotthestressinthepipingandstrengthofthepipingwasanalyzed．Withanexample，thereliabilitymodeloftheresidualstrengthofcorrodedpipingandthemethodofcalculat—ingthereliabilitywereemphaticallydescribed．Keywords：corrodedpiping；residualstrength；rel

4、iability管道的可靠度是指保证管道在规定条件下(不道处于失效状态；当Z=0时，管道处于失效的极限发生断裂失效、不发生泄漏等)，在规定时间内(规状态。定的剩余寿命或者运行年限)，完成规定功能(规定这就是典型的应力．强度干涉模型。。输送量、规定输送压力和温度)的概率¨J。由于管若P、P相应的概率分布函数和密度分布函数道腐蚀因素复杂多变，腐蚀规律不易掌握，而且管材为F(p)(p)和F(p)(p)，R(p一P)的联性能参数、载荷参数等都具有不确定性，因此采用可合密度是-厂(PP)，则腐蚀管道的失效概率为：靠性概率统计的方法对腐蚀管道剩余强度进行可靠PrJO[上)dp⋯lf,(

5、p)(2)性评价具有一定的合理性。则可靠度P为：1腐蚀管道的可靠性模型一般情况下，考虑管道缺陷的基本参数为腐蚀PJO(p)[J。)dp]dp(3)深度，可以用腐蚀深度和临界腐蚀深度建立干涉模型来预测管道寿命；而对于腐蚀管道的剩余强度，主2腐蚀管道的可靠度计算要考虑其工作压力是否大于其剩余承受压力，因此，在建立了可靠性评价模型后，可以看出：要求得可以建立工作压力和剩余承受压力干涉模型来分析到腐蚀管道的可靠度，关键是要确定工作内压和剩腐蚀管道的剩余强度。余承压能力(破坏压力)的分布，由管材机械性能测1．1最大安全压力和工作压力的干涉模型试和管道爆破实验数据，分析表明它们都具有近

6、似假设腐蚀管道的剩余承压能力即承受的最大安正态分布。全压力为P，管道的工作压力为P，并且PP相互独那么对于工作内压P：立，根据可靠性理论，建立最大安全压力和工作压力的干涉模型，z为干涉随机变量，则状态方程为：收稿日期：2008-09—11Z=g(p，P)=P一P(1)作者简介：高鑫磊(1983一)，男．山东莱芜人，在读硕上，工程力学专当Z>0时，管道处于可靠状态；当Z<0时，管业。主要研究方向：化工机械的可靠性分析：·54·化工设备与管道第46卷第1期“标准正态积分表”差得。)Xp[一号()2]0

7、c一Z(5)-znz式中。——工作内压的平均值；图2随机变量标准化分布曲线——。工作内压的标准差；3算例——破坏压力的平均值；。——某管道运行已达2O年，对某些管段进行了超声。。破坏压力的标准差。则根据应力强度干涉模型可得管道的可靠『生为：波腐蚀检测，取得了大量的检测数据。其中某一段P=P(P>P)管子上的内外腐蚀部位的深度、长度、方位、以及沿管道长度的分布情况进行数据统计如表1。J0Up。(p)通过对缺陷剩余强度的评价，得出各缺陷处的[L(p)dpldp。(6)最大允许运行压力和当前的工作内压如表2。表1某管段腐