基于风险的长输管道腐蚀缺陷的检测及维修规划

论文摘要

基于风险的检测及维修规划是一项合理而且节约成本的维护结构或生产设备的方法。基于风险的检测及维修是以风险评估为基础,用于对检测及维修计划进行优化和管理的一种方法。它是根据结构构件的重要性和不同损伤机理制定检测及维修计划。基于风险的检测及维修方法的主要优点是将检测和维修的主要精力用于高风险的结构构件上,而把适当的力量放在低风险的部分。基于风险的检测及维修能够量化检测及维修的效果,而且能确保结构的安全性。本文对现有的检测方法和维修方法进行了分析,阐述了各种检测方法和维修方法的原理和优缺点。根据管线基于风险的检测结论,对管线进行管段划分,不同管段采用不同的检测维修规划。针对管线的腐蚀缺陷进行分析,根据缺陷的腐蚀程度对缺陷进行了划分,不同程度的缺陷进行分类修复,提出了基于风险的检测维修规划,给出了应用不同检测方法检测时检测间隔、检测次数的计算方法以及应用不同维修方法进行维修时的检测维修费用的计算方法。在保证管线安全运行的前提下,为选择经济合理的检测维修方法以及检测维修时间提供了理论依据。检测过程中由于检测的仪器设备、工作环境条件以及人为因素的影响,检测结果具有相当的不确定性,忽视这些不确定性不仅会导致决策失误,同时还会增加不必要的检测、维修费用,因此有必要将不完备性检测考虑进检测维修规划模型中。本文对不完备性检测进行了分析,计算了不完备性检测下管线的检测间隔和检测次数以及漏检缺陷的数量,给出了不完备性检测下管线的检测维修规划。对管线防腐层劣化进行了分析,对腐蚀缺陷进行分类,计算了在考虑防腐层劣化情况下的腐蚀缺陷数。最后对前期工作进行了总结,并提出了下一步研究重点和方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 基于风险的管道腐蚀缺陷的检测及维修规划的研究背景及意义
• 1.2 基于风险的检测及维修规划的基本概念
• 1.2.1 风险
• 1.2.2 基于风险的检测及维修
• 1.3 基于风险的检测及维修的目的
• 1.4 管线检测及维修规划的研究现状
• 1.5 基于风险的检测维修存在的问题
• 1.6 主要研究内容及思路
• 第2章 长输管道的检测与修复
• 2.1 管道的检测方法
• 2.2 基于风险的检测
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 定性评价方法
• 2.2.3 半定量分析法
• 2.2.4 定量评价方法
• 2.3 长输管道的维修
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 管道的外修复
• 2.3.3 管道的内修复
• 2.4 管道修复的一般程序
• 2.5 基于风险的维修
• 第3章 基于风险的腐蚀缺陷的检测及维修规划
• 3.1 概述
• 3.2 管段划分
• 3.2.1 长输管道的主要组成部分
• 3.2.2 管段划分原则
• 3.3 管道腐蚀速率分析
• 3.3.1 管道腐蚀原因分析
• 3.3.2 腐蚀模型分析
• 3.4 最大腐蚀裕量的计算
• 3.5 模型建立的几点假设
• 3.6 检测及维修相关说明
• 3.7 状态划分
• 3.8 不同状态下发生的检测费用
• 3.9 不同状态下发生的维修费用
• 3.10 总的费用分析
• 3.11 算例
• 3.12 基于时间的检测维修规划
• 3.12.1 腐蚀状态划分
• 3.12.2 最大检测间隔计算
• 3.12.3 管线的检测费用
• 3.12.4 不同检测间隔下的缺陷数计算
• 3.12.5 总的检测维修费用分析
• 3.12.6 算例
• 3.13 小结
• 第4章 不完备性检测下管道的检测及维修规划
• 4.1 不完备性检测
• 4.1.1 检测理论
• 4.2 不完备性检测下管线检测维修规划模型
• 4.2.1 检测规划
• 4.2.2 漏检缺陷数的计算
• 4.2.3 不完备检测下检出缺陷数的计算
• 4.2.4 检测维修费用计算
• 4.3 算例
• 4.4 小结
• 第5章 防腐层劣化下腐蚀缺陷数的推算
• 5.1 概述
• 5.2 管线防腐层分类
• 5.2.1 有机涂层
• 5.2.2 无机涂层
• 5.3 腐蚀缺陷数的推算
• 5.3.1 状态划分
• 5.3.2 腐蚀缺陷数的推算
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录