陆上管线失效概率评估与软件系统研究

论文摘要

目前,我国许多在役管线已进入老龄期。随着使用时间的延长和环境、介质的影响,管线缺陷不断恶化,造成管线失效概率上升,严重影响管线的安全运行。因此,对在役管线进行失效概率评估具有十分重要的意义。 本论文综合考虑了管线承受载荷、管材力学性能、缺陷扩展速率、管线损伤特征等随机特性,对与时间相关的六类事故因素分别建立了失效概率模型,这些模型一方面在一定程度上反映相关评估参数客观存在的不确定性,另一方面能准确得到失效概率,为定量描述管线概率风险提供了理论依据。 运用数值分析方法和新提出的概率模型,本论文给出计算管线失效概率的方法,并采用管线全线的失效概率分析方法对管线失效概率进行评估,最后用C#语言,开发了陆上管线失效概率评估系统。 综上所述,本论文系统的研究了管线的失效概率评估问题,并开发了陆上管线失效概率评估系统。本论文的研究成果对我国管线概率风险评估研究具有很好的参考价值。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 研究水平及现状
• 1.3 本论文研究范围和主要内容
• 2 失效概率模型综述
• 2.1 失效模式与失效模型
• 2.2 失效概率模型的主要参量
• 2.2.1 影响管线失效的参量概述
• 2.2.2 评估主要随机参量及其分布
• 2.3 失效时间
• 3 失效概率模型研究
• 3.1 腐蚀模型
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 管体失效模型
• 3.1.3 失效模式判断模型
• 3.2 制造裂纹模型
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 管体失效模型
• 3.2.3 失效模式判断模型
• 3.3 应力腐蚀开裂模型
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 管体失效模型
• 3.3.3 失效模式判断模型
• 3.4 坑—沟槽缺陷模型
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 管体失效模型
• 3.4.3 失效模式判断模型
• 3.5 横向地层移动模型
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 管体失效模型
• 3.5.3 失效模式判断模型
• 3.6 轴向地层移动模型
• 3.6.1 概述
• 3.6.2 管体失效模型
• 3.6.3 失效模式判断模型
• 4 管线失效概率评估中的数值分析应用
• 4.1 管线失效概率评估
• 4.1.1 管线失效概率计算
• 4.1.2 目标安全水平
• 4.1.3 管线失效概率的评估
• 4.2 数值分析理论
• 4.2.1 非线性方程求解
• 4.2.2 数值积分方法
• 4.3 数值分析的应用
• 4.3.1 问题描述
• 4.3.2 失效时间计算问题的算法设计
• 4.3.3 随机参量抽样问题算法设计
• 5 失效概率评估软件系统
• 5.1 C#开发语言及.NET框架概述
• 5.2 软件系统设计
• 5.2.1 程序结构
• 5.2.2 主要界面
• 5.2.3 编程应注意的问题
• 5.3 软件的特点
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介及硕士生期间发表的学术论文