【摘 要】
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随着我国海上油气田的持续的开发,国内部分海底管道已经相继进入老龄服役期,为了保障其后继服役期内的结构安全,需要对其进行安全评估。本文针对老龄海底管道的实际运行情况,结合海洋工程、风险工程、可靠性等相关理论以及有限元软件建立老龄管道结构分析模型,对老龄管道安全延寿的关键问题进行了较系统的研究,取得下列研究进展。(1)老龄管道剩余强度分析根据国内外的海底管道事故调查结果,对老龄管道可能存在失效模式及影
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随着我国海上油气田的持续的开发,国内部分海底管道已经相继进入老龄服役期,为了保障其后继服役期内的结构安全,需要对其进行安全评估。本文针对老龄海底管道的实际运行情况,结合海洋工程、风险工程、可靠性等相关理论以及有限元软件建立老龄管道结构分析模型,对老龄管道安全延寿的关键问题进行了较系统的研究,取得下列研究进展。(1)老龄管道剩余强度分析根据国内外的海底管道事故调查结果,对老龄管道可能存在失效模式及影响因素进行分析,建立老龄海底管道失效风险辨识模型,结合有限元软件对其建模及分析方法进行深入研究。建立压溃、腐蚀、椭圆度等损伤管道模型,并采用IDA法对损伤管道的失效内压和剩余强度进行了分析,研究了相关因素对管道极限承载力的影响。(2)老龄管道疲劳寿命预测及可靠性分析基于断裂力学的方法建立了随机载荷作用下海底管道疲劳可靠性分析模型;考虑腐蚀对管道可靠性的影响,建立腐蚀管道时变可靠性模型,研究不同影响因素对管道的腐蚀可靠性及失效概率的影响;采用理论与有限元结合的方式,分析了腐蚀缺陷对管道疲劳可靠性的影响;针对管道服役期间的检修情况对管道腐蚀可靠性进行更新,给出了海底管道腐蚀可靠性更新方法及流程(3)老龄管道延寿评估及风险管理根据国内外延寿评估准则和规范建立管道延寿评估流程。对评估过程可能存在的问题进行简要分析,并给出相关的解决方法。针对管道延寿期间寿命风险管理问题,建立延寿管道动态风险管理模型,主要包括风险评估、基于风险的检测评估、管道维修及完整性管理三部分;针对管道维修及退役管道的处理过程进行了研究,并对相关技术进行了筛理。
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