管道运输是五大运输方式(铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输及管道运输)之一,主要特点是经济、安全、环保和不间断。与其他三种运输方式(铁路、公路、水路)对比而言,管道作为石油天然气的主要运输载体,普遍的应用于世界各地,其主要具有以下优点:易于远程监控、运输量大、密闭性好以及方便管理等。管道运输的安全运行主要受到腐蚀的影响,腐蚀是影响管道使用寿命的主要原因。本文建立了基于贝叶斯理论的广义极值分布生存分析模型,并分别用马尔科夫链蒙特卡罗模拟法(MCMC)和免疫粒子群算法(IPSO)对模型的参数进行估计,以此两种模型来预测管道剩余寿命,最后基于贝叶斯生存分析模型的预测寿命来确定最优维修策略,主要研究内容如下所示:(1)为了研究管道剩余寿命预测,本文基于广义极值分布和可靠性相关理论,提出基于MCMC的管道剩余寿命预测模型。首先,在前人研究极值Ⅰ型的基础上,研究基于广义极值分布的管道最大腐蚀深度预测,避免了拟合有误差的状况。然后利用MCMC对GEV模型参数进行估计,解决了贝叶斯方法后验推断计算比较困难的问题,减少了相对于线性拟合出现的误差。(2)考虑到马尔科夫链蒙特卡罗模拟的普遍性以及可能会陷入局部最优解的情况,引入了免疫粒子群算法对广义极值分布的参数进行估计,并通过两个实例分别与基于免疫遗传算法和最小无偏估计法的参数优化方法进行对比,检验免疫粒子群算法的优越性。(3)以MCMC优化的生存分析模型和IPSO优化的生存分析模型预测结果为基础,从安全和经济性两方面考虑管道的使用寿命,对新疆某埋地油气管道进行剩余寿命预测,预测结果分别为21.41年和21.88年,预测结果与管道设计寿命相符合。结合上述两种预测结果,为管道制定安全范围内费用最低的检测维修策略,该管道的检测时间间隔为6年。本文作为研究油气输送管道腐蚀失效类文章,为研究管道最大腐蚀深度对管道剩余寿命的影响,提供了新的方向,为管道的检测和维修提供了依据。研究结果表明管道的最大腐蚀深度预测精度较高,但是没考虑土壤、金属等因素影响,导致研究难度降低。以后要还考虑除外腐蚀其他因素的影响,而且可以尝试将其他领域的优化算法应用到管道生存分析模型中。