基于可靠性腐蚀海底管道溢油概率评估.pdf

杨咏妍等：基于可靠性的腐蚀海底管道溢油概率评估 49 DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2016．03．019 基于可靠性的腐蚀海底管道溢油概率评估 杨咏妍， 白 勇 (浙江大学建筑工程学院， 杭州 310058) 【摘 要】 针对海底管道腐蚀的问题，基于可靠性方法，给出了一套评估腐蚀海底管道溢油概率的方法。采 用蒙特卡洛算法，通过 Matlab程序，实现了对一条示例管道的溢油概率的定量评估，并对评估结果进行分析，给出 了有益于工程实践的建议。 【关键词】 溢油概率；腐蚀管道剩余强度；腐蚀模型；可靠性 【中图分类号l TU249．6 【文献标识码】B 文【章编号】 1001—6864(2016)03—0049—04 ASSESSMENTFoR oILSPⅡLPRoBABⅡITY oF CoRRoDED PⅡ’ELINESBASED oN RELIABⅡITY METHOD YANG Yong—yan， BAIYong (CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，ZhejiangUniversity，Hangzhou310058，China) Abstract：Thispapergivesamethodologytoassesstheoilspillprobabilityofco~odedpipelines basedOffreliabilitymethod．ThequantitativeassessmentofoilspillprobabilitywascarriedoutinMatlab foratypicalexampleusingtheMonteCarlomethod．Suggestionsbeneficialtoengineeringpracticewere givenaccordingtotheanalysisofassessmentresults． Keywords：oilspillprobability；residualstrengthofcorrodedpipelines；corrosionmodels；reliability 由于长期处于海洋环境中，腐蚀已经成为海底管 (2) 基于缺陷深度的海底管道极限状态方程 ： 线失效最重要的原因之一。海底管道造价高昂，溢油 Z =d。一d (2) 后果危害大。因此为了预防海底管道发生恶性事故 ， 式中，d通常取壁厚的80％；d为腐蚀深度。本 需要对管道腐蚀溢油失效概率做出评估，以确保海底 文中用到的管道材料API5L×65数据如表 1所示。 管道的安全性。 管道腐蚀失效概率研究早已开展，最初的可靠性 表 1 管道材料参数概率模型 评价采用FOSM方法，后又发展出FORM／SORM等方 法。本文旨在以可靠性方法为基础，研究适合工程实 践的管道腐蚀溢油概率评估方法，并给出相关建议。 1 腐蚀管道溢油极限状态的建立 腐蚀管道失效模式分为两种：当管道运行压力超 过管道所能承受的爆破压力或腐蚀缺陷深度超过规 2 腐蚀模型 定的壁厚百分比时，均会发生溢油事故。 海底管道主要在外表面发生轴向外腐蚀，在管道 (1) 基于腐蚀管道剩余强度的海底管道极限状 内壁底部发生轴向内腐蚀。通常，腐蚀缺陷简化成只 态方程： 考虑它在轴向腐蚀长度z和沿壁厚方向的腐蚀深度d。 Z7-Pb—P。