【摘要】：近年來,天然氣作為一種清潔能源越來越受人們的歡迎,其應用越來越廣泛,但同時,不斷發生的天然氣輸送管道事故,及其造成的人員**和財產損失也提醒人們確保管道安全執行的重要性。在管道安全性管理方面,即事後維修的安全管理以及事前預防的風險管理之後,近幾年又興起一種更高階的安全管理模式——完整性管理。
完整性管理模式是一種更為科學、更為合理、更具有經濟效益的管理模式,風險評價和完整性評價是管道完整性管理的兩個重要環節,本文對這兩個方面進行了一定的**。 目前國內外對管道進行風險評價一般採用半定量評價方法,這些評價方法簡單易行,且評價結果具有一定的參考價值。但是,每種方法都具有一定的侷限性和不足,因此,在綜合分析各種風險評價方法的基礎上,本文建議綜合運用層次分析法、模糊指數綜合法、專家評分法三種方法對天然氣輸送管道進行風險評價,達到優勢互補的效果。
在詳細分析天然氣輸送管道失效因素的基礎上,構建管道失效層次結構圖,並制定了運用該方法對天然氣輸送管道進行風險評價需要的調研**。運用該評價方法對某城市外圍的高壓天然氣輸送管線進行了風險評價,對劃分管段按風險大小進行風險排序,為進行有針對性的完整性評價作準備。 文章第三部分介紹了與管道完整性評價相關的概念,完整性評價主要是在對管道進行完整性檢測的基礎上進行剩餘強度和剩餘壽命評價。
介紹了幾種目前國內外比較受歡迎的剩餘強度評價方法,剩餘壽命評價的難點、關鍵點。 在文章第四部分主要是對管道的剩餘強度評價進行了更深一層次的**。近幾年採用有限元分析方法對管道的剩餘強度進行分析越來越受歡迎,且有一部分學者嘗試採用在有限元理論基礎上建立的分析軟體ansys對管道的剩餘強度進行分析計算,頗有成效。
因此,本文也採用ansys對管道的剩餘強度進行了**,分析計算了管道腐蝕區域節點的受力特點,不同深度、長度的軸向腐蝕缺陷對管道剩餘強度的影響,周向腐蝕缺陷以及均勻腐蝕缺陷對管道剩餘強度的影響,土壤作用力對管道受力的影響。
【關鍵詞】：天然氣管道風險評價完整性評價
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：te973
【目錄】：
摘要5-6
abstract6-10
第一章緒論10-17
1.1 研究背景10-12
1.2 研究進展12-16
1.3 研究內容16-17
第二章天然氣輸送管道風險評價17-45
2.1 層次分析法17-20
2.1.1 確定層次結構圖17-18
2.1.2 構造判斷矩陣18-19
2.1.3 求判斷矩陣 p 的最大特徵值對應的特徵向量192.1.4 檢驗19-20
2.2 模糊指數綜合法20-22
2.2.1 模糊指數綜合法簡介20-21
2.2.2 模糊指數綜合法的具體步驟21-222.3 專家評分法22-25
2.3.1 專家評分法的幾點假設22-232.3.2 專家評分法基本模型23
2.3.3 專家評分法的主要步驟23-252.4 天然氣輸送管道風險評價25-35
2.4.1 管道分段25-27
2.4.2 事故失效因素分析27-30
2.4.3 採用層次分析法分析管道各級失效因素的權重30-312.
4.4 運用模糊指數綜合法對模糊失效因素進行分析31-322.4.
5 運用專家打分法對管道失效風險值進行分析32-352.5 天然氣管道風險分析例項35-43
2.5.1 管線基本情況介紹35-36
2.5.2 權重計算36-38
2.5.3 非模糊失效因素指數值的計算38-402.5.4 模糊風險因素分值的計算40-422.5.5 總指數的計算42
2.5.6 相對風險分值的計算42-43
2.7 本章小結43-45
第三章管道完整性評價45-55
3.1 管道完整性評價簡介45
3.2 管道完整性管理相關標準45-47
3.2.1 國外管道完整性管理相關標準46-473.2.2 國內管道完整性管理相關標準和規範473.3 完整性檢測47-48
3.4 剩餘強度評價48-53
3.4.1 剩餘強度評價標準和規範49-533.5 含缺陷管道剩餘壽命評價53-54
3.5.1 管道剩餘壽命評估的程式54
3.6 本章小結54-55
第四章剩餘強度評價55-68
4.1 有限元分析軟體ansys55-574.1.2 ansys分析步驟55-57
4.2 天然氣輸送管道剩餘強度有限元例項分析57-674.2.1 有限元模型假設57
4.2.2 節點的選擇和材料非線性定義574.2.3 腐蝕缺陷形狀的確定57-58
4.2.4 幾何模型的建立58-59
4.2.5 施加載荷和約束59
4.2.6 模型的求解59-60
4.2.7 結果分析60-67
4.3 本章小結67-68
結論68-69
參考文獻69-73
附件73-79
攻讀碩士學位期間取得的研究成果79-80
致謝80-81
附件81
石油天然氣輸送管線用鋼板
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