一种含腐蚀缺陷的管道的可靠度确定方法技术

本发明专利技术公开一种含腐蚀缺陷的管道的可靠度计算方法，所述含腐蚀缺陷的管道的可靠度计算方法通过对样本点进行抽样模拟，然后利用插值法计算缺陷的失效概率及管道的可靠度，该方法计算简单、耗时短、精度较高且能够较好地反映实际结果，解决了现有技术中的技术方法在现实处理管道成千上万处缺陷时，不仅工时耗费较大，而且占用的内存较大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气管道
，尤其涉及一种含腐蚀缺陷的管道的可靠度计算方 法。
技术介绍
油气管道关系着国家重要经济命脉，其安全问题不容忽视。为防患于未然，需就管 道不同失效原因及失效模式，对其性能开展相关评价，为制定维修维护计划提供依据。针 对含缺陷管体剩余强度的评价，国内外最初多直接采用基于内检测结果的确定性的评价准 贝1J，但由于评价过程中管材的性能参数及载荷参数等都具有不确定性，导致确定性的方法 具有一定的局限性，故从上世纪末开始，出现了基于概率统计的可靠性评价方法。 针对腐蚀管道的可靠性评价，目前常用的模型为应力-强度干涉模型，可用极限 状态方程Z=Pf_P= 0的形式表达，式中，Pf代表爆管失效压力，P代表运行压力，缺陷处 的失效概率F即为出现Z<0状态的概率。则某缺陷处可靠度R1=Ι-Fi，式中，R表示第 i个缺陷处的失效概率，民表示第i个缺陷处的可靠度。若某段管道上共有η处缺陷，则此 段管道的可靠度R= &IV··民…Rn。对于应力-强度干涉模型，求解缺陷处的管体失效概率 最常用的方法是MonteCarlo法，该方法程序结构简单，易于实现，可处理含多个不同概率 分布的随机变量的情况。 但该方法收敛速度慢，若计算结果满足一定的精度要求，或对于某些失效概率很 小的缺陷而言，欲得到非零失效概率，则需保证足够的模拟次数（如十万次或百万次以 上），在现实处理管道成千上万处缺陷时，不仅工时耗费较大，对于普通电子计算机甚至可 能出现内存不足的现象，使用较为不便。
技术实现思路
本申请提供，解决了现有技术中的技术 方法在现实处理管道成千上万处缺陷时，不仅工时耗费较大，而且占用的内存较大的技术 问题。本申请提供，所述计算方法包括： 获取所述管道上的实际腐蚀缺陷总数量以及所述实际腐蚀缺陷的每个腐蚀缺陷 的长度值和深度值，从所述长度值和深度值中选择最小长度L_、最大长度L_、最小深度 d_及最大深度dnax; 将区间（Lmax_Lmin)和（dmax_dmin)划分为η份，获得η个长度区间（H)、(Χ2-Ι^)… (L_-Lnl)和η个深度区间（山-(1_)、（(^-(^…（(^乂上所述η为大于等于2的整数； 统计所述η个长度区间的每个长度区间内的腐蚀缺陷数量是否超过所述实际腐 蚀缺陷总数量的1/3,若是，则引入点ΙΛ将对应的区间划分为两段，统计所述η个深度区间 的每个深度区间内的腐蚀缺陷数量是否超过所述实际腐蚀缺陷总数量的1/3,若是，则引入 点d'i将对应的区间划分为两段，所述i为大于等于0且小于η的整数； 根据所述每个实际腐蚀缺陷的长度值，计算所述η个长度区间的每个长度区间内 的腐蚀缺陷的iV(Rt)1/2值，若某个长度区间内一半以上的腐蚀缺陷的iV(Rt) 1/2值介于1~ 3之间，则引入点L' ,将对应的区间划分为两段；根据所述每个实际腐蚀缺陷的深度值，计 算所述η个深度区间的每个深度区间内的腐蚀缺陷的d/t值，若某个深度区间内一半以上 的腐蚀缺陷的d/t取值介于0. 4~0. 8之间，则引入点d' ,将该区间再分成两段，其中，所 述R为管道外半径，所述t为管道壁厚，所述j为大于等于0且小于η的整数； 判断所述引入点ΙΛ和所述引入点L'，是否相同，若是，获得长度引入点L。、Ιν·· 1；1"丄，若否，获得长度引入点1^、1^"1；1、1； ]*"1^，判断所述引入点(1'1和所述引入点(1'] 是否相同，若是，获得深度引入点d。、山…d' /··dn，若否，获得深度引入点d。、山…d'i、d'j··· dn，根据所述长度引入点和所述深度引入点组成矩阵，所述矩阵中的各点为插值点； 采用蒙特卡洛方法计算所述插值点的失效概率，根据所述插值点的失效概率以及 所述实际腐蚀缺陷的每个腐蚀缺陷的长度值和深度值，采用插值法获得各腐蚀缺陷的失效 概率，根据所述腐蚀缺陷的失效概率获得该所述管道的可靠度。 优选地，所述插值法具体为三次样条插值法。 优选地，所述根据所述腐蚀缺陷的失效概率获得该所述管道的可靠度，具体为： 所述第k个缺陷处的可靠度Rk=l_Fk，其中，Fk表示第k个缺陷处的失效概率， Rk表示第k个缺陷处的可靠度，所述管道的实际腐蚀缺陷数量为p，所述管道的可靠度R= 哪……RP。 _6] 优选地，可将区间（L_-L_)和（d_-d_)划分为η等份。 优选地，所述η等于5。 优选地，所述引入点L' ,将对应的区间划分为相等的两段，所述引入点d'，将该区 间再分成相等的两段。 本申请有益效果如下： 本申请的含腐蚀缺陷的管道的可靠度计算方法通过对样本点进行抽样模拟，然后 利用插值法计算实际缺陷的失效概率及可靠度，该方法计算简单、耗时短、精度较高且能够 较好地反映实际结果，解决了现有技术中的技术方法在现实处理管道成千上万处缺陷时， 不仅工时耗费较大，而且占用的内存较大的技术问题。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些 实施例。 图1为本申请较佳实施方式的流程图； 图2为图1中的可靠度计算方法插值点矩阵图。【具体实施方式】 本申请实施例通过提供，解决了现有技 术中的技术方法在现实处理管道成千上万处缺陷时，不仅工时耗费较大，而且占用的内存 较大的技术问题。 本申请实施例中的技术方案为解决现有技术中的技术问题，总体思路如下： -种含腐蚀缺陷的管道的可靠度计算方法，所述计算方法包括： 获取所述管道上的实际腐蚀缺陷总数量以及所述实际腐蚀缺陷的每个腐蚀缺陷 的长度值和深度值，从所述长度值和深度值中选择最小长度L_、最大长度L_、最小深度 d_及最大深度dnax; 将区间（Lmax_Lmin)和（dmax_dmin)划分为η份，获得η个长度区间（H)、(Χ2-Ι^)… (L_-Lnl)和η个深度区间（山-(1_)、（(^-(^…（(^乂上所述η为大于等于2的整数； 统计所述η个长度区间的每个长度区间内的腐蚀缺陷数量是否超过所述实际腐 蚀缺陷总数量的1/3,若是，则引入点ΙΛ将对应的区间划分为两段，统计所述η个深度区间 的每个深度区间内的腐蚀缺陷数量是否超过所述实际腐蚀缺陷总数量的1/3,若是，则引入 点d'i将对应的区间划分为两段，所述i为大于等于0且小于η的整数； 根据所述每个实际腐蚀缺陷的长度值，计算所述η个长度区间的每个长度区间内 的腐蚀缺陷的iV(Rt)1/2值，若某个长度区间内一半以上的腐蚀缺陷的iV(Rt) 1/2值介于1~ 3之间，则引入点L' ,将对应的区间划分为两段；根据所述每个实际腐蚀缺陷的深度值，计 算所述η个深度区间的每个深度区间内的腐蚀缺陷的d/t值，若某个深度区间内一半以上 的腐蚀缺陷的d/t取值介于0. 4~0. 8之间，则引入点d' ,将该区间再分成两段，其中，所 述R为管道外半径，所述t为管道壁厚，所述j为大于等于0且小于η的整数； 判断所述引入点L'i和所述引入点L'，是否相同，若是，获得长度引入点L。、Ιν·· 1；1"丄，若否，获得长度引入点1^、1^"1；1、1； ]*"1^，判断所述引入点(1'1和所述引入点(1'] 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含腐蚀缺陷的管道的可靠度计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：获取所述管道上的实际腐蚀缺陷总数量以及所述实际腐蚀缺陷的每个腐蚀缺陷的长度值和深度值，从所述长度值和深度值中选择最小长度Lmin、最大长度Lmax、最小深度dmin及最大深度dmax；将区间(Lmax‑Lmin)和(dmax‑dmin)划分为n份，获得n个长度区间(L1‑Lmin)、(L2‑L1)…(Lmax‑Ln‑1)和n个深度区间(d1‑dmin)、(d2‑d1)…(dmax‑dn‑1)，所述n为大于等于2的整数；统计所述n个长度区间的每个长度区间内的腐蚀缺陷数量是否超过所述实际腐蚀缺陷总数量的1/3，若是，则引入点L'i将对应的区间划分为两段，统计所述n个深度区间的每个深度区间内的腐蚀缺陷数量是否超过所述实际腐蚀缺陷总数量的1/3，若是，则引入点d'i将对应的区间划分为两段，所述i为大于等于0且小于n的整数；根据所述每个实际腐蚀缺陷的长度值，计算所述n个长度区间的每个长度区间内的腐蚀缺陷的L/(Rt)1/2值，若某个长度区间内一半以上的腐蚀缺陷的L/(Rt)1/2值介于1～3之间，则引入点L'j将对应的区间划分为两段；根据所述每个实际腐蚀缺陷的深度值，计算所述n个深度区间的每个深度区间内的腐蚀缺陷的d/t值，若某个深度区间内一半以上的腐蚀缺陷的d/t取值介于0.4～0.8之间，则引入点d'j将该区间再分成两段，其中，所述R为管道外半径，所述t为管道壁厚，所述j为大于等于0且小于n的整数；判断所述引入点L'i和所述引入点L'j是否相同，若是，获得长度引入点L0、L1…L'i…Ln，若否，获得长度引入点L0、L1…L'i、L'j…Ln，判断所述引入点d'i和所述引入点d'j是否相同，若是，获得深度引入点d0、d1…d'i…dn，若否，获得深度引入点d0、d1…d'i、d'j…dn，根据所述长度引入点和所述深度引入点组成矩阵，所述矩阵中的各点为插值点；采用蒙特卡洛方法计算所述插值点的失效概率，根据所述插值点的失效概率以及所述实际腐蚀缺陷的每个腐蚀缺陷的长度值和深度值，采用插值法获得各腐蚀缺陷的失效概率，根据所述腐蚀缺陷的失效概率获得该所述管道的可靠度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明菲，郑洪龙，陈健，雷铮强，薛鲁宁，杨辉，周利剑，贾韶辉，杨玉锋，李振宇，徐承伟，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11