管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法及装置，包括：采集目标管道上预设数目的环焊缝的采样数据，根据采样数据获得各个管道变量的数值，并根据各个管道变量的数值确定对应的具体统计分布模型；从预设数值范围内获取多个分析点的数值，根据分析点的数值和具体统计分布模型获得各个分析点对应的各管道变量的数值；根据各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的失效概率模型获得目标管道的失效概率，并根据失效概率模型划分失效域，获得失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值；根据各个分析点对应的各管道变量的数值和可靠性灵敏度分析模型获得可靠性灵敏度，能够准确评估管道变量对管道环焊缝可靠性影响的重要程度。

Reliability sensitivity analysis method and device of pipeline girth weld

【技术实现步骤摘要】
管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法及装置
本专利技术涉及管道安全
，尤其涉及一种管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法及装置。
技术介绍
油气管道试压失效和在役失效事故统计结果表明，由于管材设计不合理、制管和施工质量差、焊接水平相对落后、输送介质腐蚀等原因，管道焊缝缺陷是影响管道安全的重要原因。特别是我国在役老管道，螺旋焊缝和对接环焊缝存在缺陷较多，成为引起管道失效事故的重大安全隐患。1986-1996年，我国川东地区达卧天然气管线共发生30次爆管事故，其中27次发生于环焊缝。因此，对管道环焊缝进行可靠性分析，成为管道运营企业亟需解决的问题。管道环焊缝可靠性评价涉及多个管道变量，变量的分布特征及数据量直接影响可靠度设计的准确性，目前无法确定各变量对管道环焊缝可靠度指标影响的重要程度。而实际上，对管道环焊缝可靠性有重大影响作用的往往只有个别管道变量。因此，通过对不同基本变量的敏感性进行研究，可以为管道环焊缝管道变量的合理取值和检维修决策的制定提供参考依据。
技术实现思路
本专利技术提供一种管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法及装置，用于解决现有技术中无法确定各变量对管道环焊缝可靠度指标影响的重要程度的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法，包括：采集目标管道上预设数目的环焊缝的采样数据，根据所述采样数据获得各个环焊缝对应的各个管道变量的数值；根据所述各个环焊缝对应的各个管道变量的数值确定各个管道变量对应的具体统计分布模型；从预设数值范围内获取多个分析点的数值，根据所述分析点的数值和各个管道变量对应的具体统计分布模型获得各个分析点对应的各管道变量的数值；根据各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的失效概率模型获得目标管道的失效概率，并根据失效概率模型划分失效域，获得失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值；根据失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的可靠性灵敏度分析模型获得各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度；根据各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度获得分析结果。第二方面，本专利技术实施例提供一种管道环焊缝可靠性灵敏度分析装置，包括：获取模块，用于采集目标管道上预设数目的环焊缝的采样数据，根据所述采样数据获得各个环焊缝对应的各个管道变量的数值；确定模块，用于根据所述各个环焊缝对应的各个管道变量的数值确定各个管道变量对应的具体统计分布模型；计算模块，用于从预设数值范围内获取多个分析点的数值，根据所述分析点的数值和各个管道变量对应的具体统计分布模型获得各个分析点对应的各管道变量的数值；第一处理模块，用于根据各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的失效概率模型获得目标管道的失效概率，并根据失效概率模型划分失效域，获得失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值；第二处理模块，用于根据失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的可靠性灵敏度分析模型获得各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度；分析模块，用于根据各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度获得分析结果。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器、总线及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；其中，所述处理器，存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。由上述技术方案可知，本专利技术实施例提供一种管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法及装置，通过采集目标管道上预设数目的环焊缝的采样数据，根据所述采样数据获得各个环焊缝对应的各个管道变量的数值；根据所述各个环焊缝对应的各个管道变量的数值确定各个管道变量对应的具体统计分布模型；从预设数值范围内获取多个分析点的数值，根据所述分析点的数值和各个管道变量对应的具体统计分布模型获得各个分析点对应的各管道变量的数值；根据各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的失效概率模型获得目标管道的失效概率，并根据失效概率模型划分失效域，获得失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值；根据失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的可靠性灵敏度分析模型获得各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度；根据各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度获得分析结果，能够准确评估管道变量对管道环焊缝可靠性影响的重要程度，为管道的维修决策及安全运行提供支撑。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法的流程示意图；图2为本专利技术一实施例提供的管道环焊缝可靠性灵敏度分析装置的结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1示出了本专利技术一实施例提供的一种管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法，包括：S11、采集目标管道上预设数目的环焊缝的采样数据，根据所述采样数据获得各个环焊缝对应的各个管道变量的数值。S12、根据所述各个环焊缝对应的各个管道变量的数值确定各个管道变量对应的具体统计分布模型。针对步骤S11和步骤S12，需要说明的是，在本专利技术实施例中，对目标管道上预设数目(如20个)环焊缝进行采样，获得采样数据。该采样数据可通过指定的设备进行材料力学性能测试测得，也可通过采样设备几何性能检测获得。然后根据所述采样数据获得各个环焊缝对应的各个管道变量的数值。管道变量包括屈服强度、断裂韧性、裂纹缺陷长度、裂纹缺陷深度、管道外径、管道壁厚和轴向设计应力。每个环焊缝具有上述屈服强度、断裂韧性、裂纹缺陷长度、裂纹缺陷深度、管道外径、管道壁厚和轴向设计应力七个变量的数值。下面做出进一步解释说明：对同一条管道上设有裂纹型缺陷的不同测试环焊缝进行材料力学性能测试，获取屈服强度σy和断裂韧性δmat的测试值。对同一条管道上设有裂纹型缺陷的不同测试环焊缝，通过几何性能检测获得管道外径D、管道壁厚t、裂纹长度C＝2c(c为裂纹半长度)、裂纹深度a等管道变量的测试值。管道轴向设计应力的计算公式为其中，P为管道内压。将测试值进行数理统计分析，分析方法可采用K-S检验或者直方图等，确定屈服强度、断裂韧性、裂纹缺陷长度、裂纹缺陷深度、管道外径、管道壁厚和轴向设计应力等管道变量的统计分布模型。在本实施例，统计分布模型一般包括正态分布、t-分布、F-分布、Gumbel分布、Weibull分布、卡方分布、指数分布。通过上述步骤能够确定每一种管道变量适合上述哪种统计分布模型。在这里，通过数理统计分析获得统计分布模型属于成熟技术，在此不再赘述。S13、从预设数值范围内获取多个分析点的数值，根据所述分析点的数值和各个管道变量对应的具体统计分布模型获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法，其特征在于，包括：/n采集目标管道上预设数目的环焊缝的采样数据，根据所述采样数据获得各个环焊缝对应的各个管道变量的数值；/n根据所述各个环焊缝对应的各个管道变量的数值确定各个管道变量对应的具体统计分布模型；/n从预设数值范围内获取多个分析点的数值，根据所述分析点的数值和各个管道变量对应的具体统计分布模型获得各个分析点对应的各管道变量的数值；/n根据各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的失效概率模型获得目标管道的失效概率，并根据失效概率模型划分失效域，获得失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值；/n根据失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的可靠性灵敏度分析模型获得各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度；/n根据各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度获得分析结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种管道环焊缝可靠性灵敏度分析方法，其特征在于，包括：
采集目标管道上预设数目的环焊缝的采样数据，根据所述采样数据获得各个环焊缝对应的各个管道变量的数值；
根据所述各个环焊缝对应的各个管道变量的数值确定各个管道变量对应的具体统计分布模型；
从预设数值范围内获取多个分析点的数值，根据所述分析点的数值和各个管道变量对应的具体统计分布模型获得各个分析点对应的各管道变量的数值；
根据各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的失效概率模型获得目标管道的失效概率，并根据失效概率模型划分失效域，获得失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值；
根据失效域中的各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的可靠性灵敏度分析模型获得各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度；
根据各管道变量对应的分布参数的可靠性灵敏度获得分析结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的失效概率模型获得目标管道的失效概率，包括：
根据各个分析点对应的各管道变量的数值和预设的失效概率模型获得确定为管道失效结果对应的分析点的数目；
根据确定为管道失效结果对应的分析点的数目和分析点的总数目获得目标管道的失效概率。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述失效概率模型包括：





















m1＝-0.00985-0.163η-0.345η2；m2＝-0.00416-2.18η+0.155η2；









Lrmax＝σf/σy；



其中，Kr为韧性比，Lr为应力比，δmat为断裂韧性，δe为裂纹驱动力的弹性部分，E为材料的弹性模量，υ为材料的泊松比，σy为屈服强度，dn为转换因子，KI为应力强度因子，n为应变硬化指数，εt为均匀延伸率，Y/T为屈强比，a为裂纹深度，σa为轴向设计应力，Fb是关于α=D/t，β＝2c/πD和η＝a/t的函数，α=D/t是管道外直径与壁厚的比值，D为管道外直径，t为管道壁厚，β＝2c/πD是缺陷长度与管道周长的比值，c为裂纹半长度，D为管道外直径，η＝a/t是缺陷深度与...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，王晓霖，王勇，李明，孙宝翔，吕高峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11