一种海底管道失效概率的评估方法技术

本发明专利技术提供了一种海底管道失效概率的评估方法，包括步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种海底管道失效概率的评估方法


[0001]本专利技术涉及海底管线评估领域，特别涉及一种海底管道失效概率的评估方法
。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国工业对石油
、
天然气资源需求量的不断提升，石油
、
天然气等资源的开发和利用显得越发重要
。
海底管道一般埋深较浅，海底管道所处海洋水文和地质条件复杂，运行条件苛刻，运行风险因素多，每条海底管道呈现不同风险程度
。
对海底管道的失效概率进行评估对保障海底油气管道的安全具有着重要的意义
。
[0003]现有的技术一般是采用事故数据库结合故障树进行失效概率计算，因我国海管失效统计数据较少，国外海管失效数据库又不符合我国海管实际情况
。
因此不能对海底管道的失效概率进行准确评估
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种海底管道失效概率的评估方法，容易实现大批量计算，使用方便
、
效率高
、
计算结果更可靠，进而满足现场海底管道安全风险管理的需要
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种海底管道失效概率的评估方法，其特征在于：包括步骤：
[0007]A、
分别获取金属损失失效概率
POF1、
疲劳老化失效概率
POF2、
自然力破坏失效概率
POF3、
外部物体破坏失效概率
POF4和误操作失效概率
POF5；
[0008]B、
计算管道的失效概率
POF
，其中
POF
＝
POF1a1+POF2×
a2+POF3×
a3+POF4×
a4+POF5×
a5；
[0009]其中
a1+a2+a3+a4+a5＝
1。
[0010]较优地，在步骤
A
中包括获取拖网渔船碰撞导致的失效概率
POF
41
和抛锚碰撞导致的失效概率
POF
42
，其中
POF4＝
POF
41
×
K1+POF
42
×
K2，其中，
K1为拖网渔船碰撞管道在所有外部物体碰撞管道中所占的比例，
K2为抛锚碰撞管道在所有外部物体碰撞管道中所占的比例
。
[0011]较优地，获取拖网渔船碰撞导致的失效概率
POF
41
包括：
[0012]计算拖网渔船碰撞管道的频率
f
imp
，
f
imp
＝
n
g
×
N
trawl
×
v
×
a
c
×
cos
θ
×
f
，其中，
n
g
为拖网渔船的托板数量，
N
trawl
为拖网渔船的密度，
v
为拖网渔船的托板运动速度，
a
c
为管道暴露率，
θ
为托板运动方向与管道轴线之间的夹角，
f
为安全系数；
[0013]对管道因受冲击产生的凹痕深度
H
pc
和最大允许凹痕深度
H
pcallowabel
进行比较，当
H
pc
＞
H
pcallowabel
时，
POF
41
＝
f
imp
，当
H
pc
≤H
pcallowabel
时，
POF
41
＝
0.5
×
f
imp
。
[0014]较优地，管道因受冲击产生的凹痕深度其中
F
sh
为管道外壁受到拖网渔船拖板的冲击力，
SMYS
为管道的屈服极限，
WT
为管道壁厚；
[0015]最大允许凹痕深度
H
pcallowabel
＝
0.05
η
·
D
，其中，
η
为比例因子，
D
为管道的外径
。
和误操作失效概率
POF5；步骤
B、
计算管道的失效概率
POF
，其中
POF
＝
POF1×
0.156+POF2×
0.091+POF3×
0.065+POF4×
0.675+POF5×
0.013
的技术方案，容易实现大批量计算，使用方便
、
效率高
、
计算结果更可靠，进而满足现场海底管道安全风险管理的需要
。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的海底管道失效概率的评估方法流程示意图；
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本专利技术的海底管道失效概率的评估方法进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术
。
[0033]实施例一
[0034]如图1所示，一种海底管道失效概率的评估方法，其特征在于：包括步骤：
[0035]A、
分别获取金属损失失效概率
POF1、
疲劳老化失效概率
POF2、
自然力破坏失效概率
POF3、
外部物体破坏失效概率
POF4和误操作失效概率
POF5；
[0036]B、
计算管道的失效概率
POF
，其中
POF
＝
POF1×
a1+POF2×
a2+POF3×
a3+POF4×
a4+POF5×
a5；
[0037]其中
a1+a2+a3+a4+a5＝
1。
[0038]采用这样的技术方案，容易实现大批量计算，使用方便
、
效率高
、
计算结果更可靠，进而满足现场海底管道安全风险管理的需要
。
其中，对金属损失失效概率
POF1可以采用可靠性原理进行计算，该算法并非是本专利技术的专利技术点而是一种现有技术，因此此处不再详述
。
疲劳老化失效概率
POF2、
自然力破坏失效概率
POF3和误操作失效概率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种海底管道失效概率的评估方法，其特征在于：包括步骤：
A、
分别获取金属损失失效概率
POF1、
疲劳老化失效概率
POF2、
自然力破坏失效概率
POF3、
外部物体破坏失效概率
POF4和误操作失效概率
POF5；
B、
计算管道的失效概率
POF
，其中
POF
＝
POF1×
a1+POF2×
a2+POF3×
a3+POF4×
a4POF5×
a5；其中
a1+a2+a3+a4+a5＝
1。2.
根据权利要求1所述的海底管道失效概率的评估方法，其特征在于：在步骤
A
中包括获取拖网渔船碰撞导致的失效概率
POF
41
和抛锚碰撞导致的失效概率
POF
42
，其中
POF4＝
POF
41
×
K1+POF
42
×
K2，其中，
K1为拖网渔船碰撞管道在所有外部物体碰撞管道中所占的比例，
K2为抛锚碰撞管道在所有外部物体碰撞管道中所占的比例
。3.
根据权利要求2所述的海底管道失效概率的评估方法，其特征在于：获取拖网渔船碰撞导致的失效概率
POF
41
包括：计算拖网渔船碰撞管道的频率
f
imp
，
f
imp
＝
n
g
×
N
trawl
×
v
×
a
c
×
cos
θ
×
f
，其中，
n
g
为拖网渔船的托板数量，
N
trawl
为拖网渔船的密度，
v
为拖网渔船的托板运动速度，
a
c
为管道暴露率，
θ
为托板运动方向与管道轴线之间的夹角，
f
为安全系数；对管道因受冲击产生的凹痕深度
H
pc
和最大允许凹痕深度
H
pcallowabel
进行比较，当
H
pc
＞
H
pcallowabel
时，
POF
41
＝
f
imp
，当
H
pc
≤H
pcallowabel
时
,POF
41
＝
0.5
×
f
imp
。4.
根据权利要求3所述的海底管道失效概率的评估方法，其特征在于：管道因受冲击产生的凹痕深度其中
F
sh
为管道外壁受到拖网渔船拖板的冲击力，
SMYS
为管道的屈服极限，
WT
为管道壁厚；最大允许凹痕深度
H
pcallowabel
＝
0.05
η
·
D
，其中，
η
为比例因子，
D
为管道的外径
。5.
根据权利要求4所述的海底管道失效概率的评估方法，其特征在于：管道外壁受到拖网渔船拖板的冲击力其中
E
loc
为管道吸收的能量；计算拖网渔船拖板对管道的冲击能量
E
s
和拖网渔船托板的附加质量对管道的冲击能量
E
a
，
E
s
＝
0.5
·
R
fs
·
m
t
·
(C
h
·
V)2，其中
R
fs
为拖板质量碰撞能量减缩因数；当
E
s
＞
E
a
...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐光峰，杨冬平，史小东，高莎莎，郭爱洪，张鲁，王伟斌，彭星来，王芫芫，路媛媛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心胜利油田检测评价研究有限公司，
类型：发明
国别省市：