腐蚀海底管道的可靠性评估.pdf

哈尔滨工程大学
硕士学位论文
腐蚀海底管道的可靠性评估
姓名:夏雪
申请学位级别:硕士
专业:港口、海岸及近海工程
指导教师:任慧龙
20090101
枷摘要竟噬贤ㄓ玫腁瓸攵猿S梅椒ǖ谋J匦裕τ貌慰加αΨǘ愿春5坠艿澜辛艘幌随着海洋油气的开采与运输事业的不断发展,作为目前最主要的油气输送工具,海底管道系统发挥着越来越重要的作用。由于海底管道处在恶劣的海洋环境中,承受着各种环境因素的影响,使得人们对管道能否在营运期间安全运行格外关注。腐蚀是造成海底管道安全事故的重要原因之一。因此对腐蚀海底管道进行安全可靠性评估具有很强的现实意义。本文具体的工作内荚蛞约坝邢拊N逯制拦栏春5坠艿朗S嗲慷鹊姆椒ń辛吮冉戏治觥列不同几何缺陷尺寸下的有限元模型非线性分析,确定了腐蚀海底管道在弯失效概率进行了计算。通过一段实际管道腐蚀失效概率的计算,验证了蒙特τ肕械耐夹斡没Ы缑婀δ鼙嘀屏思扑愀春5坠艿朗容如下:、方法、矩、弯矩和内压共同作用下的剩余强度。悸堑礁慈毕萦泄夭问牟蝗范ㄐ裕愿垂艿朗а沽Φ姆治鑫基础,建立了腐蚀管道可靠性极限状态方程。采用蒙特卡罗法对腐蚀管道的卡罗法的可行性。谰菔S嗲慷燃扑隳P停谟妹商乜薹ㄇ蟮檬Ц怕实幕∩细目标可靠度对腐蚀管道的剩余寿命进行了评估。概率的软件界面。关键词:腐蚀海底管道:参考应力法;剩余强度;椒ǎ嚎煽啃哈尔滨工程大学硕士学位论文
.—琍珹哈尔滨工程大学硕士学位论文瑂甌,,瓸瓵’.甌,瓹甀痗瑃。.瓹瓵琽,
哈尔滨工程大学硕士学位论文;;;;
,┳郑簕舌耽吼勋辏拢作者┳:通≥一年多月驴乩~’作者┳:夏多学位论文授权使用声明哈尔滨工程大学学位论文原创性:声明日期:之叨甲年/。有关观点、方法、数据和文献的引用已在本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文谠谑谟柩缓蠹纯本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由文中指出,并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外,标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。.口在授予学位个月后解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取口·
第滦髀课题研究的目的和意义随着海上油田开采方式和技术的发展,海底管道已广泛应用于海上油田的开发。据国外专家统计,某些发达国家的管道油气运输方式约占油气运输总量的三分之二,油气的管道运输从原油、天然气的生产、精炼、储存及到海底管道作为一种输送流体介质的工具,具有连续、经济、快捷、可靠、输送量大等诸多优点,自从年公司在美国墨西哥湾铺设第一条海底管道以来,在近半个世纪里,‘世界各国铺设的海底管道总长度已达十几万千米,海底管道已成为海上油气田开发中油气运输的主要方式。我国海底管道的铺设,自从年首次在山东黄岛采用浮游法铺设了三条北油田按国际标准和通用作法建成的海底输油管道。之后在渤海、南海和东海海域相继铺设了多条海底油气管道。中国海域已铺设和正在铺设海底管道长期处于海洋环境中,极易遭受腐蚀。一些海底管道已经服役多年,部分管道已经接近设计使用年限,存在不同程度的损伤。管道一旦受到腐蚀,在环境载荷及内压作用下,很容易造成破损。同陆上管道相比,海底管道运行风险大,失效概率更高,这主要与其工作环境条件恶劣密切相关。运行在海底的管道既可能受到波浪、海流、潮汐、腐蚀等作用,又可能面临船锚平台或船舶掉落物、渔网等撞击拖挂危险,很容易发生失效事故。据美道失效事故统计,在这年间共发生海底管道失效事故骄磕攴生的失效事故多达例【。由此可见,海底管道发生失效事故是比较频繁的。用户的全过程起到了重要作用。从系泊装置至岸上的海底输油管道,
,如发生某种形式的破坏,仅直接的经济损失就很大。除此之外,海底管道失效还会造成油气田停产、原油污染海洋环境,影响油气被供应方的正常生产和生活,如年月东海平湖油气田海底输油管道因波流冲刷断裂,油气田被迫停产,使依靠平湖油气田供应天然气的上海浦东市民的天然气供应几乎中断,产生了极其不良的社会影响,后果非常严重。为了防止恶性事故发生,需