[发明专利]一种腐蚀管道可靠度确定方法及装置

说明书

本发明涉及油气管道系统领域，公开了一种腐蚀管道可靠度确定方法及装置，以解决现有技术中对腐蚀管道的可靠性确定不够准确的技术问题。该方法包括：步骤S1：确定腐蚀缺陷尺寸模型；步骤S2：确定压力载荷模型；步骤S3：建立腐蚀管道有限元模型；步骤S4：建立土壤有限元模型；步骤S5：将腐蚀管道有限元模型与土壤有限元模型进行装配获得装配模型；步骤S6：将装配模型进行划分获得单元模型；步骤S7：确定单元模型中第一管段与土壤之间的接触关系；步骤S8：确定出被抽取的腐蚀缺陷的失效概率值；步骤S9：获取第一腐蚀管道所对应的N个失效概率值P_f；并基于N个P_f计算获得第一管段的可靠度。达到了所确定出的腐蚀管道的可靠性更加准确的技术效果。

技术领域

本发明涉及油气管道系统领域，尤其涉及一种腐蚀管道可靠度确定方法及装置。

背景技术

腐蚀是造成管道失效最主要的原因之一，国内外已就腐蚀管道的破坏机理与极限承载力开展了大量的研究工作，多以确定性研究为主，即采用目前国际上成熟的标准(如ASME B31G、DNV-RP-F101、RSTRENG 0.85dL等)或是数值模拟方法求腐蚀管道极限承载力的解析解或数值解。但由于腐蚀缺陷尺寸、管材性能参数、管道运行工况等影响管道应力的因素呈现综合随机特性，要计算这些不确定性因素就需要引进可靠性概率方法。

目前针对腐蚀管道的可靠性分析，主要运用概率统计与数理解析等数学工具对腐蚀管道可靠性进行定量分析。其中，概率统计方法受限于统计样本的数量，故而存在着对腐蚀管道可靠性的确定不够准确的技术问题；而数理解析方法在模型简化过程中往往忽略了缺陷之间的相关性及管土间的相互作用，故而也不能准确的确定出腐蚀管道的可靠性。

发明内容

本发明提供腐蚀管道可靠度确定方法及装置，以解决现有技术中对腐蚀管道的可靠性确定不够准确的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种腐蚀管道可靠度确定方法，包括：

步骤S1：确定所述管道中的第一管段的腐蚀缺陷尺寸模型，所述腐蚀缺陷尺寸模型中包含所述第一管段的腐蚀缺陷信息；

步骤S2：确定所述第一管段的压力载荷模型，所述压力载荷模型中包含所述第一管段所受到的压力大小的概率分布；

步骤S3：从所述腐蚀缺陷尺寸模型采用随机不重复缺陷抽样方式抽取任一腐蚀缺陷，基于所述第一管段的材料属性、几何尺寸建立包含被抽取的腐蚀缺陷的腐蚀管道有限元模型；

步骤S4：基于所述第一管段的土壤的材料属性、所述几何尺寸、所述第一管段的埋深建立所述第一管段的土壤有限元模型；

步骤S5：将所述腐蚀管道有限元模型与所述土壤有限元模型进行装配获得装配模型；

步骤S6：将所述装配模型进行划分获得单元模型；

步骤S7：设定所述单元模型中所述第一管段与土壤之间的接触关系；

步骤S8：基于步骤S2所建立的压力载荷模型对所述被抽取的腐蚀缺陷进行失效模拟，确定出所述被抽取的腐蚀缺陷的失效概率值；

步骤S9：重复所述步骤S3至步骤S8，进而获取所述第一腐蚀管道所包含的N个腐蚀缺陷所对应的N失效概率值P_f，N为正整数，f为1至N的整数；并基于N个P_f计算获得所述第一管段的可靠度。

可选的，所述基于步骤S2所建立的压力载荷模型对所述被抽取的腐蚀缺陷进行失效模拟，确定出所述被抽取的腐蚀缺陷的失效概率值，具体包括：

基于所述压力载荷模型以及所述单元模型确定出对应的腐蚀缺陷的失效压力值；

判断所述失效压力值是否小于预设压力值，所述预设压力值为所述第一管段设计最高压力值；