[发明专利]一种基于风险的陆上输油管道目标可靠度确定方法

说明书

本发明涉及一种基于风险的陆上输油管道目标可靠度确定方法，属于陆上输油管道设计技术领域。所述方法包括：构建输油管道的典型设计工况，并根据管道失效的可能性，建立管道极限状态模型；对管道极限状态模型进行仿真，计算得出每种工况的失效概率；根据管道失效事故对环境和社会经济造成的影响，构建输油管道失效后果模型；结合用地类型和介质类型，分别计算得出每种工况的失效后果；根据失效概率和失效后果，计算得出管道的风险基准，并以此得到管道目标可靠度。本发明通过合理的基于风险的方法建立了陆上输油管道目标可靠度，实现了基于可靠性的方法对新建输油管道的设计、施工方案进行优化，保持管道全生命周期内的风险水平一致。

技术领域

本发明涉及一种基于风险的陆上输油管道目标可靠度确定方法，属于陆上输油管道设计技术领域。

背景技术

目前国内输油管道的设计仍用传统的基于应力设计方法，对设计的不确定因素及影响难以给出定量的结果，不能明确施工、运维管理过程中的隐患和薄弱环节，可能导致输油管道运营的可靠性、安全性无法得到保障，经济性不能充分发挥。此外，我国应用管道长距离输送原油已有四十余年，部分长期运行的管道已进入事故多发阶段，对现役管道可靠性进行定量分析和评价，以科学指导管道运行维护，防止泄漏以及管道的突发断裂，预防油品大量泄漏和火灾爆炸事故发生有积极意义。因此有必要引入先进的可靠性设计和评价方法。

基于可靠性的设计和评价方法引入的基础和核心即为确定能够适用于我国输油管道建设和运行现状的管道目标可靠度。目标可靠度代表了保证输油管道可靠运行的最低要求，也就是说当管道在整个设计寿命周期内都满足这个目标时，则认为管道是可靠的。这个目标可以通过设计和运营管理措施得以实现，能够针对新建管道制定优化设计方案，并能够对在役输油管道提供运行维护指导，保障管道安全可靠的前提下，实现管道全生命周期费用最优。

发明内容

为了解决现有输油管道设计和评价方法难以量化安全可靠程度等问题，并为基于可靠性的设计和评价方法提供准则，本发明的目的在于提供一种基于风险的陆上输油管道目标可靠度确定方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于风险的陆上输油管道目标可靠度确定方法，包括以下步骤：

步骤1，根据已建输油管道的基础数据，构建若干种输油管道典型设计工况，并分别确定每种典型设计工况的里程权重；

步骤2，根据输油管道失效原因统计分析结果，建立输油管道主要失效原因的极限状态模型；

步骤3，根据步骤2中所建立的极限状态模型，对所述极限状态模型进行模拟仿真，计算得出每种典型设计工况的失效概率；

步骤4，根据管道不同失效模式对环境和社会经济造成的影响，构建输油管道失效后果模型；

步骤5，根据步骤4中得到的失效后果模型，结合用地类型和介质类型，分别计算得出每种典型设计工况的失效后果；

步骤6，由步骤1中所述的每种典型设计工况的里程权重、步骤3中所述的失效概率和步骤5中所述的失效后果建立输油管道风险基准的计算方法；

步骤7，由步骤5中的失效后果和步骤6中的风险基准得到输油管道目标可靠性的计算模型。

进一步的，步骤1中所述输油管道的基础数据包括管道钢级、管道外径、管道设计压力和管道壁厚。

进一步的，步骤2中输油管道主要失效原因包括腐蚀和第三方挖掘破坏。

进一步的，步骤2中建立输油管道极限状态模型包括以下步骤：

步骤2.1，根据输油管道受破坏的可能性，获取每种典型设计工况下输油管道承受的最大抗力和最大荷载；

步骤2.2，获取每种典型设计工况下输油管道的管材性能、腐蚀及运行维护参数；