基于生存分析的油氣輸送腐蝕管道維修策略研究.pdf

1、腐蝕是引起石油天然氣輸送管道受損的關(guān)鍵因素，會降低管道剩余強度，縮短管道剩余壽命，增大管道的檢修難度和運行費用；因此，研究腐蝕引起的管道服役壽命變化等具有重要的經(jīng)濟效益和社會價值。為解決腐蝕油氣管道的剩余壽命預測及維修等可靠性問題，本文展開基于伽馬過程、逆高斯過程的生存分析模型預測管道剩余壽命以及基于故障管道檢修的馬爾科夫建模優(yōu)化管道維修的深入研究，主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）為實現(xiàn)油氣輸送腐蝕管道定期維修經(jīng)濟最優(yōu)化，本文基于伽

2、馬過程和可靠性相關(guān)理論，提出管道剩余壽命預測和維修策略優(yōu)化方法。首先，采用伽馬過程擬合管道腐蝕深度的變化規(guī)律；其次，建立腐蝕管道剩余壽命預測模型，進而計算其期望剩余壽命；最后，建立以維修程度、預防性維護最大值和平均剩余壽命為優(yōu)化變量，期望費用率最低為目標的維修決策優(yōu)化模型，確定最佳維修次數(shù)和期望費用率。
　?。?）為提供管道安全管理最優(yōu)維修方案，本文建立油氣輸送管道逆高斯-狀態(tài)空間腐蝕退化過程模型和維修決策優(yōu)化模型。首先，根據(jù)腐蝕

3、機理建立逆高斯-狀態(tài)空間退化過程模型；其次，運用EM-PF方法估計模型參數(shù)，進而預測管道剩余壽命；最后，根據(jù)所建立腐蝕油氣管道維修決策優(yōu)化模型，計算模型最優(yōu)的維修更換時間和最小費用。
　?。?）為研究考慮隨機性、概率風險定量顯著的腐蝕油氣輸送管道檢修優(yōu)化問題，本文建立基于故障多發(fā)的腐蝕管道完善檢修的隨機模型。首先，利用威布爾分布計算依據(jù)管壁厚度所劃分各生命周期階段的轉(zhuǎn)移概率；其次，建立定期檢修程序；最后，采用蒙特卡羅仿真退化模型測