【摘 要】
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随着服役时间的增加,油气管线会受到外部环境和内部输送介质的双重腐蚀,腐蚀缺陷的存在造成油气管线承压能力下降,甚至导致爆破和泄露发生。为确保油气管线能够安全运行,准确预测含均匀腐蚀油气管线的爆破压力和计算含均匀腐蚀油气管线在爆破极限状态下的可靠度具有重大的理论意义和工程实用价值。首先建立预测含均匀腐蚀油气管线爆破压力有限元模型,并根据爆破实验结果验证有限元模型的准确性,在此基础上研究探索均匀腐蚀缺陷
【基金项目】
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河北省高等学校自然科学计划重点项目（ZD2017022）； 河北省市场监督管理局项目（2018ZD13 2020ZC26）； 河北省特种设备监督检验研究院科技计划项目（HBTJ2021CY003）；
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随着服役时间的增加,油气管线会受到外部环境和内部输送介质的双重腐蚀,腐蚀缺陷的存在造成油气管线承压能力下降,甚至导致爆破和泄露发生。为确保油气管线能够安全运行,准确预测含均匀腐蚀油气管线的爆破压力和计算含均匀腐蚀油气管线在爆破极限状态下的可靠度具有重大的理论意义和工程实用价值。首先建立预测含均匀腐蚀油气管线爆破压力有限元模型,并根据爆破实验结果验证有限元模型的准确性,在此基础上研究探索均匀腐蚀缺陷三个尺寸参数对爆破压力的影响规律。发现影响爆破压力的主要因素有腐蚀缺陷长度和腐蚀缺陷深度。其次建立RBF,GR,ELM,BP四种预测含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力的神经网络模型,对比研究这四类神经网络模型的精度。发现与其他三种神经网络模型相比,BP神经网络模型精度较高,可应用于工程实际。再次在考虑含均匀腐蚀油气管线爆破压力影响因素的基础上,把遗传算法和BP神经网络相结合,建立含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力预测的GA-BPNNs模型。并将该模型预测结果、文献爆破实验结果与AGA NG-18,ASME B31G,修正B31G,PCORRC,DNV和SHELL 92等通用规范公式的预测结果进行分析对比,研究GA-BPNNs模型爆破压力预测的准确性。最后基于AGA NG-18,ASME B31G,修正B31G,PCORRC,DNV和SHELL 92建立含均匀腐蚀油气管线在爆破极限状态下的极限状态方程,并采用Monte Carlo法计算其可靠度,然后采用DNV进行参数敏感性分析,确定影响含均匀腐蚀油气管线可靠度的主要因素为壁厚,缺陷深度,缺陷轴向速率,缺陷径向速率和油气管线内压。
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