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(qiáng)度，縮短管道剩余壽命，增大管道的檢修難度和運(yùn)行費(fèi)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(jì)效益和社會價值。為解決腐蝕油氣管道的剩余壽命預(yù)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(yù)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：
　　（1）為實(shí)現(xiàn)油氣輸送腐蝕管道定期維修經(jīng)濟(jì)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(yù)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(yù)測模型，進(jìn)而計(jì)算其期望剩余壽命；最后，建立以維修程度、預(yù)防性維護(hù)最大值和平均剩余壽命為優(yōu)化變量，期望費(fèi)用率最低為目標(biāo)的維修決策優(yōu)化模型，確定最佳維修次數(shù)和期望費(fèi)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(jī)理建立逆高斯-狀態(tài)空間退化過程模型；其次，運(yùn)用EM-PF方法估計(jì)模型參數(shù)，進(jìn)而預(yù)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(jì)算模型最優(yōu)的維修更換時間和最小費(fèi)用。
　?。?）為研究考慮隨機(jī)性、概率風(fēng)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(jī)模型。首先，利用威布爾分布計(jì)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