[发明专利]一种基于风险的天然气管道目标可靠度确定方法

权利要求书

1.一种基于风险的天然气管道目标可靠度确定方法，其特征在于，包括：

建立天然气管道的多种典型工况，并根据每种工况下管道受破坏的可能性，建立管道极限状态模型；

对所述管道极限状态模型进行仿真，计算得出每种工况下管道的失效概率；

根据管道失效事故造成的预期死亡人数的可能性，计算得出每种工况下管道的失效后果；

根据所述失效概率和失效后果，计算得出管道的风险水平，并根据所述风险水平，计算出管道目标可靠度；

其中，所述管道目标可靠度的计算公式为：

其中，R_T为目标可靠度；P为管道设计压力，MPa；D为管道外直径，mm；ρ为人口密度，人/公顷。

2.如权利要求1所述的基于风险的天然气管道目标可靠度确定方法，其特征在于，所述根据每种工况下管道受破坏的可能性，建立管道极限状态模型的步骤具体包括：根据管道受破坏的可能性，获取每种工况下管道承受的最大抗力和最大荷载；根据每种工况下的管材性能、腐蚀及运行维护数据，建立管道现状管材性能、荷载及运行维护参数的概率分布模型；根据每种工况下管道承受的最大抗力和最大荷载，确定管道极限状态条件；根据所述管道极限状态条件所对应的参数，以及所述概率分布模型，建立管道极限状态模型。

3.如权利要求2所述的基于风险的天然气管道目标可靠度确定方法，其特征在于，在腐蚀管道非透壁缺陷情况下，所述管道极限状态模型为：

g₂＝P_r-P＝B₁P_b+(1-B₁)P₀-B₂σ_u-P

其中，g₂为腐蚀管道非透壁缺陷状态的安全裕度；P_r为管道破裂压力，MPa；P为管道设计压力，MPa；P_b为管道预测破裂压力，MPa；P₀为完整管道的破裂压力，MPa；σ_u为材料的拉伸强度，MPa；t为管道壁厚，mm；d为平均腐蚀深度，mm；D为管道外径，mm；B₁、B₂为模型偏差系数；M_t为“Folias”系数，由下式确定：

其中，L为缺陷的轴向长度，mm。

4.如权利要求2所述的基于风险的天然气管道目标可靠度确定方法，其特征在于，在腐蚀管道透壁缺陷情况下，所述管道极限状态模型为：

g₃＝P_r-P＝B₃P_b-P

其中，g₃为腐蚀管道透壁缺陷状态的安全裕度；P_r为管道破裂压力，MPa；P为管道设计压力，MPa；P_b为管道预测破裂压力，MPa；σ_u为材料的拉伸强度，MPa；t为管道壁厚，mm；D为管道外径，mm；B₃为模型偏差系数，其服从正态分布，均值为0.91、标准偏差为0.102；M_t是“Folias”系数，由下式确定：

其中，L为缺陷的轴向长度，mm。