腐蚀作用下城市埋地燃气管道的失效概率分析(正式)
埋地钢制燃气管道腐蚀原因和防腐措施探讨

由于钢制品自身化学特性具有不稳定的性质,所以长期埋在土里就特别容易与其它元素产生化学反应,并且与碱性和酸性物质发生化学反应的速率非常高,这就导致埋地钢制燃气管道的使用寿命大幅度缩短。
埋地钢制燃气于土壤中与周围环境的化学元素情况较复杂,所以到土壤中含有大量的雨水时就会导致钢质燃气管道腐蚀的速率提高。
当埋地钢质燃气管道受到腐蚀时其管道身上就会出现裂缝或者是穿孔问题,这不仅会导致燃气出现大量泄漏,也会引发比较严重的安全事故。
一、埋地钢质燃气管道腐蚀原因1.环境因素导致的微生物、细菌腐蚀因为钢制燃气管道长期被埋于土壤中,又由于土壤中含有大量的化学元素、很多的微生物,再加上土壤中水资源含量非常丰富,所以当下雨时土壤中积累的雨水中的酸性物质和碱性物质就会促进钢质管道发生腐蚀化学反应。
又因为土壤是属于长期封闭的环境,所以氧气含量非常少,这就会使得一些硫酸盐还原菌对钢质燃气管道的腐蚀作用增强。
当细菌与埋地的钢质燃气管道发生化学反应时,可以将硫酸盐慢慢的在电极化学反应中转化为硫化氢,而硫化氢气体又能够与钢质燃气管道中的金属元素发生化学反应,这最终就会导致钢质燃气管道出现腐蚀现象。
虽然土壤中含有的硫酸盐还原菌,这些微生物不能够直接导致钢质燃气管道发生腐蚀反应,但是可以通过电化学原理来导致化学反应的发生,并且促使钢质燃气管道腐蚀的速度增加,从而也可以燃气钢管腐蚀的力度提高。
2.微电池以及宏电池腐蚀由于埋地钢制燃气管道是由钢筋束制作而成的,所以其在化学反应的过程中会让管道变成微电池。
在微电池的影响下,燃气管道的腐蚀与土壤电阻之间没有直接的关系,而是由于管道中的微观金相结构的阴阳电极所决定的。
在微电池的影响下管道的腐蚀发生的速度比较缓慢且速度均匀,但是腐蚀的程度也较小。
而宏电池则是由埋地钢制燃气管道的金属管材以及管道中所含有的金属构件组成。
与微电池的腐蚀相比较,宏电池不仅反应程度高,而且负值面积大。
而钢制管道的腐蚀速度和程度则与所埋土壤的周围环境之间有很大的联系。
腐蚀作用下城市埋地燃气管道的失效概率分析

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摘要:失效概率确定是管道定量风险评价的核心内容。
为此,针对城市燃气输配管道特点,通过建立管道失效概率模型,利用可靠性理论得出了腐蚀作用下城市埋地燃气管道失效概率随服役年限的变化情况,并对影响管道失效概率的随机参数进行了分析。
结果表明:在管道投入运行初期,腐蚀对管道失效概率的影响较小,其余参数的相对影响随工作压力大小而变化,当工作压力小于2.5MPa 时,竖直荷载是影响城市埋地燃气管道失效概率的最主要因素;随着工作压力的增加,竖直荷载影响失效概率的重要性逐渐下降,材料屈服强度、管道壁厚的重要性逐渐增加,而工作压力的重要性显著增加;当工作压力达到4.0MPa时,对管道失效概率影响较大的因素为材料屈服强度、工作压力、竖直荷载和管道壁厚等;随着管道服役年限的增加,腐蚀对失效概率的影响增大并逐渐占据主导地位,在管道运行后期,影响管道失效概率的主要参数是腐蚀指数、腐蚀乘子和工作压力。
钢制埋地燃气管道腐蚀与防腐技术分析

钢制埋地燃气管道腐蚀与防腐技术分析摘要:地下燃气管道长期接触水和土壤会造成化学腐蚀,影响管网的正常运行和使用寿命。
因此,必须采用先进的防腐技术来合理控制燃气管道的腐蚀。
关键词:钢制埋地;燃气管道腐蚀;防腐技术引言随着中国城市化进程的加快,城市规模也在增加,城市燃气供应也在增加。
为了确保城市的正常运行和人们的正常生活,建设天然气管道已成为当务之急。
由于城市规划和节省空间的需要,城市燃气管道通常需要埋在地下以节省地面空间,但相关问题也会随之而来。
目前,我国埋地钢质燃气管道受到土壤腐蚀、细菌腐蚀、杂散电流腐蚀等多种因素的腐蚀。
近年来,因管道腐蚀泄漏而发生的爆炸事故常有发生,因此,加强钢管的防腐保护,延长钢管的使用寿命迫在眉睫。
1燃气管道防腐现状1.1钢质管道防腐层种类对于管道来说,尤其是钢质管道,防腐蚀的主要措施是增加防腐层、阴极保护等措施联合应用,外部防腐蚀层的设置可以有效的防止腐蚀电流的流动,从而可以减缓腐蚀的速度。
因此,通过防腐蚀层的设置,有效的提高管道的防腐蚀效果,保障管道运行的安全性。
在二十世纪的70年代之前,我国的钢质管道防腐主要是遵循前苏联的方法,在表面涂抹石油沥青达到防腐的效果。
石油沥青在我国的钢质管道中,长期用来防腐蚀层使用,应用范围非常的广泛。
在进入到70—80年代之后,很多防腐蚀材料不断研发和应用,比如胶粘带、双层聚乙烯等,而80年代以环氧煤沥青防腐层为主。
在90年代之后,煤焦油磁漆应用范围不断扩大,而90年代末,以三层聚乙烯、熔结环氧粉末为主要防腐层形式。
而二十一世纪后,管道以三层聚乙烯防腐层为主,大量的投入到管道工程中应用。
1.2钢质管道排流措施城镇地区的地下管线分布复杂,很多燃气管道都与高压输电线路、地铁、埋地管等同时铺设,距离比较近,集中分布在城市土地空间中。
因为杂散电流的长期存在,容易给管道造成腐蚀性作用,所以我国很多地区都发生燃气泄漏、爆炸等事故。
因此,埋地燃气管道的排流缓解就受到人们的重视。
埋地油气管道腐蚀失效研究进展及思考

埋地油气管道腐蚀失效研究进展及思考发布时间:2022-12-06T08:07:38.731Z 来源:《科学与技术》2022年第15期第8月作者:王志刚[导读] 埋地油气管道属于油气运输的主要模式,如果管道发生问题,就会严重影响到油气的运输效率,并污染环境王志刚辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司,辽宁省阜新市 123000 摘要:埋地油气管道属于油气运输的主要模式,如果管道发生问题,就会严重影响到油气的运输效率,并污染环境,要是非常严重还会导致人员伤亡和财产大量损失,可见腐蚀影响非常大,必须采取有效的预警方法。
预警是现阶段避免埋地油气管道腐蚀失效风险的主要方法。
文章借助极限状态方程和蒙特卡罗法,确定出了埋地管道腐蚀失效的预警等级与界限,并成立了埋地油气管道腐蚀失效风险预警模型,进而开展研究。
关键词:埋地油气管道;腐蚀失效;风险预警;预警方法引言油气集输管道腐蚀是油气储存和运输过程中最常遇见的问题,也是最急需改善的问题。
油气集输管道产生腐蚀问题,会严重影响油气集输管道的使用寿命,而随着腐蚀问题的加重,油气集输管道易产生一定的损坏。
而一旦损坏产生,则容易产生极其严重的安全问题。
这种安全问题的存在,不仅会严重影响油气的运输,更会对油气管道周围的居民的生命财产安全构成一定的威胁。
因此,寻找油气集输管道防腐的措施迫在眉睫。
1埋地油气管道腐蚀失效的类型首先,根据埋地管道腐蚀失效的部位可将腐蚀分成两种类型,即内腐蚀与外腐蚀。
其中,导致内腐蚀的原因包括:防腐设计不合理、施工质量不过关以及防腐管理不到位等等。
其次,根据埋地管道腐蚀的形式以及管道腐蚀的特点可将腐蚀分成两种类型,即体积型腐蚀与平面型腐蚀。
其中,常见的埋地油气管道体积型腐蚀有3种,分别为:均匀腐蚀、局部腐蚀以及点腐蚀;常见的埋地油气管道平面型腐蚀有两种,分别为:焊接裂纹腐蚀与应力裂纹腐蚀。
对于均匀腐蚀来说,此腐蚀会匀称分布在管道的表面;对于局部腐蚀来说,此腐蚀会集中分布在管道的某个区域,根据区域的不同还可将腐蚀分成以下几种情况,分别为:电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、磨损腐蚀与氢脆腐蚀;对于点腐蚀来说,此腐蚀会不断向深处蔓延,最终造成油气管道出现腐蚀穿孔现象。
浅谈城市埋地钢质燃气管道腐蚀影响因素及预防措施

浅谈城市埋地钢质燃气管道腐蚀影响因素及预防措施摘要:在城市公共系统当中,燃气管道是至关重要的组成部分,而钢质燃气管道在各个城市燃气系统中占有相当大的比例。
但是,钢质管道的抗腐蚀能力较差,意味着钢质燃气管道存在着一定的安全隐患。
本文首先阐述了埋地钢质燃气管道腐蚀的危害,然后通过分析发现微电池、宏电池、微生物、杂散电流等因素,是导致埋地钢质燃气管道腐蚀的主要因素。
最后,基于相关分析,对埋地钢质燃气管道防腐策略进行探究。
关键词:埋地;钢质;燃气管道;腐蚀;影响因素引言:如今城市化进程不断加快,城市人口越来越多,公共燃气系统建设规模也越来越大。
传统的燃气管道多以埋地的形式进行铺设,并且其中钢质管道的应用率比较高。
钢质燃气管道在复杂的地下环境中很容易遭到腐蚀,影响管道寿命,同时存在极大的安全隐患。
为了提高钢质燃气管道管理维护水平,降低安全隐患,有必要对导致城市埋地钢质燃气管道腐蚀的影响因素进行深入的研究分析。
一、城市埋地钢质燃气管道腐蚀的危害燃气管道是城市能源系统的重要组成部分,是将燃气输送到每家每户的主要通道。
如今多数地区城市燃气管道都是采用的地埋铺设法,具有不占用城市地面空间、安全有保障的特点。
同时,考虑到强度、耐久性和安全性的需求,当前多数城市地下的燃气管道都是采用的钢质材料。
但钢质管道材料虽然有很高的强度和防护性能,但长期处于复杂的地下环境中,依然有被腐蚀的可能。
如果埋地钢质燃气管道出现腐蚀现象,一方面会导致钢质材料的强度受到影响,使管道抗压性、抗震性能降低。
严重时,还会导致管道出现穿孔、开裂,引发燃气泄漏的问题,给城市公共安全造成严重的威胁。
另外,在城市燃气系统工程中,钢质管道材料造价较高,如果不解决好管道腐蚀问题,在对钢质管道进行维修或更换时,不仅提高了管道运营维护成本,还会影响城市燃气系统的正常运转[1]。
并且由于绝大多数燃气管道都位于地下,如果出现腐蚀问题,很难及时发现,管道检修、维护和保养难度都很高。
城镇埋地燃气管道失效分析及预防

[ 文章编号 ]1 6 7 3 - 6 2 1 4 ( 2 0 1 3 ) 0 4 - 0 2 4 6 - 0 4
Fa i l ur e Ana l y s i s a n d Pr e v e nt 0 f Ci t i e s’Bur i e d Ga s Pi p e l i ne s
Q I A N Y i n g - h a o ,Z H O U P e n g - f e i ,C H A N G L e ,D O N G J i n - s h a n
( 1 . S u z h o u B r a n c h , S p e c i a l E q u i p m  ̄ S a f e t y S u p e r v i s i o n I n s ec p t i o n I s n t i t u t e o fJ i a n g s u P r o v i ce n ,  ̄ a n g s u S u z h o u 2 1 5 1 2 8 , C h i n a ;
2 . C o l l e g e f Me o c h a n i c a l a n d P o w e r E n g i n e e r i n g , N a n j i n g U n i v e r s i t y f o T e c h n o l o g y , N a n j i n g 2 1 0 0 0 9 , C h i n a )
[ 摘 要]通过对某市改造 的老管 网的镀锌管进行材料力学性能实验 、 金相 组织 分析、 腐蚀产物的成分分析 , 以查 明失效原
因, 并提出相应的解决对策 。结果表明 : 管内介质及土壤中含有的 s 和c l 一 会加速管道镀锌层 的减 薄及 破坏 , 从而导致管 道 的腐蚀失效 ; 建议在管道铺设时严把质量关 , 尽量采用有机涂层 防腐层和阴极保 护联合保护 , 并加强防腐层 和阴极保护 的 定期检测和维护工作。 [ 关键词 ] 燃气管道 ;埋地管道;失效分析 ;腐蚀 ; 镀锌层 [ 中图分类号 ] T U 9 9 6 . 7 [ 文献标志码 ] A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 6 - 2 1 4 . 2 0 1 3 . 0 4 . 0 1 1
论城市燃气管道腐蚀原因分析及其防治措施

论城市燃气管道腐蚀原因分析及其防治措施摘要:城市埋地燃气管道因为其所处环境的复杂性, 一旦发生腐蚀泄漏, 特别是引发火灾爆炸等一系列伤亡事故, 造成的经济损失和社会影响是不可估量的, 因此, 其腐蚀问题需要引起更多的重视。
本文探讨了城市燃气管道腐蚀原因分析及其防治措施。
关键词:城市;燃气管道;腐蚀原因;防治措施地下管网一般是用手工电弧焊连接焊接钢管,用石油沥青加强防腐,直埋地下,从而使管道内外分别直与燃气和土壤接触。
经过一段时间使用,燃气管道可能会发生腐蚀穿孔开裂等现象,但由于管道深埋地下,这种现象很难被发现。
燃气泄漏甚至爆炸等事件已屡见不鲜,轻则影响正常使用,重则危及到人们生命财产安全。
因此,通过对管道泄漏的原因进行全面的分析,加强管理,采取必要的防范措施确保供气安全是十分必要的。
一、城市燃气管道腐蚀原因分析腐蚀是金属在周围介质的化学和电化学作用下所引起的一种破坏。
金属腐蚀按其性质可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是金属直接和介质接触发生化学作用而引起金属被溶解的过程, 化学腐蚀对燃气管道壁厚是均匀地减薄的, 因此它的危险性不是很大。
电化学腐蚀是金属和电解质组成原电池所发生的氧化还原过程, 从钢管受到穿孔破坏的观点看, 它的危害性甚大, 所以埋地钢管的腐蚀是以电化学腐蚀为主。
输送燃气的钢管按其腐蚀部位不同, 分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。
通常埋地钢管的腐蚀是以外壁腐蚀为主。
1、外壁的腐蚀(1) 埋地钢管的土壤腐蚀。
埋地钢管的外壁腐蚀主要是土壤腐蚀。
土壤腐蚀基本上属于电化学腐蚀。
因为土壤含有水分、少量的酸、碱或其他盐类,土壤是一种复杂的电解质,而且土壤中各处电解质组分常常差异较大。
钢管本身不均匀,或由于含有杂质等原因,在管道上各部分之间,常具有不同的电极电位,因此在地下金属管道与土壤之间可能构成各种类型的腐蚀电池。
由于存在电位差而产生电流,从而在阳极产生腐蚀,使钢管表面出现凹穴,以致穿孔,而阴极则保持完好。
城市燃气管道腐蚀分析及其防治的措施

城市燃气管道腐蚀分析及其防治的措施摘要:近些年来,以西气东输为基础的燃气管道网络早已覆盖全国,成为人们生产、生活必不可少的物质基础。
然而,由于部分地区在管道地埋方式,地下环境等方面的千差万别,以及腐蚀性介质含量的逐年增加,极大的加重了燃气管道的腐蚀性。
燃气管道的使用安全早已成为社会各界普遍关注的重要问题,本文笔者就城市燃气管道产生腐蚀的原因进行粗浅的分析,并提出几点防治措施,以供参考。
关键词:城市管道腐蚀原因防治措施目前我国燃气管道网早已覆盖全国,成为与人们、工作、生活息息相关的物质基础。
因此,加强管道安全管理益成为保障人们工作、生活正常进行的关键环节。
以下笔者就我国城市燃气管道产生腐蚀的主要原因进行粗浅分析,并提出几种不同的管道防腐蚀措施,以此提高燃气管道结构强度,加强燃气传送系统的安全行和有效性,提高燃气管道的使用寿命。
1、城市燃气管道产生腐蚀的主要原因1.1 内壁腐蚀燃气管道在燃气运输中,由于燃气可能含有硫化氢。
而二氧化碳.氧.硫化物或其它腐蚀性化合物直接和金属起作用,极易引起化学腐蚀。
因此,可以说内壁腐蚀主要是由于水在管道内壁由于长时间的作用生成了一层亲水膜,而此层亲水膜在与金属的作用下形成了适合原电池腐蚀的基本条件,由此产生了电化学腐蚀。
1.2 外壁腐蚀目前燃气管道在建设中无论使用架空或者埋地等不同形式都会发生外壁腐蚀。
而其中埋地作为我国燃气管道的常见形式,由于其长期受到土壤、水分以及腐蚀性物质的作用,其发生的化学腐蚀是全面性的。
特别是在化学腐蚀的作用下,极易造成燃气管道的整体减薄。
以至于钢管表面由于长时间的作用,出现凹穴,形成穿孔的前提条件。
而穿孔多半是由于电化学腐蚀以及杂散电流作用。
同时,土壤中微生物细菌对钢管的腐蚀作用也是不可忽视的。
2、城市燃气管道防腐蚀的主要防治措施2.1 采用耐腐蚀的主材在城市燃气管道建设中,可多采用耐腐蚀性强的主材,如铸铁管、塑料管或其他非金属管道,以此防治金属腐蚀性的发生。
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编订:__________________单位:__________________时间:__________________腐蚀作用下城市埋地燃气管道的失效概率分析(正式)Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-2039-65 腐蚀作用下城市埋地燃气管道的失效概率分析(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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摘要:失效概率确定是管道定量风险评价的核心内容。
为此,针对城市燃气输配管道特点,通过建立管道失效概率模型,利用可靠性理论得出了腐蚀作用下城市埋地燃气管道失效概率随服役年限的变化情况,并对影响管道失效概率的随机参数进行了分析。
结果表明:在管道投入运行初期,腐蚀对管道失效概率的影响较小,其余参数的相对影响随工作压力大小而变化,当工作压力小于2.5MPa时,竖直荷载是影响城市埋地燃气管道失效概率的最主要因素;随着工作压力的增加,竖直荷载影响失效概率的重要性逐渐下降,材料屈服强度、管道壁厚的重要性逐渐增加,而工作压力的重要性显著增加;当工作压力达到4.0MPa 时,对管道失效概率影响较大的因素为材料屈服强度、工作压力、竖直荷载和管道壁厚等;随着管道服役年限的增加,腐蚀对失效概率的影响增大并逐渐占据主导地位,在管道运行后期,影响管道失效概率的主要参数是腐蚀指数、腐蚀乘子和工作压力。
关键词:燃气管道腐蚀失效概率风险评价可靠性理论服役年限完整性管理Analysis of failure probability of urban underground gas pipelines under corrosion effectAbstract:Failure probability determination is the core of quantitative risk assessment on pipelines.In this studv,a modcl for failure probability of pipelines was constructed considering the specific features of gas transmission and distriburion Dipeline networks in urban areas.The model was used to determine the changes of failure probability of urban underground gas pipelines with itsservice life under corrosion effect by using reliability theory.In addition,random parameters that may affect the failure probability of pipelines were analyzed.The results show that corrosion may present minor impacts on the failure probability of pipelines in early stages of operation,whereas impacts of other parameters may vary in accordance with operation pressures.Under operation pressures below 2.5MPa,vertical loads are the most important contributor to the failure probability of urban underground gas pipelines.With ttle increase of operation pressures,the impact of vertical loads on failure probability may decrease gradually,whereas that of yield strength of materials and wall thicknesses of the pipeline may increase steadily.When operation pressurereaches 4.0MPa,factors that may present significant impacts on the failure probability of pipelines include yield strength of materials,operation pressures.vertical loads and wall thickness of the pipelines.Over the service life of the pipelines,impacts of corrosion on failure probabilitv mayincrease gradually and eventually play a dominant role.In later operation stages,major factors that may impact the failure probability of pipelines include corrosion index,corrosion multiplier and operation pressure.Keywords:Gas pipeline;Corrosion;Failure probability;Risk assessment;Reliability theory;Service life;Integrity management风险评价技术是管道完整性管理的重要组成部分,也是保证城市燃气管网安全运营的重要手段,其中管道失效概率的确定是定量风险评价的核心内容,其准确性也决定了评价结果的合理性和适用性[1-3] 。
然而,管道失效概率的准确确定需要完整详细的管道失效数据库系统,如欧洲燃气管道事故数据库(Europe an Gas Pipeline Incident Data Group,EGIG)分类收集了包括丹麦、法国、德国等15个国家的燃气管道失效数据,对提高管道安全发挥了重要作用[4-6]。
国内管道失效数据库,特别是城市燃气管道的数据库建设相对滞后,目前我国对城市埋地燃气管道失效概率的分析主要采用基于专家知识经验的主观评价方法,如故障树法、层次分析法、模糊综合评价法等[7-10]。
可靠性技术是近几十年发展最为迅猛的学科之一,国内外学者在利用可靠性理论对长距离油气输送管道进行安全评价方面做了大量的工作[11-15]。
笔者针对城市燃气输配管道特点,建立了埋地管道失效概率模型,并基于可靠性理论对腐蚀作用下的城市埋地燃气管道失效概率进行了分析。
1 埋地管道失效概率模型目前的城市燃气管道设计中广泛采用安全系数法(或许用应力法),它的基本思想是:将影响管道应力和强度的各设计变量作为确定型变量,管道在承受外荷载后,由计算得到的应力应小于该结构材料的许用应力,并用安全系数来描述设计的安全裕量。
然而,根据应力-强度分布干涉理论[16],管道的强度和工作应力均可看成随机型变量,由于安全系数法设计中采用了较大的安全系数,故在工作初期,即使考虑了各设计变量的随机性,管道强度也总是大于所受应力,单是力学因素很难导致管道发生除第三方施工破坏外的失效(图1)。
随着管道服役时间的增加,在土壤腐蚀等因素的作用下,管道强度会逐渐衰减,可能会由图1中的位置a沿着衰减曲线移到位置b,使应力、强度分布曲线发生干涉,即由于管道承载能力小于所受荷载产生的应力而导致管道失效,并且管道强度和应力的离散程度越大,管道失效的可能性也越大。
对于城市埋地钢制燃气管道,外部荷载施加在管道上的等效应力主要由环向应力和纵向应力构成,径向应力几乎可以忽略,如果钢管失效采用Mises失效准则,则管道荷载产生的等效应力(sequi)可用式(1)表示:式中sequi为管道所受荷载产生的等效应力,MPa;sh为管道所受荷载产生的环向应力,MPa;s1为管道所受荷载产生的纵向应力,MPa。
环向应力(sh)主要由介质工作压力、土壤和交通等竖直荷载产生,在考虑腐蚀的情况下,可按式(2)计算[17-18]:式中p为管道介质的(相对)工作压力,MPa;D为管道的外径,mm;d为管道的计算壁厚,mm;k为腐蚀乘子;T为管道服役年限,a;n为腐蚀指数;Kb为管道弯曲系数;W为管道承受的土壤、交通等竖直荷载,kN;Ep为管道弹性模量,MPa;Kz为管道基座系数。
纵向应力(s1)主要由管材泊松效应、温差效应和管道纵向弯曲等原因产生,在考虑腐蚀的情况下,可按式(3)计算[17-18]:式中up为管材泊松比;ξ为土体约束系数;a为热膨胀系数,℃-1(-1标在右上位置);Dt为管道安装与工作时的温度差,℃;c为管道轴向曲率,m-1(-1标在右上位置)。
假设ss表示管道材料的屈服强度,则根据应力-强度干涉理论,管道强度小于应力的全部概率即为管道的失效概率(pf)。
以下方程称为管道的结构功能函数(Z)[16],即分析管道的失效概率即是分析结构功能函数Z0),分析了p=4.0MPa时各随机参数重要性因子随管道服役年限的变化情况,模拟结果如图4所示。
分析图4可得出如下结论:1)随着管道服役年限的增加,材料屈服强度、工作压力、竖直荷载、管道壁厚、管道弯曲系数和管道基座系数6个参数对管道失效概率的影响均不同程度降低,其中屈服强度的重要性因子下降较明显,在管道运行后期,其对失效概率的影响也低于工作压力的影响。
2)腐蚀指数和腐蚀乘子对管道失效概率的影响随服役年限的增加而增大,并逐渐成为管道失效的主要因素。
特别当T=50a时,这2个因素对管道失效概率的影响分别为46.2%和18.9%,其余参数中除了工作压力的影响为14.4%外,其他均小于10.0%,即受到腐蚀的城市埋地管道在运行后期,影响管道失效概率的主要参数是腐蚀指数、腐蚀乘子和工作压力。