کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6773939 1431948 2019 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Reliability-based lifecycle management for corroding pipelines
ترجمه فارسی عنوان
مدیریت چرخه عمر مبتنی بر قابلیت اطمینان برای خطوط لوله خوردگی
کلمات کلیدی
خوردگی، خطوط لوله، بهینه سازی چرخه عمر، نگهداری، قابلیت اطمینان،
ترجمه چکیده
آسیب ناشی از خوردگی یکی از دلایل اصلی بدتر شدن زیرساخت ها و سیستم های صنعتی مانند پل ها، سازه های دریایی و دریایی و خطوط لوله نفت و گاز زیرزمینی است. عدم قطعیت در پارامترهای موثر بر تکامل فرایند خوردگی فراگیر است. ارزیابی ریسک و مدیریت این سیستم ها مستلزم یک توصیف پویا مناسب برای فرایند خوردگی است که به اندازه کافی برای عدم اطمینان پایه حساب می شود و سپس آن را به بررسی قابلیت اطمینان چرخه این سیستم ها می رساند. در این مقاله، رویکرد جدیدی را برای مدیریت پایه مبتنی بر قابلیت اطمینان خط لوله های خالی تحت تاثیر آسیب خوردگی ارائه می کنیم. ما سهم اصلی ما را دو برابر می کنیم. ابتدا یک مدل احتمالاتی برای تکامل زمان رشد خوردگی از داده های موجود با استفاده از فرمولاسیون چندجملهای هرج و مرج ساخته شده است. این مدل برای انتشار سیستماتیک عدم قطعیت اساسی در توابع محدود حد و تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان چرخه عمر استفاده می شود. دوم، ما یک استراتژی بهینه سازی محاسباتی کارآمد و دقیق را با استفاده از جایگزین چندجملهای پیشنهاد می کنیم تا بهینه سازی تصادفی مرتبط با مدیریت چرخه خط لوله های دفن شده را حل کنیم. روش پیشنهادی، بهینه سازی برنامه ریزی تعمیر و نگهداری را برای دستیابی به حداقل هزینه های چرخه عمر با فراهم آوردن امکان اجرای طرح بهینه سازی بر اساس شیب، تسهیل می کند. به دلیل ماهیت دائمی تابع هدف با توجه به متغیرهای طراحی، به طور کلی یک کار چالش برانگیز است. ما حساسیت برنامه ریزی نگهداری بهینه را با توجه به اقدامات مختلف مربوط به احتمال خرابی نشان می دهد که استراتژی های مختلف ریسک را بررسی می کنیم. توسعه پیشنهادی یک ابزار پشتیبانی تصمیم برای عدم اطمینان را برای تصمیم گیری آگاهانه در مورد مدیریت چرخه خط لوله های خوردگی فراهم می کند. این فرمالیزم همچنین می تواند به مکانیسم های دیگر خرابکاری که منجر به شکست ساختاری ناشی از آسیب در طول عمر می شود، سازگار باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
مدیریت چرخه عمر مبتنی بر قابلیت اطمینان برای خطوط لوله خوردگی
چکیده انگلیسی
Corrosion-induced damage is a major source of deterioration in infrastructure and industrial systems such as bridges, offshore and onshore structures, and underground oil and gas pipelines. The uncertainty is pervasive in the parameters affecting the evolution of corrosion process. Risk assessment and management of these systems require a suitable dynamic description of the corrosion process that sufficiently accounts for the underlying uncertainty and subsequently propagates it into the lifecycle reliability assessment of these systems. In this paper, we present a novel approach for reliability-based life cycle management of buried pipelines subjected to corrosion damage. We view our main contributions as twofold. First, a probabilistic model for time evolution of corrosion growth is constructed from available data using polynomial chaos formalism. The model is used to systematically propagate the underlying uncertainty into the limit state functions and the lifecycle reliability analysis. Second, we propose a computationally efficient and accurate optimization strategy using polynomial surrogate in order to solve the stochastic optimization associated with the lifecycle management of buried pipelines. The proposed method facilitates the optimization of maintenance scheduling to achieve minimum expected lifecycle cost by allowing implementation of a gradient-based optimization scheme. This is generally a challenging task due to the discontinuous nature of the objective function with respect to design variables. We examine the sensitivity of the optimum maintenance scheduling with respect to the different measures related to failure probability representing different risk strategies. The proposed development provides an uncertainty-aware decision support tool for making more informed decision regarding the lifecycle management of corroding pipelines. This formalism can also be adapted to other deterioration mechanisms that result in damage-induced structural failure over the lifetime.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Structural Safety - Volume 76, January 2019, Pages 1-14
نویسندگان
, , ,