تحليل قابليت اطمينان مبتني بر پيامدهاي هزينه اي مود خرابي تركيدگي در خطوط لوله‌ي دريايي

Cost Consequence-Based Reliability Analysis of Bursting Failure Mode in Subsea Pipelines

خطوط لوله در مسير­هاي طولاني بدليل دارا بودن مشخصاتي نظير كارايي، ايمني و هزينه­ي نسبي پايين بطوري گسترده در انتقال نفت و گاز مورد استفاده قرار مي­ گيرند. يكپارچگي خط لوله امري حياتي و مهم براي قابل اطمينان بودن عمليات است. در اين مطالعه، تاثير كيفيت ساخت و عدم قطعيت­ هاي متناظر با آن بر يكپارچگي خطوط لوله­ ي دريايي مورد مطالعه قرار گرفته است. به اين منظور، تحليل قابليت اطمينان سازه تحت تاثير خرابي تركيدگي به عنوان متداول­ ترين مود خرابي در خطوط لوله با در نظر گرفتن خطاهاي متداول در ساخت و نيز اعمال پديده خوردگي انجام و برآورد سال خرابي خط لوله بررسي شده است. در اين ميان پارامتر خطا در ضخامت لوله به عنوان مهمترين پارامتر در افزايش احتمال شكست ارزيابي مي ­شود. پيامدهاي شكست تحت عنوان هزينه هاي تعميرات و بازرسي پس از خرابي سازه نيز مورد مطالعه قرار گرفته كه نتايج حاكي از افزايش قابل ملاحظه هزينه­ هاي ريسك با كاهش اندك دقت ساخت در يك دوره مفروض از طول عمر بهره برداري خط لوله است. همچنين مشخص شد در تلورانس ­هاي مجاز ساخت آيين­ نامه­ ي DNV احتمال شكست بطور ذاتي وجود داشته و با مكانيزم­ هاي مخرب همچون خوردگي، مي­ توانند تشديد شوند.

Pipelines are widely used in transporting large quantities of oil and gas productions over long distances due to their efficiency, safety and low cost. Pipeline integrity is crucial for reliable pipeline operations, preventing expensive downtime, and failures resulting in leaking or spilling oil or gas content to the environment. In this paper, the influence of construction quality and corresponding uncertainties on the submarine pipelines integrity regarding the simultaneous effect of corrosion and bursting failure are investigated in a reliability analysis to predict critical failure year of the pipe. Also, sensitivity analysis is implemented to estimate how the important parameters affect the probability of failure using Monte Carlo simulation approach. Besides, consequences of failure also included in this study in terms of a ‘cost’ function considering post-failure inspection and repairs costs. Results illustrate that wall thickness is the dominant parameter in pipeline bursting. Also, allowable fabrication tolerances which are represented in DNV have an inherent probability of failure and it can be deteriorated by a degrading mechanism such as corrosion.