管道是石油和天然气资源的基本运输工具,建设里程逐年增加,管道失效事故不仅会带来巨大的经济损失,更会引发环境污染或人员伤亡,社会影响恶劣。本文通过研究海底油气管道的腐蚀失效问题,针对以往管道失效评估采用的传统可靠性方法缺点,提出管道时变失效概率并预警的模型,力图丰富管道可靠性评估的理论方法,提升海底油气管道的运营安全管理。本文使用文献研究方法,结合定性与定量分析方法,针对腐蚀海底油气管道时变失效风险及预警问题开展研究,取得了如下结论和成果。(1)理论研究方面。基于可靠性理论、时变可靠性理论的学习,分析“首次穿越率”的意义,对比穿越率的不同计算原理和方法,并提出改进计算方法。(2)腐蚀及失效分析方面。梳理了管道腐蚀的原理和类型,借助失效分析,提出了管道腐蚀时变失效模式。根据腐蚀时变失效尺寸和面积数据对腐蚀进行评价,并比较说明了拟合腐蚀速率的不同模型。(3)时变失效概率模型方面。分析不同管道剩余强度计算准则的适用性,根据时变可靠性理论建立了管道剩余强度与运行压力关系的时变失效概率模型。借助案例分析找出了管道时变失效概率的敏感性因素。(4)预警模型的构建方面。结合预警理论知识,参照相关标准规范,建立管道失效概率维度和管道系统安全性评级维度的风险预警等级;对管道系统进行风险预警。鉴于本文时变失效概率模型附加荷载考虑的是管道运行压力,下一步研究可加入复杂因素,建立更符合实际情况的管道时变失效模型。