GB T 29167-2012 石油天然气工业 管道输送系统 基于可靠性的极限状态方法.pdf

1、道自ICS 75.200 E 98 和国国家标准主t、中华人民GB/T 29167-2012月SO16708: 2006 石油天然气工业管道输送系统基于可靠性的极I状态方法Petroleum and natural gas industries-PipeHne transportation systems Reliability-based Iimit state methods 201307-01实施(ISO 16708: 2006 , IDT) 2012-12-31发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会飞，rfr叩尸GB/T 29167-2012/ISO 1

2、6708:2006 目次前言.m 引言.N1 范围.2 规范性引用文件.3 术语和定义.4 符号和缩略语.5 设计和运行的原则.6 6 基于可靠性的极限状态方法.8 6.1 一般要求.86.2 设计和运行基础数据一一数据收集.8 6.3安全要求目标.8 6.4 失效模式分析.8 6.5 不确定性分析.9 6.6 可靠性分析.9 6.7 安全和风险评价.9 7 设计和运行要求.10 7.1 一般要求.10 7.2 设计和施工.10 7.3 运行和维护107.4 再评定.10 7.5 危害118 验收准则和安全等级.8. 1 安全要求.118.2 极限状态分级. . . 11 8.3 流体分类.1

3、2 8.4 管道地区和后果分类.12 8.5 安全等级.13 9 目标安全水平和风险级别.1410 失效模式. 14 10. 1 概述.14 10.2 内部压力导致的失效模式.14 10.3 外部压力导致的失效模式.14 10.4 外部载荷效应导致的失效模式.15 10.5 第三方活动导致的失效.15 10.6 腐蚀环境导致的失效模式.1510.7 组合载荷导致的失效.16 GB/T 29167-20 12/ISO 16708: 2006 11 管道运行管理.16 11. 1 一般要求.16 11. 2 运行管理规程.16 附录A(资料性附录)不确定性和可靠性分析方法描述.19 A.1 概述1

4、9A.2 不确定性分类.19 A.3 概率分布的确定.20 A.4 统计不确定性的评估.22 A.5 变量的联合描述.23 A.6 典型的不确定性度量.24 A.7 可靠性分析.26 A.8 可靠性计算方法.27 A.9 结果的解释.29 A. 10 LRFD格式中分项安全系数的校准.30 附录B(资料性附录统计数据库二一-不确定性取值.34 B. 1 管线管基本性能. 34 B.2 最大内压一一海洋管道(不包括陆上段). 37 且3载荷效应不确定性海洋管道.37 附录C(资料性附录目标安全水平推荐方法.40 C.1 概述 40 C.2 选择目标安全水平的原则. 40 C.3 管道失效数据.4

5、1 C.4 结构设计标准中的安全水平. 42 C.5 推荐的目标安全水平. 43 参考文献.46 E GB/T 29167-2012月SO16708:2006 前言本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用IS016708:2006(石油天然气工业管道输送系统基于可靠性的极限状态方法儿本标准做了下列编辑性修改z一一删除了IS016708 :2006的前言和引言:一一增加了本标准的前言和引言z一一用本标准代替本国际标准。本标准由全国石油天然气标准化技术委员会(SAC/TC355)提出并归口。本标准起草单位z中国石油天然气股份有限公司管道分公司、中国石油天然气管道

6、工程有限公司、中国石油天然气集团公司北京天然气管道有限公司、中海油田服务股份有限公司物探事业部。本标准主要起草人z苗青、闰锋、李云杰、徐波、赵子峰、董绍华、李成钢、柳建军、兰浩、王龙、李其抚、王玉彬、张静楠。皿GB/T 29167-20 12/ISO 16708: 2006 百l口同本标准是以GB/T24259-2009(石油天然气工业管道输送系统为核心的管道业系列标准之一。只要满足GB/T24259-2009的最低要求，本标准允许使用创新的技术和工艺方法，如基于可靠性的极限状态方法。本标准对应用概率方法一一基于可靠性的极限状态方法，在给出推荐做法、指定框架和原则方面，对GB/T24259-2

7、009提供了补充。管道在设计和运行期间的完整性管理采用以下两种极限状态方法z确定性方法，对特征载荷和抗力应用安全系数z-概率方法，以对相关极限状态应用结构可靠性分析为基础，例如，基于可靠性的极限状态方法。通常采用确定性方法(通过预校安全系数)，也可明确要求采用概率方法(在实际安全水平上的直接校核。两种方法都满足安全要求，如图1所示。N GB/T 29167-2012/ISO 16708:2006 石油天然气工业管道输送系统基于可靠性的极限状态方法1 范围本标准规定了石油天然气工业中，为使用GB/T24259-2009允许的基于可靠性的极限状态方法进行管道的设计、运行和再评定所需要的功能要求和原

8、则。基于可靠性的极限状态方法为在设计和运行中预测管道的安全性提供了系统的方法。本标准适用于石油天然气工业中陆上和海上刚性金属管道。本标准是对GB/T24259-2009的补充，在GB/T24259-2009没有提供明确规定和可以应用极限状态方法的情况下采用，如下列情况(但不限于这些): 对新慨念的评定，如使用新技术或对于行业经验不足的设计;一一由于设计基础改变而进行的对管道的再评定，如服役期延长，其可以包括由于完整性监测的改进和运行经验的增加而带来的不确定性的降低;在深水外部压力下的失稳;-一一极端载荷，如地震载荷(如断层通过处、冰载荷(如来自大型冰凌的冲击); 一一基于应变的准则可以适用的场

9、合。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 24259-2009 石油天然气工业管道输送系统(lSO13623:2000 , MOD) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 基本变量basic variable 引人极限状态函数中的载荷或抗力变量，包括说明极限状态函数自身模型不确定性的变量。3.2 特征载荷characteristic load 用于确定载荷效应的载荷的名义值。注s特征载荷一般是根据载荷分布函数上侧定义的一个分位数来确定的

10、。3.3 特征抗力characteristic resistance 用于确定承受能力的强度参数的名义值。注z特征抗力一般是根据抗力分布函数下侧定义的一个分位数来确定的。1 GB/T 29167-2012月SO16708: 2006 3.4 3.5 3.6 3. 7 3.8 3.9 特征值cbaracteristic value 表征随机变量量级的名义值。注2特征值通常定义为变量概率分布的一个分位数。投产commissioning 与管道系统最初充装管输流体有关的活动。GB/T 24259-2009J 施工construction 安装、试压和投产的过程.设计寿命design llfe 确认可

11、更换或永久性部件在预期服役期内适用而选择的时间段。GB/T 24259-2009J 设计点design point 当失效发生时基本变量最可能的结果。注2设计点是极限状态面上具有最高概率密度的点。设计值d四ignvalue 在确定性设计方法中使用的值，即:特征值乘以安全系数。3. 10 失效failure 部件或系统完成其所要求功能的能力的丧失。3. 11 流体类别ft1 uid category 按照潜在危害性对所输流体进行的分类。3. 12 重要性因子importance tctor 描述某随机变量对整体不确定性贡献的无量纲数，在Ol之间取值。3. 13 检查inspeclion 确定管道

12、系统或装置的各项状态并与其应用要求相对比的过程。例如2检查可以通过测量、检验、试验、计量或其他方法进行。3. 14 极限状态Iimit state 一旦超出，管道便不再满足设计要求的状态。注g管道极限状态的类别包括适用性极限状态(SLS)和最终极限状态(ULS).3. 15 扭限状态设计Iimit-state d四ign与实际案例相关的具体极限状态已明确定义时的结构设计。注z极限状态设计可采用确定性方法或概率方法(当不确定性可通过模型描述时)校核。2 GB/T 29167-2012/ISO 16708:2006 3. 16 3. 17 3. 18 3. 19 极限状态函数Iimit-state

13、 function 基本变量的画数，其在结构失效时取负值，在结构安全时取正值。载荷load 所有引起管道变形、位移和运动等的作用。载荷组合load combination 同时作用的一组载荷。载荷效应load effect 作用于管道上的单一载荷或载荷组合引起的效应。例如:载荷效应包括应力、应变、变形和位移等。3.20 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 地区等级location c1ass 基于人口密度和人类活动划分的地区等级。GB/T 24259-2009J 维护maintenance 为保持管道系统处于正常运行而实施的所有活动。GB/T 24259-2009J 注

14、:这些活动包括检查、勘查、试验、维修、更换、补救工作及修理等。最大允许偶然压力maximum allowable incidental pr，幽ure;MAIP管道或管段的偶然操作引起的最大允许内压。最大允许操作压力maximum allowable operation pressure; MAOP 操作过程中管道系统或其部分允许达到的最大允许压力。GB/T 24259-2009J 均值mean value 所考虑变量的概率分布画数的一阶统计矩。工厂试验压力mill test pressure 在工厂制造和组装完成的管接头和管件的试验压力。模型不确定性model uncertainty 当所有

15、输人参数的精确值已知时，对于所选择的计算模型仍然存在的预测结果的不确定性。例如g管道的载荷模型、强度模型和功能模型等.3.27 公称壁厚nominal wall tbickness 管子的规定壁厚，等于最小设计壁厚加上制造负偏差以及腐蚀裕量。3 GB/T 29167-2012月SO16708: 2006 3.28 正常操作normal operation 管道预期使用和应用的工况，包括相关条件和完整性监测、维护和修理等。注z正常操作包括全设计流量范围下的稳态流动工况，以及可能的充装和停运工况.3.29 椭圆度。Ivality管道周界偏离圆形，而具有了椭圆形截面的量度。3.30 管道pipeli

16、ne 输送流体的设施，包括管子、清管器收发筒、部件和附件、以及隔断阔等所有设施。3.31 海洋管道offshore pipeline 铺设在海水中和通常为高水位的河流入海口处的管道。GB/T 24259-2009J 3.32 陆上管道on-land pipeline 铺设在地上或埋地的管道，包括铺设在内陆水域下的管道。GB/T 24259-2009J 3.33 可靠性reliability 在规定的时间段内部件或系统完成所要求功能而不失效的能力。注z可靠性等于1减去失效概率Pro3.34 凤险risk 事件的概率和该事件后果的组合。注:个人风险对应单个人的伤害/死亡风险，社会风险对应整个社会中

17、受管道影响人群的安全风险。念概四面的也用啊度M程阻害危级道等管全分安划区司qd 句33.36 安全系数阻fetyfactor 用以与变量特征值相乘得到设计值的系数。3.37 规定的最小抗拉强度specified minimum tensile strength; SMTS 材料采购所依据的规范或标准中要求的最小极限抗拉强度。3.38 规定的最小屈服强度sp配ifiedminimum yield strength; SMYS 材料采购所依据的规范或标准中要求的最小的屈服强度。GB/T 24259-2009J 3.39 系统可靠性可stemreliability 包含多个元件的系统的可靠性，或者有

18、多个相关失效模式的单元件的可靠性。4 GB/T 29167-2012月SO16708: 2006 3.40 目标安全水平ta咆etsafety level 对于特定管道和极限状态条件可接受的最大失效概率水平。4 符号和缩暗语4. 1 符号C 适用性约束向量Cf 给定失效的后果D 管径d 冲击凿沟深度dd 冲击的凹痕深度f 椭圆度!c 材料性能的特征值，例如屈服强度!imp 冲击发生的频率!x(x) 联合分布函数g(x) 极限状态函数H(x) 事件边界函数I(x) 指示函数f:1K 应力强度因子范围L 冲击凿沟长度Pf 失效的概率，即计算的实际失效率P f.target 目标安全水平，等于失效的

19、目标概率 随机的压力变量R 抗力或结构或部分结构抵抗载荷效应的能力Rc 基于材料性能的特征值的部件抗力的特征值S 作用于结构或部分结构上的载荷效应Sc 特征载荷效应SC.E 环境载荷效应SC.F 功能载荷效应t 时间f:1a 附加分项几何量可R抗力或强度惯用系数A 尺度参数 安全系数i 分项载荷效应系数皿分项材料系数 u 最终拉伸强度 y 屈服强度5 GB/T 29167-20 12/ISO 16708: 2006 4.2 缩略语ALS 偶然极限状态CTOD 裂纹尖端张开位移FLS 疲劳极限状态LRFD 载荷和抗力系数设计MAIP 最大允许偶然压力MAOP最大允许操作压力QRA 定量风险评价S

20、LS 适用性极限状态SMTS 规定的最小拉伸强度SMYS 规定的最小屈服强度SRA 结构可靠性分析ULS 最终极限状态5 设计和运行的原则管道设计和运行的各项原则可以通过不同的方法来实现，其层次细节见图1。按层次细节展开的顺序，这些方法分为概率方法和确定性极限状态设计方法。概率方法包括QRA方法和SRA方法。确定性极限状态设计方法包括分项安全系数设计和载荷与抗力系数设计(LRFD)，在本标准中统称LRFD方法。LRFD格式将分项安全系数应用于特征载荷和抗力性质上，代表了更为传统的管道设计方法。在GB/T 242592009中使用了该设计格式，即使用了环向应力设计系数和等效应力设计系数，这仅仅是

21、一个分项系数。因为其未给出关于安全裕量的定量信息，所以此方法被归类为确定性方法。为满足设计要求和提供满意的安全裕量，LRFD格式中的分项安全系数在发布前应该采用基于可靠性的方法进行校核。因而，LRFD格式在常规应用中不要求确定分项安全系数。在LRFD方法中(参见图1的左部)，载荷和抗力通过它们的特征值定义，并且对于载荷、抗力和材料性能的特征值分别应用不同的分项安全系数(正如所要求的。概率方法的应用(SRA和QRA)包括在图1右侧列出的步骤中。极限状态的定义大体上与在LRFD中的相同。在该方法中，载荷效应和抗力通过概率函数表达，以分布类型、均值和标准差的形式给出。这种方法归类为概率方法，其以可靠

22、性或失效概率补数的方式给出了关于安全裕量的定量信息。由于考虑了失效的后果，所以最全面的概率方法是QRAo基于可靠性的极限状态方法的格式和要求见第6章。6 载荷和载荷效应确定性方法LFRD 设计基础安全等级极限状态是否符合准则?固1管道设计和评价方法GB/T 29167-2012月SO16708: 2006 概率方法SRA/QRA 管线管性能抗力7 GB/T 29167-2012/ISO 16708:2006 6 基于可靠性的极限状态方法6. 1 一般要求使用基于可靠性的极限状态方法的步骤应包括z确定设计和运行的基础数据E数据收集，见6.2;确定安全要求=目标，见6.3;失效模式分析;见6.4;

23、一一包括概率函数估计的不确定性分析;见6.5;可靠性分析，见6.6;安全和风险评价，见6.706.2 设计和运行基础数据一一数据收集数据收集工作要收集和定义所有与要考察的管道有关的信息，并应包括下列信息:a) 设计基础和运行信息包括z管道系统的特性，如:管在、管道长度、产品组分、运行条件(压力、温度)、设计寿命和相连设施;一一载荷和载荷效应的定义以及相关危害z一一管线管性能抗力)的定义和相关管道输送能力;运行检查和监测的理念，如完整性管理计划.b) 危害识别和失效条件的升级包括:一一极限;民态条件的确定，包括经判断与安全性要求和JlR制条件相悖的管道的结构不一致性，如z供量不足戚停止、流体的损

24、失没有流体损失情况F的可操作性或适用性的丧失等;依据载荷、抗力和l功能劣化确定管道如何能发生结构性的不一致，即危害识别。确定运行要求以及对失效条件的分类应按照第7章和第8章的要求执行。6.3 安全要求一一目标本步骤的目的是为危害/失效模式定义相关的安全要求，主要包括za) 应根据第8章中的地区租后果分类为所有管段定义目标安全水平;b) 应对管道设计寿命中的所有阶段，如施工、正常运行和临时状态来定义目标安全水平。目标安全水平应基于公众安全、环境和商业活动等，考虑社会公认的安全和适用性原则、地方法规、相关的特定公司以及所针对管道的功能要求。这些目标宜清晰地通报给所有利益相关方。目标安全水平应按照第

25、8章和第9章的要求确定。如果没有预先确定风险和(或)安全水平，可根据当前技术现状和设计实践参照附录C确定等效的目标失效概率Pf，target0 6.4 失效模式分析本步骤的目的是识别所有相关失效模式(发生概率大于相应条件下目标安全水平的显著危害)。包括的步骤有z8 a) 为评估所有已识别风险的严重性所进行的数据收集工作Fb) 对照目标安全要求，评估每个危害，以确定各个危害是否是可能但难以置信的(例如z飞机坠毁在某管道上)，还是既可能又可信的(如腐蚀。GB/T 29167-2012月SO16708:2006 这种分析可以采用半定量的方式进行，如z估计某个危害的重现期低于1O-5/(km a)，小

26、于目标性能要求，意指该危害不严重，不必进行概率评估，可在后续的分析中将其排除。应按照8.2中给出的分级要求考虑失效状态。应对任何确定为可能但难以置信的危害的分级说明理由，例如理由可以是危害发生的频次。应在不确定性和可靠性分析中包括显著的(可能又可信的)的失效条件。6.5 不确定性分析在不确定性分析中，应考虑显著的失效条件，包括za) 为减缓或能够减缓)该危害而采取的所有措施zb) 确定评估和识别最相关极限状态函数的适用方法，如破裂、泄漏等Ec) 收集量化极限状态函数中的变量所需的数据Ed) 与数据和极限状态函数模型不确定性)相关的不确定性评估ze) 为所有变量参数适当贼值。可以参照附录A给出的

27、程序进行不确定性分析和概率建模。如果没有其他适用的个案信息，可在附录B中寻找不确定性度量值。不确定性建模宜包括进入极限状态方程的所有变量。除关于分布函数的信息外，最相关的统计学性质是均值和标准差。参数间的任何关系都是重要且应予评价的。示例z对于管道的外部腐蚀，减缓措施可以是以下任一种的组合z腐蚀裕量、防腐涂层、阴极保护系统、检查和修理方案等。需注意的是，执行一项检查、监测和修理方案可以有若干种方法，6.6 可靠性分析可靠性分析是要针对每个已识别的显著极限状态计算失效概率(P，L步骤如下za) 极限状态函数的概率建模，即失效准则的解析表达方式。对于给定的极限状态，概率设计对载荷S和抗力R建模。相

28、应的极限状态函数可以表示成式(1): g(x) =R-S ( 1 ) 针对某个特定问题和精度水平选择最合适的概率计算方法，方法可包括一次二阶矩法(FOSM)、可靠性方法(FORMjSORM)、蒙特卡罗(MonteCarlo)法或直接积分法。c) 进行概率计算，即，计算每个相关极限状态的失效概率。当极限状态函数的统计学特性定义后(载荷效应和抗力性能)，即可进行可靠性分析。当通过不确定性分析建立了关于R和S的分布函数后，通过式(2)计算失效概率zP, = f fR，S g以(z)运豆0可以参照附录A中给出的指南或其他相关计算程序执行可靠性分析。 ( 2 ) 计算出的失效概率并非管道的物理特性，而是

29、给出了一个标记值。该计算出的失效概率取决于所采用的方法和步骤，包括数据和方法的不确定性。本标准的目的正是要规范用于基于可靠性分析的方法和步骤，并进而使该做法达到在行业内具有可比性的水平。6. 7 安全和风险评价本步骤校核管道是否符合安全要求(准则)。可靠性应与这些要求相对比以确保zPf Pf,target . ( 3 ) 式中zP , 一-由可靠性分析计算出的失效概率zP问H一一可接受的设计和/或运行不宜超出的目标安全水平。如果不满足要求，宜修正管道细节并重新评价图1中新一轮循环)。9 GB/T 29167-2012/ISO 16708:2006 应用式。)时，应针对个体或系统的失效模式，使用

30、正确的时间和空间单位以及设计寿命中的正确阶段(如运行或临时阶段)，来进行正确的比较。选择用来减缓失效的物理设计参数(如z壁厚)应满足所有性能要求。安全校核应按照第8章和第9章执行。海洋和陆上管道的安全原则是类似的，但失效后果和安全等级的差异会导致对目标安全水平P1.target的要求不同。无论是海洋还是陆上管道，控制失效概率(P1)作为后果的函数都是合适的，正如通过指定安全等级(参见第8章)以获得统一风险水平而建立的函数。对于陆上管道，为说明管道压力和直径对失效后果的影响，可接受失效概率也是这些参数的函数。通常，取得统一的风险水平是所有应用的目标。当风险计算结果是失效概率与失效后果的乘积时，式

31、(3)等敢于式(4)。计算风险允许风险. ( 4 ) 目标安全水平P1ta唱H是从风险评价中得出的，参见附录C。若没有进行其他明确的风险评价，这些值是可以使用的，在基于可靠性的方法中要全面考虑更多的技术细节和要求，见第7章第10章以及参见附录A。7 设计和运行要求7. 1 一直量要求应在管道的整个寿命期内，针对施王和运行期间(包括再评定的所有条件，校核潜在失效模式的安全性。7.2 设计和施工管道的设计和施工应满足下列性能要求za) 在所有预期载荷效应下充分发挥性能(适用性极限状态要求); b) 承受施工和运行期间预期的载荷效应(ULS要求); c) 避免施工和运行期间交变载荷效应作用下失效(U

32、LS-一一疲劳要求hd) 避免施工和运行期间因事故导致的失效(ULS偶然性要求。7.3 运行和维护管道的运行和维护应使安全性和完整性保持在目标安全水平内。运营者应执行完整性管理程序以满足本标准给出的安全要求。雄护包括检测要求、特殊情况下的检测(如z在事故或严重的环境事件后、保护系统的升级和部件的修理等。管道的完整性可以通过维护程序和/或设计避免管道功能劣化的方法来实现，管道在未能或未被维护地区的功能劣化会影响其完整性。可基于数值计算、实验检验以及来自其他管道的经验或者上述方法的组合来估计管道功能劣化的速率。7.4 再评定在下列情况下应对管道完整性进行再评定z一一延长设计寿命z一一已发现管道功能

33、劣化或严重受损s管道需要升级F-一运行条件改变zGB/T 29167-2012月SO16708: 2006 一一一原设计准则或设计基础不再有效。根据本标准重新进行的安全评价应针对与原始设计要求不一致的设计中的各个方面执行。再评定可能需要偏离设计基础或者对管道改造或修改运行条件以达到与本标准一致的要求。7.5 危害应将正常运行时单独或与载荷组合后可能损害管道完整性的危害，当作ULS-ALS的一部分加以考虑。对管道的可能危害包括z二一极端环境载荷效应p来自第三方活动的影响;运行故障。减缓此类危害的措施包括z一一通过消除危险源或绕避及克服危害来避免危害的结构效应;一一使后果最小化z一一针对危害的设计

34、。8 验收准则和安全等级8. 1 安全要求对于特定管道，目标安全水平Pf.target应定义为最大可接受的失效概率水平。建立应用可靠性方法的设计准则需要目标安全水平。在运行和维护期间通过完整性管理程序来满足这些准则。对管道目标安全水平的评价宜主要基于固有的安全水平，采用具备相关设计实践基础的同期代表性不确定性方法进行评价，固有安全水平通过使用当前被接受的设计实践(如规范或标准)而得到。宜考虑z失效的本质E对人员健康和安全、对环境的损害和经济损失影响的潜在后果5以及为降低此类潜在危害需要的费用和努力。应根据以下考虑确定目标安全水平:一一极限状态类型，见8.2;一一所输送的流体，见8.3;一一管道

35、所处地区和潜在的后果，见8.4。安全分级要综合考虑流体类别、位置和潜在后果，见8.5。与管道运行相关的风险定义为式(5):风险=失效概率(Pf)X失效后果(Cf). . . . . ( 5 ) 目标安全水平可以随着失效后果变化而提供相对固定的风险水平，见第9章和参见附录C。注2主要目的是从安全和经济角度得到一个可接受的管道可靠性。重要的是在符合监管和主管机构要求的前提下将所有这些考虑整合到分析当中。8.2 极限状态分级应采用一组包含显著失效模式的极限状态或失效函数来描述管道的结构性能。每个极限状态将结构性能分为两种状态z安全状态和失效状态。结构设计意味着对于每种极限状态都满足设计要求。在管道的

36、设计中应考虑下列两类主要的极限状态z一-SLS，超出此极限管道就不满足其功能要求，如=椭圆度、棘轮变形、累积的塑性应变、过度变形或位移、涂层损伤或损失等zULS，超出此极限管道就会经历结构完整性损失，如z爆管、破裂、局部或全部屈曲、不稳定断裂和塑性失稳等。FLS是由累积周期性载荷导致的疲劳引起的ULS条件;ALS是针对低概G/T 29167-2012/ISO 16708:2006 率事件中极端载荷效应的ULS条件，如坠落物体、拖网时与鱼网咬合缠绕、地震等。在第10章给出了管道设计和施工中要考虑到各种载荷效应及其相关极限状态的规定。注:FLS和ALS都当作最终失效条件考虑并属于ULS类.然而，通常为说明特定失效的特征而对它们分别处理.FLS是一个累积过程而ALS是一个随机瞬时过程。在ALS的评估中考虑偶然事件的发生概率。