储气库作为天然气管网调峰的重要手段,其可靠性对天然气管网正常运行有重大影响。本文结合储气库注、采气工艺计算与单元设备失效机理建立储气库多工况可靠性评价模型。将工艺与可靠性关联,对储气库相关设备、单元及系统可靠度进行定量评价。本文通过对储气库注、采气工艺过程的研究,提出适用于储气库可靠性评价的系统工艺计算流程。对于地层部分,本文提出了三种地层工艺参数计算方法,并对三种计算方法的适用性进行分析。本文结合现场数据采用粒子群优化算法对储气库库容量进行计算。对于井筒部分,本文采用节点分析法对相关工艺参数进行计算。以储气库井口工艺参数的计算结果为起点,结合地面设备运行特点对其工艺参数进行计算。应用PIPESIM多相流模拟器分别对储气库注、采气过程进行一体化建模,并对其运行工艺参数的变化规律进行分析验证。在设备、单元可靠度计算过程中,本文根据设备、单元的失效机理,结合设备、单元运行工艺参数分布规律,采用蒙特卡罗模拟获得设备、单元多工况可靠度。对于部分失效数据易于获得的地面动设备,本文分别采用时序蒙特卡罗模拟、贝叶斯推断、主成分分析等统计学方法建立其运行可靠度与运行时间的关系。考虑到储气库地面设备及地下部分单元的可维修性,采用相关性分析的方法对设备无故障工作时间与维修时间的分布规律进行研究。为解决计算过程中高次蒙特卡罗模拟时间长的问题,本文在储气库单元计算模型中引入人工神经网络算法。综合运用模拟退火算法、极限学习、遗传算法等方法对传统的人工神经网络建模过程进行改进,以提高人工神经网络模型对储气库设备、单元多工况可靠度的评价精度。相比于传统的蒙特卡罗模拟,本文构建的神经网络模型大幅提高了储气库单元多工况可靠度的计算速度。最后本文结合储气库运行工艺特点及各设备、单元可靠度模型,提出了适用于储气库系统可靠性评价的两层蒙特卡罗模拟计算框架。应用该框架对某储气库不同工况下系统整体运行可靠性进行评价。通过这些研究,建立了储气库运行可靠性评价方法,服务于生产。