河流穿越管道冲刷裸露段安全评估方法

河流定向钻穿越管道受到洪水冲刷,可导致管道穿越段裸露于河床之上,甚至悬空,引起管道失效。研究管道在水动力作用下从开始裸露到发生疲劳破坏整个过程的破坏机理,从侧向稳定性、强度失效及悬跨疲劳分析3个层面,提出受冲刷裸露管道安全评估方法。利用该方法对两条实际管道进行安全评估,并提出了有针对性的解决方案,结果表明:实例1中受冲刷裸露管道的最大等效应力为176 MPa,小于管材的最小屈服强度,且未发生悬空,管道处于安全状态;实例2管道裸露期间,洪水对管道的冲刷时间超过了其疲劳寿命,管道无法继续运营。研究成果为受冲刷管道的安全评估与更换方案制定提供了理论支持与依据。(图8,表4,参28)     

海底管道悬空段状态检测及安全性评价

由于海况的变化,海底管道会出现悬空段,其安全性受到高度关注。采用侧扫声呐及浅层剖面检测技术,对某海底管道进行了实际检测,得到了管道全线的掩埋、裸露、悬空现状,同时对悬空段进行了加密检测,探明了海床状况。构建了海底悬空管道应力分析模型及涡激振动分析模型,并基于实际检测结果,对该海底管道进行了悬空应力分析及涡激振动分析。结果表明:该检测技术能够准确地得到管道的状态变化情况,该管道全线悬空段中有1处为危险状态,其余各处均处于安全状态。研究成果可为海底管道的安全运行提供技术支撑。(图5,表4,参17)     

水下穿越管道可变荷载的统计分析

基于水下穿越管道所受可变荷载的随机性,采用平稳二项随机过程作为可变荷载的概率模型,并利用该模型的基本特性,得出了设计基准期内可变荷载最大值的概率分布函数ＦＭ（ｘ）与任意时点概率分布函数Ｆ（ｘ）之间的实用关系式。对于裸露悬空水下穿越管道承受的动水荷载,采用相关模型理论计算管道的动力响应幅值,进而求出管道所受的动应力,最后根据水下穿越管道服役期内的荷载状况将其划分为空管状态、正常运行状态、裸露悬空状态     

水下沟埋管道防振计算程序

水下裸露管道在水流动力荷载作用下会产生振动。当裸露管道自振频率与水流激振频率相等或接近时,会出现剧烈的共振,导致管道破坏。因此,在水下沟埋管道设计中,必须控制管道允许冲刷裸露悬空段长度,使其自振频率远大于水流激振频率,避开共振区,保碍管道安全运行。     

关于采用桥渡一般冲刷计算公式确定穿河管道埋深的探讨

穿越天然河流的管道,在运行中遭到破坏,大多数是因为管道在河床中埋深不够,洪水期被冲刷,裸露悬空,受动水浮力和推力的作用,使管壁产生危险的弯曲应力所造成的。据国外资料统计,由于管道埋深不够,而被水流冲刷悬空导致断管事故次数,大约占穿河管道事故总数的71.7%(未包括管线被冲刷裸露后,因船锚、木筏和冰块等造成的机械损坏)。我国在长江、黄河、嘉陵江上敷设的原油、天然气管道也曾因冲     

中缅管道初设阶段水工保护工程量优化计算方法

水工保护结构是油气长输管道的关键附属工程,针对目前油气管道初步设计阶段水工保护工程量的计算难以满足工程概算精度的实际问题,以中缅管道为例,提出了管道初步设计阶段水工保护工程量的优化计算方法。通过分析已建油气管道初步设计阶段与竣工阶段的水工保护工程量偏差因素,梳理了中缅管道水工保护工程量的9种计算要素,针对不同材料和结构形式的水工保护建立了新的工程量计算公式。采用Global Mapper和ArcGIS等GIS软件提取中缅管道沿线的坡度和长度系数,确定了优化计算公式中的部分参数。中缅管道工程竣工后,对比了初步设计阶段水工保护工程量与竣工工程量,结果表明:初步设计阶段水工保护工程量的计算准确率相对较高,证明该计算方法可行,能够为精确计算初步设计阶段水工保护工程量提供新思路。(图5,表5,参20)     

马惠宁管道地质灾害类型及水工保护问题

对马惠宁输油管道所处黄土高原的自然环境、地形、地貌、地质、水文气象和管道所遭受的水毁灾害类型进行了总结。根据马惠宁管道灾害治理的研究成果和经验，指出在今后管道的水工保护工程中应使用那些已被实践证明有效的方法。阐述了黄土高原地区管道水工保护工作中应注意的问题，认为应将处于灾害性地区的管道水工保护工作作为科技发展规划项目进行研究，以系统开展具有代表性的黄土高原地区管道水工保护工作。     

陕京输气管道建设中水工保护的研究与实践

通过对陕京输气管道建设中黄土地段出现的因水工保护原因导致管道事故的调查研究,并结合地方水土保持的经验,从四个方面分析研究了黄土地区管道建设中水工保护设计时需要考虑的各种因素。提出黄土地区水工保护设计应遵循排、疏、阻及经济方便的原则,同时采用草袋装土垒砌水工保护构筑物和使用灰土材料是经济合理和安全有效的。通过对冲沟沟头处理形式分析和挡土墙的具体运用实例,说明了管道建设中的水工保护是一项系统工程,必须综合运用各种措施,才能做好管道的水工保护,为管道的安全运行打下良好的基础。     

长输油气管道水工保护效能评价方法

油气管道沿线水工保护工程的效率缺乏系统科学的评价和预测,从而不能使有限的管道维护资源得到充分高效的优化配置,需要开展以效能评价为主的后评价研究。在归纳水工保护工程效能特征及分类的基础上,通过建立的单投入双产出型评价方法对乌兰线、西气东输二线等15条管道347处水工保护工程开展了基于“投入-产出”评价模式的水工效能评价工作,评价指标中风险减缓指数和工程可用性指数可直观体现水工保护工程的防护效果、工程质量及可维护性,而效能评价结果有助于优化投资决策,改进工程效能,可用于指导管道运营公司水工保护工程的维护及修建工作。     

山地悬空管道地震作用下的动态响应分析

山地石油天然气管道不可避免的要跨越一些悬空地区,悬空管道一旦遭遇地震破坏将会造成重大损失和增加抢修难度,因此研究悬空管道在地震作用下的动态响应尤为重要。而目前针对山地悬空管道抗震性能的研究较少,悬空管道在地震作用下的动态响应还不是十分清楚。利用有限元软件ABAQUS对悬空管道进行了模态分析和地震响应分析,对不同的参数进行了研究并绘制了管道的应力和位移曲线图。研究结果表明,管道壁厚、悬空长度、管径都会对山地悬空管道在地震作用下的动态响应产生一定的影响,其中悬空长度和管径影响最大。该研究结果为悬空管道在地震作用下的受力性能分析提供了依据。     

管道线路工程中的水工保护

水工保护是管道建设中的一个重要环节，但由于对其认识和重视程度不够，每年汛期，管道都会不同程度地出现一些水害问题，分析了管道遭受水害的一些基本现象及原因，提出了一些常用的水工保护措施。     

山区地段长输管道线路设计要点

以兰成渝管道建设为例，介绍了山区地段管道选定线设计中的各种敷设方式。针对山区地段的特殊地形，地貌，提出了管道变壁厚设计，防腐层的选用，管道上下涵敷设方式，转角处理方式以及水工保护工程的实施步骤等要点，并特别强调了山区地段管道水工保护的重要性。     

靖西天然气管道水工保护方法

通过对靖西天然气管道土壤冲蚀状况的分析，提出采用护岸、护坡和疏导径流等水工保护方法，不仅可保证管道安全运营，而且还可以维护当地环境，利于土地复耕，加快管道建设和提高效益。针对管道水工保护存在的问题，提出了具体的建议和措施。     

利比亚西部管道工程线路设计

介绍了利比亚西部管道工程线路设计中管子壁厚选择、应力分析、固定墩设计、水工保护、试压介质、作业带布置等方面的设计内容,指出了该工程线路设计与国内其它管道设计的不同点,设计经验可为以后的类似工程设计提供借鉴.     

库鄯输油管道线路设计新方法

论述了库鄯输油管道线路设计中引入的国际上管道设计的新思想和先进作法。从选线,管材的选用,防腐层的确定,山地洪水冲刷严重地段管道的防护设计,截断阀的设置,管道试压及施工方法等方面介绍了库鄯输油管道线路设计原则。     

靖边-咸阳输油管道水工保护技术措施

针对靖边－咸阳输油管道线路工程湿陷性黄土敷设段的地形，地貌特点，通过分析湿陷性黄土遇水湿陷特性，针对管道施工期间自然地貌被扰动使原土体力学结构遭到破坏后，在外因水分作用下，造成管沟冲刷，沉陷，坍塌等不良现象，提出了管道在斜坡地段及崾岘地段敷设时应采取的水工保护技术措施。     

坡度的分形特征在山区管道设计中的应用

鉴于坡度因素在山区管道设计中的重要性,且目前没有一个特定的坡度指标能够综合反映区域内坡度分布特征及其与山区管道建设中诸多重要工程量之间的关系。利用MAPGIS技术生成管道途经区的坡度分布图,以此确定各个获得坡度段在区域内的分布情况,并使用分形和变换分形的方法对途经区坡度分布特征进行研究,获得坡度分布的分形和累计分形特征,并计算得到各个坡度段的分维值。结合相应区域内地质灾害的发育情况,管道线路施工图设计的热煨弯管用量及水工保护用量,探讨分维值与它们的关系,以期为山区管道设计提供有效的设计依据和技术方法。     

塑料排水板在土石山区坡地管道中的应用

土石山区坡地管道的敷设受降雨、地形、土壤与地质、植被破坏等各种因素的影响,极易产生水土流失。如何采取有效的手段保持管沟回填土,是涉及管道正常运营的问题。分析了土石山区坡地管道水土流失的原因。介绍了特种土工聚合物－塑料排水板的结构特点城皮地管道中的作用机理及应用。将塑料排水板与截水墙的技术经济指标进行对比得出,土石山区坡地管道采用塑料排水板进行水工保护,既节省工程造价又可有效的保持管沟回填土不被侵蚀     

简易模袋混凝土护坡技术在输油管道上的应用

介绍了长输管道水土保护的基本特点，认为引入简易模袋混凝土护坡技术，可以弥补刚性水工防护存在的缺陷。列举了吉林嫩江南岸护坡工程和大庆大兴地区抢修便道护坡工程实例，证明了简易模袋混凝土护坡技术的优势。经济分析结果表明，简易模袋混凝土护坡的使用寿命将超过毛石护坡的一倍以上，其技术具有较高的推广应用价值。     

管道系统完整性评估技术进展及应用对策

全面探讨了管道系统完整性评估技术，线路完整性评估技术体系主要包括基线评估、试压评价、缺陷适用性评价、复杂地段管道评估、管道运行安全评估、外腐蚀直接评估（ECDA）、内腐蚀直接评估（ICDA）、应力腐蚀直接评估（SCCDA）等技术；场站完整性评估技术体系主要包括站场静设备泄漏及可靠性评估、动设备状态监测与故障诊断评估，具体包括场站风险评估技术、场站腐蚀检测与防护评估、场站运行状态安全评估等。针对管道系统完整性评估技术，提出了不同评价方法的适用范围，线路完整性评估技术重点阐述了复杂地区地段完整性评估技术的进展和应用，如并行管道完整性评估与应用、应力腐蚀评估、地区等级升级安全性评估、高钢级大口径全尺寸管道气体爆破试验完整性评估等技术的进展和成果；场站完整性评估技术重点阐述了场站工艺管路综合检测、阀门磨损与寿命分析、压缩机故障监测与诊断等技术的进展和成果。综合分析了目前管道完整性评估领域面临的问题，提出了进一步深化的发展方向和管理措施。（图5，参21）