天然气长输管道可靠性故障树模糊分析

提出了对天然气长输管道进行故障树模糊分析的必要性和重要性，介绍了故障树模糊分析采用的模糊算子计算方法。在天然气长输管道可靠性故障树分析中，在考虑实际工程模糊信息的前提下，进行了可靠性故障树模糊分析，计算出了管道系统的模糊失效概率，计算结果更符合工程实际。     

轴向腐蚀缺陷宽度对管道极限内压荷载的影响

针对海底管道的中高强度钢腐蚀极限内压预测问题，采用有限元弹塑性分析方法，考虑材料非线性和几何非线性，建立非线性分析模型并与试验数据进行对比分析，验证了有限元模型的合理性和准确性。基于有限元计算结果分析得出腐蚀深度、腐蚀长度及腐蚀宽度对海底管道极限内压的影响，并回归得到了适用于轴向腐蚀管道极限荷载的计算公式。通过与腐蚀管道爆破试验数据和现有腐蚀管道计算方法的比较分析，验证了该方法能够得到较准确的结果，可为海底腐蚀管道在内压荷载作用下的评估提供一定的依据。     

油罐与管道连接波纹管抗震合理长度

针地油罐与管道连接小纹管这个抗震薄弱环节加以研究,综合波纹管静力分析方法、油罐与管道连止纹管系统静力分析 地震作用下油罐与管道连接动力分析方法,考虑波纹管内流体自重、油罐地基下沉、温差载荷及地震载荷作用,提出了油罐与管道连接小纹管抗震合理长度的确定方法,可为工程中油罐与管道连接小纹管的抗震设计及有关行业标准的修订提供理论依据。     

穿越公路埋地管道的荷载计算

讨论了管道填土荷载的计算方法。介绍了四种常用的计算路面交通活载引起的管顶垂直压力的方法：Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ点荷载法、Ｓｐａｎｇｌｅｒ法，分布解法，基于Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程的Ｎｅｗｍａｒｋ和分叠加法。     

径向载荷作用下的管道挤压变形模型

针对长输管道泄漏抢修的特点,利用管道局部挤压的方法,能够在短时间内最大限度地减少或防止油品泄漏危害。基于管道塑性变形理论和能量守恒原理,结合"Bow-tie"管道塑性变形计算模型,建立了管道径向载荷作用下的挤压变形模型,对管道挤压和管内泄漏余压作用下的塑性变形进行分析计算。得到了不同管径管道挤压所需载荷量,利用非线性拟合得到了挤压载荷的分布数据。分析表明:管道挤压载荷随管径、屈服应力的变化,呈现S形递增。该模型可以确定不同管道的挤压变形载荷,为管道挤压抢修提供理论和实践依据。     

安装铺设的点荷载对大口径海底管道局部屈曲影响北大核心

大口径海底管道在安装过程中受到点荷载作用,比常规口径管道更易发生局部屈曲失稳。DNVGL-ST-F101-2017规范虽然给出了海底管道局部屈曲校核中对于点荷载的修正方法,但未考虑混凝土配重层对管道的保护作用,不符合真实的大口径管道结构形式,而且计算结果偏于保守。应用有限元分析方法,对大口径海底管道安装过程中点荷载引起的局部屈曲进行系统研究,分析过程考虑了工程中真实的管道结构形式,并结合工程算例将有限元方法的计算结果与依据DNV规范的计算结果进行对比,从分析方法上实现了对DNV规范的补充,对于大口径海底管道的局部屈曲设计具有较好的推广价值。(图3,表1,参16)     

洪水载荷下悬跨管道安全性的数值模拟研究

阐述了因洪水冲刷而暴露于河水中的管道的安全性对整条管道的安全运行有着十分重要的影响。利用数值方法分析了洪水载荷作用下的漂浮管道的安全性，以有限元软件ABAQUS计算了不同的管道漂移量与流速引起的管道的环向与轴向应力，同时分析了管道在此类载荷作用下的屈曲模态以及不同的河水流向与管道应力状态之间的关系。对管道自重对管道应力状态的影响进行了分析，分析结果可为管道现场抢修工作提供参考。     

基于SCGM的管道模糊风险分析方法

以"单重心方法"计算了广义模糊数的重心点,提出了一种新的基于广义模糊数相似测度的模糊风险分析方法,并考虑了决策者意见的可信度和各种不确定的风险影响因素.以管道失效概率为例给出了该方法的操作步骤,计算结果表明,该方法能够正确处理模糊风险分析问题,可为管道的安全管理工作提供参考依据.     

基于神经网络的长输管道综合可靠度评估方法

对长输管道可靠性进行评估的传统方法是，将管道结构视为一个串联或并联系统，运用可靠性的理论概念和各种失效概率假设，以故障率的统计资料为计算依据来进行可靠度的计算分析，可靠度也采用故障率等参数来表达。该方法表达方式简单，含义通俗易懂，计算过程简便。然而，该可靠度的结果存在实用性不足的明显缺陷，不便于将其结论直接应用于管道设计、在线检测评估、管道维护等实际工作。为此从6个方面进行了分析，提出了构建综合可靠度的理论设想。运用神经网络的基本原理和模型进行分析建模，并提供了分析思路和步骤。     

天然气管道的屈曲变形模拟

在外荷载作用下,埋地管道的屈曲失效受诸多因素影响,外压、内压、轴向力和弯矩均会使管道产生屈曲,屈曲变形较为复杂。以西660X7．1钢管发生局部非均匀屈曲为例,通过有限元方法开展管道的屈曲失稳研究,分析不同载荷下管体的变形形式,进而判断造成钢管屈曲变形的主要原因：钢管变形处受到较大弯矩作用,而弯矩是斜坡钢管与土壤之间摩擦力不足,管道输气压力循环波动,土壤随气温季节性冻结、融化产生的管道周期性轴向载荷所致。（图9,参6）     

油气管道的故障树分析

管道失效主要有泄漏和断裂两种模式，应用故障树分析法（FTA）对泄漏和断裂的基本原因进行了分析，建立了管道失效的故障树。采用下行法（Fussel算法）求出系统的52个全部最小割集，给出了故障树项事件失效概率的计算公式和底事件重要度分析表达式。定性与定量地探讨了引起管道失效的基本原因。通过对系统的故障树以最小割集的分析，发现引起管道失效的主要原因有第三方破坏、腐蚀、误操作和材料缺陷，提出了相应的改善措施。故障树分析的结果可为老管道的维护和新管道的设计提供理论指导。     

模糊综合评判地质灾害的危险性

地质灾害的危险性直接影响着管道的建设和运营。根据模糊数学原理,运用模糊综合评判方法,以忠红（忠县－红花套）段输气管道为例,对其地质灾害危险性进行了综合评判,模糊综合评判具有计算简捷、衫性强的优点,是处理带有模糊性的评判问题的一种有效数学方法。可广泛适用于各种管道、各区域及其工程建设中地质灾害危险性的评价。     

长输管道失效故障树分析

长输管道在使用过程中受到杂质、应力、腐蚀介质等的作用,致使部分管段早期损坏,严重影响了管道的使用寿命。综合分析了引起管道发生失效的各个因素,建立了以管道失效为顶事件的原油管道失效故障树。通过对故障树的分析,求出故障树的各阶最小割集,并确定了长输管道的主要失效形式,提出了提高管道可靠性的措施。     

管道穿越低等级砂石公路埋深的确定方法

通过对车辆荷载作用下路基的受力分析,提出了管道穿越低等级砂石路时的覆土厚度应大于路基工作区深度。经对不同载重量的车辆荷载所产生的附加应力等指标的计算分析,建议管道穿越低等级公路时应考虑增加管顶的覆土厚度。     

天然气输送管道风险评估技术研究

定量风险评价是天然气管道安全管理的有效方法。在对天然气长输管道风险识别的基础上,对事故率、事故后果进行了分析,提出了定量计算个人风险和社会风险的方法,并结合实例进行了计算和分析。     

改进层次分析法和模糊灰色理论的管道土壤腐蚀评价

针对埋地管道在土壤中腐蚀因素复杂多变且腐蚀状况不能确定的特点,提出了一种新的管道土壤腐蚀评价模型,该模型采用灰色关联确定土壤腐蚀因素的顺序,用改进的层次分析法确定各因素具体的权重,并采用模糊的综合评价方法评价在役管道的腐蚀状况.在实例计算中考虑了5个影响管道土壤腐蚀的主要因素,并建立了5个评价等级,对1～8个管道检测点进行了腐蚀评价,最终获得的管道评价等级与现场实际基本一致.通过实例计算表明,该方法可用于现场对管道的土壤腐蚀评价,同时为管道的及时维修和更换提供了科学的依据.     

秦京输油管道优化运行研究

在对秦京输油管道系统分析的基础上,建立了秦京输油管道优化运行的动态规划数学模型,将这个数学模型看作二维资源分配问题,即把全线总压头和全线总热负荷在各站间进行最优分配。提出了一种二维动态规划求解方法,在求解时用逐次法降维。这种方法既充分考虑了秦京输油管道的特点,又兼顾了数学上的严密性,在所建立的数学模型及提出的优化计算方法的基础上,用Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ语言开发了秦京输油管道     

基于神经网络的管道沿线土壤腐蚀态势评价

利用神经网络极强的非线性逼近特点,采用神经网络评价管道土壤腐蚀态势。介绍了基于BP神经网络的管道土壤腐蚀态势评价模型建立的方法和过程,在实例计算中考虑土壤pH值、土壤电阻率、土壤氧化还原电位和电解失重四个主要因素,选取9个学习样本对BP神经网络进行训练,分别用训练好的BP神经网络和模糊综合评价对现场管道6个实测点进行腐蚀态势评价,结果表明,两种方法得到的评价结果完全一致,该方法可以用于对管道沿线土壤腐蚀态势的评价。