当前位置:主页 > 硕博论文 > 工程硕士论文 >

水毁灾害作用下腐蚀缺陷管道的力学行为分析与可靠性模型研究

发布时间:2018-11-04 14:19
【摘要】:中国的油气管道正面临着各种地质灾害和人为活动的双重威胁,油气管道的安全直接关系着中国能源运输的安全,因此管道的安全问题是亟待解决的关键性问题。通过查阅文献资料和调查近年来国内外管道事故案例,发现水毁地质灾害是威胁在役管道安全的关键因素之一。本文通过查阅各种资料,结合管道工程中所遇到的实际问题,首先分析了油气管道运输目前的安全、经济、技术等状况。然后结合中国西南片区油气管道的调查结果,查阅已有的成果资料,根据常用的方法将管道水毁的情况进行了识别分类,得出了按照各种分类规则划分后的管道水毁识别分类表。结合管道水毁的分类结果,本文进一步阐释了管道水毁的诱发原因及管道水毁的作用形式。除此以外,本文根据兰成渝管道中德阳石亭江段水毁导致管道悬空380米的实际案例,查阅管材资料、土体参数、水毁作用力等情况,利用大型有限元软件Abaqus建立管道-土体作用模型,首先验证了管道悬空案例中的极限悬空长度可达436米。然后建立径厚比均为100:1的管道悬空的数值分析模型,模拟计算得出了径厚比都为100:1的情况下,不同管径的管道的极限悬空长度。最后本文研究了带腐蚀缺陷管道的极限悬空长度情况并建立了带腐蚀缺陷管道悬空长度的极限状态方程。具体的完成步骤如下:(1)收集管道腐蚀的资料,确定研究的管道腐蚀坑的形状为长方体。(2)分别建立了腐蚀坑位于悬空管道管端和位于管道跨中的模型,并且分别考虑腐蚀坑的深度、宽度、长度等因素对管道极限悬空长度的影响,绘制出深度影响极限悬空长度的曲线、宽度影响极限悬空长度的曲线、长度影响极限悬空长度的曲线、腐蚀坑影响管道最大位移的曲线。(3)结合到腐蚀坑对管道极限悬空长度的影响以及各影响因素间的关系,建立管道悬空长度的极限状态方程。并介绍了计算失效概率及可靠度的常用方法。本文主要结论有:(1)分别建立了按成灾原因、动力介质及发生部位、管道穿越地形、水毁机理及水毁地形、水毁规模来划分的管道水毁识别分类表,并根据划分结果,分析了地质情况、降水情况、人工活动这三方面原因对管道水毁灾害的影响。(2)当径厚比为100:1且管径大于530毫米时,管道的极限悬空长度随管径的增加而保持不变。(3)腐蚀坑的位置对管道极限悬空长度影响较大,且腐蚀坑在管端时影响最大。(4)带腐蚀缺陷管道的极限悬空长度随腐蚀深度增加而减小。(5)带腐蚀缺陷管道的极限悬空长度随腐蚀宽度加而减小。(6)腐蚀坑长度对管道极限悬空长度影响很小。(7)腐蚀缺陷的长度、深度、宽度对管道的最大位移影响很小。(8)建立了带腐蚀缺陷管道的极限状态方程、并求解可靠度。
[Abstract]:Oil and gas pipelines in China are facing the double threats of geological hazards and man-made activities. The safety of oil and gas pipelines is directly related to the safety of energy transportation in China, so the safety of pipelines is a key problem to be solved. By consulting the literature and investigating the cases of pipeline accidents at home and abroad in recent years, it is found that the geological disaster of water damage is one of the key factors threatening the safety of existing pipelines. By referring to all kinds of data and combining with the practical problems encountered in pipeline engineering, this paper first analyzes the present safety, economic and technical situation of oil and gas pipeline transportation. Then according to the investigation results of oil and gas pipelines in southwestern China, looking up the existing achievements and classifying the water damage of pipelines according to the commonly used methods, The classification table of pipeline water damage recognition is obtained according to various classification rules. Combined with the classification results of pipeline water damage, this paper further explains the cause of pipeline water damage and the action form of pipeline water damage. In addition, according to the actual cases of water destruction in Shiting reach of Deyang in Lancheng and Chongqing pipeline, which resulted in the pipeline suspended 380 meters, the paper consulted the data of pipe material, soil parameters, water damage force and so on. The finite element software Abaqus is used to establish the pipe-soil interaction model. Firstly, it is verified that the limit suspension length in the case of pipeline suspension can reach 436m. Then, a numerical analysis model for the suspension of pipes with diameter to thickness ratio of 100: 1 is established, and the maximum suspended length of pipes with different diameters is obtained when the ratio of diameter to thickness is 100: 1. Finally, the limit suspension length of the pipeline with corrosion defect is studied and the limit state equation of suspension length of the pipeline with corrosion defect is established. The specific completion steps are as follows: (1) collecting the data of pipeline corrosion, determining the shape of the corrosion pit of the pipeline studied as cuboid. (2) establishing the model of corrosion pit located at the end of suspended pipe and in the middle of pipeline span, respectively. Considering the influence of the depth, width and length of the corrosion pit on the limit suspension length of pipeline, the curve of the depth affecting the limit suspension length and the curve of width affecting the limit suspension length are drawn. The curve of the limit suspension length is affected by the length of the corrosion pit, and the curve of the maximum displacement of the pipe is affected by the corrosion pit. (3) the influence of the corrosion pit on the limit suspended length of the pipeline and the relationship between the factors affecting it, The limit state equation of pipeline suspension length is established. Common methods for calculating failure probability and reliability are also introduced. The main conclusions of this paper are as follows: (1) the classification table of pipeline water damage is established according to the cause of the disaster, the dynamic medium and the location of the disaster, the pipeline crossing terrain, the mechanism of water destruction and the water destruction terrain, and the scale of water destruction, and according to the results of the classification. The influence of geological condition, precipitation condition and artificial activity on pipeline water damage disaster is analyzed. (2) when the diameter to thickness ratio is 100: 1 and the diameter of pipe is more than 530 mm, The ultimate suspended length of pipeline remains constant with the increase of pipe diameter. (3) the location of corrosion pits has a great influence on the ultimate suspended length of pipeline. (4) the limit suspension length of pipeline with corrosion defect decreases with the increase of corrosion depth, and (5) the limit suspension length of pipeline with corrosion defect decreases with the increase of corrosion width. The length of corrosion pit has little effect on the limit suspension length of pipeline. (7) the length of corrosion defect, The depth and width have little effect on the maximum displacement of pipeline. (8) the limit state equation of pipeline with corrosion defect is established and the reliability is solved.
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE988.2

【相似文献】

相关期刊论文 前7条

1 孔高峰;马筱军;高海明;梁孝忠;;油田黄土塬地区道路水毁成因及治理[J];石油工程建设;2010年03期

2 田伟平;马保成;舒淼;;山区沿河公路路基水毁灾害易损性评价[J];自然灾害学报;2011年05期

3 李宾;;天山公路2010年水毁成因分析、处治方案及几点思考[J];西部探矿工程;2011年11期

4 魏鸿标;杨占山;;公路建设中边坡水毁模式与处治对策[J];青海环境;2007年04期

5 瞿苗叶;;沥青路面早期水毁简析及防治对策[J];西部探矿工程;2006年09期

6 齐洪亮;田伟平;李家春;;山区沿河路基水毁灾害风险定量评价方法[J];自然灾害学报;2014年02期

7 刘科昌;;让公路应急管理作用最大化[J];中国公路;2012年09期

相关会议论文 前6条

1 刘丹;;浅谈山区公路的水毁防治[A];全国城市公路学会第二十一次学术年会论文集[C];2012年

2 姜建平;纪宏;支峰;;济南山区道路水毁处治对策探讨[A];公路交通与建设论坛(2011)[C];2003年

3 殷昭峰;;高速公路边坡水毁应急处置方案探究[A];公路交通与建设论坛(2011)[C];2003年

4 郭玉民;;山区高等级公路常见水毁分析与防治[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年

5 梁志海;张庆福;赵洪波;梁若霖;;太平湾水电站下游防护堤水毁修复[A];2012年中国水力发电工程学会大坝安全监测专委会年会暨学术交流会论文集[C];2012年

6 孙波;;山区公路水毁路基稳定性分析及防范[A];2014年9月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2014年

相关重要报纸文章 前10条

1 吴高翔 刘洪春 郁培和;怀远高标准完成水毁道路复通工程[N];蚌埠日报;2007年

2 记者  吴楚楚;广东全面核查水毁公路情况[N];中国交通报;2006年

3 通讯员 陈文吉;福建投入5亿元修水毁[N];中国水利报;2006年

4 王文奇;柞水筹资58万元修复水毁通村水泥路[N];商洛日报;2007年

5 吴玉锋邋万青峰;张德轩:全力以赴做好水毁校舍重建工作[N];驻马店日报;2007年

6 李高峰;双槽乡狠抓水毁道路修复[N];商洛日报;2008年

7 通讯员 张建国 朱岳松;安徽扎实推进水毁修复[N];中国水利报;2008年

8 刁春弟 过渡生;和县水毁修复工程进度快[N];巢湖日报;2008年

9 王存富 何衍贵;资峪乡返乡农民修复水毁遗留工程[N];商洛日报;2009年

10 王辛石;陕西渭河水毁修复启动[N];中国水利报;2003年

相关博士学位论文 前3条

1 赵红;秦巴山区公路桥涵抗水毁计算理论研究[D];长安大学;2013年

2 张秀芳;非恒定流作用下丁坝水毁试验研究[D];重庆交通大学;2012年

3 齐洪亮;公路自然灾害评价系统的研究[D];长安大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 李玉洁;山区铁路路基水毁机制研究与预警系统开发[D];西南交通大学;2015年

2 未红红;涞源县水毁耕地复垦潜力及类型研究[D];河北农业大学;2015年

3 张玉;小米滩丁坝坝根水毁成因的试验研究[D];重庆交通大学;2016年

4 何宁;铁岭地区干线公路路基抗水毁技术与对策研究[D];沈阳建筑大学;2014年

5 陈才方;水毁灾害作用下腐蚀缺陷管道的力学行为分析与可靠性模型研究[D];西南石油大学;2017年

6 黄双;埋地管道黄土潜蚀水毁灾害及安全评估方法研究[D];西南石油大学;2017年

7 马保成;沿河公路路基水毁灾害评价及防治措施研究[D];长安大学;2008年

8 弋珂源;秦巴山区高速公路桥涵抗水毁设计安全性评价体系研究[D];长安大学;2009年

9 刘爱光;公路路基水毁防治措施研究[D];吉林大学;2011年

10 韩彦芳;广巴高速公路某路段暴雨水毁机理及稳定性研究[D];西南交通大学;2013年



本文编号:2310066

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/2310066.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户033e8***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com