基于子集模拟的埋地管道失效概率评估

对失效概率的评估是管道系统风险评价的核心内容,针对目前对埋地管道失效概率问题研究的不足,采用子集模拟方法（SS）建立埋地管道失效概率的定量评估模型以及参数敏感度模型,并对随机变量进行敏感分析。研究结果表明:子集模拟能利用少量样本定量计算出管道失效概率,有效弥补了管道结构可靠性模型中的不足;在管道运行中期,工作压力、腐蚀速率、管道壁厚和屈服强度是对管道失效概率影响较大的4个因素,而腐蚀因素在管道运行后期成为对系统失效概率影响最大的因素。     

金属埋地管道腐蚀泄漏及大气扩散过程推理模型研究

为了定量评估埋地金属管道腐蚀泄漏的风险,将贝叶斯网络和蒙特卡罗模拟方法用于计算管道腐蚀泄漏及扩散范围概率。建立了埋地金属管道腐蚀泄漏贝叶斯网络,量化了各事件之间的关联。在已知先验概率的基础上,运用贝叶斯概率计算得到管道腐蚀泄漏的后验概率值。利用蒙特卡罗模拟方法对泄漏后气体扩散范围进行了数值模拟,给出了主要模型变量的概率密度函数,得到了扩散区域范围概率分布特征。研究结果表明,管道腐蚀泄漏过程受输送介质和土壤腐蚀性、防腐措施有效性和大气扩散条件的影响,具有较大的不确定性。分析方法考虑了模型参数随机性对计算结果的影响,评估结果可以用于比较不同条件下埋地金属管道腐蚀泄漏扩散的风险。     

第三方挖掘作用下管道可靠性评估研究

为研究第三方损坏中挖掘作用对管道可靠性的定量影响,阐述了第三方挖掘作用下管道失效模式与失效机理,确定了管道第三方挖掘作用下的2个极限状态:穿孔失效和凹陷—划伤失效,提出了1种综合考虑管道运行及管理条件,建立了管道第三方挖掘极限状态方程求解其失效概率的模型。以某长输天然气管道为例,基于蒙特卡洛模拟计算了研究管段的失效概率值,并进行了参数的敏感性分析。结果表明,该方法能够定量描述第三方挖掘对管道可靠性的影响程度,评估结果便于管理者制定相应的维修维护策略。     

黄土湿陷过程下埋地油气管道力学行为有限元模拟

针对黄土遇水后湿陷产生陷穴并引起埋地管道悬空这一过程中管道的力学行为,以基于弹塑性地基的黄土湿陷区悬空管道力学模型为基础,从湿陷原因和机理出发,建立三维有限元实体模型,模拟了土体湿陷过程和沉降变形,模拟计算结果与理论值和实测值进行了比对验证;进一步的计算和回归分析得到了管道最大位移、最大von Mises应力与地表土体湿陷沉降量的变化规律,同时也得到了最终湿陷情况下管道的von Mises应力分布和湿陷区范围的影响。结果表明:土体湿陷沉降是管道和土体共同作用的结果,湿陷前期管道与土体一起运动,位移和应力增加较快,而管道下方土体脱离管道产生陷穴后则增长较慢;管道最大位移和土体湿陷沉降量间呈对数函数关系,而管道最大von Mises应力和土体湿陷量呈指数函数关系; 湿陷区管段向下弯曲变形会在3个位置形成应力集中区,湿陷区范围增大会引起管道应力和变形的明显增加,且3个区域的最值分布有所不同。     

埕岛油田海底输油管线悬空治理技术措施

根据目前埕岛油田海底管线出现悬空的实际情况,对海管悬空形成机理进行了分析,并对海管悬空治理的不同方案进行了综合评价,重点介绍了水下桩治理方案的制定和实施.     

冰力作用下穿越河流输水管线的可靠性分析

针对我国北方河冰灾害情况,分析了冰力作用下穿越河流输水管道的受力情况,研究了其失效模式,提出了冰荷载的计算模型;在此基础上,建立了输水管道在冰荷载作用下安全裕度方程,提出了冰力作用下输水管线可靠性的计算方法,并结合实际计算,验证了方法的适用性.     

油田开发过程中事故环境风险评价

油田开发建设过程中往往会存在某些事故隐患。通过对这些事故发生的原因、几率及后果的分析 ,认为地下管道泄漏是油田生产中比较严重的事故 ,一旦发生 ,便会给生产和生活带来重大的影响。为此 ,采用地下水中污染物运移模型对泄漏油类污染物迁移行为进行了预测 ,并提出了一些可行的事故预防措施     

井下作业温度对事故影响关系的灰色关联分析

笔者基于灰色系统理论 ,结合煤矿井下运输生产实际 ,建立了以死亡人数为参考数列、以不同作业温度为比较数列的灰色关联分析体系。通过对构造的不同数据列的无量纲化处理、求取差序列 ,计算灰色关联系数等 ,得到了不同作业温度对伤亡事故影响的灰色关联度 ,并据此分析结果而找出了井下作业温度对死亡事故的影响关系 ,为预防事故发生、减少伤亡损失及改善作业环境提供了有用的依据     

注浆减沉机理的新认识和注浆系统可靠度分析

笔者通过对影响注浆减沉技术效果的分析 ,建立了由浆体单元、钻孔单元、围岩体单元和封孔单元组成子系统的注浆减沉系统 ,以及系统对应的可靠度分析模型 ;运用可靠度理论 ,解析并得出了注浆减沉系统可靠度计算公式 ;依据建立的注浆减沉系统模型 ,借助数理统计和随机过程等工具 ,可以做到比较准确地预测注浆减沉的效果 ,优化注浆参数和改善注浆工艺 ,为减少地下工程开挖损害 ,保护环境和施工安全提供了新的途径。     

开采地下水引起的地面变形及其对工程的危害

本文以实例表述了开采地下水对水文地质条件的影响，及其引起的土体变形对工程的危害。从物理和力学观点探讨了开采地下水引起土体变形的三种机制：疏干区土自重的增加；承压含水层水压力的降低；饱水区渗流场水力梯度的变化。在变形机制探讨的基础上，提出了估算开采地下水引起土体变形的力学模型。