轴测图在管道完整性管理中的应用

轴测图是建设期管道设计、施工数据信息的重要载体。在叙述管道轴测图概念的基础上,分析了轴测图在数据采集、风险评价等管道完整性管理环节的作用。根据管道完整性管理需要,提出了轴测图数据的完整性和准确性的保障措施和流程,促进其在管道完整性管理中的应用,同时为建设期管道数据质量控制探索有益经验。     

海底管道挖沟的数值模拟

海底管道在挖沟过程中可能受到较大的弯曲应力而出现屈服甚至断裂现象,因此,有必要确定管道在挖沟过程中的应力和变形分布。考虑管道自重和浮力的影响,采用有限元软件建立了海底管道挖沟时的力学模型,通过静力分析得到不同条件下的最大弯曲应力和变形,并将其拟合成公式。最后,通过实例计算,验证了拟合公式的准确性。结果表明：充水状态比空管状态所受弯曲应力大;管道埋设深度越深,所受弯曲应力越大;当要求的挖沟深度较大时,一次挖沟成型可能导致管道弯曲应力超出许用应力。     

长输管道河流穿越方法及其环境影响

近年来,国内管道的河流穿越技术得到了快速发展,而穿越方式的合理选择是管道敷设设计中的难点问题,也是工程设计的重要关注点。文中通过对各种河流穿越技术进行对比分析,总结不同穿越方法的优缺点,适用范围、适用条件及其可能产生的环境影响,结合工程实例介绍具体穿越方案的选择,为长输管道河流穿越方案的合理选择提供借鉴。     

水压计程仪船首管路测速故障的陆上排查方法

水压计程仪的水压管路故障会导致计程仪无法测量速度,文章基于水压计程仪的工作原理和水压管路的系统组成,针对管路渗透、阀件损坏和管路拥堵3种可能故障原因,分别制定了相应的陆上排查方案,实际工程应用表明了该方案的有效性和可行性,最后给出了水压计程仪的维修及使用建议,对该装备的维修保障工作具有重要的借鉴意义。     

海底埋管的上浮风险

海底输油输气、离岸深水排污和滨海电厂取排水等都经常建设海底管道,波浪、潮流等水动力引起的海床变形和稳定性是海底管道工程设计中必须考虑的关键问题之一。大直径管道的综合密度往往小于天然淤泥的密度,管道埋设采用原土覆盖回填时可能发生上浮。在波浪作用下,覆盖层发生沙土液化,管道也可能浮出床面,发生事故。通过分析回填土的密度变化规律和范围,以及波浪作用下的沙土液化规律,分析特定工程海上埋管的上浮风险。     

凤凰山隧道拱顶外露段锚固桩加设套拱暗挖施工技术

凤凰山隧道在距进口210～250 m处与沟壑平交,导致洞身21 m浅埋有17 m拱顶外露,因明挖施工存在诸多困难故采用暗挖。通过方案比选,采用在隧道两侧先施作多根锚固桩,桩顶现筑钢筋混凝土纵梁和套拱,并在拱外回填土后实施暗挖。介绍了施工流程、技术要求以及注意事项,实际施工中取得良好效果。     

Reliability analysis of ovalized deep-water pipelines with corrosion defects

The accurate assessment of the remaining strength of corroded pipes is a subject that has been increasingly investigated over the past decades. This is because of the risk of significant social, economic, and environmental effects that may be caused by an accident. The finite element method has been successfully used to predict the collapse pressure considering external load. It was also used in this study. The literature primarily focused on the corroded pipes subjected to internal pressure. In this study, the out-of-roundness (ovalization) of the pipe was considered to evaluate the collapse pressure. Uncertainties should be incorporated into a computational model to assess the reliability of corroded pipes. Three methods for evaluation of the probability of failure were used: the first-order reliability method (FORM), traditional Monte Carlo (MC), and a new proposed methodology that combines MC results with the kernel density estimation method (MCkde). The probability of failure of ovalized corroded pipes subject to external pressure was computed. The results exhibited a good agreement between FORM and MCkde method. The statistical importance of each random variable was observed and the results were compared with those from intact ovalized pipes. The computation cost of the MC method with numerical simulation limits its use to the application under study. Solutions using the FORM and MCkde methods exhibited good agreement with those of the full MC method. However, the computational effort of the latter was independent of the stochastic dimension, and it was a derivative-free method. As expected, in general, the solutions based on empirical methods were conservative.     

穿越施工中管线与土层共同变形规律分析

研究目的:为了解穿越工程中管线与土层的共同变形规律,建立管-土相互作用三维有限元模型,分析土体及管线刚度、新建隧道直径、管线与隧道净距对管线沉降和内力的影响。研究管线沉降和弯矩随管土刚度系数K的变化规律,提出柔性管线、弹性管线和刚性管线的管土刚度系数K判定值,给出管线最大弯矩和最大沉降的简便计算公式。进行室内离心模型试验及现场实测,将管线监测数据与数值模拟进行对比研究。研究结论:(1)管线沉降和弯矩均随管土刚度系数K的增大而减小;(2)当K<0.1时,管线为柔性管线,管线与土层能够协同变形不产生脱空,此情况下可把土层沉降当作管线沉降来计算管线内力;(3)当K>100时,管线为刚性管线,管线很容易与土层产生脱空,可采用土层反力作为荷载来计算管线内力;(4)当0.1≤K≤100时,管线为弹性管线,可能与土层产生脱空,宜通过考虑管土分离的有限元模型进行其受力分析;(5)本研究成果可为隧道施工中既有管线的安全评价提供理论依据。     

严寒地区铁路隧道中心深埋水沟设置长度计算方法

严寒地区铁路隧道防寒措施的合理设置直接关系到铁路运营安全。通过对已建成严寒地区隧道排水通道局部结冰情况和太阳辐射对应关系进行分析,隧道洞口的太阳辐射大小是影响隧道排水通道局部结冰的关键因素。为降低隧道冻害在铁路安全运营中产生的危害,量化计算严寒地区铁路隧道中心深埋水沟的设置长度,建立了隧道洞口太阳辐射评价标准,并基于已建成的位于严寒地区铁路隧道优化后的中心深埋水沟设置长度,结合太阳辐射指标、最冷月平均气温,采用麦夸特法(Levenberg-Marquardt)非线性回归计算出公式待定参数,得到了严寒地区隧道中心深埋水沟设置长度计算公式。     

X65管线厚板控制冷却时的相变效应

为明确相变效应对X65管线厚板控制冷却的影响,通过开发线性混合热膨胀模型、拓展Avrami相变动力学模型和应用Leblond模型建立了热力耦合有限元模型.用该模型研究了X65管线厚板在上下层流冷却系数分别为3和1 kW/(m2.K)的非对称控制冷却时,相变效应对温度、残余应力和应变的影响.结果表明:相变期间,潜热减缓心部和下表面的冷却速度达50%、25%;潜热和TRIP效应分别产生峰值为89、-89 MPa,并且130、-170 MPa的应力可减小整体残余应力;相变膨胀产生峰值为723、-479 MPa的组织应力决定了整体残余应力大小及分布.