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在总结国内外水下穿越管道事故原因的基础上，从地质勘察、工程设计、施工质量、后期维护管理和河流环境等五个方面详细讨论了影响水下穿越管道埋深的主要因素。据此提出一种确定水下穿越管道设计埋深的新方法，即在常规设计的基础上，对影响水下穿越管道埋深的各种模糊因素进行综合评价；采用多级模糊综合评判法确定设计埋深的加深系数，将加深后的管道埋深作为穿越管道的设计埋深，并通过实例验算表明该方法符合工程实际。     

河流穿越水下管道埋深非开挖检测技术及其应用

河流穿越段的管道埋深是管道安全运行的保障,水下管道埋深检测就是检测河流穿越段管道在河床下的埋深是否符合安全要求。通过电缆线连接发射机与河流两岸管道测试桩组成闭合回路,以接收机接收磁感应信号来判定管道位置及其埋深,同时GPS测量管道位置,声呐测量水深,以CAD辅助成图的形式将测量的管道点呈现在CAD中,直观判断河流穿越水下管道的安全性。介绍河流穿越水下管道埋深检测系统原理和检测方法,通过在西气东输某长江穿越检测工程的成功应用,为河流穿越水下管道埋深检测提供了非开挖穿越检测依据。     

穿越滞洪区油气管道埋深设计优化

论述了豫北PH天然气管道工程项目穿越滞洪区段管道埋深设计方案的优化过程。设计单位起初根据GB 50423—2013《油气输送管道穿越工程设计规范》确定管道埋深按照冲刷线以下1.5 m进行设计,经过建设单位和设计单位研判,最终确定管道埋深按照冲刷线以下进行设计。优化后的设计埋深可以显著节省投资、缩短工期、减少用地,提高安全质量,并为其他油气输送管道工程穿越滞洪区段埋深提供技术参考。     

地震载荷作用下长输管线穿越断层应变设计

穿越活动断层的埋地钢质管道在位移载荷作用下易产生较大甚至过量变形,传统的基于应力的设计准则已经不再适用。针对这种情况,基于应变设计方法,利用有限元软件建立了不同穿越断层工况下的管-土耦合模型,研究了地震烈度、断层错距、管径、壁厚、埋深及土壤内摩擦角对穿越管道最大应变值的影响规律,以及各随机变量对管道安全可靠度的影响程度。研究结果表明,地震烈度是地震波作用下穿越断层埋地管道轴向应变最显著的影响因素,埋深和壁厚次之;当地震烈度为Ⅱ度、断层错距为0.7 m时,强震区穿越埋地管道轴向最大拉伸应变值为2.28%,超过了容许拉伸应变。研究成果可为地震载荷作用下穿越活动断层区的长输管道的可靠性设计提供依据。     

水下复壁穿越管的阴极保护

埋于河床的管道与埋地管道一样,必须进行阴极保护。过去,曾认为保护复壁水下穿越管的耗电大,技术上困难多,未对水下复壁穿越管进行阴极保护。在确定提高佛渝线西彭至黄礞之间管道保护方案时,我们提出了:保护水下复壁穿越管应相似于保护     

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钢质埋地管道的管道质量和防腐层质量的好坏决定了埋地管道系统的安全性和使用寿命，但在对管道质量的评价过程中却发现，许多参数都具有模糊不确定性。为此，通过对某市液化气埋地钢质管道的防腐层和钢管质量检测，采用模糊综合评价的方法分析了埋地管道的质量状况：在防腐层质量好坏评价过程中，选取了防腐层外观质量、防腐层厚度以及防腐层的漏电性能作为评价因素集；在钢管质量评价过程中，选取了钢管外观、焊缝外观、管道壁厚、缺陷种类及尺寸、管道材料作为评价因素集。在分析比较的基础上，给出了各因素等级的划分方法，同时采用层次分析法确定了各因素的权重。通过分析发现两级模糊评价方法既可以考虑单因素对评价结果的影响，也可以考虑各因素对评价结果的不同的贡献；用模糊语言来表达在役埋地管道的质量是一种有效的方法。     

水下穿越管道附近河床演变特性试验

研究水下穿越管道附近河床演变规律对于保障输油气管道安全运行、降低管道水毁灾害风险具有重要的意义。为了明确水下穿越管道附近河床演变规律及其对水下穿越管道的影响,开展了水下穿越管道水槽模型试验,观测管道附近河床演变的物理过程,研究水动力条件对管道局部冲刷的影响,并揭示了水下穿越管道形成局部冲刷的机理。试验结果表明:①当水流为缓流时,水下穿越管道附近河床演变过程可分为:河床下切、管道暴露、微孔形成、冲坑扩展、管道悬空和冲刷平衡6个阶段;②导致水下穿越管道产生局部冲刷的原因有涡流和渗流两个方面,管道暴露前涡流使管周沙粒减少,管道暴露后涡流和渗流共同作用使管底出现微孔,从而形成局部冲刷;③流速和水深共同影响着河床各阶段冲刷历时和管底最大冲刷深度,当弗劳德数介于0.306～0.808时,弗劳德数越大,水流越急,管底最大冲刷深度越大,达到冲刷平衡历时越少,河床整体下切深度越大,河床地形平坦且管底最大冲刷深度介于管径的0.9～1.6倍,达到冲刷平衡历时介于1 650～2 620 min。结论认为,该试验研究结果为预测水下穿越管道未来埋深及其安全运营提供了重要的参考数据。     

东江水下钻爆隧道设计施工难点分析

为了规避建设水下钻爆隧道的风险,有必要对已建成水下钻爆隧道的成功经验及施工中遇到的重点、难点问题进行总结。介绍了水下钻爆隧道安全有效埋深应考虑的因素及东江水下钻爆隧道的合理、安全、经济的埋置深度;根据东江穿越工程的地质条件,确定了东江水下隧道的穿越形式;对水下钻爆隧道设计中的综合超前地质预报、防水、监控量测、施工安全风险管理等重要问题作了深入的探讨。通过分析,对设计及施工过程中可能遇到的重点、难点问题及塌方、涌水、涌泥等地质灾害提出了相应的技术措施,可为国内当前在建和待建长输管道工程的水下钻爆隧道的设计与施工提供参考。     

大口径天然气管线穿越断层的管沟设计研究

为了保证埋地管线的抗震安全性,需要建立跨越断层埋地管线的力学分析模型、研究影响管道应变的因素并提出相应的抗震措施。目前,在埋地天然气管线抗震安全性研究方面,对管道应变影响最直接、最经济有效的管沟形状和尺寸这两个因素还没有予以研究。为此,应用有限元方法,首次建立了管沟尺寸及形状、管道埋深和回填土性质等因素对穿越断层埋地管线应变的影响分析模型,获得了不同管沟参数和回填土力学性质时的土弹簧参数,并应用ABAQUS软件进行了数值模拟分析,定量分析了管沟参数对管线应变的影响,最后根据基于应变的管道设计准则,提出了合理的管沟尺寸及形状,优化了穿越断层埋地管线的管沟设计,使管道应变降低了27.27%,有效提高了埋地管线的抗震安全性。     

油气管道定向钻穿越技术

较系统地论述了管道定向钻穿越技术,介绍了定向钻的组成、施工程序以及国内部分管道定向钻工程的施工实例．对穿越过程中的主要问题进行了探讨,如穿越位置、穿越地层、穿越管道埋深的确定,入、出土点位置的选择,穿越曲线的设计等,分析了回拖力的计算及相关参数,根据管道定向钻实际施工经验．提出了设计过程中应注意的事项。     

大型河流穿越挖泥船开挖成型水下管沟

根据大型河流穿越工程新的设计要求，应使输气管线全断面沟埋弹性敷设于河床稳定层内，本文结合长江和嘉陵江穿越工程，对首次采用挖泥船完成大型河流水下管沟开挖成型的施工方法和成功经验予以报道。     

苏里格气田集输管道在沙漠和湿地的敷设技术

苏里格气田集输管道所经区域的地形、地貌复杂,地质条件存在不利因素,管道设计施工的难度非常大。文章结合工程实际,分析了管道在沙漠湿地和沙丘段的建设难点,并从管道的选线、敷设、埋深、保护、现场施工等方面,阐述了在沙漠湿地和沙丘段进行管道设计与施工的方法。     

The influence of DC stray current on pipeline corrosion

DC stray current can cause severe corrosion on buried pipelines. In this study, firstly, we deduced the equation of DC stray current interference on pipelines. Next, the cathode boundary condition was discretized with pipe elements, and corresponding experiments were designed to validate the mathematical model. Finally, the numerical simulation program BEASY was used to study the corrosion effect of DC stray current that an auxiliary anode bed generated in an impressed current cathodic protection system. The effects of crossing angle, crossing distance, distance of the two pipelines, anode output current, depth, and soil resistivity were investigated. Our results indicate that pipeline crossing substantially affects the corrosion potential of both protected and unprotected pipelines. Pipeline crossing angles, crossing distances, and anode depths, our results suggest, have no significant influence. Decreasing anode output current or soil resistivity reduces pipeline corrosion gradually. A reduction of corrosion also occurs when the distance between two parallel pipelines increases.     

基于应变设计的跨斜滑断层埋地管道地震反应分析

中亚天然气管道D线工程穿越大量活动斜滑断层,埋地管道受断层错动影响极大,在断层错动作用下管道极易发生大变形,管道内部因产生较大应变而失效破坏。目前国内对基于应变的管道设计研究较少,并主要对拉应变进行分析,缺乏对压应变的研究,同时现有的解析方法对跨斜滑断层管道应变问题无法求解。因此研究跨斜滑断层埋地管道的设计应变意义重大。为此,采用非线性有限元分析方法,建立了ABAQUS数值模型,基于应变设计对跨斜滑断层埋地管道反应进行了研究,分析了埋深、管道直径、壁厚、管道内压和土体压缩模量这5项参数对管道拉应变、压应变的影响。通过对中亚天然气管道D线工程实际工况的分析,利用MATLAB软件拟合获得了管道最大拉应变、压应变的回归公式。研究结果表明:(1)管道拉、压应变分布规律不同,管道拉应变随断层位移增大而增大,管道压应变随位移先增大而后减小;(2)工程中采用浅埋软土、小直径厚壁管道及低管压等措施均有利于管道对断层错动的抗震设防;(3)回归公式能为跨斜滑断层埋地管道工程的设计与安全评价提供参考。     

基于滑坡区域的不同土质埋地输气管道安全评价

滑坡是威胁埋地管道安全的地质灾害类型之一。随着管道建设的不断发展,管道不可避免的会穿越滑坡频发区域,为了保障管道安全,避免不必要的经济损失,有必要对滑坡作用下的管道进行安全评价。不同土质的滑坡土体对管道造成的影响不尽相同。结合工程实例,选择FLAC 3D有限差分软件,将不同滑坡土质下管道临近屈服强度时模拟得到的滑坡体位移及管道位移进行比较,研究不同滑坡体土质对管道可靠性的影响。结果表明:整个滑坡体的位移量大致沿滑动方向逐渐减小,最大值位于滑床后缘,其中,由于管道的存在,靠近管道上方的滑坡体合位移量相对较小;埋地管道的最大变形出现在管道穿越滑体的中间部位;滑坡土质为黏土情况下的埋地管道最为危险。     

海底管道穿越航道段不停输下卧技术

针对某项目海底管道与航道交叉段的埋深要求,分析对比常用的输送介质停输状态旁侧新建管道下卧及输送介质不停输管道原地下卧两种方法。结合附近海域已建管缆现状、航道区域水深、海床底质、管道参数等条件,对下卧及在位期应力及下卧期抗上浮稳定性进行分析评估,推荐采用海底管道不停输后挖沟下卧方案。结合后挖沟设备的下卧能力,综合考虑采用分步实施、分层开挖的方式对在役管道进行下卧,并对下卧施工关键参数进行分析,给出具体实施措施,为后续项目提供借鉴。     

大型油气管道水下穿越事故及其防护

管道水下穿越所通过的水域由于河床的变化而给管道的安全运行带来隐患。文章概要指出了大型油气管道水下穿越事故的主要原因，分析了水下穿越事故的主要特征，进而简述应采取的防护措施。