本文選題：燃?xì)釶E管道 + 挖掘載荷��； 參考：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著我國(guó)對(duì)天然氣等清潔能源的需求逐漸增大,城鎮(zhèn)燃?xì)馐聵I(yè)進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期,城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的建設(shè)不斷加快。在燃?xì)夤艿拦こ讨?由于聚乙烯(Polyethylene,以下簡(jiǎn)稱(chēng)PE)管的優(yōu)良特性,已得到廣泛的應(yīng)用。但隨著城市擴(kuò)張步伐的加快,各類(lèi)挖掘施工增多,挖掘施工導(dǎo)致的燃?xì)釶E管道泄漏事故頻繁發(fā)生,因此需要提高對(duì)燃?xì)釶E管道第三方挖掘施工損傷的重視度。為解決對(duì)PE管道評(píng)價(jià)研究的相對(duì)欠缺,豐富城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的技術(shù)手段,本文針對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)釶E管道第三方挖掘施工損傷開(kāi)展了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析管道所受外載荷,結(jié)合PE管道變形、應(yīng)力、應(yīng)變?nèi)齻�(gè)力學(xué)特征,建立力學(xué)模型;研究PE管道的力學(xué)損傷機(jī)理,從微觀結(jié)構(gòu)的角度分析管道破壞的原因;依據(jù)PE管道的三個(gè)力學(xué)特征,制定在挖掘載荷作用下的失效準(zhǔn)則。(2)根據(jù)工程實(shí)際,運(yùn)用ABAQUS有限元軟件建立模型,從挖掘機(jī)斗齒直接作用于管道和未直接作用于管道兩方面進(jìn)行模擬,分析PE管道的動(dòng)力響應(yīng)、力學(xué)特征以及各參數(shù)變化對(duì)管道受力的影響。(3)引入易損性理論,結(jié)合致災(zāi)事件的危險(xiǎn)性和受災(zāi)物體的易損性得到PE管道的失效概率�；�"人-機(jī)-環(huán)境-管理"系統(tǒng)建立危險(xiǎn)因素體系,以專(zhuān)家評(píng)判為基礎(chǔ)得到事件的危險(xiǎn)概率;根據(jù)有限元軟件的模擬結(jié)果和PE管道特性,確定易損函數(shù),采用結(jié)構(gòu)可靠度分析方法計(jì)算易損概率;結(jié)合危險(xiǎn)概率與易損概率,最終得到管道的失效概率。(4)研究管道的泄漏模型與氣體的擴(kuò)散模型,確定發(fā)生各類(lèi)事故后果的經(jīng)驗(yàn)概率,建立噴射火、球火、閃火和蒸氣云爆炸的計(jì)算模型,制定了熱福射與沖擊波超壓的傷害破壞準(zhǔn)則,并依據(jù)傷害破壞準(zhǔn)則確定了事故后果的危害面積、死亡人數(shù)和經(jīng)濟(jì)損失。(5)引入ALARP原則,并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣,對(duì)失效概率和失效后果進(jìn)行等級(jí)劃分,確定燃?xì)釶E管道挖掘施工損傷的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。運(yùn)用本文建立的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)實(shí)際案例進(jìn)行評(píng)價(jià),所得結(jié)果與實(shí)際情況相符,本文的研究成果能夠?yàn)槲覈?guó)燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)與完整性管理提供一定的技術(shù)支持。
[Abstract]:With the increasing demand for clean energy such as natural gas in China, the urban gas industry has entered a period of vigorous development, and the construction of urban gas pipeline network is accelerating. In the gas pipeline project, due to the excellent characteristics of polyethylene (Polyethylene, hereinafter referred to as PE) pipe, it has been widely used. With the increase of class excavation construction and the frequent occurrence of gas PE pipeline leakage caused by excavation construction, it is necessary to raise the attention to the third party mining damage of gas PE pipeline. In order to solve the relative lack of research on the evaluation of PE pipeline, the technology means to enrich the risk evaluation of urban gas pipeline is enriched. This paper aims at the third party of the urban gas pipeline of urban gas. The main research contents are as follows: (1) analyzing the external load of the pipe, combining the three mechanical characteristics of PE pipeline deformation, stress and strain, establishing the mechanical model, studying the mechanism of the mechanical damage of the PE pipe, analyzing the cause of the damage of the pipe from the angle of the microstructure, and according to the three mechanics of the PE pipe. Characteristics, the failure criterion under the action of excavating load is formulated. (2) according to the engineering practice, the ABAQUS finite element software is used to establish the model. The dynamic response of the PE pipe, the mechanical characteristics and the influence of the change of each parameter on the force of the pipe are analyzed. (3) the effect of the change of the parameters and the change of each parameter on the force of the pipe. Into the vulnerability theory, the failure probability of the PE pipeline is obtained by combining the hazard of disaster causing events and the vulnerability of the affected objects. Based on the "human machine environment management" system, the risk factor system is established, and the risk probability of the event is obtained based on the expert evaluation. The vulnerability function is determined according to the simulation results of the finite element software and the characteristics of the PE pipeline. The structural reliability analysis method is used to calculate the vulnerability probability, and the failure probability of the pipeline is finally obtained by combining the risk probability and the vulnerability probability. (4) to study the leakage model of the pipeline and the diffusion model of the gas, to determine the experience probability of all kinds of accidents, and to establish the calculation model of the explosion of the spray fire, the ball fire, the flash fire and the vapor cloud. The damage damage criterion of shock wave overpressure is determined, and the damage area, death toll and economic loss are determined according to the damage failure criterion. (5) introducing the ALARP principle, combining the risk matrix, grading the failure probability and failure consequence, determining the risk grade of the construction damage of the gas PE pipeline, and using the wind established in this paper. The risk evaluation model evaluates the actual case, and the results are in conformity with the actual situation. The research results of this paper can provide some technical support for the risk evaluation technology and integrity management of gas pipeline in our country.

【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TU996.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1855979