本文關(guān)鍵詞：基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的水平定向鉆穿越施工風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究

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【摘要】：油氣長輸管道的建設(shè)距離長,途徑地形和環(huán)境復(fù)雜多變,不可避免的要通過公路、鐵路、河流等障礙物,跨越或穿越施工可以解決這一難題。水平定向鉆穿越施工是一種非開挖的施工方法。由于其具有適應(yīng)性強(qiáng),鋪管精度高,環(huán)境影響小,可保證埋深,有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,能穿越河流、公路或障礙物等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于油氣管道穿越施工中。但水平定向鉆穿越施工的整個(gè)過程中,受地質(zhì)和環(huán)境條件限制較大,泥漿性能控制較困難,對鉆具等設(shè)備的依賴性強(qiáng),鉆進(jìn)與回拖過程的不可見性等均增加了施工風(fēng)險(xiǎn),因此有必要對水平定向鉆穿越施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究。為了客觀實(shí)際地評價(jià)油氣管道水平定向鉆穿越施工的風(fēng)險(xiǎn),本文提出基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和力學(xué)分析的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法。針對水平定向鉆穿越施工的特點(diǎn),將施工過程劃分為8個(gè)階段,用魚刺圖進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí),從而理清因素間的邏輯關(guān)系。由于水平定向鉆穿越施工過程中影響因素眾多的特點(diǎn),提出采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的方法來分析施工的失效可能性并確定失效可能性等級(jí)。采用ABAQUS有限元軟件建立水平定向鉆穿越施工回拖過程的力學(xué)模型,對特征影響因素進(jìn)行定量化分析,其中包括工程設(shè)計(jì)參數(shù)、施工工藝參數(shù)和穿越地層地質(zhì)參數(shù)。綜合人員傷亡、工程成本增加和環(huán)境影響損失三方面影響,通過物元可拓法得出水平定向鉆穿越施工失效后果等級(jí)。最終,根據(jù)失效可能性等級(jí)和失效后果等級(jí)建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣,得到水平定向鉆穿越施工的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。同時(shí),為了降低水平定向鉆穿越施工各施工階段風(fēng)險(xiǎn),本文對水平定向鉆穿越施工風(fēng)險(xiǎn)控制方法進(jìn)行了初步研究。針對水平定向鉆穿越施工提出了風(fēng)險(xiǎn)緩解措施,從而使水平定向鉆穿越施工階段滿足風(fēng)險(xiǎn)可接受準(zhǔn)則,確保施工的安全進(jìn)行。
【關(guān)鍵詞】：水平定向鉆 風(fēng)險(xiǎn)評價(jià) 魚刺圖 ABAQUS 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)
【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】：2016
【分類號(hào)】：TE973.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究背景8
• 1.2 研究目的及意義8
• 1.3 研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10
• 1.4 論文研究內(nèi)容方法與技術(shù)路線10-13
• 1.4.1 研究內(nèi)容11
• 1.4.2 研究方法11
• 1.4.3 技術(shù)路線11-13
• 第2章 油氣管道水平定向鉆穿越施工風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)13-23
• 2.1 水平定向鉆穿越施工技術(shù)概述13-16
• 2.2 水平定向鉆穿越施工典型事故分析16-17
• 2.3 風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)方法簡介17-18
• 2.4 水平定向鉆穿越施工風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)18-22
• 2.4.1 施工準(zhǔn)備階段風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)18-19
• 2.4.2 鉆導(dǎo)向孔階段風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)19
• 2.4.3 組對焊接階段風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)19-20
• 2.4.4 補(bǔ)口補(bǔ)傷階段風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)20
• 2.4.5 擴(kuò)孔階段風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)20-21
• 2.4.6 管道回拖階段風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)21
• 2.4.7 清掃試壓干燥階段風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)21-22
• 2.4.8 竣工驗(yàn)收階段風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 水平定向鉆管道回拖仿真研究23-43
• 3.1 回拖力的計(jì)算23-27
• 3.1.1 孔外管道自重引起的阻力23-24
• 3.1.2 孔內(nèi)管道通過直線段引起的阻力24
• 3.1.3 管道通過彎曲段的阻力24-26
• 3.1.4 泥漿拖曳阻力26-27
• 3.2 ABAQUS簡介27
• 3.3 ABAQUS基本分析步驟27-30
• 3.3.1 幾何模型建立27
• 3.3.2 材料模型建立27-29
• 3.3.3 分析步及接觸屬性設(shè)置29
• 3.3.4 邊界條件的定義與網(wǎng)格劃分29-30
• 3.4 管道應(yīng)力分析30-33
• 3.5 特征影響因素分析33-42
• 3.5.0 工程設(shè)計(jì)參數(shù)的影響33-37
• 3.5.1 施工工藝參數(shù)的影響37-39
• 3.5.2 穿越地層地質(zhì)參數(shù)的影響39-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 水平定向鉆穿越施工風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法研究43-53
• 4.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)簡介及構(gòu)建方法43
• 4.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定43-46
• 4.2.1 先驗(yàn)概率確定方法44-45
• 4.2.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)概率分布確定方法45-46
• 4.2.3 GeNIe概率推理46
• 4.2.4 后驗(yàn)概率確定方法46
• 4.3 失效可能性評價(jià)方法46-47
• 4.4 失效可能性等級(jí)劃分47-48
• 4.5 失效后果評價(jià)方法48-52
• 4.5.1 失效后果指標(biāo)體系48-49
• 4.5.2 指標(biāo)權(quán)重的確定方法49-51
• 4.5.3 物元可拓模型的建立51-52
• 4.5.4 失效后果等級(jí)劃分52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 定向鉆穿越施工風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型及指標(biāo)體系研究53-71
• 5.1 水平定向鉆穿越施工風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型的建立53
• 5.2 水平定向鉆穿越施工失效可能性指標(biāo)評價(jià)體系53-68
• 5.2.1 施工準(zhǔn)備階段失效可能性指標(biāo)體系54-56
• 5.2.2 鉆導(dǎo)向孔階段失效可能性指標(biāo)體系56-58
• 5.2.3 組對焊接階段失效可能性指標(biāo)體系58-61
• 5.2.4 補(bǔ)口補(bǔ)傷階段失效可能性指標(biāo)體系61-62
• 5.2.5 擴(kuò)孔階段失效可能性指標(biāo)體系62-63
• 5.2.6 管道回拖階段失效可能性指標(biāo)體系63-65
• 5.2.7 清掃試壓干燥階段失效可能性指標(biāo)體系65-67
• 5.2.8 竣工驗(yàn)收階段失效可能性指標(biāo)體系67-68
• 5.3 特征影響因素評分68-69
• 5.4 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 第6章 水平定向鉆穿越施工風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)實(shí)例71-81
• 6.1 施工項(xiàng)目概況71-72
• 6.2 渠江定向鉆穿越施工失效可能性評價(jià)72-77
• 6.2.1 評價(jià)指標(biāo)先驗(yàn)概率計(jì)算72-74
• 6.2.2 各階段失效概率計(jì)算(GeNIe概率推理)74-76
• 6.2.3 渠江定向鉆穿越施工失效可能性等級(jí)76
• 6.2.4 最大致因鏈確定76-77
• 6.3 渠江定向鉆穿越施工失效后果評價(jià)77-80
• 6.3.1 權(quán)重的確定77-78
• 6.3.2 物元可拓評價(jià)78-80
• 6.3.3 渠江定向鉆穿越施工失效后果等級(jí)80
• 6.4 渠江定向鉆穿越施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定80
• 6.5 本章小結(jié)80-81
• 第7章 風(fēng)險(xiǎn)緩解措施81-85
• 7.1 風(fēng)險(xiǎn)可接受性準(zhǔn)則81
• 7.2 ALARP原則81-82
• 7.3 風(fēng)險(xiǎn)緩解措施82-84
• 7.4 本章小結(jié)84-85
• 第8章 結(jié)論與展望85-87
• 8.1 結(jié)論85
• 8.2 展望85-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-93
• 附錄A 特征影響因素下管道的最大Mises應(yīng)力云圖93-100
• 附錄B 各施工階段現(xiàn)場調(diào)查表100-107
• 附錄C 各施工階段指標(biāo)分值及先驗(yàn)概率值107-110
• 附錄D 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)概率推理圖110-113
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果113

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