凍土區(qū)輸油管道服役性能研究與評價.pdf

1、本文針對中俄漠大線輸油管道工程，對其管道服役性能所面對的具體情況進行分析。通過現(xiàn)場調(diào)查，理論研究，數(shù)值模擬等方法，進行了凍土區(qū)輸油管道服役性能的分析與評價。取得了以下幾個方面的研究成果:
　　1.通過對漠大線現(xiàn)場監(jiān)測的溫度數(shù)據(jù)的分析，確定了埋地輸油管道對周圍凍土溫度的影響規(guī)律。基于溫度傳導基本原理，推導出用于描述管道周圍凍土溫度的分布函數(shù)。
　　2.結(jié)合有限元模擬計算，對凍土區(qū)輸油管道在管道——凍土長期作用下，對50年凍土溫

2、度的變化規(guī)律進行了預(yù)測研究。得到了不同凍土類型、保溫措施、管道埋深、輸油溫度下的凍土上限變化規(guī)律、管道周圍凍融圈變化規(guī)律。
　　3.研究建立新的凍土水熱耦合模型。針對自建模型編寫了Fortran語言計算程序，通過與室內(nèi)試驗進行對比，證明了模型的準確性。在保證計算準確性的基礎(chǔ)上，提出了自適應(yīng)時間步長計算方法。并通過程序模擬，分析了土體各個參數(shù)的不確定性對最終模擬結(jié)果的影響規(guī)律。應(yīng)用模型與計算程序?qū)艿馈獌鐾劣孟拢疅釄?、水熱力三?/p>

3、的變化進行了初步分析。
　　4.以彈性地基梁理論為基礎(chǔ)，對不同凍脹帶長度、凍脹幅度下，管道所受的應(yīng)力和變形規(guī)律進行研究。提出了2種適用于工程的可行的基于管道受力的服役性能評價方法，并進行了比較。
　　5.綜合分析影響凍土區(qū)輸油管道服役性能的各個因素，提出了基于層次分析法的凍土區(qū)埋地管道服役性能評價模型，對多年凍土區(qū)輸油管道的服役性能可靠度進行評價計算。充分考慮了影響凍土區(qū)輸油管道服役性能的各個因素之間相互關(guān)系，不僅可以定性評