高压天然气管线在地质灾害下的失效分析

？天然气管道是连接气田和市场的纽带和桥梁,因此确保管线安全运行是至关重要的.我国油气资源丰富的西部地区,泥石流、沼泽化、冻融及河流侵蚀坍岸等地质灾害时有发生.为确保输气管线在设计、施工及使用期间的安全可靠,需要对管线系统进行可靠性分析,从而为工程设计、施工和管理提供理论依据.采用数值模拟方法,利用有限元软件abaqus模拟了地震、沼泽、泥石流、山体崩塌等地质灾害下有覆盖土层的钢制天然气输气管线,旨在提出确保管道安全的悬空跨度和埋置深度.模型考虑了管道与周围岩土的共同工作,分为悬空管道上有覆盖土层和完全裸露两种情况.计算给出了管道危险截面上的应力和位移分布,以及它们随管道参数埋深和悬空跨度变化曲线.并指出适当加大埋深有利于悬空段上部土壤形成压力拱桥,减少对管道的压力,从而避免管道发生失效破坏.对裸露管线,危险点多出现在悬空段起始处,而不是在跨中.