天然氣管道基礎下沉造成彎曲變形的風險分析

賈寶祥 石曉鵬 劉博寧 趙敏

摘要：天然氣管道在長期運行過程中由于架空部位的會受到地質因素的影響，導致管道出現彎曲變形，如果管道彎曲變形嚴重，很有可能導致管道發生開裂，造成天然氣泄漏現象，存在非常嚴重的安全隱患。天然氣泄漏不僅會發火災和爆炸事故，還有可能對周圍的自然環境造成嚴重影響，造成較大的經濟損失，對社會造成不良的影響。需要加強天然氣管道基礎下沉造成彎曲變形的風險研究，并提出相應的改進措施，從而有效提高天然氣管道的正常運行。

關鍵詞：天然氣管道;基礎下沉;風險分析

風險評價對于天然氣管理來講是一種非常重要的管理技術，一些發達國家已經通過該技術獲得了更多的經濟效益和社會效益，所以我國也應該借鑒國外現有的技術來研究和制定適合我國的天然氣長輸管道定量風險評價技術，以便能夠幫助我國的管道維護和管理，并且可以運用到新管道的設計和路線研究中去，對我國天然氣管道建設非常有幫助。天然氣管道在長期運行過程中受到外界因素的影響，可能會發生各種彎曲變形的現狀，如果不及時進行修整，很有可能導致天然氣管道發生破裂，從而造成嚴重的安全隱患。

1天然氣管道風險評價技術現狀

從上個世紀80年代，我國才開始建設天然氣管道，與此同時，很多專家才開始對天然氣的風險評價技術進行研究。相對于其他國家來講，我國的天然氣管道風險評價技術還不成熟，目前還處于發展階段。近年來，我國的相關部門開始大力研究和推廣風險評價技術。天然氣管道風險評價技術就是提前發現天然氣管道在運行過程中所出現的問題，從而提前制定相關解決措施，避免發生各種安全事故。目前，很多學者已經提出多種風險評價方法，例如故障樹分析法、專家評分指標法、模糊綜合評價法以及模擬仿真和概率法等。這些方法的使用，能夠及時找出天然氣管道在運行過程中所出現的問題，并且能夠找到天然氣管道，問題出現的原因，及時查到危險源的存在，能夠在一定程度上確保天然氣管道的正常運行。

另一方面，為了確保天然氣管道終端設施安全，很多研究學者還專門研究了不確定性分層風險評價方法，該方法的使用可以實現對天然氣管道終端設施的模糊評價。另外，相關學者還建立了破壞失效風險評價方法，用該方法可以對第三方破壞問題進行風險評價，分層模糊評價方法也可以對第三方破壞問題進行風險評價。天然氣管道風險評價方法遍布管道建設運行以及維護的各個階段，針對各種風險類型制定出不同的風險評價方案。目前，風險評價技術的發展能夠確保天然氣管道的正常運行。

2管道變形情況

提供準確的管道變形數據才能夠對管道的應力進行分析，因此在實際檢測過程中，需要利用水平以和精準儀對于管道的彎曲部分進行測量，主要是針對彎頭的焊接方向進行變形測量。管道架空部位的彎曲變形尤為嚴重，其主要的原因是由于地基下沉而造成的管道彎曲變形，因此需要針對該部位進行應力分析，通過建立管道模型，可以分析出管道架空部位與埋地部位的應力結果。

3天然氣管道彎曲變形的原因分析

由于管道所經過的區域較為復雜，在周圍環境因素的影響下，很有可能出現地質下沉的情況，在管道鋪設設計階段，對于地質下沉情況無法進行估計，因此在施工過程中無法按照相應的施工要求進行施工以及施工人員經驗不足是造成架空部位管道發生變形的主要原因。

如果管道的鋪設地帶為軟土地質，通過對土壤中的各種成分進行分析，可以發現軟土地質的基礎下沉最為嚴重，由于地基受到壓力的影響會發生基礎下沉，從而導致管道發生彎曲變形。

在地質發生沉降以后，埋地管道會同地址一起進行下沉，而由于架空支架在施工過程中進行了加固處理，管道在支架的約束下，并不會跟隨埋地管道一起下沉，因此加工款到受到低應力的影響，導致管道發生彎曲變形。

在施工過程中，工作人員并沒有按照相應的施工標準進行施工，或者監督管理人員經驗不足，導致施工質量達不到相應的標準，彈簧吊架限位插銷人為拔出，造成彈簧吊架無法真正發揮作用，會跟隨土壤發生沉降變形。

4天然氣管道基礎下沉的風險分析

天然氣管道發生彎曲變形會造成天然氣泄漏，對周圍的環境以及居民造成嚴重的危害，在社會產生不良影響。天然氣管道在長期使用后，由于基礎下沉而形成的彎曲變形會對管道的運行造成嚴重傷害，因此天然氣管道企業需要對影響管道的各種危險因素進行分析，對不同的風險值進行評估，目前，在風險分析中主要包含失效概率計算和失效后果計算。其中失效概率計算的方法主要有統計法和解析法，統計法主要是收集一些歷史性的失效數據進行風險分析，然后得出某種危險在以往中所發生的頻率，并且通過該數據得出頻率預測將來所發生的危險;解析法不能能夠很好的解釋天然氣管道的風險，所以解析法不能計算天然氣的失效概率，因此只能用統計法來計算天然氣的失效概率。

失效后果計算。當天然氣管道由于彎曲變形而導致泄漏和爆炸后所產生的后果可以利用事件樹來進行分析。天然氣出現泄漏首先要考慮的就是對人體的傷害，其次是對環境的危害。對人體的傷害又可分為短期傷害、長期傷害、死亡或者對人體表面的傷害，比如燒傷和呼吸問題。對環境的危害主要分為對大自然生態系統的危害，比如影響水資源，破壞地質環境和污染空氣等。因此天然氣管道企業在進行鋪設管道是應當對周圍的自然環境進行調查和分析，選擇合適的方法對天然氣管道進行鋪設，減少自然因素對天然氣管道的影響，確保天然氣管道能夠正常運行，并且采取合理的防護措施，增強天然氣管道的使用壽命。

5結束語

通過對我國天然氣長輸管道的特點分析管道風險因素，建立數據模型數據，分析管道由于基礎下沉而造成彎曲變形問題，調整天然氣長輸管道的管理措施，可以幫助管道公司更好的維護天然氣管道，并且可以預測各種因素對天然氣管道的影響，進而及時進行維護和修補，預防天然氣事故的發生。

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