[发明专利]一种评估管道周边堆载体应力影响的方法

说明书

本发明公开了一种评估管道周边堆载体应力影响的方法，属于储运工程技术领域。该方法包括一种在堆载作用下管道中产生的最大附加应力的计算公式，可通过获取管道埋深、土壤类型、堆土间距及堆土规模等参数来直接计算得到埋地管道的受力大小，进而结合堆载作用下管道内的允许附加应力，对管道的安全性进行评价。本发明实施例能够明确管道在复杂堆土情况下的受力情况，为日常巡护人员提供快速评估管道周边堆土应力影响的方法，进而在第一时间采取安全控制措施来保护管道安全平稳运行。

技术领域

本发明涉及储运工程技术领域，特别涉及一种评估管道周边堆载体应力影响的方法。

背景技术

随着中国经济的飞速发展，各类行业对能源的需求量与日俱增，油气管道建设逐渐步入高峰期，同时经济的发展带动了城市建设高速扩张，油气管道安全与各类施工项目的建设开发的矛盾日益突出。作为油气管道管理运营企业，一方面要保证管道的安全平稳运行以为经济发展提供能源，一方面要避免管道出现泄漏、爆炸等事故影响周边民众的生命、财产安全。

管道周边堆土对管道的作用力受到堆土的方量、管道的埋深、周边的土质多种因素影响，稍有不慎便会给管道的平稳运行带来风险。一旦出现管道外的堆土荷载过大的情况，会使地基软土体产生侧向变形从而挤压地下建(构)筑物结构产生不均匀沉降及倾斜，使管道受到压、拉、扭等复杂的力学影响，对管道结构的安全性造成重要影响。

目前根据《中华人民共和国石油天然气管道保护法》第三十条规定，在管道线路中心线两侧各五米地域范围内，禁止下列危害管道安全的行为：取土、采石、用火、堆放重物、排放腐蚀性物质、使用机械工具进行挖掘施工。该保护法对管道周边5米的内堆土行为处置进行了明确的规定，但是对在5米以外的堆土行为没有明确的法规进行规范。由于缺乏相应法规的支持，目前的现场管理主要靠巡护人员的经验判断堆土对埋地管道的应力影响，具有不确定性。因此，提供一种方法对管道周边堆载体应力影响进行准确判断具有重要的意义。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种评估管道周边堆载体应力影响的方法。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种评估管道周边堆载体应力影响的方法，所述方法包括：

步骤一：获取堆载体距埋地管道的距离L、堆载体的高度h、埋地管道的埋深d、地基土体泊松比μ、地基土体粘聚力c、地基土体内摩擦角以及堆载作用下埋地管道内的允许附加应力σ_e；

步骤二：根据公式：

计算得到堆载作用下输气管道中产生的最大附加应力σ_f；

步骤三：根据公式k＝σ_f/0.9σ_e，计算得到安全性系数k；

步骤四：根据所述安全性系数k和埋地管道安全性评价标准，评估所述埋地管道的安全性。

优选地，所述埋地管道安全性评价标准为：

当k0.95时，所述埋地输气管道处于安全状态；

当0.95≤k＜1时，所述埋地输气管道处于临界状态；

当k≥1时，所述埋地输气管道处于不安全状态。

优选地，所述堆载体距埋地管道的距离L为所述堆载体与所述埋地管道间的水平最近距离。

优选地，所述堆载体的高度h为所述堆载体距离水平面的垂直最高高度。

进一步地，获取所述地基土体泊松比μ、所述地基土体粘聚力c和所述地基土体内摩擦角包括：

根据所述埋地管道所处的地貌位置确定地基土类型；