简述管道的重要作用,介绍我国及陕西省天然气管线的发展现状。并引用相关的国家规范,对传统设计计算理论及管道的缺陷评定方法作简要说明。 1999年的山洪爆发造成靖西天然气管道通过洛河段断裂。为了找出引起管道断裂的原因,考察管道的受力状况,运用传统设计计算理论对管道进行重新计算,运用管跨振动的安全可靠性评估方法对管道的安全可靠性进行分析;提出三种长输天然气管道在穿越河流时的设计方法,并加以比较,最后得到最佳解决方案。 主要运用概率论断裂力学理论对管道的安全可靠性进行分析,在评定参数中增加了不确定性的随机因素,其中涉及到随机数学,包括概率论、数理统计、随机过程等。从设计者的角度出发,分析设计时的各种参数,对天然气管道穿越河流时的状况作详尽的分析。由于水流的作用,管道在河底形成管跨,将管跨简化为两端固定的梁,分析管道的受力状况,应用材料力学、断裂力学的方法,从理论上分析出断裂原因。考察当时的地形,水流状况。分析管道所受的静应力、动应力,并分析由此而引起的管跨的振动,对管跨振动的屈服失效作安全评估。借鉴了国内外相关研究的成功经验,对本部分管道做详尽计算,用解析的方法得出管道失效的具体参数。最后提出长输天然气管道在穿越河流时应注意的问题。