大型天然气管网系统抗震可靠性分析

【作者】 刘武； 谷雪琴； 赫德明；

【机构】 西南石油大学储运研究所； 西南石油大学；

【摘要】 提出了大型天然气管网系统抗震可靠度计算的一般方法。以天然气管道所在工程场址,在设计基准期内可能遭受到的最大地震烈度 S 和管道设计时确定的设防烈度 I_d 作为地震荷载和管道结构抗力,基于管道结构可靠和失效两种状态,建立以地震反应破坏为特征的管道单元随机可靠度分析模型,用于天然气管道的震害预测。在同一地质破坏环境下,管道单元之间具有强烈的失效相关性,管道的抗震可靠度用断层破裂、砂土液化、滑移等地震地质灾害的发生概率来度量。为避免网络可靠度求解的 NP 难题,利用图论中的广度优先搜索技术,提出了判断多源多汇网络连通性算法,结合 Monte-Carlo 模拟,应用于超大规模天然气管网抗震可靠度计算,并依据结果,进行系统安全性分析和评价。该方法也可快速对震后管网系统运行状况进行评估,制定管网修复计划,减少次生灾害损失。以一个有35条管道、4个气源和3个用气点的天然气集输管网为例,给出了在震级上限为7级的强烈地震作用下,管网抗震可靠性计算的具体过程,并进行了管网系统的敏感度、关键重要度分析,找出了相应抗震薄弱环节。实例分析表明,本文提出的方法,简单有效,具有一定的实用性。更多还原