天然气管道基础下沉造成弯曲变形的风险分析

贾宝祥 石晓鹏 刘博宁 赵敏

摘要：天然气管道在长期运行过程中由于架空部位的会受到地质因素的影响，导致管道出现弯曲变形，如果管道弯曲变形严重，很有可能导致管道发生开裂，造成天然气泄漏现象，存在非常严重的安全隐患。天然气泄漏不仅会发火灾和爆炸事故，还有可能对周围的自然环境造成严重影响，造成较大的经济损失，对社会造成不良的影响。需要加强天然气管道基础下沉造成弯曲变形的风险研究，并提出相应的改进措施，从而有效提高天然气管道的正常运行。

关键词：天然气管道;基础下沉;风险分析

风险评价对于天然气管理来讲是一种非常重要的管理技术，一些发达国家已经通过该技术获得了更多的经济效益和社会效益，所以我国也应该借鉴国外现有的技术来研究和制定适合我国的天然气长输管道定量风险评价技术，以便能够帮助我国的管道维护和管理，并且可以运用到新管道的设计和路线研究中去，对我国天然气管道建设非常有帮助。天然气管道在长期运行过程中受到外界因素的影响，可能会发生各种弯曲变形的现状，如果不及时进行修整，很有可能导致天然气管道发生破裂，从而造成严重的安全隐患。

1天然气管道风险评价技术现状

从上个世纪80年代，我国才开始建设天然气管道，与此同时，很多专家才开始对天然气的风险评价技术进行研究。相对于其他国家来讲，我国的天然气管道风险评价技术还不成熟，目前还处于发展阶段。近年来，我国的相关部门开始大力研究和推广风险评价技术。天然气管道风险评价技术就是提前发现天然气管道在运行过程中所出现的问题，从而提前制定相关解决措施，避免发生各种安全事故。目前，很多学者已经提出多种风险评价方法，例如故障树分析法、专家评分指标法、模糊综合评价法以及模拟仿真和概率法等。这些方法的使用，能够及时找出天然气管道在运行过程中所出现的问题，并且能够找到天然气管道，问题出现的原因，及时查到危险源的存在，能够在一定程度上确保天然气管道的正常运行。

另一方面，为了确保天然气管道终端设施安全，很多研究学者还专门研究了不确定性分层风险评价方法，该方法的使用可以实现对天然气管道终端设施的模糊评价。另外，相关学者还建立了破坏失效风险评价方法，用该方法可以对第三方破坏问题进行风险评价，分层模糊评价方法也可以对第三方破坏问题进行风险评价。天然气管道风险评价方法遍布管道建设运行以及维护的各个阶段，针对各种风险类型制定出不同的风险评价方案。目前，风险评价技术的发展能够确保天然气管道的正常运行。

2管道变形情况

提供准确的管道变形数据才能够对管道的应力进行分析，因此在实际检测过程中，需要利用水平以和精准仪对于管道的弯曲部分进行测量，主要是针对弯头的焊接方向进行变形测量。管道架空部位的弯曲变形尤为严重，其主要的原因是由于地基下沉而造成的管道弯曲变形，因此需要针对该部位进行应力分析，通过建立管道模型，可以分析出管道架空部位与埋地部位的应力结果。

3天然气管道弯曲变形的原因分析

由于管道所经过的区域较为复杂，在周围环境因素的影响下，很有可能出现地质下沉的情况，在管道铺设设计阶段，对于地质下沉情况无法进行估计，因此在施工过程中无法按照相应的施工要求进行施工以及施工人员经验不足是造成架空部位管道发生变形的主要原因。

如果管道的铺设地带为软土地质，通过对土壤中的各种成分进行分析，可以发现软土地质的基础下沉最为严重，由于地基受到压力的影响会发生基础下沉，从而导致管道发生彎曲变形。

在地质发生沉降以后，埋地管道会同地址一起进行下沉，而由于架空支架在施工过程中进行了加固处理，管道在支架的约束下，并不会跟随埋地管道一起下沉，因此加工款到受到低应力的影响，导致管道发生弯曲变形。

在施工过程中，工作人员并没有按照相应的施工标准进行施工，或者监督管理人员经验不足，导致施工质量达不到相应的标准，弹簧吊架限位插销人为拔出，造成弹簧吊架无法真正发挥作用，会跟随土壤发生沉降变形。

4天然气管道基础下沉的风险分析

天然气管道发生弯曲变形会造成天然气泄漏，对周围的环境以及居民造成严重的危害，在社会产生不良影响。天然气管道在长期使用后，由于基础下沉而形成的弯曲变形会对管道的运行造成严重伤害，因此天然气管道企业需要对影响管道的各种危险因素进行分析，对不同的风险值进行评估，目前，在风险分析中主要包含失效概率计算和失效后果计算。其中失效概率计算的方法主要有统计法和解析法，统计法主要是收集一些历史性的失效数据进行风险分析，然后得出某种危险在以往中所发生的频率，并且通过该数据得出频率预测将来所发生的危险;解析法不能能够很好的解释天然气管道的风险，所以解析法不能计算天然气的失效概率，因此只能用统计法来计算天然气的失效概率。

失效后果计算。当天然气管道由于弯曲变形而导致泄漏和爆炸后所产生的后果可以利用事件树来进行分析。天然气出现泄漏首先要考虑的就是对人体的伤害，其次是对环境的危害。对人体的伤害又可分为短期伤害、长期伤害、死亡或者对人体表面的伤害，比如烧伤和呼吸问题。对环境的危害主要分为对大自然生态系统的危害，比如影响水资源，破坏地质环境和污染空气等。因此天然气管道企业在进行铺设管道是应当对周围的自然环境进行调查和分析，选择合适的方法对天然气管道进行铺设，减少自然因素对天然气管道的影响，确保天然气管道能够正常运行，并且采取合理的防护措施，增强天然气管道的使用寿命。

5结束语

通过对我国天然气长输管道的特点分析管道风险因素，建立数据模型数据，分析管道由于基础下沉而造成弯曲变形问题，调整天然气长输管道的管理措施，可以帮助管道公司更好的维护天然气管道，并且可以预测各种因素对天然气管道的影响，进而及时进行维护和修补，预防天然气事故的发生。

[1]李强，崔彦，郝伟，赵建锋，张海永.天然气管道风险分析[J].化工管理，2015（18）：58.

[2]蒋团徽，张悦.天然气管道风险分析及应急管理[J].全文版：工程技术，2016：49.

[3]张丽敏.石油天然气用管弯曲试验方法研究[J].天津冶金，2013（01）：25-26.