为了使多年冻土区管道在可控的风险范围内运行,为管道监测与维护重点提供科学指导,引入不确定层次分析法和三角模糊数用于穿越冻土区管道的定量风险评价。首先,充分考虑影响多年冻土区管道稳定的关键因素建立多层次指标评价体系;其次,利用不确定层次分析法,应用区间数确定权重,采用专家评分与三角模糊数相结合的方法,将基本事件模糊评价具体化,通过模糊数学相关运算求出单因素评价集;最后,通过多因素最优决策数学模型选择与数学处理求出管道运行的具体风险数值。
在多年冻土地带铺设油气管道,是国际能源战略发展的必然,但由于冻土具有冻胀和融沉特性,因此,选用合适的管道设计方法保证管道安全运行一直是一大研究热点。通过对多年冻土区管道所承受载荷类型的分析,论证了采用基于应变的管道设计方法的合理性,并着重对拉伸应变极限和压缩应变极限的确定方法进行了探讨,指出在实际设计中,应该选用相对宽松的压缩应变极限值和严格的拉伸应变极限值。
随着高寒和多年冻土区油气资源开发的步伐逐步加快,建设与运营多年冻土区管道是必然的选择,但多年冻土区管道不同于温暖地区的管道,其特殊的环境引发了管道选线、敷设方法、冻土层保护、边坡设计等一系列问题。在吸取国内外多年冻土区修建油气管道的成功经验基础上,以减少或消除冻胀和融沉对管道的影响为目标,综合归纳出了多年冻土区管道的四项关键技术,即管-土作用、管-土热扰动、监控技术和设计技术。