论文部分内容阅读
随着泵站规模的逐渐增大,泵站出水管道的安全问题日益受到重视。压力管道作为泵站出水管道靠近泵房,一旦压力管道发生事故,导致泵站无法正常运行,甚至对泵站工作人员的人身安全造成严重威胁。因此对泵站出水管道风险研究势在必行。本文结合新疆某工程泵站出水管道,分析和讨论了泵站出水管道的风险来源以及影响压力管道风险的来源;介绍了几种常用的风险计算方法;同时利用特征线方程,结合MATLAB软件编制程序,对比了安装箱式双向调压塔后和无调压措施下的输水管道出水口的水锤压力水头变化及管道中内水压力水头包络,得到本工程中安装箱式双向调压塔对减小水锤峰值及波动范围具有很好的效果,且在断面15上风险减小了13倍,证明本文工程中箱式双向调压塔可作为减小风险的有效措施。结合新疆某工程泵站出水管道,考虑内水压力、水锤压力、钢材强度、焊缝系数、围岩承载率的不确定性,利用现有规范建立钢管段功能函数;利用ABQUS软件,考虑预应力钢丝等效为荷载作用于混凝土,得到PCCP管段所受环向应力,用强度应力模型建立PCCP管强度功能函数。确定组成功能函数的各变量概率分布、均值及标准差,基于MATLAB编程的蒙特卡罗法模拟各不确定因素对风险值的影响。对比各不确定因素对风险值的影响,说明对管道水锤进行风险计算时水锤压力、内水压力必须作为不确定变量,钢管材料参数和土压力可作为确定性变量考虑。考虑水锤压力、内水压力、土压力作为主要荷载的各断面的风险值,得到风险值最大出现于钢管与PCCP接口处即断面15处,风险达0.0171。并对比了考虑水锤压力和PCCP抗拉强度不确定性和不考虑不确定性的风险值,不考虑水锤压力和PCCP抗拉强度不确定性的风险计算值偏低,可能造成设计保守,容易造成事故的发生。