摘要：【目的】滑坡是目前造成管道失效事故的主要地质灾害类型之一,滑坡区管道运行状态监测是亟需解决的难题。【方法】提出了一种基于SBAS-In SAR遥感技术的管道上方地表位移测量方法,实现了公里级范围管道地表位移毫米级高精度监测。基于管道中心线空间坐标数据以及管道几何特征数据,结合三次样条插值算法,提出了管道三维空间路由的重构方法。考虑管道真实路由与温度、压力等工艺载荷条件,采用空间管单元与非线性管土单元建立管道应力分析有限元模型,以遥感感知滑坡位移为准确边界条件,提出了滑坡段管道应力状态计算方法。【结果】通过陕京三线良乡—西沙屯某高风险滑坡区管段2021—2022年的应用实践表明,该计算方法得到的管道应力结果与分布式应变片监测结果最大相对误差不超过16%,经评估,该段管道目前处于安全状态。【结论】该方法结合了SBAS-In SAR技术与有限元分析方法,能够准确计算滑坡段管道的应力分布情况,可以有效实现滑坡段管道应力状态的空间重构与安全评价,对于提高滑坡段管道的安全性和可靠性具有指导意义,对于其他类似工程的监测和设计也具有参考价值,同时为未来地质灾害段管道安全状态的数字孪生体构建提供了技术基础。

摘要：随着数字化技术的飞速发展,教育领域正经历着一场前所未有的变革。教材建设的数字化转型将更好地提高工科专业课程的教学质量,进一步满足学生的学习需求。文章着眼于中国石油大学(北京)的油气储运工程国家级一流专业建设,从专业课中对于有限元分析技术的高效学习出发,探讨了数字化教材在章节设置、内容选取、案例与课程的联系。阐述了中国石油大学(北京)油气储运工程线上线下教学等方面的实践和优势。通过加强数字化教材的建设,以工程应用为导向,旨在为学生提供一个更加便捷、高效的学习平台,培养学生在实际工作中应用所学知识的能力,从而为油气储运行业的发展作出贡献。

摘要：油气管道是国家能源安全的生命线。在能源安全新战略、交通强国战略、“碳达峰、碳中和”目标和数字化战略等多重背景下,传统管道运输系统已经无法全面满足国家重大战略需求,迫切需要构建新型的现代管道运输系统。文章回顾了管道运输系统的发展历程,经过70余年发展,中国管道运输工业从“自力更生、艰苦创业”中走来,经过“引进技术、提升水平”的不懈进取,实现“自主创新、跨越发展”,奠定了世界管道运输大国地位,形成了具有中国特色的管道工程建设与运行技术体系,核心技术总体自主可控,为现代管道运输系统构建与发展创造了技术条件。文章面向国家战略需求,提出了现代管道运输系统平安、绿色、智能、融合、开放的特征与内涵,并对现代管道运输系统发展趋势及关键技术进行了深入分析与重点任务设计,以期提出新形势下构建现代管道运输系统的中国方案。

摘要：为了研究碳纤维复合材料(CFRP)对逆断层作用下埋地管道力学响应行为的影响,基于ABAQUS建立了三维逆断层作用下碳纤维预增强埋地管道数值仿真模型。采用基于应变的评价准则,研究了不同CFRP缠裹厚度、长度和角度对管道力学响应行为的影响。研究结果表明:对于无CFRP缠裹管道,随着断层位移的增加,上盘处管道率先发生应变突变,但变化程度低于下盘处管道;缠裹10 mm厚的CFRP就能够较大程度地增强管道抵抗断层位移的能力,降低管道轴向应变值;缠裹长度对管道屈曲位置有较大影响,缠裹角度对屈曲位置影响较小,但较小的缠裹角度更有利于增加管道抵抗断层位移的能力;在实际穿越断层的油气管道工程中,可以在断层面附近处的管道缠裹CFRP,缠裹厚度可取20 mm,缠裹长度在断层面两端宜大于20 m,缠裹角度取较小值15°。所得结果可为工程设计及现场施工提供参考。

摘要：全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措。其本质在于将思政教育融入到教育教学的方方面面,通过显性教育和隐形教育相结合,形成协同效应,实现育德和育才的同步提升,全面提高人才培养质量。文章以油气储运工程专业核心课程——油气储运设施强度设计与安全管理为例,论述专业课程的思政元素挖掘和思政教学改革。通过加强教材教案建设,转变教学和考核方式,实现“油气管道发展史”与专业知识的有机融合,帮助学生巩固课程知识,建立起专业荣誉感、专业归属感和时代使命感,激发学生科技报国信念,让学生不仅“学有所知”,更要“学有所用”“学有所成”,更快地具备国家需要的精益求精的大国工匠精神。

摘要：根据基于应变与基于可靠性的两种管道设计新方法的工程需要,对我国油气管道面临的断层、采空、冻土、滑坡等常见地质灾害类型及其土壤位移模式进行了分类总结。以断层作用下管道设计应变计算的有限元分析力学模型及设计应变经验公式为基础,将其推广到采空、冻土、滑坡等其他地质灾害类型的研究中,提出简化的管道地质灾害综合位移模型及管道设计应变计算模型,模型将地质灾害位移类比为水平面和垂直面内的断层位移形式,从而衍生出其他地质灾害形式管道应变计算方法。该方法计算精度高、效率高、适用性广,特别是满足了多种地质灾害作用下油气管道可靠性的设计需要。

摘要：综述直埋热水管道强度设计理论及研究进展,总结分析直埋热水管道热屈曲、大管径直埋热水管道失效准则、时变温压荷载(时变性温度、压力荷载)作用下大管径直埋热水管道疲劳寿命等方面的研究成果与不足,对开展直埋热水管道强度设计理论研究的必要性和发展方向进行阐述与展望。

摘要：走滑断层是埋地管道常见的地质灾害。断层引发的地面位移往往使管道变形过大而失效,开展断层区管道可靠性分析对管道的安全评估具有重要意义。为此,基于非线性有限元软件ABAQUS建立穿越走滑断层的X80钢管道有限元模型,计算管道几何尺寸、地表位移、内压以及土壤类型等多因素影响下管道的设计应变,形成工程中管道设计应变的有限元数据,基于该数据库创建了BP双隐层神经网络的设计应变预测模型,建立了基于应变准则的极限状态方程,结合MC(Monte Carlo)法,开展了走滑断层区X80管道的可靠性计算,并进行了管道可靠性的影响因素分析。BP-MC方法计算结果准确,运行时间成本低,适用于断层作用下管道的可靠性分析。

摘要：埋地高强钢管道是油气长距离输送的主要方式,而地震造成的断层位移错动严重威胁管道的安全运行。建立了埋地X80高强钢管道在逆断层作用下的有限元模型,采用弯管与管单元模拟管道,非线性土弹簧模拟管土相互作用。考虑了管材、管土、几何大变形造成的非线性,模型采用非线性稳定算法,保证了求解的收敛性。依据西气东输二线工程参数,详细分析了逆断层作用下管道的两种屈曲失效形式,即梁式整体屈曲失效与壳式局部失稳失效。同时,讨论了断层倾角、管道壁厚及埋深对管道屈曲失效形式的影响。研究成果对穿越断层管道的设计与安全评价有一定的指导意义。

摘要：环焊接头结构完整性在很大程度上决定了高钢级管道能否安全运行。从焊缝金属强韧性指标设计方法、国内外管道工程设计标准中的强韧性验收指标、焊缝金属强韧性测试方法 3个方面总结了目前国内外关于焊缝金属强韧性指标的研究及工程应用现状。从断裂韧性的裂尖拘束效应、管道环焊接头断裂行为的数值模拟方法、裂纹驱动力评价技术、失效评估图评价技术、管道环焊接头应变承载能力预测方法、全尺寸管道环焊接头断裂试验等方面探讨了适用性评价技术涉及的关键问题及其研究进展。提出了当前高钢级管道环焊接头力学性能与适用性评价研究中存在的问题及尚待深入研究的方向,以期为提高高钢级管道环焊接头的本质安全水平提供理论支撑与技术支持。