埋地油气管道抗震装置及埋地油气管道系统制造方法及图纸

技术编号:18365667 阅读:54 留言:0更新日期:2018-07-05 04:51
本发明专利技术提供一种埋地油气管道抗震装置及埋地油气管道系统。其中,埋地油气管道抗震装置,包括:土堤和涵洞;土堤沿第一预设方向延伸,且土堤上形成有用于与油气管道形状相配合的通孔;通孔也沿第一预设方向延伸;涵洞罩设在土堤外,且土堤与涵洞之间具有间隙。本发明专利技术还提供一种埋地油气管道系统,包括埋地油气管道抗震装置、管沟以及油气管道;埋地油气管道抗震装置设置在管沟内,油气管道位于通孔内。本发明专利技术提供的埋地油气管道抗震装置及埋地油气管道系统,当断层处土壤发生移动时,涵洞可以抵抗由土壤产生的部分振动及变形力,从而保护内部的土堤位置不发生变化,以消除断层活动对油气管道的影响,提高断层处油气管道的抗震能力。

Buried oil and gas pipeline aseismic device and buried oil and gas pipeline system

The invention provides an anti-seismic device for buried oil and gas pipelines and a buried oil and gas pipeline system. Among them, the buried oil and gas pipeline aseismatic device includes the soil embankment and the culvert, the earth embankment extends along the first preset direction, and the earth embankment is formed to be used to match the shape of the oil and gas pipeline; the through hole extends along the first preset direction; the culvert cover is located outside the embankment, and the soil dike and the culvert hole have gaps. The invention also provides a buried oil and gas pipeline system, including buried oil and gas pipeline aseismic device, pipe ditch and oil and gas pipeline, and the buried oil and gas pipeline anti-seismic device is set in the pipe ditch, and the oil and gas pipeline is located in the through hole. The buried oil and gas pipeline aseismatic device and buried oil and gas pipeline system provided by this invention can resist the vibration and deformation force produced by the soil when the soil moves at the fault, thus protecting the internal embankment position without change, so as to eliminate the influence of fault activity on the oil and gas pipeline and improve the oil and gas at the fault. The aseismic ability of the pipe.

【技术实现步骤摘要】
埋地油气管道抗震装置及埋地油气管道系统
本专利技术涉及长输油气管道建设
,尤其涉及一种用于穿越断层的埋地油气管道抗震装置及埋地油气管道系统。
技术介绍
石油与天然气作为国家战略能源,其产区大多集中在西北、西南以及东北地区,而油气消费市场主要集中在东部沿海地带,为了实现油气生产和消费的平衡,需要通过油气管道将油气从西部产地运输到东部消费地区。但是由于我国东西跨度较大,运输管线需跨越多个省市和地区,油气管道不可避免地要穿越断层,当断层活动时,油气管道会在断层引起的土壤位移作用下产生径向的振动变形,容易导致油气管道的破坏。因此,如何提升油气管道在断层处的抗震能力逐渐成为研究的热点。现有技术中,一般通过增加油气管道的壁厚来提升油气管道的抗震性能,即通过有限元计算的结果,可参数化分析出油气管道本体参数、油气管道工作载荷参数、油气管道敷设参数以及土弹簧特性参数对油气管道设计应变的影响规律。在设计许可的范围内选择最大设计壁厚来加工油气管道,以提高油气管道的截面惯性矩和截面积,从而提高油气管道的抗弯刚度和抗拉或者抗压刚度,进而提高油气管道的抗震性能。但是,由于壁厚的增加必定会增加管材的用量,导致油气管道的制造成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种埋地油气管道抗震装置及埋地油气管道系统,以克服现有技术中断层处的油气管道抗震性能较差的问题。本专利技术提供一种埋地油气管道抗震装置,包括:土堤和涵洞;所述土堤沿第一预设方向延伸,且所述土堤上形成有用于与所述油气管道形状相配合的通孔;所述通孔也沿所述第一预设方向延伸,且所述通孔的直径与所述油气管道的直径相等;所述涵洞罩设在所述土堤外,且所述土堤与所述涵洞之间具有间隙。如上所述的埋地油气管道抗震装置,其中,所述涵洞包括顶壁以及两个相对设置的侧壁,所述侧壁的顶端与所述顶壁固定连接,所述侧壁的底端用于与管沟接触;且所述顶壁与所述侧壁共同围成用于容纳所述土堤的容纳空间。如上所述的埋地油气管道抗震装置,其中,所述涵洞的数量为多个,多个所述涵洞沿第一预设方向间隔设置。如上所述的埋地油气管道抗震装置,其中,相邻两个所述涵洞之间的间隔为20cm。如上所述的埋地油气管道抗震装置,其中,每个所述涵洞沿第一预设方向的长度为所述油气管道直径的2倍,所述侧壁的高度为所述油气管道直径的2倍,两个所述侧壁之间的距离为所述油气管道直径的5倍。如上所述的埋地油气管道抗震装置,其中,所述涵洞为钢筋混凝土涵洞。如上所述的埋地油气管道抗震装置,其中,所述土堤的横截面形状为等腰梯形。如上所述的埋地油气管道抗震装置,其中,所述等腰梯形的上底尺寸为所述油气管道直径的1.5倍,所述等腰梯形的下底尺寸为所述油气管道直径的2.5倍,所述等腰梯形的高度为所述油气管道直径的1.5倍,所述土堤沿第一预设方向的长度为所述油气管道直径的100倍。如上所述的埋地油气管道抗震装置,其中,所述土堤为松砂土堤。本专利技术还提供一种埋地油气管道系统,包括如上所述的埋地油气管道抗震装置、管沟以及油气管道;所述埋地油气管道抗震装置设置在所述管沟内,所述油气管道位于所述通孔内。本专利技术提供的埋地油气管道抗震装置及埋地油气管道系统,通过设置沿第一预设方向延伸的土堤和罩设在土堤外的涵洞;土堤上设置有与所述油气管道形状相配合的通孔,油气管道可以设置在通孔内;且土堤与涵洞之间具有间隙。由于涵洞罩设在土堤外侧,当断层处土壤发生移动时,涵洞可以抵抗由土壤产生的部分振动及变形力,从而保护内部的土堤位置不发生变化,进而保护位于土堤内的油气管道,以消除断层活动对油气管道的影响,提高断层处油气管道的抗震能力。附图说明以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术,本专利技术不局限于下述的具体实施方式。图1为本专利技术埋地油气管道抗震装置实施例一的整体结构示意;图2为图1的主视图;图3为本专利技术埋地油气管道抗震装置实施例二的整体结构示意;图4为图3受断层影响后的整体结构示意图。附图标记说明:1:油气管道;2:土堤;3:涵洞;31:顶壁;32:侧壁;4:管沟;5:断面。具体实施方式石油与天然气作为国家战略能源,其产区大多集中在西北、西南以及东北地区,而油气消费市场主要集中在东部沿海地带,为了实现油气生产和消费的平衡,需要通过油气管道将油气从西部产地运输到东部消费地区。但是由于我国东西跨度较大,运输管线需跨越多个省市和地区,油气管道不可避免地要穿越断层,当断层活动时,油气管道会在断层引起的土壤位移作用下产生径向的振动变形,容易导致油气管道的破坏。油气管道在断层处的受力形式一般可分为“拉伸+弯矩”或“压缩+弯矩”的两种组合作用。油气管道受拉时,当油气管道的拉伸应变超过极限拉伸应变时,油气管道会因拉裂失效;油气管道受压时,当压缩应变超过极限压缩应变时,油气管道会因薄壳失稳而产生屈曲破坏。油气管道的失效会直接造成油气泄漏、管线停输,甚至还可能会引起火灾、爆炸等二次灾害的发生。另外,目前使用的密闭输送流程使整个管网形成一个输运系统,油气管道局部的破坏势必会影响整个管网的运行,因此,断层活动会是长输管线安全运行的巨大威胁。所以,如何提升油气管道在断层处的抗震能力逐渐成为研究的热点。现有技术中,一般通过增加油气管道的壁厚来提升油气管道的抗震性能,即通过有限元计算的结果,可参数化分析出油气管道本体参数、油气管道工作载荷参数、油气管道敷设参数以及土弹簧特性参数对油气管道设计应变的影响规律。在设计许可的范围内选择最大设计壁厚来加工油气管道,以提高油气管道的截面惯性矩和截面积,从而提高油气管道的抗弯刚度和抗拉或者抗压刚度,进而提高油气管道的抗震性能。但是,由于壁厚的增加必定会增加管材的用量,导致油气管道的制造成本较高。除此之外,现有技术中还可以通过浅埋来增强油气管道的抗震性能,但是油气管道埋深的减小增加了其裸露的可能,使得油气管道遭受其他机械伤害和人为破坏的可能性大大增加。虽然以上措施均能在某些程度上降低油气管道在地震中破坏的可能,但是这些措施在工程条件下只能相对减轻断层对油气管道的伤害,并未消除断层活动对油气管道的影响,因此被称为油气管道抗震缓解措施,且部分措施在某些特殊工程上并不具备可行性。为了解决上述问题,本专利技术实施提供一种埋地油气管道抗震装置及埋地油气管道系统,以消除断层活动对油气管道的影响,提高油气管道的抗震性能。以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术,本专利技术不局限于下述的具体实施方式。实施例一图1为本专利技术埋地油气管道抗震装置实施例一的整体结构示意;图2为图1的主视图。请结合图1和图2,本实施例提供一种埋地油气管道抗震装置,包括:土堤2和涵洞3;土堤2沿第一预设方向延伸,且土堤2上形成有用于与油气管道1形状相配合的通孔;通孔也沿第一预设方向延伸,且通孔的直径与油气管道1的直径相等;涵洞3罩设在土堤2外,且土堤2与涵洞3之间具有间隙。具体地,埋地油气管道抗震装置可以应用于断层处的油气管道1上,特别是走滑断层处,走滑断层是断层的主要形式之一,走滑断层处的断面两侧的土壤会沿断面走向产生水平方向相对移动,对油气管道1的抗震性能要求较高,油气管道1铺设时,先会在地表挖设能够容本文档来自技高网...
埋地油气管道抗震装置及埋地油气管道系统

【技术保护点】
1.一种埋地油气管道抗震装置,其特征在于,包括:土堤和涵洞;所述土堤沿第一预设方向延伸,且所述土堤上形成有用于与所述油气管道形状相配合的通孔;所述通孔也沿所述第一预设方向延伸,且所述通孔的直径与所述油气管道的直径相等;所述涵洞罩设在所述土堤外,且所述土堤与所述涵洞之间具有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种埋地油气管道抗震装置,其特征在于,包括:土堤和涵洞;所述土堤沿第一预设方向延伸,且所述土堤上形成有用于与所述油气管道形状相配合的通孔;所述通孔也沿所述第一预设方向延伸,且所述通孔的直径与所述油气管道的直径相等;所述涵洞罩设在所述土堤外,且所述土堤与所述涵洞之间具有间隙。2.根据权利要求1所述的埋地油气管道抗震装置,其特征在于,所述涵洞包括顶壁以及两个相对设置的侧壁,所述侧壁的顶端与所述顶壁固定连接,所述侧壁的底端用于与管沟接触;且所述顶壁与所述侧壁共同围成用于容纳所述土堤的容纳空间。3.根据权利要求2所述的埋地油气管道抗震装置,其特征在于,所述涵洞的数量为多个,多个所述涵洞沿第一预设方向间隔设置。4.根据权利要求3所述的埋地油气管道抗震装置,其特征在于,相邻两个所述涵洞之间的间隔为20cm。5.根据权利要求3所述的埋地油气管道抗震装置,其特征在于,每个所述涵洞沿第一预设方向的长度为所述油气管道直径...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘啸奔张宏郑倩夏梦莹王宝栋吴锴
申请(专利权)人:中国石油大学北京
类型:发明
国别省市:北京,11

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