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家用锅炉*暖金属软接头:长输油气管道隧道现状综合评价方法研究
浏览: 发布日期:2018-04-11

长输油气管道隧道现状综合评价方法研究

刘小晖  黄鹏  *景巍  袁海

中*石油西南管道兰州输油气分公司

 

 
 
 
 
 
 

摘要:隧道是长输油气管道穿越山体常见方式,对服务年限长的隧道需要定期进行现状调查和评价。本文在甘肃境内兰成渝输油管道隧道现状调查工作基础上,研究了基于模糊综合评判的隧道现状综合评价方法,包括建立适用的评价指标体系,利用专家评分法确定各层因素指标权重,根据隧道现场调查情况确定单因素隶属度,并以隧道实例说明评价步骤及计算过程。实际应用表明,基于模糊综合评判的隧道现状综合评价方法适用于长输油气管道隧道现状调查工作,建立的指标体系能反映和量化隧道现状调查各因素实际情况,分析计算过程能体现各评价指标的良好程度和重要度,评价结果能直观反映隧道整体现状情况,可为长输管道隧道管理提*参考,为隧道问题治理立项决策的提*依据。研究成果对于我*长输油气管道隧道管理具有良好的借鉴意义。

关键词:长输油气管道;隧道;评价指标;模糊综合评判

 

 

长输输油气管道所经地形复杂多样,在*般地形条件下,长输油气管线采取管沟开挖埋设,对于山川、河流、高速、铁路等.殊地形,多采取穿越或跨越的敷设方式,隧道穿越山体是常见的穿越方式[1,2]。较长服务年限的隧道,受多种因素影响,可能发生洞口滑坡、内部垮塌、渗流冲刷等不良情况。定期对隧道进行现状调查和综合评价,对于长输油气管道运营管理和应急抢险意义重大。本文在对西南管道兰州分公司所辖管道隧道开展大量现状调查工作的基础上,研究了基于模糊综合评判的长输油气管道隧道现状综合评价方法。

 

1  模糊综合评判方法

 

模糊综合评判是*种基于模糊数学的综合评价方法。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价,即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出*个总体的评价,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决[3,4]。

模糊综合评判的过程可分成两个步骤:

.先,按单.的因素进行单.评判;其次,再按照全部的因素进行综合评判。具体可以分六步走。

(1)因素集的建立

对于影响评判对象的因素有很多,而因素集就是子因素构成的集合。通常U表示:
 

 

 

2  评价指标体系

 

参考行业标准和相关文献,结合实际隧道现状调查工作,研究建立适用于长输管道隧道现状调查工作的评价指标体系[5-7]。将地质环境条件复杂程度(B1)、隧道浅埋段稳固现状(B2)、隧道深埋段稳固现状(B3)以及隧道渗流冲刷现状(B4)四个因素作为评价指标,建立每个指标的分*标准。四个指标评价标准分*如下:

(*)地质环境条件复杂程度分*表

(二)隧道浅埋段治理现状分*表

(三)隧道深埋段治理现状分*表

(四)隧道渗流冲刷现状分*表

 

3  评价指标权重

 

参考相关文献和规范,根据隧道实际情况,建立评价指标权重。

(1).*层因素指标权重

.*层因素评价指标:地质环境条件复杂程度(B1)、隧道浅埋段稳固现状(B2)、隧道深埋段稳固现状(B3)、隧道渗流冲刷现状(B4)。为了确定各因素的权重值,采用专家评分法,请4位专家分别给出4个因素权重值,然后统计出综合权重值,如表5所示。

2).二层因素指标权重

地质环境条件复杂程度(B1)的评价指标有:地质灾害发育程度(C11)、地形复杂程度(C12)、地质构造工程条件(C13)、水文地质条件(C14)、人类活动(C15)共5个指标。专家评分结果如下表:

隧道浅埋段稳固现状(B2)的评价指标有:隧道口完好情况(C21)、不良地质作用(C22)、支护情况(C23)共3个指标。专家评分结果如下表:

隧道深埋段稳固现状(B3)的评价指标有:支护情况(C31)、围岩稳定性(C32)、不良情况(C33)共3个指标。专家评分结果如下表:

隧道渗流冲刷现状(B4)的评价指标有:隧道渗流情况(C41)、冲刷及管埋情况(C32)共2个指标。专家评分结果如下表:

 

4  单因素隶属度

 

.二层单因素划分评语集为“Ⅰ”(较好、简单)、“Ⅱ”(*般、中等)、“Ⅲ”(较差、复杂)3个等*,对应的分值分别为806040分,V1=806040)。选取本次调查的四个隧道(关山隧道、三县梁隧道、杨家沟门隧道、万家大梁隧道)作为实例,根据预定指标对现状调查情况进行量化,确定单因素隶属度见下表。

 

 

5  实例计算及应用

 

以三县梁隧道为实例,应用模糊综合评判的隧道现状综合评价方法如下。

三县梁隧道位于武山县,属于中山地貌,基岩由泥盆系地层组成。地层表层为薄层含砂砾碎石土,基岩为泥盆系海陆相交复相碎屑岩夹千枚岩,节理裂隙发育,完整性较差,工程地质性质差。周边无大河流水系,主要为大气降水渗透补给,区域降水少。破坏地质环境的 人类工程活动*般。

隧道出口地表存在局部岩石滑落、崩落现象,浅埋段内部支护良好。隧道深埋段围岩全部为砼衬砌支护,没有发现变形或垮塌现象,隧道深埋段的支护情况良好,稳定性好。隧道内部渗水现象比较严重。隧道地面有多处渗流点,多处有积水,局部地面存在流水冲刷现象。总体来说,隧道现状整体情况*般。

应用研究的隧道现状综合评判方法计算过程如下。

(1)准则层模糊评判

准则层划分评语集为 “Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”3个等*。

由以上可知:目标层评价.大隶属度评定为Ⅰ,综合评分为67.83分,隧道现状综合评价为*般。

(3)实例综合评价汇总

对关山隧道、三县梁隧道、杨家沟门隧道和万家大梁隧道四个隧道实例现状综合评价成果见下表。

 

 

实际应用表明,基于模糊综合评判的隧道现状综合评价方法适用于长输油气管道隧道现状调查工作,综合评价结果与实际调查情况基本吻合,可以在油气管道穿越的隧道进行推广和应用。

 

6  结论

 

(1)研究建立了适用于长输管道隧道现状调查工作的评价指标体系。包括地质环境条件复杂程度(B1)、隧道浅埋段稳固现状(B2)、隧道深埋段稳固现状(B3)以及隧道渗流冲刷现状(B4)四个因素评价指标,并建立每个指标的分*标准。

(2)基于模糊综合评判数学方法,研究了适用于长输油气管道的隧道现状综合评价方法。利用专家评分法确定各层因素指标权重,根据隧道现场调查情况确定单因素隶属度,并以三县梁隧道为例说明综合评价方法的步骤及计算过程。

(3)实际应用表明,基于模糊综合评判的隧道现状综合评价方法适用于长输油气管道隧道现状调查工作。建立的指标体系能反映和量化隧道现状调查各因素实际情况,分析计算过程能体现各评价指标的良好程度和重要度,综合评价分析结果能直观反映隧道整体现状情况,可为长输管道隧道管理提*参考,为隧道问题治理立项决策的提*依据。

 

参考文献:

[1]廖雍, 周迎. 长输油气管道安全运行管理浅析[J]. 中*石油和化工标准与质量,2011,31(08):209.

LIAO Yong, ZHOU Ying, Initial analysis on safety operation management of long distance oil and gas pipeline[J]. China Petroleum and Chemical Standard and Quality, 2011,31(08):209. 

[2]*世坤, 李安, 盖志亮. 长输油气管道的风险预评价与管理[J]. 安全、健康和环境,2008,(05):38-40.

WANG Shikun, LI An, GAI Zhiliang. Risk pre-assessment and management for distant pipeline of oil and gas[J]. Safety Health & Environment, 2008,(05):38-40. 

[3]蔡敏琦. 模糊综合评判在清洁生产评价中的应用研究[D].兰州大学,2008.

CAI Minqi. The application research of fuzzy synthesis evaluation in CPA[D]. Lanzhou University,2008. 

[4]沈简, 饶*, 傅旭东. 基于模糊综合评价法的泥石流风险评价[J]. 灾害学,2016,31(02):171-175.

SHEN Jian, RAO Jun, FU Xudong. Assessment on debris flow risk based on fuzzy comprehensive evaluation method[J]. Journal of Catastrophology. 2016,31(02):171-175. 

[5]*雁林. 县*地质灾害防治管理评价指标体系探讨[J]. 灾害学,2005,(02):115-119.

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作者:刘小晖,1986年生,工程师,主要从事管道地质灾害研究。