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水下爆破振动对过江输油管道影响研究
| 论文题名： | 水下爆破振动对过江输油管道影响研究 |
| 关键词： | 航道治理;水下爆破;过江输油管道;振动响应 |
| 摘要： | 管道运输凭借其运输成本低而又安全高效的特点被众多领域视为首选运输方式，诸如输送天然气、石油、化学品、水资源以及电力等。同时，我国航道通航能力已无法满足日益增长的运输需求，国家已开始对航道进行整治，这往往需要利用爆破破岩技术，埋地管道难免会与爆破施工区域有越来越多的交织，当爆破区域距离埋地管道较近时会产生较大的振动作用，可能会致使管道受到损坏，甚至产生不可估量的灾害，因此水下钻孔爆破地震波对相邻管道的影响具有一定的可研究性。为避免水下钻孔爆破对水下埋地管道造成损坏，本文针对钦州港金鼓江作业区19号泊位工程项目(一标段)水下爆破对过江埋地输油管道的振动响应进行研究。 （1）展开实地调研，收集钦州港金鼓江作业区19号泊位(一标段)水下爆破工程项目的地质条件、工程概况以及设计方案相关资料，并确定最佳爆破振动监测点。 （2）对施工现场所产生的爆破振动数据进行收集统计，以此为基础进行非线性回归拟合分析，得到了Sadovsk公式在该工程地质条件下的K值和?值。 （3）结合MATLAB软件建立钦州港金鼓江作业区19号泊位水下爆破振动BP以及ELM神经网络预测模型，并将二者预测结果进行对比。结果表明，ELM神经网络模型更适用于水下爆破振动预测，其预测结果更为精确。 （4）运用ANSYS/LS-DYNA软件建立水下爆破模型，分析了水下爆破等效载荷应力波的传播过程。在验证模型计算结果准确性的基础上，进行了管道安全性研究，并通过ELM神经网络模型预测的爆破地表振速结合埋地管道峰值振速与地表振速拟合关系式来预测管道峰值振速。 与此同时，分析了水下爆破地震波作用下过江埋地输油管道、管道周围岩体和管内石油在管道顶部、中部和底部的振动响应关系以及管道内压、管道周围回填土体和管径等参数对管道振动特征和管道有效应力的影响规律。研究发现，管道内压对爆破产生的管道动力响应影响不明显，而选用细砂土作为回填土体，在保证管道运输能力，不影响工作需求的前提下采用小管径管道运输更有利于抵抗爆破振动的影响，以保障埋地管道在爆破地震波作用下的工作安全。 |
| 作者： | 周泰安 |
| 专业： | 矿业工程(爆破工程) |
| 导师： | 唐春海;韦杏杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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