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【关键词】架空送电线路铁塔;安全状态评价方法;研究
对安全状态评价方法进行分析和研究,可以更深入、更全面的了解架空送电线路铁塔存在的安全问题,从而采取有效安全预防措施,以促进架空送电线路的送电安全性不断提高,为架空送电线路铁塔安全状态评价体系构建提供可参考依据。
一、架空送电线路铁塔的结构检测情况
由于受天气、环境等因素的影响,架空送电线路铁塔会出现弯曲、倒塌等情况下,严重威胁架空送电线路的运行安全,从而影响人们的正常生活。因此,对架空送电线路铁塔的结构进行检测,提高架空送电线路的运行安全性,对于促进输电线路铁塔改造技术水平不断提升具有重要意义。
根据架空送电线路铁塔的结构组成和相关检测标准,可以从构件、材料、连接情况和附属结构等方面进行评估,如钢板的尺寸、螺栓的紧固程度、角钢的尺寸、护栏的稳定性等。由于电路运行的相关工作人员为基础工作人员,在进行架空送电线路铁塔的结构检测时,不能将技术要求制定过高,并且,要使用简单的检测攻击进行操作,以便快速、有效的进行检测。例如:构件是否保持完整、构件有无弯曲情况、整体结构是否出现倾斜情况、脚钉有无严重损坏情况、爬梯是否安装牢固等,以保证架空送电线路送电过程的安全。
二、架空送电线路铁塔安全状态评价方法分析
根据架空送电线路铁塔的结构特点、运行情况等,对安全状态进行评价可以采用层次分析法,通过订立计算的方式,将各种影响因素量化,从而根据计算出的相关数据,对架空送电线路铁塔的安全系数做出评估。
在实践过程中,架空送电线路铁塔安全状态评价,采用层次分析法有如下几个方面:
1.构建层次分析模型
在实践过程中,采用层次分析法的思路来进行架空送电线路铁塔安全状态评价的层次分析,可以找出相关因素之间的联系,并确定出不同因素之间的相对重要性。根据架空送电线路设计的相关规定,常用的杆塔有直线型和耐张型两种,根据实际情况现在最合适的型号。因此,架空送电线路铁塔安全状态评价,需要对两种杆塔进行层次分析,一般包括铁塔的安全状态评价主要包括评价单元、评价系统、评价项目和评价分项等四个主要层次,其中,线路铁塔为评价三元层次,而直线型和耐张型铁塔的结构安全状态评价为评价系统层次,对材料、构造、附属结构等进行安全状态评价为评价项目层次,对各项目进行的进一步评价为评价分项。通过仔细分析各层之间的关系,则可以得出架空送电线路铁塔安全状态层次分析模型,主要分为直线型铁塔结构安全状态和耐张型铁塔结构安全状态两种模型。
2.权重计算
通过将架空送电线路铁塔安全状态评价分为两种层次分析模型,对材料、构建、变形情况和附属设施等进行分析,可以对不同层次之间的元素进行权重计算。并且,不同元素之间的重要性存在相互影响的关系,通过量化的形式,可以进行矩阵判断,从而知道不同元素之间的相对重要性。根据矩阵判断相关数据和研究人员的结论,架空送电线路铁塔各层次之间可以形成不同的判断矩阵,并且不同层次的元素都具有相同的一致性条件。通过矩阵判断,可以对架空送电线路铁塔不同层次所具有的特征进行分析和研究,从而对架空送电线路铁塔安全状态进行一致性检验。根据上述检验,可以将架空送电线路铁塔的一致性指标、平均随机一致性指标和一致性比例计算出来,从而提高架空送电线路铁塔安全状态评价的可靠性和准确性。
如果遇到研究人员较多的情况,则可以通过分组的方式进行架空送电线路铁塔安全状态评价决策,通过判断矩阵的形式,计算出各层元素的向量,从而对不同元素产生的影响进行排序,最终得出综合排序向量,从而知道每个元素的权重。根据相关计算公式,当各元素之间的标准差达到一定值时,则可以得出有效的权重值,从而得出架空送电线路铁塔安全状态评价项目的权重情况。从上述内容可得出如下结论:评价项目中的权重关系是构件占据最重要位置,其次是铁塔变形和构件与链接之间的问题,然后是铁塔材料的问题,最后是附属设施。
3.评估值相关计算
通过上述情况得到各层元素的权重之后,再根据相关计算公式,则可得出架空送电线路铁塔安全状态评价值。由于直线型铁塔结构安全状态和耐张型铁塔结构安全状态的评价有很多不同之处,因此,在进行评价值计算时,要对所用的公式给以高度重视,直线型杆塔基数与耐张型杆塔基数各不一样,才能保证评价值的准确性和真实性。
4.采用变权综合法计算评分值
通过对权重的确定、评价值的计算,可以得出架空送电线路铁塔安全状态评价相关数据。而由于架空送电线路铁塔的整体评估受到很多因素的影响,在个别构件出现严重损坏时,整体评价基本不会发生变化,从而无法反映出铁塔整体的真实情况。因此,可采用变权综合法对各指标进行计算,并根据直线型铁塔结构安全状态和耐张型铁塔结构安全状态的评价的不同情况,采用不同的计算基数,以提高架空送电线路铁塔整体安全状态评价值的可靠性。
三、结束语
综上所述,通过不同方法对架空送电线路铁塔安全状态进行评价,可以更全面的了解铁塔的安全现状,从而提高架空送电线路铁塔安全状态评价的真实性和准确性,对于促进架空送电线路铁塔安全状态评价体系不断完善起到重要作用。
参考文献
[1]郑彬.采动影响下高压输电线路铁塔的安全性研究[D].河南理工大学,2009.
[2]李峰,袁骏,侯建国,安旭文.我国输电线路铁塔结构设计可靠度研究[J].电力建设,2010,11:18-23.
[3]何迎春.基于故障树的架空输电线路可靠性评估方法研究[D].重庆大学,2012.
关键词:燃气;输配管道;完整性管理
一、引言
近年来,我国城镇燃气行业开始开展完整性管理的研究与实践工作。2009年,中国燃气协会理事长在安全管理经验交流会上,明确提出“必须学习和开展完整性管理、风险管理和环境管理,切实提高安全工作的科学水平”。2012年,中国城镇燃气协会组织编制了《城镇燃气安全评价标准》,推动了完整性管理的发展。为此,根据国外城镇燃气完整性管理研究成果,结合我国长输管道完整性管理成功经验,提出燃气输配管道完整性管理流程和主要内容。
二、燃气输配管道完整性管理的内涵
燃气输配管道完整性管理(Distribution Integrity Management Program,DIMP)是指燃气运营企业根据不断变化的管道因素,对管道运营面临的风险因素进行识别和技术评价,制定相应的风险控制对策,不断改善识别到的不利影响因素,从而将管道运营的风险水平控制在合理、可接受范围内,最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生、经济合理地保证管道安全运行的目的。
三、燃气输配管道完整性管理流程
城镇燃气输配管道完整性管理的顺利开展需要建立总体框架,明确完整性管理方针、工作内容和实施流程,以解决国内相关工作不够系统全面的问题,提升管道管理水平。城镇燃气管道完整性管理流程和体系框架的制定主要参考国外关于DIMP的法规和标准,结合我国长输管道完整性管理的经验和燃气运营企业的现状,在综合分析美国和我国标准规范以及我国燃气运营企业管理现状的基础上,确定燃气输配管道完整性管理的6个关键步骤为数据管理、泄漏管理方案、风险评价、完整性评价、维修维护和效能评价,这6个环节涵盖了管道完整性管理工作的各个阶段,指明了开展管道完整性管理的主要内容和工作顺序。
1.数据管理
管道完整性管理首先是对输配管道数据进行管理,数据是管道完整性管理的重要基石,数据管理主要涉及数据采集筛选和数据管理系统的建立。
燃气输配管道完整性管理涉及数据可分为3大类:(1)管道空间数据。②管道属性数据。③管道运行管理数据。通过建立数据管理作业文件,有效规范数据采集过程和数据保存格式。
数据管理的另一项重要工作是建立以数据管理为核心的完整性管理信息平台,并将数据管理系统融入管道日常生产运行中。燃气输配管道完整性信息平台建设还需要有强有力的关键技术支撑,主要包括:管道数据模型技术,高分辨率卫星遥感和数字航测技术,3S(全球定位系统GPS、遥感系统RS和地理信息系统GIS)一体化技术,空间一致性匹配,系统统一性和协调性,标准空间统计单元的建立。
2.泄漏管理方案
城镇燃气输配管道的运行压力较低,多数城镇燃气管道的运行压力低于0.4 MPa,因此燃气输配管道完整性管理更关注管道泄漏。城镇燃气管网分支多,接口和阀门多,存在多处动密封和静密封,管道平均每公里发生的泄漏事件远远多于长输管道。因此,完整性管理方案重点应该在于识别泄漏因素和泄漏点,同时加强泄漏发生时的应急处理。
为了有效管理燃气管道的泄漏,燃气输配企业在制定完整性管理方案时,应制定可执行的泄漏管理方案,并将其作为完整性管理方案的重要组成部分。
根据燃气管道完整性管理工作的需要,燃气运营企业在制定泄漏管理方案时,应当包含5个基本要素:(1)泄漏点定位。(2)分析与泄漏点相关的风险因素。(3)进行泄漏分级。(4)确定泄漏检测优先级。(5)自我评价与记录保存。
3.风险评价
风险评价是指识别出对管道安全运行不利的危害性因素,评价事故发生的可能性和后果,综合得到管道风险大小,并提出相应风险控制措施的分析过程。风险评价是完整性管理的关键环节,应根据评价范围、复杂程度采用不同的方法和技术进行评价。管道风险评价流程的主要个环节一般为风险因素识别、失效概率分析、失效后果分析和风险分级。
4.完整性评价
完整性评价是通过特定技术手段获取管道缺陷信息对管道完整性进行评估,以明确现在和将来管道达到安全运行状态的能力和水平。城镇燃气完整性评价是利用基于风险的燃气管道安全检测技术,评估管道现行状态,确定维修维护措施与再评价周期的过程。
5.维修与维护
维修与维护是燃气输配管道完整性管理的第5个步骤,主要是对风险评价和完整性评价发现的风险点或管道缺陷采取风险减缓措施,以降低管道风险,保证管道安全运行。维修与维护主要包括管道保护和保卫、管道腐蚀防护和管体缺陷修复3个方面。
管道保护和保卫主要包括巡线方案、泄漏检测系统的安装位置及管理、安全预警系统的安装位置及管理以及反恐怖袭击方案。巡线管理是管道保护和保卫的主要方式,其内容主要有:巡线控制指标、巡检安排及责任人、内部值班及保卫联系电话、巡线属地地方联系电话、第三方施工监管制度等。
腐蚀防护主要是根据风险评估和完整性评价结果,对需要开展腐蚀防护的管段实施防护措施。对于外防腐层严重破损地段进行统计,并实施修复计划;根据阴极保护运行情况测试结果,对于欠保护或者过保护的管段制定风险减缓措施;对于存在交流或直流杂散电流干扰的管段,准确测试其干扰情况,制定并实施排流措施。
管体缺陷按成因主要分为腐蚀缺陷、环境造成缺陷、制造与施工缺陷和第三方破坏类缺陷4大类。管体缺陷修复技术种类很多,针对不同类型的管体缺陷均有修复技术与之相适应。
6.效能评价
燃气输配管道完整性管理效能评价是指对完整性管理工作进行综合分析,将系统的各项性能与任务要求综合比较,最终得到表示系统优劣程度的结果。通过对管道完整性管理工作进行效能评价,分析管道完整性管理现状,发现管道完整性管理过程中的不足,明确改进方向,不断提高管道完整性系统的有效性和时效性。建立效能评价方法时,至少应包含以下内容:(1)全部泄漏数量,按照泄漏事故原因将全部泄漏数量进行分类。(2)开挖损坏数量。(3)修复或消除的危险泄漏总数,将修复或者消除的危险泄漏数量按原因进行分类。(4)燃气企业认为对进行效能评价和威胁因素控制有效的其他措施。燃气企业应当分析其效能评价的结果,定期进行威胁和风险因素的再评估,有效改善完整性管理方法,提高管理水平。
参考文献:
[1] 董绍华. 管道完整性管理体系与实践[M]. 北京:石油工业出版社,2009:19-22.
叙述项目筹建企业的基本情况,主要包括拟建项目公司的母公司现有公司的基本情况,项目法人组建方案,项目贷款和资本金比例,公司资金情况,人员构成,以往类似工程业绩,社会对公司的信任度等情况。
第二章、 拟建项目情况
主要阐述拟建项目的设计情况,应按照项目初步设计报告的主要内容进行编写。
第三章、防洪安全
重点分析说明工程流域内的洪水特征、防洪现状和防洪要求,选定防洪标准,确定防洪工程的总体方案及对上下游主要防洪对象的影响等。
第四章、工程安全
重点分析工程主要建筑物的设计情况,工程的安全稳定性是否达到国家现行的规程规范要求等。
第五章、水资源开发利用
重点论述水库工程所在流域的基本情况、开发利用程度分析,对上下游用水户的影响程度,是否存在不利影响等。
第六章、生态环境保护
重点论述拟建工程对流域生态的影响,评价其有利和不利的因数,需要进行环境整治的要提出环境治理方案并估算其投资。
第七章、水工程布局
根据初步设计报告编写拟建水库的总体情况,应重点说明水库的总体布置和主要建筑物的设计方案。对涉及水库淹没和征地移民的项目应论述水库淹没和征地移民现状及处理方案,并估算其投资。
关键词:改扩建公路,高速公路,路线设计
中图分类号:U412.36+6
随着经济的发展,高速公路越来越多,对于公路的改造也变得尤为重要,而对于改建公路和新建公路,它们一般都主要是由路线设计和线行设计组成。路线走向指的是选择路线的方案,相对于一些路段的选择外,其他路段根据原先路段的出入情况和环境不同很难进行选择。线行设计主要是进行平、纵设计和对平纵组合设计。
一、扩建工程路线设计的内容
1、高速公路改扩建工程包括多种形式,其中有两侧分离、单侧分离、单侧拼接等形式。一般“两侧拼接,局部分离”的改扩建方案适用于平原丘地区的高速公路上,可是因为其遭受
到施工组织和保通措施及高填深挖路基安全性的影响,一般采用“单侧加宽”扩建方案。
2、依据高速公路的全局分布的方案,依据原有工程设计的原则并对旧路充分调查、分析和研究,合理对公路运用平、纵、横相关技术指标进行高速路线全局设计。
3、在高速公路改扩建的过程中,应对其高速公路的安全性进行首先考虑,并对安全性进行评价和分析,制出对其扩建的对策,以防交通事故的发生。
4、由于一些旧路绕行距离长、与城市发展规划不相适应还有交通事故多发路段、受电站、水坝、水库等路段,首先需要对旧路原址的改建方案进行调查评选,并重新选择新的路段,选择较好的路段。
5、局部分离扩建模式主要适用于隧道路段,而对于大桥、和枢纽互通等大型构造物所处的路段,这种路线的扩建方案一般采用大型构造物的扩建方式。
二、路线方案选择
路线设计的基础是路线选择,路线方向经过确认后,其路线的投资成本和完成效率也可以确定,而对于那些改建的公路,在满足使用进度和性质要求确认的前提条件下,并分析旧路的利弊,处理好近远期、部分与整体的关系,从整体考虑其各种自然因素、质量标准、本身条件和技术指标、投资成本、施工期限等因素,最后确定选择合理的路线方案。
三、高速公路路线线形设计
1、高速公路工程路线平面拟合设计
(1)拟合原则:对旧路依据明式构造物和隧道等因素进行平面拟合设计;在保持原路线设计的基础上对两侧拼接路段进行拟合设计;相对于那些长度大圆或者曲线,在设计时多采用“多圆复曲线拟合法” ,可以减少拟合误差。
(2)对高速公路纵面线形进行优化设计,对于那些纵面不能够符合规范和技术要求的采用纵面线行设计。那些不符合现行规范和技术要求的最好采用纵面调整路段。
(3)为了更好的提高路面施工的控制精度,应改善行车舒适度,最好在路面施工时采用对旧路的二次分幅坡设计。根据路面施工技术方案和构造的桥面加辅层厚度的指标进行调坡设计。
2、高速公路工程路线纵面拟合设计
(1)在考虑路线交叉、路面设计、软基处理、沿线设施等因素,采用纵面拟合设计,以确保工程方案的经济和合理性;在软基路段时要尽量保持现有路基高度;而对于那些特殊的路段应多方面的分析。
(2)依据纵合拟合设计原则并结合路面改建方案,以现有明式构选和隧道为控制点,进行分幅、分段拟合设计,并进行误差分析。
3、线形设计
结合旧路的平、纵组合情况,提出一些建议,对原有路段的指标进行调整。并对原有路段中出现事故多发和危险地段及时的做出补救方案和措施。而对于那些凹形的竖曲线底部出现的排水不畅的路段,应对其纵断面及其横坡进行调整,以减少其排水不畅问题。那些长直线的下坡路段,需要增加并设置一些警告和限速的标志;而转弯的路段,最好增加或设置一些线形诱导标志和警告标志。
四、公路改建安全性评价及建议
1、安全性评价主要内容
老路线形设计指标的符合性评价、事故多发路段分析评价、运行速度检验评价等。符合性评价重点检验其平面半径、超高设置、纵坡、竖曲线、视距设置、平纵组合等技术指标是否满足扩建后的技术标准;事故多发路段的分析评价主要是通过数理统计方法,评价老路的运营安全,分析事故多发原因,提出对策措施;运行速度检验评价则主要检验设计速度与采用的技术指标的协调性和适应性。
2、安全性评价建议
对于影响路线行车安全的线形不良路段(包括平、纵面以及平纵线形组合等) ,应严格控制,彻底改善,并采用货车停车视距对特殊困难路段进行检验。对于有连续长、大坡的路段,改扩建时应进行运行速度检验,尽量提高其运营安全性。方案设计时可考虑利用原有公路作为上行线,另新建半幅作为下行线,并对爬坡车道、应急辟险车道的设置进行研究,并进行多方案比选。
五、平纵组合设计要点有:
1、平曲线与竖曲线应相重合,且平曲线应稍长于竖曲线,即所谓的“平包纵” 。
2、平曲线与竖曲线的大小应保持均衡。
3、当平曲线缓二长、纵断面坡差较小时,可不要求平、竖曲线一一对应,平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。这对平坦地区的高速公路设计是重要的。
4、合成纵坡应控制在0.5%-8.0%之间,应注意避免急坡和陡坡组合的线形。
5、凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部,不得插入小半径平曲线。
6、避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部。
7、避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。
8、一个平曲线的纵面线表不应反复凹凸,避免出现使驾驶员视沉中断的线形,如驼峰、暗凹、跳跃等。
9、应避免小半径竖曲线与缓和曲线相互重叠,以免驾驶员既要换档又要转动方向盘,造成操作紧张而引起事故。
10、避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。
11、避免急弯与陡坡的不利组合。
12、平纵配合离不开横断面设计。
六、路线平面设计主要按以下原则进行设计
详细调查旧路的建设年代,旧路结构组成,旧路养护和维修档案,路面排水情况,地下水位情况,水毁情况,养护部门的意见和沿线居民的建议;现状旧路的弯沉值,旧路的表面状况;在路线纵断图上分段标出哪些是新建地段,哪些是补强地段,标出控制点高程;路线拉坡时还应考虑旧路的横坡度和超高。同时还应该坚持以下设计原则:①通过对实测道路路线的中心线,初步拟合出旧路中心线的平面现状。②平面线形技术指标必须与选用的计算行车速度标准相适应。③一般路段路中心线不变。④受上跨主线分离式立交桥净宽限制路段,路中心线不变。⑤互通路段主线向匝道改建工程量最小的一段偏移。⑥受房屋、铁路、河流或其它大型构造物限制的路段,主线向不受限制或受限制的一段加宽。⑦在不大量增加工程量的情况下,尽可能采用较高的技术标准。
七、结语
综上所述,高速公路改扩建工程是一个复杂的系统工程,路线设计方案则是改扩建工程的灵魂。只有结合各方面成功的经验,深入分析改扩建工程路线设计的原则、设计内容以及设计要点,才能确保改扩建高速公路路线设计的合理。
参考文献:
[1]于林.高速公路改扩建路线设计方法[J],《交通科技与经济》,2010(03)
根据国家计委批复的有关规定,项目可行性研究报告,一般应按以下结构和内容编写:
(1)总论
(2)市场调查与预测
(3)资源条件评价
(4)建设规模与产品方案
(5)场址选择
(6)技术方案、设备方案和工程方案
(7)原材料燃料供应
(8)总图运输与公用辅助工程
(9)节能措施
(10)节水措施
(11)环境影响评价
(12)劳动安全卫生与消防
(13)组织机构与人力资源配置
(14)项目实施进度
(15)投资估算
(16)融资方案
(17)财务评价
(18)国民经济评价
(19)社会评价
(20)风险分析
(21)研究结论与建议
(1)建设项目的依据、历史背景;
(2)建设地区综合运输现状和建设项目在交通运输网中的地位和作用,原有的技术状况及适应程度;
(3)论述建设项目所在地区的经济特征,研究建设项目与经济发展的内在联系,预测交通量、运输量的发展水平;
(4)建设项目的地理位置、地形、地质、地震、气候、水文等自然特征;
(5)筑路材料来源及运输条件;
(6)论证不同建设方案的路线起讫点和主要控制点、建设规模、标准,提出推荐性意见;
(7)评价建设项目对环境的影响;
(8)测算主要工程数量、征地拆迁数量,估算投资,提出资金筹措方案,提出勘察、设计、施工计划安排;