±800 kV高压直流接地电流对埋地管道的干扰

基于COMSOL软件建立了±800 kV高压直流接地电流对埋地管道干扰模型,研究接地电流对埋地管道的干扰规律,详细分析了管道最小防护距离的影响因素。结果表明:管道长度、管道防腐涂层类型、土壤电导率对受到高压直流接地电流干扰的管道影响较大。管道越长,管道防腐涂层电导率越大,土壤电导率越小,管道的最小防护距离越大,其受到的干扰越大。当管道长度达到或超过600 km时,管道受到的干扰程度趋于稳定;管道常用的3PE、环氧粉末、石油沥青3种防腐涂层中,3PE防腐涂层管道最小防护距离最小,其受到的干扰程度最小;在多层土壤结构中,管道最小防护距离的影响主要由电导率最小的一层土壤决定,可将电导率最小的一层土壤的电导率视为整体土壤的电导率来考虑。

基于YOLOv5的高后果区智能识别研究

针对目前长输管道高后果区识别效率低,需耗费大量的人力、物力和时间成本,该文借助目标检测算法YOLOv5s,利用遥感影像及无人机航飞影像数据,结合高后果区识别规范,对不同类型的高后果区建立高后果区智能识别模型,通过评估,模型准确率和召回率均达到90%以上,能有效识别高后果区。又以国内某管道高后果区为例,进一步验证模型的有效性,数据表明,该模型智能识别出的高后果区信息与传统人工辅助识别信息一致,能满足长输管道高后果区自动识别的实际需求,为高后果区风险管理提供及时准确的数据支持,为高后果区识别的自动化、智能化管理开拓新思路。

输油管线带压封堵施工中HSE管理分析

本文聚焦于输油管线带压封堵施工中的HSE(健康、安全、环境)管理,通过分析施工过程中的常见问题和潜在风险,揭示了当前HSE管理中存在的主要漏洞,如风险控制不充分、现场监管薄弱、应急响应能力不足等。结合实际施工案例,本文提出了一系列针对性对策,包括完善HSE管理机制、提升人员培训与监管水平、优化应急响应能力等,旨在为输油管线施工安全提供理论依据,并促进HSE管理体系的全面优化,以提高施工安全性和管理效率。

低碳经济背景下油气储运工程管道施工要点探讨

在经济的快速发展下能源消耗问题严重,全球倡导发展低碳经济,在此背景下随着我国油气存储及输送设施的逐步完善,国内油气储运工程仍面临许多挑战,其中油气管道泄漏问题较为明显,同时对自然环境的污染日渐加剧以及能源消耗较大,因此在低碳经济背景下需要改善油气储运工程管道施工技术,防止管道泄漏事故发生,提升油气能源的使用效率,减少其对环境和公众健康造成的影响。

输油管道泄漏抢修作业效率提升路径分析

输油管道在输送介质和外部环境因素综合影响下易产生腐蚀泄漏并降低管道的安全输送性能。为避免环境污染和资源浪费并保证输油管道的持续安全运行,需要及时采取抢修作业,对管道泄漏缺陷进行修复。本文系统分析了输油管道泄漏的环境与经济影响,并深入探讨了当前抢修作业流程的诸多效率问题。针对检测、定位、抢修决策、作业执行及物资调度等关键环节的效率瓶颈,提出了包括高精度多模态泄漏检测技术、数字孪生模拟系统、自动化与模块化抢修设备应用、跨部门协同平台构建及抢修物资调度的应急物流体系完善等提升路径。这些措施旨在迅速切断泄漏源,防止泄漏物质继续扩散,避免对环境和人员造成进一步伤害。

跨天然气管道施工防护工程设计分析与应用

本文以贵州省安顺至盘州高速公路项目为例,以项目百石荞特大桥跨中缅天然气管道施工工点为背景,论述了采用“盖板防护”+“贝雷梁钢便桥”两种主动与被动相结合的跨天然气管道施工防护工程的设计与应用,并采用有限元分析软件分析了钢便桥的强度、刚度,满足设计规范要求,可为类似跨管涵等工程施工提供借鉴经验。

某天然气管道穿越长江工程中定向钻穿越技术的应用

天然气作为一种常见的清洁能源,对我国工业生产会产生非常重要的影响。随着天然气需求量快速上升,如何在确保安全的条件下,推进燃气的长距离输送,成为亟待解决的重要问题。其中,在长距离运输过程中,跨越沿海公路各类复杂的地形地貌,很容易导致施工进展收到阻碍。虽然我国在天然气管道建设方面,已经取得显著的进展,但与国际先进水平相比,尤其是在管道穿越技术领域,依然存在一定的差距。因此,本文将结合实际案例,讨论天然气管道穿越沿海公路施工及安全措施。

石油天然气长输管道的泄漏检测及定位方法研究

能源工程是我国现代社会经济建设的基础性工程,城镇化与各个行业、领域的不断发展,客观上增加了石油天然气等资源的需求量,并对石油天然气等资源的供给提出了更高的要求。长输管道是石油天然气输送的基础性设施,是保障石油天然气稳定、安全供给的关键所在。但从实际情况来看,长输管道所处环境复杂,在运输中会受到一些因素影响,导致长输管道出现泄漏问题。对此,当前重点是能够做好长输管道的泄漏检测以及做好精准定位。对此,文章重点分析导致石油天然气长输管道泄漏的原因,并对其检测与定位方法进行分析。

含杂质超临界CO_(2)管道止裂分析及控制方案

管道输送作为CCUS技术的关键环节,在超临界高压环境下输送CO_(2)时,由于含杂质CO_(2)特殊的相特性,一旦发生泄漏,压力会维持较高值且温度急剧下降,输送管道易发生裂纹扩展,造成断裂事故。基于延长油田一期36×10^(4)t/a超临界CO_(2)管输预研方案,根据减压波速度计算模型和管道裂纹延性扩展止裂判据,采用修正后的Battelle双曲线法对管道进行止裂分析,对无法满足止裂要求的设计方案进行增加壁厚试算。结果表明:材质为X80、尺寸为Φ140 mm×6.0 mm的L12管线韧性值满足工况下裂纹控制的要求;而同样材质等级、壁厚组合为Φ168 mm×6.0 mm的L11管线所提供的止裂压力低于平台压力,无法保证管线发生裂纹延性扩展时能够自行止裂。对于L11管线,通过将管道壁厚增加至7 mm,其他设计参数不变,可以实现裂纹自行止裂。该研究可为实际工况下Battelle双曲线法在超临界CO_(2)管道断裂控制的应用提供理论基础与实际范例。

含裂纹油气管道CFRP修复数值研究

裂纹缺陷引发的管道强度下降是埋地油气管道的主要事故原因之一,而高强度、高模量、耐腐蚀的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)可以很好地缠绕修复缺陷管段。针对有/无CFRP修复20钢含矩形裂纹缺陷管道,采用ANSYS有限元软件模拟内压载荷作用下含裂纹管道修复前后的响应过程,分析了裂纹角度、裂纹长度、裂纹深度、修复长度及修复厚度等参数对含裂纹管道强度的影响规律。研究表明,含裂纹管道的最大Mises等效应力随着裂纹与管道轴向夹角的减小、裂纹长度和深度的增大而增大,内压的增大加剧了缺陷参数对管道强度的影响程度。在工程中要严格控制裂纹在深度和长度方向的扩展,在内部减压后再维修含裂纹管道。CFRP修复厚度是修复后含裂纹管道强度的主要影响因素,随着修复厚度一定程度的增大,含裂纹管道最大Mises等效应力呈线性下降。

油气管道不动火带压堵漏装置设计与仿真研究

针对油气管道不动火带压堵漏的技术难题和相应设备尚不完善的现状,设计了一种适用于油气管道不动火带压堵漏装置,通过移动装置到达工作位置后使用抱紧装置将带压堵漏盒放置于管道漏点处,进而完成堵漏工作。首先,对抱紧装置进行结构简图的绘制,分析并计算机构的自由度,通过理论力学中静力学对机构中构件进行受力分析。其次,基于SolidWorks软件对抱紧装置中的各个零件进行三维建模。最后,基于Ansys软件对抱紧装置的静态结构进行有限元分析,对在工作状态下的抱紧装置进行应力、应变和总形变求解,得到对应云图和参数。研究结果可为机械机构的安全稳定提供理论依据。

长输油气管道智慧工地数字化管理流程浅析

随着我国经济社会的发展,对于石油及天然气的需求也越来越大,长输油气管道的建设也随之高速增长,管道工地也越来越多[1]。2017年,中国石油提出了建设“智能管道,智慧管网”的发展目标,将实现油气管网“全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理”,智慧工地的构建是其中至关重要的一环[2][3]。当前,智慧工地在市政、交通、电力等行业已经有了长足的发展,但在长输油气管道建设中的应用仍处在探索与试用阶段。基于此,本文对长输油气管道智慧工地建设的数字化管理及建设实践方案进行探讨和研究。

某输送管道近环焊缝母材缺陷分析

针对某管线施工现场发现的L360M钢级Φ406.4 mm×7.9 mm螺旋埋弧焊管近环焊缝母材存在疑似气孔问题,通过超声波检测、DR射线检测、金相检验等手段,分析缺陷类型及产生原因,并探讨了如何使用超声波等无损检测技术检出此类缺陷。结果表明,管端缺陷为密集气孔,是钢管出厂后对母材实施补焊产生,产生原因是焊前对补焊处末彻底清理、焊条未烘干或焊接熔池保护不当等,而相控阵超声波技术在检测管材细小缺陷方面更有优势。

长输油气管道内检测技术

管道内检测技术是长输油气管道内检测最有效的方法之一,是长输油气管道缺陷检测、评估与完整性评价的重要手段。随着我国能源行业的高速发展,管道成为能源输送的最有效载体,这对管道内检测技术提出了新的挑战,应运而生多种新的检测方法与解决方案。梳理了长输油气管道内检测技术的发展过程,阐述了长输油气管道内检测技术的国内外研究现状,针对长输油气管道内检测现存在的问题,对新技术、新方法的原理、应用情况进行归纳总结,并提出管道内检测行业的未来展望。

基于气-固两相流喷嘴实验的20G钢冲蚀机理研究

目的由天然气管道内壁减薄及穿孔导致的天然气泄漏事故频繁发生,输气管道面临着日益严重的冲蚀磨损问题。针对这一问题需要明确输气管道材料的冲蚀行为及机理,为抗冲蚀材料设计和延长管道使用寿命等工作的开展提供有效支撑。方法基于ASTM-G76测试标准,采取气-固喷嘴冲蚀试验研究方法,利用空气射流冲蚀实验机,开展不同冲击角度和冲击速度下天然气管道材料20G钢的气-固冲蚀实验;采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪等设备分析试样表面冲蚀形貌及特征;采用Ahlert冲蚀模型对实验数据进行拟合,建立20G钢的冲蚀率方程。结果当冲击速度(15~72 m/s)增大时,冲蚀率随之增大。当冲击角度(15°~90°)增加时,冲蚀率随之减小。冲蚀面积随着冲击角度的增加而减小。在低冲击角度下(15°、30°),固相颗粒的“犁削”为主要冲蚀及材料移除机制。在中等冲击角度下(45°、60°),冲蚀机制呈现混合形式,犁削、压实与开裂共同作用于材料表面。在高冲击角度下(75°、90°),以压实和开裂为主要冲蚀及材料移除机制。结论在气固两相流作用下,20G钢的冲蚀磨损过程符合典型的塑性材料冲蚀规律。颗粒冲击速度不会直接影响冲蚀机制,颗粒冲击能量的变化是影响冲蚀率的主要因素。建立了适用于天然气管道材料抗冲蚀性能对比和CFD冲蚀模型的冲蚀速率方程。

特殊螺纹接头密封面微滑接触行为研究

特殊螺纹接头在井下服役期间受到交变载荷作用,导致接头密封面处发生微滑,影响接头的密封性能。为研究特殊螺纹接头密封面处的微滑接触行为,基于弹性杆振动微分方程,建立了特殊螺纹接头微滑模型,分析了接头密封面的黏着-滑移临界区域及载荷-位移的迟滞特性;利用数值仿真软件建立了接头摩擦接触有限元模型,考察不同内压载荷、位移幅值和摩擦因数的影响下,接头密封面接触压力、相对滑移距离和剪切摩擦力的变化规律,得到了接头密封面处黏着-滑移状态的临界转化范围。研究结果表明:接头的摩擦接触有限元模型可模拟井下实际工况下接头密封面的微滑接触行为;随着内压载荷的增加,相对滑移距离减小、剪切摩擦力和黏着长度增加;随着位移幅值的增加,相对滑移距离增加,黏着长度减小;在内压载荷60~70 MPa之间,位移幅值0.02~0.025 mm之间,分别在密封面处发生黏着-滑移状态的临界转化;随着摩擦因数的增加,密封面相对滑移距离减小,剪切摩擦力和黏着长度增加。研究结果可为动载作用下特殊螺纹接头密封性研究提供参考。

基于PCNN图像融合的ECT多相流测量系统设计

针对ECT在多相流测量过程中存在的成像质量不高、精度低、稳定性差等问题,提出并实现了基于PCNN图像融合的ECT多相流测量系统。系统采用模块化设计,主要包括阵列电极传感器模块、电容采集电路模块、上位机成像软件模块。文中设计改进的网络模型,将Tikhonov和Landweber算法的成像结果作为输入进行双通道融合成像,改善了传统算法存在的伪影、模糊的现象。实验结果表明:应用尼龙棒模拟气固两相流对系统进行测试,系统对于微小电容的测量具有良好的稳定性和准确性,通过系统的成像结果可以准确地分辨管道内不同介质的位置,其中对于流型的预测成功率为100%,相含率的测量误差在1%以内。

掺氢天然气管道故障树分析及建模软件开发

针对掺氢天然气管道可能存在的风险与隐患,分析国内外各类管道失效数据,建立了掺氢天然气管道故障树,共包含10个子树和148个底事件,在掺氢管道失效库基础上采用C#程序设计语言开发了掺氢天然气管道故障树建模软件;应用建模软件对已建立的掺氢天然气管道故障树进行分析。软件计算通过行列法求解出最小割集共189个,其中一阶最小割集106个,二阶最小割集83个;采用双循环法得到148个底事件结构重要度。分析得出防腐措施是否正常工作以及自然灾害是影响掺氢天然气管道安全运行的重要因素。

HTPO内穿插管输油工况下的性能退化规律

为了研究耐高温聚烯烃(HTPO)内穿插管在输油工况下的性能退化规律,采用煤油介质模拟输油工况,比较管材在不同温度(20~80℃)和浸泡时间(0~7周)下的质量、密度、结构成分、微观形貌、热稳定性、力学性能的变化规律,研究发现,HTPO管材仅在空气中加热时,主要发生热氧化,随着温度升高,质量和密度无明显变化,热稳定性略有下降,碳氧基团吸收峰增强,材料表面出现细小裂纹,屈服强度和弹性模量分别降低了8.15%和13.12%。当管材在20℃浸泡1周时,由于煤油介质的溶胀作用,出现了C=C溶胀吸收峰和C=O伸缩振动峰,材料表面呈沟壑状,屈服强度和弹性模量分别降低3.11%和7.93%。随着温度升高和浸泡时间延长,管材氧化降解程度增大,煤油溶胀作用加剧,80℃浸泡7周时,试样质量增加10.4%,C=C峰和C=O峰的强度增强,材料表面出现蚀刻现象,屈服强度和弹性模量降低38.75%和75.51%,热稳定性显著下降。

管道封堵机器人控制特性响应分析与实验研究

为了提高管道封堵机器人在管道维抢修的效率与精度,设计了一种管道封堵机器人封堵液压控制系统,通过仿真分析,评估了该控制系统的响应特性.搭建了封堵液压控制实验装置,研究了封堵过程中橡胶筒轴向位移的变化,以及不同输出流量对封堵速度的影响.结果表明,所设计的液压控制系统能够确保机器人各个执行机构协调运作,避免相互干涉,液压缸的位移、流量及速度与理论设计值相符.当橡胶筒变形轴向位移达到61.55 mm时,控制系统能够实现10 MPa的油气压力封堵.液压系统流量对封堵速度影响显著,流量越大,封堵速度越快.