输油臂联锁故障率分析研究

输油臂系统用于码头与船管道之间传输液态或气态介质的专用设备,具有初级限位报警功能、二级超位报警及ERC紧急脱离控制功能。同时二级超限报警输入到SIS紧急停车系统,联锁关闭输油臂根部阀门。自码头投用以来,二级超限接近开关频繁报警,装卸船过程输油臂臂根阀联锁频繁动作,造成后路憋压,带来生产安全隐患。产生联锁误动作的原因有两个,一是输油臂接近开关受潮腐蚀,故障率高,已通过进线整改、加防水格兰、包防雨布等防水措施,问题陆续解决。二是联锁逻辑设置不合理,即将立项进行联锁改造。现逻辑为一个装卸区内的所有输油臂内外臂包容角超限报警,水平回转超限报警都将触发联锁动作,关闭所有输油臂根部阀。联锁更改后,未作业输油臂(实际一个装卸区1-2个臂同时作业)的二级报警不作为联锁条件。未作业输油臂是收回状态,取消其联锁功能不影响联锁可靠性。

低频导波检测技术在输油场站应用的效果分析

本文主要是对低频导波检测技术原理和应用进行分析,进而选取本次最优开挖验证点,通过MsS长距离超声导波检测仪在姬塬外输总站管网腐蚀检测过程中的应用效果分析,判断其应用效果具有哪些局限性和优缺点,为后续输油场站常规检测工作提供参考依据。

声波法在输油管道上的可检测泄漏率分析

为了确保输油管道出现泄漏时能够及时检测到泄漏,对声波法在输油管道上的可检测泄漏率进行了分析。首先,建立了声波产生和传播衰减模型,根据模型分析了声波在管道内的衰减性,得到管道两端声波衰减幅值的计算方法;其次,采用基于互信息优化的自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,简称CEEMDAN)和互谱分析相结合的去噪算法对采集的信号进行去噪,并实验验证了衰减模型可准确估计声波的衰减幅值,去噪算法可以有效消除信号中的噪声;最后,分析了管道特性与声波法在输油管道上的可检测泄漏率之间的关系。研究表明,管道特性在一定程度上决定了声波法的可检测泄漏率,声波法在输油管道上的最小可检测泄漏率可达0.45%。

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。

基于GWO-FCM的输油泵故障诊断模型自学习框架

随着输油泵场站无人化建设的发展,企业对输油泵故障诊断技术的要求也越来越高。目前,被广泛使用的利用机器学习算法进行输油泵故障诊断的方法都只能针对模型训练集中已包含的几类故障进行诊断,在企业的实际使用中,仍会出现其他不包含在训练集中的故障而不能被正确自动识别、诊断。针对上述问题,设计了一种输油泵故障诊断模型自学习框架,通过信号处理技术结合深度学习提取深层故障特征,提高工业现场数据的可分性;通过模糊C均值聚类结合相似度度量判别已知故障和未知故障,对出现的未知故障模式进行识别和记录;利用频繁出现的未知故障数据重训练模型,在原有诊断功能的基础上提高对未知故障的识别、诊断及学习能力。为验证方法的有效性,使用工业现场采集的输油泵数据进行实验,结果表明,现有诊断方法所提出的输油泵故障诊断模型自学习框架能够实现对未知故障的准确识别。

地下超细长输油主管结构稳定性分析

依托柴油机为动力的无轨车辆是金属非金属地下矿山开采的核心设备,如何安全、高效保障柴油运输始终是困扰矿山安全生产的关键问题。本文提出了几种形式的地下垂直输油管道系统及输油主管约束方式,并结合压杆稳定理论、ANSYS建模分析,开展了超细长输油主管的失稳分析、热应力分析及模态分析,对输油主管的结构稳定性进行了较为全面的考察,研究结果能够为地下垂直输油管道系统的设计提供理论参考依据。

基于指标修正的AHP-FCEM法长输油气管道风险评价

针对国内在用长输油气管道使用管理过程中存在的高风险、事故多发、风险不可控的现状,在多方位调研的基础上,提出一种综合了层次分析法(AHP)、区间估计分析理论和模糊综合评价法(FCEM)的评价方法。利用层次分析法的优势建立初步评价体系,接着采用区间估计分析理论对“弱权重指标”进行筛选,优化形成包含5个Ⅰ级指标和25个Ⅱ级指标的最终评价体系,最后应用模糊评价法通过两级运算确定评价目标的模糊隶属度,进而得到管道的风险等级。实例验证表明,该评价方法的结果与实际情况相吻合,可为长输油气管道的科学化管理提供技术支撑。

输油管道泄漏的三类不停输修复技术建模与对比分析

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,需要及时采取不停输技术对管道泄漏缺陷进行修复.使用有限元模拟软件COMSOL Multiphysics建立了泄漏原油管道模型并通过与文献数据进行对比验证了模型的可靠性;分别应用B型套筒、钢制环氧套筒和碳纤维复合材料三类修复技术对管体泄漏缺陷进行修复建模,结合规范要求和模拟分析确定了修复层最佳尺寸,对比分析了三类修复技术的成本和效果.研究表明,三类修复技术均能将管道应力降低至安全区间并缩小应力集中范围,其中钢制环氧套筒修复性价比最高.

输水管道与现状输油管道交叉处理方案研究

灌区工程中各类管线交汇情况较多,需采取安全可靠的交叉跨越措施。该文以云南省石屏灌区工程输水管道跨越输油管为例,拟定人工开挖浅埋和贴地明管两种跨越方式,并利用ABAQUS有限元软件分析不同方案对现状输油管道应力状态的影响,结果表明两种方案对输油管道的影响均在允许范围内,综合征地施工等因素推荐优先采用贴地明管方案。

输油管道输油泵故障原因分析及对策研究

输油管道是石油行业中不可或缺的基础设施之一,它承担着将原油从产油地输送到炼油厂或终端用户的重要任务。而输油泵作为输油管道系统中的核心设备,其正常运行对于保障输油过程的安全、高效进行具有至关重要的作用。然而,在实际运行中,输油泵故障的发生频率较高,给输油过程带来了严重的影响。本文旨在对输油泵故障的原因进行深入分析,并提出相应的对策,以期为输油管道系统的运行和维护提供一定的参考和指导,以期能够提高石油能源的利用效率和降低成本,为我国的能源安全和经济发展做出贡献。

基于模拟退火-蚁群算法的输油管道碳排放量优化研究

为实现输油管道的节能降耗,以碳排放量最小为目标函数,在水力约束和热力约束的条件下,采用模拟退火-蚁群算法的机器学习方法对加热炉、外输泵的组合方式及运行参数进行求解,并在考虑设备运行可靠性的基础上,设计了全年运维方案。结果表明:优化后单日耗油量和耗电量均有所下降,单日碳排放量降低20%左右;对外输泵进行了可靠性分析,依据概率密度函数可知泵的正常检修周期应为1650 h(68 d),在连续运行1120 h(46 d)后应进行预防性保养;环境温度与碳排放量的优化效果呈负相关,全年运维方案中7—9月的碳排放优化效果较差,全年可减少碳排量185.61 t。研究结果可为油气田企业双碳目标的实现提供技术支撑。

采动影响下浅埋输油气管线变形监测与风险性评价方法及应用实践

目前,我国油气资源主要以埋地管线的形式输送,穿越采空区时采动造成的地表移动变形必然会对埋地输油气管线产生一定的影响和危害。鲁皖管道济宁支线穿越兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿,与煤矿三采区3308工作面最近水平距离仅85 m。为保证鲁皖管道济宁支线在安全运行的前提下实现3308工作面安全高效开采,提出了浅埋输油气管线及地表变形监测与评价方法。基于3308工作面地表移动变形实测及管线应力监测数据,研究了鲁皖管道济宁支线沿线地表变形特征及对管道的影响,分析了采动影响下的管线监测应力变化,在此基础上对受采动影响埋地管线当前的风险性进行了评价并给出管线防护建议措施。结果表明:目前3308工作面开采造成的地表下沉及倾斜变形对管道变形影响较小,管道沿线地表的当前稳定性级别为Ⅳ级,危险程度较低;地表移动变形对管道应力状态有一定的影响,特别是初期开采区域距离管线较近,管道沿线地表下沉较活跃,导致管道轴向应力增大;对管道进行一定周期的应力监测,监测结果均低于管道预警规范的第三级阈值,管道运行始终处于绿色无风险范围内,后续需继续采取措施对采空区场地及埋地输油气管线进行变形监测和日常防护。研究结果对于埋地输油气管线下安全高效采煤具有一定的借鉴意义。

埋地输油管道对胶州湾第二海底隧道爆破施工的动力响应

为深入研究埋地输油管道运行过程中的动力响应机制及不同工况下的输油管道振速规律,以青岛胶州湾第二海底隧道黄岛端斜井二期工程为背景,青岛港油港码头厂区内的埋地输油管道为研究对象,根据实测数据,采用ANSYS/LS-DYNA软件建立数值模型,通过模拟起爆药量、爆心距、管道埋深3种工况因素,建立输油管道振速预测模型。结果表明:管道环迎爆侧的振动速度大于管道环的背爆侧,管道轴向的峰值振速最大值出现在工作面前方4 m左右的管道截面上。得到的埋地输油管道振动速度预测模型对于工程爆破施工中邻近埋地输油管道的保护有重要参考意义。

低温环境下海洋输油橡胶软管的扭转性能

开发极地海洋油气是世界能源可持续发展的需求,而海上漂浮输油软管是海上浮式液化天然气生产储卸装置(floating liquefied natural gas system,FLNG)到穿梭油轮输送原油的重要设备。低温环境会造成部分材料特性改变,橡胶软管逐渐变硬,甚至丧失原有的弹性,影响产品的性能。扭转刚度是评价输油软管力学性能的一项重要指标。使用ABAQUS有限元分析软件建立内径500 mm的输油软管,对低温环境下海洋输油软管进行整体扭转特性分析。分析发现,聚酯帘线提供了软管的主要扭转刚度,温度和橡胶软管结构参数对软管扭转刚度具有重要影响。有限元仿真数据和实验值偏差为10%,验证了有限元分析方法的合理性,相关研究成果可为管道设计提供参考。

输油管道水相内部沉积特性研究

输油管线油水两相流输送水相沉积区是腐蚀重灾区,掌握水相沉积规律对管线的腐蚀防护具有重要的指导作用。为研究不同状况下输油管线水相积液对管道腐蚀的影响规律,模拟了不同含水率、倾角、流速等因素下的流型分布状况,探讨了不同流速、倾角、含水量下两相流流型分布规律,明确了流速在0.3~1.3m/s、1%~10%时水相沉积状态,发现倾角在30°时,水相沉积比较严重;汇总了管道内部出现的油水两相均匀流区、油水分层区和逆流沉积区三种状态,建立了不同含水率下流速-倾角-沉积状况表。通过现场管道泄漏点分布验证,危险管段分布特征与模拟结果基本吻合。

输油管道暂堵用缓速交联水凝胶的制备及性能研究

为了实现输油管道的热工作业,以咪唑烷基脲(UI)与壳聚糖构筑了一种延缓交联的水凝胶来封堵输油管道以隔离油气。表征了水凝胶的结构,研究了水凝胶的成胶性能、流变性能并模拟了在管道中的封堵过程。结果表明,UI释放的甲醛与壳聚糖发生了共价交联反应,当UI浓度不低于0.4 mol/L时,可以与1%的壳聚糖溶液形成水凝胶。水凝胶的成胶流变动力学表明了水凝胶具有一定的延缓交联作用。流变结果表明,随着UI浓度的增加,水凝胶的成胶强度增大;水凝胶具有良好的触变性能。水凝胶在模拟管道中的封堵效果较好,有望应用在实际输油管道的暂堵中,以实现管道热工作业。

PPK技术在高海拔长输油气管线航测中的应用研究

针对高海拔复杂地形地区,长输油气管线航空摄影测量布设像控难和通信数据链差导致的测图困难和精度低的问题,分析了基于PPK的高精度POS数据辅助空中三角测量的航线设计、像控选择、内外方位元获取等关键技术和影响航测精度的因素,并探讨了一种无人机结合PPK技术的航空摄影测量方法。结合某高海拔长输油气管道航测项目,在少控制无通信条件下,利用PPK技术辅助空三测量,航测成果满足石油行业长输油气管线1∶500测图精度要求,为油气管道线路选择、施工、运营维护以及地质灾害评估提供精确的基础地形数据,可以作为相似领域同等条件下的航测技术应用。

输油管道重点耗能单元评价与节能措施研究

在原油输送过程中,输油管道多采用热油加压输送工艺,在运行中存在综合能耗高、运行效率低等问题,为进一步降低输油管道的能耗水平,从泵站能效系数、热站能效系数、管道能效系数等方面构建输油管道能效指标体系,通过相关系数法、熵权-灰色关联法对泵机组的综合用能水平进行评价,最后实现运行方案的优化调整。结果表明,泵站能效系数对输油管道能耗的影响较大,重点耗能及节能单元为输油泵机组;泵机组效率与与泵输出功率的相关系数最大。某输油管道经优化运行后,泵站的日节电量821.91~2671.24 kWh,日节电共计6917.82 kWh,节能效果显著。研究结果可为同类输油管道运行方案的调整提供理论依据和实际参考。

基于红外热成像的埋地输油管道腐蚀无损检测

在非开挖的条件下,埋地输油管道腐蚀检测容易受土壤及其他环境因素影响,无法保证检测精准度。为此,提出基于红外热成像的腐蚀无损检测方法。基于红外热成像技术完成埋地输油管道图像的提取,结合运算消除图像中的噪声影响;在图像中设置多个滑动窗口,利用滑动窗口进行极小值算法,参考腐蚀区域的两点特征,判断检测区域是否存在连续性,以及是否满足长度阈值条件,若具有连续性或不满足长度阈值,则判断该区域为腐蚀区域。仿真实验结果表明,所提方法检测结果与实际腐蚀情况吻合度高,检测结果精准。

输油管道的防二氧化碳腐蚀研究进展

输油管道腐蚀是石油开采行业面临的严重问题之一,其中二氧化碳腐蚀最为常见。输油管道的二氧化碳腐蚀机理复杂,在不同的腐蚀条件下,腐蚀速率不同。文章介绍了输油管道的二氧化碳腐蚀机理与类型,讨论了输油管道中流体pH值、二氧化碳压力、温度、流速及含水率对腐蚀速率的影响,最后提出通过添加防腐涂层、阴极保护、添加缓蚀剂等防腐措施。