硫化氢环境下老旧管道失效概率评价方法研究

老旧管道在服役过程中存在着失效风险,而影响老旧管道失效的因素有很多,在众多影响因素中硫化氢对管道产生的腐蚀损伤较严重。为解决受腐蚀损伤的老旧管道安全评估问题,文章建立了一种在硫化氢环境下老旧管道失效概率评价方法。以在硫化氢环境中使用了约20年的老旧集气管道为研究对象,采用蒙特卡洛法模拟管道服役过程中的动态压力和腐蚀损伤引起的剩余强度的变化,计算了单一腐蚀因素引起管道失效的概率,并通过正态分布概率给出管道使用的安全范围。研究结果表明:投运20年以上的含硫老旧管道在氢致开裂实验与应力腐蚀开裂实验中,均未发生开裂。根据模型计算得出,老旧管道依旧可以安全服役,但服役6年后失效概率超过0.5,需要进行整修工作,服役27年后,管道内腐蚀严重,剩余强度降到3.82 MPa,需要更换管道。通过模拟得到了失效概率与腐蚀缺陷和服役时间的关系,为老旧集气管道再服役提供理论依据和参考价值。

川东北山区天然气管道无人机集成应用

四川东北部地区地质条件复杂,天然气集输管道所经过的区域多位于山区和丘陵地带,具有管网分布区域较广、输送干线距离较长、途经地貌复杂、自然灾害频发的特点,安全生产管理工作存在一定难度。为优化管线巡检方式、提高巡检效率、节约人力资源成本,近几年逐步采用了无人机系统参与管线巡检与应急管理,取得了良好的应用效果。在总结经验的基础上,进行了多种场景的模拟应用测试分析,并进一步搭建了无人机远程控制平台,对无人机在山区天然气管道安全生产管理中的应用,开展了深入研究与探索。研究成果表明:(1)管线巡检时,无人机设置的最适宜参数为巡检高度70 m、飞行速度30 km/h、镜头角度45°。(2)无人机搭载激光甲烷检测仪,可对天然气管道进行快速的可燃气体检测,能有效监测管道泄漏,并判断泄漏点位置;泄漏检测成功率受到环境、风速、风向及气体泄放角度等因素的影响,并给出了多因素影响下定量的测试结果。(3)无人机搭载红外热成像仪,可实现对夜间紧急情况的快速响应,实验表明以无人机为依托开展人员搜救工作是可行的。(4)自主研发的无人机远程控制平台,直接在后端基地实现对现场无人机的操控,减少人工现场控制,成功解决了人机控制距离的限制问题。上述研究成果与现场应用结合紧密,并在继续优化与功能集成之中,通过无人机远程控制技术的创新应用充分发挥了无人机的效率优势,为山区天然气管道的安全运行提供了有力保障。

新型季铵盐Gemini表面活性剂润湿性能测定与润湿模型建立

为了揭示季铵盐型Gemini表面活性剂的润湿性能及润湿动力学机制,采用悬滴法测定了817、A37、A42、G50、G51及G53共6种季铵盐型Gemini表面活性剂溶液在亲水/亲油云母表面的润湿角变化过程,比较并筛选出了具有较好润湿反转性能的表面活性剂。通过对润湿机制的分析,建立了表面活性剂溶液在云母表面的润湿模型并用实验数据进行验证。结果表明,G51、817对天然云母片表面的润湿反转效果较好,通过静电引力在云母表面物理吸附,可分别将亲水云母表面转变为强亲油与弱亲油表面;G50、G53对亲油处理后的云母片润湿反转效果较好,通过范德华力和静电引力在云母表面物理吸附,可将亲油云母表面转变为弱亲水表面。建立的润湿模型与实验数据间的相关判定系数为0.8803数0.9988,可用于表征表面活性剂溶液在云母表面的润湿过程。