X80管线钢管研发及工程应用关键技术

随着在极地高寒恶劣环境建设长输管道的需求,大口径、高压力、高钢级管道成为发展趋势。我国实现X80管线钢管国产化及工程应用,但在制造质量和性能稳定性存在差距。指出应研究解决的瓶颈问题包括:低温环境用钢管断裂韧性指标,高等级钢管可焊接性,现场焊接质量及性能控制,环焊缝开裂,热影响区脆化等。阐述了国内外X80管线钢管研发关键技术和工程应用情况,对于进一步提升高等级管线钢管性能质量和管道建设水平,保障管道安全高效运行具有重要意义。

美国储罐泄漏防控技术体系研究

针对国内普遍存在的储罐超期服役、储罐泄漏风险大的问题,应用先进储罐泄漏检测技术,在储罐泄漏初期采取处置措施,有助于提高储罐设施的安全性和可靠性。介绍了美国储罐泄漏防控技术体系的先进理念和推荐做法,包括针对储罐、工艺管道、装卸作业区等建立泄漏预防管理体系;针对储罐外侧边缘板腐蚀、罐底板腐蚀、罐壁-罐底板焊缝开裂和储罐底板沉降/基础损坏等建立泄漏预防技术体系。推荐采用有利于环境保护、成本最低的储罐泄漏预防措施,例如在罐底板下安装预防泄漏系统等。最后,提出了借鉴美国标准,制定和完善国内储罐泄漏检测技术的建议。

高寒区管道运行维护技术现状综述

中俄原油管道是中国第一条穿越高寒区的大型管道工程。高寒区管道运行维护面临的主要问题是冻土地质灾害、低温维抢修和腐蚀防护等。中国缺少高寒区管道运行维护实践经验,而加拿大、美国和俄罗斯已在高寒冻土区建设多条油气管道。国内外高寒区管道运行维护面临的推荐做法包括实施管道冻胀融沉防治和位移监测,定期进行管道内检测评估管道状况,研制冻土、沼泽特殊环境专用维抢修设备,应用无人机巡线和牺牲阳极阴极保护等。未来高寒区管道设计建设的发展方向是全生命周期免维抢、设备远程控制和数字化管理。借鉴国外管道先进实践经验有助于提升中国高寒区管道运行维护技术水平,并为中俄东线管道项目提供借鉴。

国外管道废弃处置技术现状综述

目前国内在管道废弃处置研究方面尚处于起步阶段,还未制定国家标准和行业标准。国外管道废弃处置是基于土地使用规划和安全风险评价确定管道废弃方式,其先进性做法是应用液态溶剂配合清管器实施高质量清管;穿越管段填充固化材料预防地面沉降;对埋深小于1 m的管道干线设施、油气站场工艺管道和阴极保护系统进行拆除;管道废弃后定期对管道线路进行巡线和监测等。结合我国具体国情和实际情况,通过借鉴国外管道废弃推荐做法和先进经验(关键技术、标准规范和工程实例),对于制定符合我国国情的管道废弃处置方法和标准具有借鉴意义。

输气站场放空立管防火间距的研究

针对GB 50183—2004《石油天然气防火设计规范》中未给出放空量超过4×10^(4)m^(3)/h的放空立管与油气站场的防火间距,采用DNV PHAST软件模拟不同放空量、不同风速条件下的气体扩散和热辐射范围,冷放空作业时,立管与油气站场之间的防火间距不应小于0.5 LEL所限定的边界空间;热放空作业时,立管与油气站场之间的防火间距不应小于4.75 kW/m^(2)允许热辐射条件下限定的边界空间。结果表明:当放空量为2×10^(5)m^(3)/h,风速20 m/s时,冷放空的防火间距为29.4 m,热放空的防火间距为67.2 m,均小于GB 50183—2004中规定的立管与油气站场防火间距。研究结果可为输气站场平面布置和总图设计提供理论依据。

在役管道焊接工艺关键技术探讨

保证长输管道安全运行是国家和行业关注的焦点问题。由于管体缺陷、腐蚀和第三方开挖造成管道失效事故频繁。在役管道焊接是管道维抢修技术的重要发展方向。由于高钢级管线钢管和设计压力提高,对在役管道焊接工艺提出了更高要求。阐述了国内外在役管道焊接技术现状,包括管道安全压力、介质流速、安全措施和操作要点。在分析影响在役管道焊接质量因素基础上,提出了在役管道焊接工艺评定要求,包括采用两阶段模拟试验法,以及针对超期服役管道典型案例焊接试验的主要技术成果。研究成果对于保障我国长输管道安全运行和改进管道维抢修工作具有重要意义。

高钢级大口径天然气管道壁厚选择原则探讨

大口径、高钢级、高压力是天然气管道发展方向。壁厚设计是长输管道线路设计的重要内容。介绍了国家标准GB 50251中管道壁厚计算方法,指出高钢级、大口径天然气管道壁厚计算应考虑的问题及影响因素。提出在高等级地区应采用基于管材断裂力学性能的许用厚度的观点。给出了高钢级(X70-X100钢级)、大口径天然气管道位于不同地区等级的壁厚参考值及选取原则,即在一级地区采用较高设计系数;在三级和四级地区,避免超过理论壁厚值,结合应力和可靠度校核确定合理壁厚值。研究成果可为在新建天然气管道设计和在役管道安全运行提供指导。

我国长输天然气管道气质标准现状及改进建议

国家政策、用户需求以及气源多样化,对天然气管道气质质量提出更高要求。文章介绍了我国天然气管道气质标准现状,分析了国家标准和行业标准在气质质量上的差异。比较了中国与美国、加拿大、英国和俄罗斯天然气气质质量指标的差异,包括发热量、总硫、硫化氢、二氧化碳和水露点。提出了保障气质质量、研发深度脱硫脱碳工艺技术、采取在线连续监测、考虑地区和季节差异确定水露点、制定天然气监测、检测配套标准等建议。

长输管道防腐补口失效分析及技术进展

防腐补口是新建管道腐蚀控制的关键程序和薄弱环节。我国管道防腐补口在产品性能和施工质量需要改进。阐述了不同时期管道防腐补口技术发展历程和工程应用情况。总结我国新建管道中热收缩带补口失效形式及原因。从施工质量控制、人员培训和标准规范,提出了保障管道补口质量的建议和措施,以及未来热收缩带补口技术创新的研究方向。

基于融合相似原理的天然气压缩机性能曲线研究

针对现场操作中压缩机实际性能曲线与试验性能曲线差异较大的问题,全面分析和对比了两种近似相似原理的不同,指出引起压比计算结果误差的原因,并提出基于融合相似原理的性能参数换算方法,首先采用第二类算法预估压比值,同时利用第一类算法不断校正压比值,该方法在热力、水力计算上具有较高的精度。通过对某压缩机进行实例验证,出口温度和出口压力的平均相对误差分别为3.32%、5.17%,计算精度满足工程需求。应用后,压缩机单位能耗费用有所降低,压气站运行的整体能耗率下降了3%~5%,研究结果可更好地指导压缩机的运行和维护。

基于动态规划算法的输气管道稳态运行优化技术

为有效降低输气管道的运行能耗,以站间管道和压气站为研究对象,建立了以全线压气站总能耗最小为目标函数的输气管道稳态运行优化模型,并采用动态规划算法对优化模型进行求解,得到各压气站的最优出站压力和开机数量,并进行了实例验证。结果表明,动态规划优化方案与实际运行方案相比,虽然开机总数有所增加,但降低了不合理越站带来的管道超压风险,管道全线总压降可降低0.73 MPa,压缩机总功率可降低8.59 MW,燃驱和电驱的平均效率分别提高了2.8%、13.9%,证明了动态规划算法的科学性和可靠性。研究结果为输气管道前期方案设计和稳态运行提供了理论依据。