径向载荷作用下的管道塑性失效力学模型与实验分析

针对野外埋地敷设的输油管道发生断裂、泄漏等较大破坏时,使用管道挤压截流装置,将管道快速压扁以阻断流油的问题,运用塑性变形理论和虚功原理,建立了一个受均匀径向载荷作用下的管道挤压变形模型,并且对管道塑性变形进行了分析计算,得到了管道挤压所需的载荷量。并使用18mm宽度的刀口对325mm×6mm的X60钢管进行挤压实验,得到了管道挤压的载荷-位移曲线。将得到的实验数据与理论数据进行对比和验证,理论数据与实验数据结果吻合。该模型可用于计算不同规格管道挤压所需的载荷量,为管道抢修工作提供理论和实践参考。

LNG储罐泄漏危险性计算及影响因素分析

针对LNG储罐泄漏气体扩散模拟分析过程中存在计算和分析过程复杂的问题,选取适当的气体扩散模型,对危险气体的扩散进行模拟和分析,绘制蒸汽扩散UFL(爆炸上限)、LFL(爆炸下限)、1/2LFL浓度等值线图,实现蒸汽扩散伤害分区的准确划分,提高了计算速率和精确度。并利用程序模拟分析了风速、地表粗糙度、泄漏速率等因素对LNG泄漏气体扩散影响。研究结果表明,当风速方向和泄漏源泄漏方向相同时,蒸汽扩散距离和危害范围随风速增大呈减小趋势;蒸汽在下风向扩散距离随着地表粗糙度的增大而减小;扩散距离和危害范围随泄漏速率的增大而增大。

基于三维激光扫描技术的变形立式油罐容积检定

油罐作为大型储存和计量容器,快速、准确地计量其容积是大型能源储运工程的重要环节。针对目前三维激光扫描技术对壁板已发生变形的立式油罐容积检定无法给出准确结果的情况,提出了新的检定方法。壁板发生变形的油罐,由于变形处壁板水平截面不再是一个标准圆,于是采用一种新的算法用于计算变形油罐截面面积;充分利用油罐的三维点云数据,使用Matlab编制程序实现了三维点云数据的自动分层;结合罐体点云自动分层与计算得到的截面面积,将罐体点云导入程序即可得到油罐容积,实现了对变形油罐容积计算的自动化处理。通过对某立式油罐进行现场试验和数据处理,结果证明提出的新方法可以精确实现对变形油罐的检定。

防气阻轻油鹤管研制

鹤管气阻长期困扰着储运界及油库工作人员，是一个迫切需要解决的技术难题。从油品性质、油品温度、工艺流程和鹤管壁温等因素，剖析了铁路油罐车轻油鹤管发生气阻的原因。分析了目前轻油鹤管的防气阻措施及存在的缺点。从油品气化及饱和蒸气压的本质出发，研制了具有冷却夹层的防气阻轻油鹤管。使用表明，具有较好的防气阻效果。

基于ABAQUS的覆土油罐护体抗震性能有限元分析

为深入了解覆土油罐护体在不同地震波作用下的动力响应,运用有限元分析软件ABAQUS对护体的简化模型进行了数值模拟分析。从有无减震层、减震层厚度以及减震层刚度3个方面对减震效果进行了探讨,结果表明:在地震荷载下,回填土从上到下水平位移逐渐减小;护体应力峰值主要集中在护体围墙的底部位置;减震层对护体起到一定的减震效果。所得结果可为覆土油罐抗震设计和实践提供参考。

覆土油罐护体振动台模型试验相似比的设计研究

振动台模型试验在结构抗震设计中发挥着重要作用。本文对覆土油罐护体模型试验相似比进行了研究,从模型试验相似理论出发,对模型试验中的动力相似进行了设计,运用矩阵方法对模型试验的相似关系进行了推导,并结合工程实例,得出覆土油罐护体的模型试验相似系数。

大排量正负压气液分离装置的研制

采用单浮体联动式结构,研制了大排量正负压气液分离装置,其特点是气体排量大、排液口在正压和负压状态下均能使气液有效分离,分离液可直接排入放空罐或由主泵带走。大排量正负压气液分离装置可用于自吸式油气混输泵工艺流程中,具有一定的工程应用价值。

立式罐变形检测中三维点云数据处理方法

针对常规立式罐变形检测方法劳动强度大、效率低、自动化程度不高等缺点,提出了一种基于三维激光扫描技术的立式罐变形检测方法。分析了基于三维激光扫描技术的立式罐罐体圈板半径、圆柱度、垂直度和高度的计算方法,并使用三维激光扫描仪和全站仪对某立式油罐进行对比试验。试验结果表明:提出的数据处理方法可以准确计算出立式罐变形检测所需尺寸信息,为立式罐变形检测提供了新的途径。

基于土弹簧模型的埋地输油管道地震响应数值模拟

输油管道是军队后方油库的重要设施设备,为深入研究埋地输油管道在地震作用下的响应规律,利用Abaqus有限元软件建立了土弹簧分析模型,采用正交试验的思路,选取军队后方油库几种常见规格的管道进行地震载荷作用下的数值模拟计算,研究了管径、壁厚、内压等因素对管道von Mises应力峰值的影响。结果表明,不同规格的管道在地震作用下的von Mises应力变化规律基本一致,固定端处管道的von Mises应力最大;管径增大,管道的von Mises应力峰值变化很小;增加壁厚,管道的von Mises应力峰值显著降低;内压增大,管道的von Mises应力峰值将会变大。研究结果对管道的抗震设计具有一定指导意义。

油品储运场所在线静电检测仪设计

针对油品储运场所静电累计量难以测量的现状,设计了一种在线监测油品储运场所静电累计量的检测仪,该检测仪为指导油品储运场所环境安全防护奠定了一定基础,具有实用价值。

油品储运场所静电在线测量系统设计

针对油品储运场所静电累计和环境安全的关系,设计了一种在线监测静电累计量的系统,该监测系统为指导油品储运场所环境安全防护奠定了一定基础,具有实用价值。

火灾对埋地输油管道温度场影响的数值研究

地面发生火灾时，将对土壤、地下管道及输送的油品温度产生影响，原有的热平衡被破坏，建立新的温度场；即便在火灾被扑灭后，一段时间内土壤、管道温度会继续升高，仍有可能造成管道失效。针对此情况建立了非稳态传热模型，进行了数值模拟，并对结果进行了分析。这一模型的建立，为后续的管内输送介质温度分布的研究提供了科学的依据。

水力旋流器湍流场数值模拟

应用CFD软件FLUENT对水力旋流器进行三维数值模拟，并对网格生成技术、湍流模型、离散方法及边界条件等问题进行了探讨。数值模拟所获得的轴截面上的压力场和速度分布规律与前人的研究结果基本吻合，验证了数值模拟的可行性。为进一步研究水力旋流器的结构优化和分离性能预测提供参考。

磨料水射流剥离3PE防腐层试验研究

剥离清除3PE防腐层是油气管道应急抢修中一个关键环节。由于传统方法剥离3PE防腐层手段落后,效率较低,因此应用便携前混式磨料切割系统对管道3PE防腐层进行剥离试验。通过改变压力、靶距、入射角等参数,观察防腐层剥离情况。结果表明:采用磨料水射流技术剥离3PE防腐层是可行的;压力应控制在20~28 MPa,靶距控制在50~100 mm,射流入射角度以30°~60°为宜。为防止剥离时损伤管材,应控制射流停留时间和重复冲击次数。

钢质管道挤压变形过程数值模拟

基于对钢质输油管道挤压变形原理的分析，建立上下刀具加载作用下钢质输油管道挤压变形模型，采用扩展拉格朗日方法求解三维接触挤压问题，完成20号无缝钢挤压变形过程的数值模拟。将模拟试验数据与前人实际试验数据进行对比与验证，模拟结果与实际试验结果吻合。该模型可以用于模拟不同规格管道挤压变形情况，得到管道挤压变形的位移、载荷和应力分布规律，为管道应急抢修提供理论和实践依据。

基于GIS覆土油罐滑坡危险性模糊评价

在分析滑坡灾害致灾因子、孕灾环境和承灾体(覆土油罐)地质影响基础上,筛选了地形地貌、地质条件、水文气候条件、诱发条件、历史灾害条件5类20个可以进行定性或定量衡量的指标,建立了覆土油罐滑坡灾害危险性评价指标体系。利用GIS对油罐的坡度、坡向、归一化植被指数(NDVI)等指标进行提取和处理,并制作了油罐周边地形3D模型示意图,编程实现了IAHP计算指标权重,利用目前地灾危险性评价常用的模糊综合评价法对某油库某号覆土油罐进行了评价。结果显示,该油罐处于危险度低的状态,与该罐建罐以来未受滑坡灾害破坏的现状吻合,但降雨对该地区影响较大,应重点对研究区不规律降雨进行监测。

基于TFN-AHP的油罐变形修理方案拟制

油罐出现凹凸褶皱、翘底等形式的变形可能会导致油罐受损,威胁到人员和环境安全,造成经济损失。为了解决油罐变形修理方案决策中的主观性,提高修理方案拟制的科学性和系统性,首先依据变形状态指标建立变形评估系统,再将基于三角模糊数的模糊层次分析法运用到修理方案的决策中。实施效果表明,该方法准确性高、可靠性好,可为油罐变形修理方案拟制提供新的思路。

基于三维激光扫描技术的拱顶油罐罐顶变形检测

传统油罐罐顶变形检测多采用人工测量,但工作量大、安全风险高、精度低,基于此提出了将三维激光扫描技术应用于油罐罐顶的变形检测。针对传统计算罐顶变形量方法的不足,提出了基于三维点云数据的罐顶凹瘪度和凹瘪面积计算的新方法,并使用Matlab软件对所提出的算法进行了编程实现,结果表明该方法可以精确计算出罐顶变形的程度和范围,实现了罐顶变形数据的自动快速采集和变形量的精确计算,并通过三维处理软件与自编程序实现了罐顶及其变形区域变形量的三维可视化。

慕课实战推广探讨与实践

慕课的研究目前已经从理论研究探讨阶段发展为实战推广阶段。针对慕课建设的实际情况,从新的教学模式带来的转变入手,从凸显学员主体地位、打磨视频质量和环环相扣的教学环节设计三个方面,剖析了慕课如何与学科教学深度融合,并提出突出教学本位和加大经费投入力度等教学思考。

成品油管线泄漏油气扩散分析

成品油管线在运营过程中会发生泄漏，主要原因为管线腐蚀、外力撞击、打孔盗油及水击等，泄漏后油品蒸发扩散形成的爆炸性区域具有很大的危险。通过小孔泄漏模型和大面积泄漏模型对地面管线发生泄漏事故形成的油品蒸气扩散情况进行了分析计算，获得了油品泄漏后距泄漏点的安全距离，计算数据可对管线的抢修提供参考。