城市燃气泄漏检测新方法及其应用

在城市燃气泄漏检测中,常用甲烷检测仪很容易受到CO、CO2、H2O等气体和现场实际条件(如潮湿度、覆盖物和风向等)的干扰影响,导致误检和判断失效。为此,优选了利用红外吸收原理的光学甲烷检测仪替代传统可燃气体探测器,分析了光学甲烷检测仪的5个优点:①气体选择性好;②检测仪表不易受有害气体的影响而老化;③响应速度快,稳定性好;④防爆性好,信噪比高,使用寿命长,测量精度高;⑤应用范围广。为了提高燃气泄漏检测的精度和效率,还提出了车载式OMDTM光学甲烷探测仪和便携式RMLDTM激光甲烷遥距检测仪互补使用的燃气泄漏检测新方法,即在巡检过程中,若车载式OMDTM光学甲烷探测仪出现报警,则用RMLDTM在报警范围内进行遥测,确定泄漏源。该方法可有效排除沼气等其他可燃气体对泄漏检测的干扰影响,不仅能够覆盖城市的整个燃气管网,主动预防泄漏事故的发生,而且在泄漏抢险工作中,检测车能够迅速到达现场参与漏点查找工作,有助于尽快处理泄漏事故。现场实际应用效果表明,该燃气泄漏检测方法准确率较高,误报率低,响应速度快,符合现代城市燃气泄漏检测的需要。

纵向滑坡作用对管道应力应变的影响研究

滑坡地质灾害易造成油气长输管道变形失效,严重威胁管道的安全运营。为明确纵向滑坡作用对管道应力应变的影响,通过实际地质勘测建立了管道分析模型,进行了纵向滑坡作用下管道应力应变的数值模拟,利用解析法进行检验,确定了不同土壤剪切角时管道临界应力下纵向滑坡的长度与位移。分析发现:管道轴向受压时两端均会出现一个褶皱,应力集中在两端;数值模拟与解析法计算出的垂直管道临界应力分别为481.7 MPa、446 MPa,误差仅7.4%,能够作为管段应力预警阈值的参考;针对实际长输管道选取的5个危险点,获得不同土壤剪切角下纵向滑坡长度和位移,与分析结果一致,可作为纵向滑坡预警阈值的科学参考。研究结果对纵向滑坡地质特征数据监测时滑坡长度与位移、管道应力阈值的设定具有重要意义。

基于双流体模型的人工煤气管道腐蚀预测

人工煤气管网中广泛存在的多相流动腐蚀是造成人工煤气管道减薄的主要原因。针对现有检测技术难以检测输送复杂介质管道的剩余壁厚的问题,以昆明市燃气管网为例,基于双流体模型进行人工煤气管网的多相流动分析,采用实验与理论研究相结合的方法,确定了人工煤气管道的腐蚀特征,计算得到管道的腐蚀情况,结果表明:管道腐蚀程度主要与持液率和CO_2分压相关;采用多相流动仿真模型平均腐蚀速率为0.054 3 mm/a,全动态多相流模拟的腐蚀预测结果存在明显误差;建立的人工煤气管网腐蚀速率预测模型误差平均值为8.9%,优于全动态多相流模拟多相流腐蚀预测结果。

成品油管道穿越滑坡地段应力分析

成品油管道穿越山区滑坡地段时,受到滑坡推力的作用,易使管道产生过大变形而破坏。为探究此类管道安全问题并提出解决方案,使用应力分析软件CAESARⅡ对某穿越滑坡地段的成品油管道进行应力及位移分析,得出其应力、位移分布,并分析纵向滑坡和横向滑坡对输油管道的影响。通过分析得出常规地段与滑坡地段的交界位置为输油管道的危险截面,且纵向滑坡对输油管道的应力及横向位移、纵向位移影响较大。

城市燃气管道内已沉积萘颗粒的运移规律

城市燃气以往长期使用含有较多萘杂质的人工煤气,近年来被天然气置换后,已沉积的萘随着天然气的流动在管道内运移有可能导致管道堵塞或设备损害,甚至影响城市燃气输配系统的安全运行。为了研究燃气管道中已沉积萘的运移问题,以云南省昆明市的燃气管道为例,运用Fluent流体动力学软件,选用离散相模型(RSM)和雷诺应力模型(DPM),模拟分析了在燃气管网常见的水平直管、水平弯管、三通管等3种管型内已沉积萘的运移规律,研究在不同的管径、弯曲比和管径比下,粒径、气流速度、温度和压力对已沉积萘运移的影响。研究结果表明:①水平直管、水平弯管、三通管中萘的运移率与沉积萘的粒径呈负相关关系,与压力、入口速度呈正相关关系;②随着温度升高,水平直管、水平弯管、三通管中萘的运移率先减小而后增大;③萘在燃气管道中的运移率受入口速度的影响最大,受温度的影响次之,受压力的影响最小;④萘的运移率与水平直管管径、三通管管径比呈正相关关系,与水平弯管弯曲比呈负相关关系。结论认为,该研究成果对于保障城市燃气输配系统的安全运行具有重要的意义。

XJ油田产水气井井筒压力损失研究

随着XJ油田气井开采的深入,气井能量逐步下降,积液问题越发突出,严重影响气井有效生产。为了气井有效生产及制定合理工作制度,明确气井井筒压力损失规律、选择准确的计算模型对实际积液气井稳产意义很大。本文通过实际气井生产数据,结合实测井筒压力数据,通过编程计算优选出适用KM区块的井筒压力计算模型并进行了检验,针对影响气井井筒压力损失的因素进行了敏感性分析。结果表明:Mukherjee &Brill模型的适用性最好,预测准确性最高;气井产水时压力损失为不产水气井的2倍,可见产水量是造成井筒压力损失的重要原因,产水量大时井筒摩阻损失占据主导地位;不同水气比情况发现,且当水气比比达到2 m3/104 m3时,井筒压力损失的近80%;井径越大,气体携液能力越差,导致压力损失越大。为降低压力损失,提高气井产能,需要对气井实施及时排液以及排液采气措施。本文研究结果可对现场气井增产措施的实施提供一定指导。

基于D-S证据理论的天然气管道可靠性评价

针对现有的天然气长输管道可靠性分析方法主要依赖于专家意见,当其意见不一致或主观性较强时,将影响对管道事件概率估算准确性的问题,描述了基于D-S证据理论的信度模型的建立步骤。利用该模型对天然气管道进行了可靠性分析,将多位专家对同一评判对象不一致的判断,根据其可信度进行了处理。该模型解决了由于专家专业知识和经验的片面性以及判决的主观性造成的天然气管道可靠性分析偏差的问题,极大地提高了分析结果的可靠性。但由于D-S证据理论尚存在一些不足,因此必须建立统一的标准使得模糊语言与模糊数保持统一性和一致性,以进一步提高管道可靠性分析的准确性。

运行工况下隧道内输气管道的应力分析

隧道内的弯管很容易产生应力集中,从而导致管道失效。确定了隧道内输气管道在运行工况下所受载荷及支撑约束等边界条件,针对某隧道穿越管道,采用应力分析软件CAESARⅡ建立了运行工况下的应力分析模型,并进行应力分布,明确集中应力关键点的位置。分析结果表明:管道内压是引起管道应力的主要因素,温度和管道自重为次要因素。提出的应力分析方法对隧道穿越管道设计有一定的借鉴意义。