星状集输管网拓扑结构的整体优化

针对星状集输管网结构特点,建立以管网建设总投资为目标函数,以系统中节点连接关系、站点位置、管线参数为优化变量的星状油气集输管网拓扑结构优化模型。将蚁群算法与遗传算法相结合对模型进行整体优化求解。在蚁群算法中,将节点连接关系的确定转化为路径选择问题,将启发因子表示为管段建设成本的函数,用路径方案对应的管网建设总成本计算信息素的积累量。在遗传算法中,以格雷码形式将站址信息储存于染色体上,用蚁群算法求得每种站址分布方案下最优井组和管径,并用其计算各染色体的适应度,从而同步求得最佳站址、最佳井组划分和管线参数。结果表明,所设计算法优化质量高于分级优化,且鲁棒性强,不受计算初始值影响。

改进的螺栓紧固夹具在输气管道缺陷修复中的应用

根据管道内检测与完整性评价报告,某输气管道存在6处本体缺陷需进行修复。为满足不停输修复的要求,在分析钢质环氧套筒、螺栓紧固夹具等常见管道缺陷修复方式特点的基础上,对螺栓紧固夹修复技术提出改进,实现了不停输状态下的管道本体缺陷的修复。结合改进后螺栓紧固夹具的现场实际应用,进一步研究了该修复方式的优缺点,对管道本体缺陷修复技术选择与应用具有参考意义。

同轴圆筒流变仪初始瞬态黏度的解析与数值研究

同轴圆筒流变仪在恒剪速或恒应力测试初始过程中测试黏度远高于真实值的现象与流场非稳态作用等因素有关。测量间隙内的Couette流动研究主要集中在边界条件为恒值或某一具体时间函数下的理论推导,而测量间隙的边界条件实际为某一动边界。假设动边界为任意f(t),将同轴圆筒间Newtonian流体初始流变测试过程简化为无限大平板间Couette流动,采用特征函数法和Laplace变换推导应力和剪速边界下流场及表观黏度精确解,同时依据不同间隙尺寸和运动黏度对6种边界条件下的瞬态表观黏度进行数值计算。结果表明:当υ<20 mm^2·s^(-1)时,控制剪速边界下流场及表观黏度平衡时间更短;当20 mm2·s^(-1)<υ<20000 mm2·s^(-1)时,控制应力边界下流场及表观黏度平衡时间更短;当υ>20000 mm^2·s^(-1)时,两类边界条件下的平衡时间相近。

交通荷载作用下输气管道的结构完整性分析

交通荷载对埋地管道的作用分析方法包括理论计算、数值模拟、现场实验等,静力分析与理论计算是交通荷载作用下管道结构完整性分析的基础。在进行静力分析、覆土荷载计算后,根据高铁运梁车轮压分布对交通荷载进行计算,从刚度、强度、稳定性等方面对管道的结构完整性进行分析,结果表明:运梁车通行时无法保证管道安全。由此采取临时钢便桥保护措施的建议,确保重型交通荷载作用下管道的可靠运行。

埋地天然气管道交流杂散电流干扰排查研究

随着山东经济高速发展,大量高压交直流输电线路和电气化铁路的建设不可避免,这些设备设施产生的交直流杂散电流,造成管道破损点处的加速腐蚀。本文对某管线交流电压和腐蚀电流密度分布规律进行了综合分析,排查管线交流杂散电流干扰源,对交流干扰严重区域进行排流治理,并分析排流效果。结果表明:高压输电线路会形成交流杂散电流造成管道加速腐蚀,在以农田为主的地形环境中,采用网状地床进行交流排流,可以有效降低交流电压,起到明显排流作用。

套筒式收发球在天然气管道内检测中的应用

为解决特殊清管器和检测器以及有特殊结构收发球筒的管道难以实施内检测的问题,以某天然气管道为例,详细介绍了在多节检测器安装困难、收发球筒尺寸过短、附件安装位置不合适等限制条件下,采用套筒式收发球方式对管道进行收发球作业,安全顺利完成了管道内检测。结论认为套筒式收发球能够在不进行收发球筒改造的前提下,完成带有特殊结构收发球筒的管道内检测作业。

输气管道沉降的磁应力快速评估技术应用

本文叙述输气管道沉降的磁应力快速评估技术原理,以金属磁记忆效应与逆磁致伸缩效应为基础,通过检测埋地管道因应力集中产生的附加弱磁场,分析管道本体应力分布情况。针对某天然气场站内管线沉降问题,开展局部管线磁应力检测工作,对管道应力集中状态进行评估,为磁应力技术在管道沉降快速评估方面的应用提供经验参考。

基于蚁群算法的油气集输管网井组优化

为了合理确定油气集输管网结构布局,以井站间产量距离和为目标函数,以井站连接关系和计量站站址为优化变量,建立了井组优化模型。采用小窗口蚁群算法求解,将井站连接关系转化为路径选择,根据不同管段对应的产量、距离计算启发因子,以不同路径方案下的产量距离总和作为信息积累的评价指标,通过控制蚂蚁状态转移过程确保井式、集输半径、计量站处理量等约束条件,有效避免了不可行解的产生。实例计算结果表明:基于蚁群算法的优化结果在管网的产量距离和与管道总长度方面,相比已有的遗传算法优化结果均有所改进,有望为今后的油气集输管网优化设计提供技术支持。