基于层次分析熵权组合法-云模型的充填管道堵塞风险评估

为确定充填管道堵塞的主要影响因素,采用层次分析法、熵权法和云模型理论,进行充填管道堵塞风险评估.选取充填料浆体积分数、充填倍线等12项指标,用层次分析熵权组合法得到各指标的综合权重系数后与云模型方法耦合,得到综合确定度,以判定充填管道堵塞的风险等级.依据现场资料和数据,对3处采用充填采矿法的矿山进行评估.结果表明,贡北金矿、新城金矿和开阳磷矿的充填管道堵塞风险等级分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅱ级,与其他方法进行对比,证明该方法精确度较高.

油气管道事故原因分类模型及其社会网络分析

为提高油气管道事故预防策略的有效性,首先,基于系统理论事故建模与过程(STAMP)模型及人为因素分析与分类系统(HFACS)模型,建立油气管道事故预防控制结构,分析国内外35起油气管道事故原因,并依据扎根理论对分析结果进行统计编码,得出油气管道事故原因分类模型;其次,应用社会网络分析法构建油气管道事故原因关系网络,通过核心—边缘分析、中心性分析和关联方向指数分析,识别油气管道事故原因中核心及具有高关联性和强影响力因素。研究结果表明:油气管道事故原因分类模型包含6个层次:政府及监管部门因素、第三方因素、运营商组织因素、运营商不安全监督、现场人员不安全行为的前提条件、现场人员的不安全行为,并可将其细分为22个最底层原因因素。其中,政府及监管部门因素、运营商组织因素、运营商不安全监督和第三方因素均为核心因素;制度缺陷、监督不充分、运行计划不当、第三方破坏行为、管材与焊缝缺陷、施工/维修/配件问题、技能失误均为具有高关联性和强影响力因素。

苏里格气田采气集气工艺及管网模拟研究现状

苏里格气田作为我国内陆最大的整装气田,随着天然气不断开采,地层压力逐渐降低,采气工艺技术的革新与集气管网布局的优化成为延续气田生产寿命的核心问题。该气田通过井下节流工艺有效利用地温热能解决了水合物堵塞问题;新型锁芯式井下节流器一次打捞成功率在90%以上;布井方案采用单井串接工艺,缩短了采气管线长度;减少运行管理费用投入,使建设投资额降低约48.8%。梳理了近年来管网模型研究的发展动态,指出不同方法的优缺点,并以苏里格气田采气量增加30%的背景下,展示了骨架管网水力计算模型的建立过程和模拟软件算法流程,利用TGNET软件模拟管网压降幅度,从而有效抑制水合物生成并避免经济损失。针对集输管网适用性评价进行讨论,指出了生产工况变化对管网运行效率的影响,以及建立水力计算模型对于预测和避免潜在风险的必要性。

城市地下燃气管线系统定量风险评估

随着快速的城市化进程,地下管线系统越来越复杂,地下管线系统的风险显著增加。中国地下燃气管线事故数量较多,而且其事故造成的伤亡后果远远高于其他地下管线。其他地下管线在运行过程中对地下燃气管线系统造成的风险也受到燃气领域人员的关注。为了对地下管线系统进行定性、定量和系统的风险评估,综合STAMP和BN两种系统分析方法建立STAMP-BN模型,基于STAMP模型识别系统风险和因果因素,基于STAMP结果和安全控制结构,采用BN建模进行定量风险评估。应用建立的STAMP-BN模型进行地下管线系统风险评估,结果表明造成地下燃气管线泄漏的主要中间原因是三方公司的动土作业,并揭示了第三方公司和燃气公司脆弱的根本原因。可见加强第三方公司运营层协调和燃气公司协调安排、事件应急、对其他地下管线造成的慢性危害识别方面的能力是消减风险的关键。

基于实时组分追踪的多气源非等温管网仿真方法

在管网公平开放的运行模式下,以天然气气质为基础的能量计量将逐渐成为天然气贸易的主流方式。为实现虚拟预测多气源管网关键节点天然气的实时组分,在结合非等温管流瞬态仿真模型和气体组分运移模型的基础上,建立了多气源天然气管网动态组分追踪模型。首先基于高精度的BWRS方程、稳态流动方程、焓方程、气体混合参数方程和边界条件得到管网运行初始条件,其次采用隐式中心差分法对管流控制方程和对流扩散方程进行离散,最后结合不同时空条件下的物性方程、混合参数关系式及边界条件,通过时间递推法和Newton—Rapshan算法求解得到天然气管网各节点的压力、流量、温度、组分等参数在整个瞬态时间域上的演化规律。研究结果表明:①建立的稳态模型仿真结果与TGNET模拟结果相比,系统压力和温度的最大绝对偏差分别为0.069 MPa和2.81 K,两者的甲烷和氢气摩尔分数结果基本一致;②建立的动态模型仿真结果与TGNET模拟结果相比,关键节点处压力、温度、甲烷和氢气摩尔分数的最大绝对偏差分别为0.078 MPa,2.22 K,1.54%和0.55%,模型预测的准确性高;③提出的多气源混合模型具有较强的通用性,可以适用于复杂拓扑结构的天然气管道系统的运行参数动态仿真和气体组分动态追踪。结论认为,提出的实时组分追踪方法可以为多气源非等温管网气体组分实时预测提供依据,进而为天然气管网能量计量以及管道仿真软件的国产化开发奠定理论基础。

融合水动力模拟的城市污水管道健康度评价方法

为解决城市污水管道日常修复养护优先级确定问题,提出融合水动力模拟的城市污水管道健康度评价方法,通过构建水动力模型模拟得到污水管道关键水力状态指标,综合考虑污水管道缺陷因素、工况因素及社会环境因素三方面,建立基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和决策实验室法(decision-making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)组合定权的城市污水管道健康度综合评价模型。结果表明,DEMATEL方法能够考虑指标间相互影响关系,有助于优化传统AHP权重分布结果;负荷状态、流速是城市污水管道健康度评价的重要指标,占比70.61%。最后,运用此模型对广州市沥滘污水干管健康度进行评估,其结果能够有效识别病态管道,为排水管理部门确定管道维护优先级提供科学合理的决策依据。

基于“医院-社区-家庭”全程管路模式在PICC患者中的应用效果

目的:探讨基于“医院-社区-家庭”全程管路模式在外周静脉穿刺中心静脉置管(PICC)患者中的应用效果。方法:回顾性分析2022年8月—2023年3月于东莞市石排镇社区卫生服务中心进行PICC的100例患者的临床资料,其中2022年8—9月就诊的50例患者作为对照组,2022年10月—2023年3月就诊的50例患者作为观察组。对照组采用常规护理,观察组采用基于“医院-社区-家庭”全程管路模式。比较两组护理满意度、生活质量。结果:观察组对服务态度、防护措施、维护技术、居家指导、社区环境、就诊流程、就诊指引、维护收费以及交通的满意度评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。护理前,两组心理功能、躯体功能、社会功能评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);护理后,两组心理功能、躯体功能、社区功能评分高于护理前,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:基于“医院-社区-家庭”全程管路模式在PICC患者中的应用效果显著,能够提高患者生活质量与护理满意度。

基于模型的核岛工艺管道设计数据传递研究

研究了基于模型的核岛工艺管道设计数据传递,通过对PDMS/E3D进行二次开发,实现管道设计数据向下游传递,且确保设计深度不低于二维施工图纸。首次提出以含有施工信息的三维模型进行信息传递,取代二维平面图纸,便于施工方与设计方直接通过同一施工设计模型进行即时交互,提高工程效率,降低工程成本。首先通过数据信息和属性信息添加对核岛管道三维模型精细化处理,其次,基于PDMS/E3D软件进行的二次开发实现了模型数据基于基本交付单元的导入和导出,并采用JSON数据完成管道三维模型尺寸标注等关键信息的传递,为相关行业模型数据传递提供了参考。

油气管道焊接材料数据库应用系统研究

为了提高油田运输管道的焊接质量与施工速度,以SQL Server为数据库基础,WEB页面构建框架展示,navicat软件连接前后端,对符合国家标准与试验验证后的焊材型号和焊接参数进行归纳总结,设计开发了油气管道焊接材料数据库应用系统。结果表明,该数据库应用系统以同种母材管道焊材、异种母材管道焊材为选材基础,实现了油田管道焊接信息查询、存储与管理功能。研究结果可对油田管道焊接技术研发和管道焊接效率的提升提供参考依据。

煤油末段密闭加注管路抽泄流程优化分析

为了解决煤油末段密闭加注管路抽泄流程可能出现的加注精度及煤油品质的问题,通过分析管路内煤油变化的影响因素,讨论了压力和温度的变化引起的管路形变,构建了温度、管径、形变压力的热力学计算模型,试验验证了模型计算的准确性,根据模型数值计算结果,提出了抽泄流程优化措施,确保了加注管路抽泄流程的可靠性。

基于灾害动态演化过程的管道滑坡灾害多因素耦合预警模型

长输油气管道不可避免地要穿越地质环境条件复杂的山区,遭受各类地质灾害威胁。滑坡灾害是最为严重的地质灾害之一。为了实现管道滑坡灾害的提前预判,通常设定多项监测预警指标进行监测,但是,由于忽略了各指标之间的关联性,导致大量的错报与误报。本文通过对管道滑坡灾害动态演化过程分析,提出了管道滑坡灾害动态演化的4个阶段:①滑坡区降雨,地表入渗;②地下水位上升,坡体自重增加,岩土力学参数降低;③坡体产生局部变形;④滑坡整体失稳下滑作用于管道。提取了灾害变形、外界诱发因素、管道应力应变3种类型监测关键指标,构建了管道滑坡灾害监测指标体系,在此基础之上,提出基于灾害动态演化过程的管道滑坡灾害多因素耦合预警模型。该模型通过综合考虑灾害变形指标、外界诱发指标、管道力学指标之间的耦合关系,构建出了多维度预警等级判据。模型在贵州某天然气管道滑坡开展示范应用,先后成功发布蓝色、黄色、红色预警信息,为滑坡的应急处置与抢险提供了充足的响应时间,保障了管道的运营安全。该模型避免了因降雨过多即发出高预警等级的问题,进一步提高了预警准确度,使得预警结果更符合实际,可以为管道滑坡灾害的监测预警工作提供一定的参考与借鉴。

OPM三维软件在工艺管道设计中的应用

目前,三维设计软件大都是国外产品,其自身对于工程设计及出图往往不能满足国内要求,所以项目设计前期及设计完成后出图的软件二次开发工作显得至关重要。研究BIM软件之一OPM软件绘制工艺管道的二次开发工作,并将其应用到具体的项目施工图中。应用结果表明,软件二次开发工作得当,三维出图的管道轴测图、主要设备及材料表、保温油漆清册和阀门清册满足工程标准要求,给设计者带来极大的设计便利,在保证图纸质量的同时,提高出图的效率和准确性,对后续研究数字化交付具有重要意义。

基于ISM-AHP模型的排水管网修复决策研究

排水管网修复决策是复杂的系统问题,受多因素的共同作用,需综合考虑各影响因素,应用系统方法科学地选取修复方案。通过某城区排水管网修复工程的实证研究,检视了该工程中的主要影响因素;同时根据建立的解释结构模型(ISM)-层次分析法(AHP)组合模型,计算了各指标及各方案对于决策目标的权重,据此确定了影响排水管网修复决策的关键因素和适宜该工程的修复方案,可为相关决策提供参考。

高压储气库工艺气管道成套设计与研究

高压储气库工艺气管道具有压力高、工况多、环境温差大等特点,使得管道材料的选取、管道规格的计算以及相应的力学分析都具有极大的设计难度,本文实际设计产品为例,采用理论、分析和实际相结合的方式,通过管道选材研究、管径计算、强度计算;全系统应力分析及支吊架计算;三维数字化模型设计的技术路径,开发出行业首创符合高压储气库装置长期运行的高压工艺气管道,为后续高压储气库的发展提供技术基础。

大型工艺往复压缩机系统振动分析

对大型工艺往复式压缩机系统出现振动异常现象的原因进行分析,计算了不平衡力/力矩,在扰力矩计算的基础上对压缩机基础振动状况进行了分析;建立了压缩机-驱动电机轴系模型并进行了有限元模态分析,得到了轴系振动前六阶振型与相应频率;建立了气流脉动与管道系统振动分析的有限元模型,进行了有限元分析计算,得到了管路系统的固有频率和相关研究节点的振幅。分析计算结果表明:由扰力矩引起的机身振动在允许范围内;管路系统的流固耦合振动是导致压缩机系统发生振动故障的主要原因。通过调整压缩机运行转速,改变了激振力频率;提出了管路系统优化方案,优化后的管路系统的固有频率显著提高,能有效避开激振力频率,明显降低管路系统的振幅,其最大振幅降至165μm,满足API618标准要求。

腐蚀管道评价标准ASME B31G-2009和SY/T6151-2009对比研究

腐蚀是油气管道最常见的失效形式之一,对腐蚀管道进行剩余强度评价是保障管道安全可靠运行的基础工作。ASME B31G-2009和SY/T6151-2009是国内外的两种主流评价标准的最新版本,为了在选取适当的评价标准时有判断依据,比较分析了新版标准评价结果的保守程度,研究了评价流程、计算模型和计算参数取值等方面,并结合爆破试验数据和有限元仿真结果进行了验证。结果表明,两种标准仍具有一定的保守性,且当管道强度等级、腐蚀情况及数据资料完整度等不同时,两种标准有各自的适用范围和优缺点。

基于Bow-tie模型的城镇输油管道风险评价方法研究

根据近年来不断发生的城镇输油管道泄漏爆炸事故,提出将Bow-tie模型引入到风险评价中,将Bow-tie模型和改进的层次分析法相结合得出各影响因素的权重并排序,对管道进行风险评价,便于提出合理的安全管理方案,减少事故的发生。通过计算得到第三方因素在管道失效影响因素中占主导,而在事故后果分析中安全后果和环境后果因素影响较大,基本符合事故实际状况,说明该方法对于城镇输油管道风险分析有一定的指导意义和实用价值。

基于逆高斯过程的腐蚀油气管道维修策略

对腐蚀油气管道系统的剩余寿命进行预测可以为优化维修决策方案提供依据。考虑到油气管道不同状态下的腐蚀,将逆高斯随机过程理论引入油气管道腐蚀评估领域,提出逆高斯-状态空间油气管道腐蚀退化过程模型和维修决策优化模型。首先根据其腐蚀机理建立逆高斯-状态空间退化过程模型,运用经验最大化算法与粒子滤波算法相结合的参数估计方法对模型中的参数进行求解,得出腐蚀油气管道的剩余寿命分布函数和概率密度函数;进而建立腐蚀油气管道的维修决策优化模型,计算出模型最优的维修更换时间和最小费用,制定出较合理的维修方案;最后用腐蚀油气管道的实验数据对模型进行验证。应用实例表明,优化模型用于油气管道腐蚀评估和维修优化是可行的。

海底输气管道干空气干燥工艺技术

天然气管道的投产包括清管、测径、试压、干燥、惰性气体惰化以及引入天然气等过程。其中 ,对天然气管道的干燥处理是海底输气管道投产前的重要工艺环节。干空气干燥工艺是海上输气管道干燥处理最安全、环保的方法 ,工程上干空气干燥工艺通常分为干空气干燥和吸水两个过程。分析论述了干空气干燥海底输气管道的原理 ,发现此过程是一个不稳定的吸水过程 ;应用质量守恒原理和相平衡理论建立了海底输气管道干空气干燥机理模型和吸水机理模型 ,并利用东方 1— 1气田平台间海底输气管道干燥工程实例验证了上述机理模型 ;还利用建立的模型对东方 1- 1外输海底管道采用的干空气干燥工艺的干燥过程进行了应用分析 。

模型驱动的大数据流水线框架PiFlow

复杂流程的大数据处理多依托于流水线系统,但大数据处理的流水线系统在易用性、功能复用性、扩展性以及处理性能等方面存在不足。针对上述问题,为提高大数据处理环境的构建与开发效率,优化处理流程,提出了一种模型驱动的大数据流水线框架PiFlow。首先,将大数据处理过程抽象为有向无环图;然后,开发一系列组件用于构建数据处理流水线,并设计了流水线任务执行机制。同时,为规范和简化流水线框架的描述,设计了基于模型驱动的大数据流水线描述语言--PiFlowDL,该语言以模块化、层次化的方式对大数据处理任务进行描述。PiFlow以所见即所得(WYSIWYG)的方式配置流水线,集成了状态监控、模板配置、组件集成等功能,与Apache NiFi相比有2~7倍的性能提升。