水下HIPPS流动保障关键设计要点分析

水下HIPPS可有效降低深水高压气田的管道和立管材料压力等级,从而有效降低项目开发投资。以南海某深水高压气田A7井为例,基于OLGA软件建立了一体化动态模型,研究了HIPPS阀门关断时下游加强段计算、水下采油树阀门关断时间对HIPPS关断的影响等。结果表明,为保证加强段下游管道不超压,在HIPPS关断时间内加强段长度至少260m,考虑2倍设计余量,最终选取加强段长度520m;为避免水下HIPPS频繁关断,水下采油树设有压力高高关断仪表和相应的关断阀,在采油树下游高压时首先进行超压关断保护,在其失效时HIPPS再进行超压保护关断,采油树阀门关断时间不应高于20s才可保证采油树阀门先于HIPPS阀门进行关断。

甜菜HIPPs基因家族鉴定与镉胁迫下的表达分析

镉离子平衡和解毒调控是探索甜菜镉胁迫耐受机制的核心,也是利用甜菜进行重金属生物修复的基础。重金属相关的异戊二烯植物蛋白(HIPPs)是一类多功能金属伴侣蛋白,在镉离子吸收、转运及区隔化中发挥关键作用。前期甜菜响应镉胁迫的转录组表达谱研究中,发现BvHIPPs存在差异表达。基于此,本研究通过生物信息学方法全基因组鉴定了BvHIPPs基因家族成员,并对其理化性质、进化关系、基因结构、顺式作用元件、染色体定位及在镉胁迫下的转录表达特性进行了深入的分析。结果表明,甜菜基因组中共有23个BvHIPPs家族成员,均含有HMA结构域和异戊二烯化基序,其中16个BvHIPPs被定位于细胞核。顺式作用元件分析发现BvHIPPs可参与多种生物与非生物胁迫响应。转录组数据表明23个BvHIPPs均不同程度的参与到甜菜对镉胁迫的应答过程,并且进一步的qRT-PCR分析验证了BvHIPPs应答镉胁迫的调控特点。结果表明,BvHIPPs可能在甜菜适应镉胁迫的过程中发挥着重要作用,研究结果为甜菜在重金属污染生物修复的分子机制研究奠定基础。

BvHIPP24介导甜菜应答镉胁迫的作用分析

为探究甜菜重金属相关异戊二烯化植物蛋白24(BvHIPP24)在重金属镉胁迫下的作用机制,本研究利用生信方法预测了该基因上游的顺式作用元件、转录因子和下游的互作蛋白,并分析了它们在镉胁迫下的转录表达特性。结果表明,BvHIPP24含有CGTCA-motif、生长素类、光响应、MYB结合、厌氧诱导和水杨酸应答相关的作用元件;转录因子BVRB_2g046790、BVRB_1g021800和BVRB_6g128880可能参与BvHIPP24的转录调控;BvHIPP24的互作蛋白主要包括SOD、NaKR1-like、COX1、MT2、NaKR3、REP1、RCA和LHCP等,它们可能通过与重金属离子结合参与离子运输和维持细胞内环境稳态。转录组测序结果表明BvHIPP24及互作蛋白的转录表达均受到镉胁迫的调控。综上推测,BvHIPP24主要通过上游转录因子的调控表达,直接或间接的与互作蛋白共同介导镉离子螯合及解毒。本研究为进一步揭示甜菜对镉胁迫的响应机制提供了参考。

HIPPS-高完整性压力保护系统应用介绍

本文基于功能安全基本概念介绍了HIPPS系统的重点组成单元及其设计要点,在HIPPS安全失效率的验算上给出了样例,并围绕HIPPS系统的高完整性对其丰富的辅助功能作了深入探讨。

杨树重金属相关异戊二烯化植物蛋白(HIPPs)基因的鉴定及表达分析

金属伴侣在植物的生理活动中发挥关键作用,负责结合金属离子并将其转运至靶蛋白以维持细胞的金属离子稳态。目前关于HIPP(heavy metal-associated isoprenylated plant protein)金属伴侣蛋白的特性和功能分析多集中于模式植物拟南芥。本研究在毛果杨(Populus trichocarpa)中鉴定了14个PtHIPPs蛋白,均具有两个保守的金属离子结合基序MXCXXC,氨基末端可以形成βαββαβ二级结构,羧基末端具有保守的异戊二烯化基序;一些PtHIPPs还具有赖氨酸和/或甘氨酸富集区。根据基因结构、蛋白质的保守基序和进化树分析,PtHIPPs蛋白可分为3个亚组。PlantGenIE的组织特异性表达数据及荧光定量PCR鉴定结果显示,毛果杨PtHIPPs基因及小黑杨(Populus simonii×Populus nigra)PnHIPPs基因具有特定的组织表达特异性且存在差异。此外,利用缺铜及过量铜离子处理小黑杨植株不同时间后,不同组织部位中PnHIPPs基因的表达模式发生改变。本研究为鉴定木本模式植物杨树HIPPs蛋白在维持铜离子稳态过程中发挥的作用提供了参考依据。

HIPPS在塔里木三高气井的应用

高完整性压力保护系统(HIPPS)是一种安全仪表系统(Safety Instrumented System,SIS),它是在满足和符合IEC 61508/61511等电气/电子/可编程电子系统(E/E/PE)功能安全标准条件下的特殊应用。其通过切断压力源,防止超压,保护下游设备。通过选择安全可靠的HIPPS,可以降低下游设备和管线的压力等级,从而降低工程投资。参照HIPPS系统在海洋平台上的应用经验,如果在高含硫的三高气井上应用HIPPS系统,安全完整性等级(Safety IntegrityLevel,SIL)达到SIL3级,可以取消安全泄放阀和放空火炬系统。可通过两种方式设置HIPPS:一种是自成系统,另一种是按照HIPPS的结构功能进行集成配置,再取得专业认证。

高效切割Hipp11敲入位点的sgRNA设计及活性验证

目的设计并验证能够高效切割Hipp11位点的sgRNA,为在Hipp11位点定点敲入外源基因提供工作基础。方法使用预测软件对Hipp11位点的sgRNA进行预测并挑选脱靶效应较低的两个sgRNA。构建相应载体,通过CRISPR/Cas9活性检测试剂盒在体外检测sgRNA的活性。选取活性较高的sgRNA体外转录,与Cas9 m RNA一并注射受精卵。检测出生后小鼠Hipp11位点切割效率,计算出sgRNA的体内活性。结果两个sgRNA的体外活性分别为19.2%和51.7%,使用体外活性高的2号sgRNA显微注射获得8只新生小鼠,其中62.5%(5/8)的小鼠中检测到Hipp11位点周围发生碱基插入或缺失。结论获得一个能够引导高效切割的Hipp11位点通用型sgRNA,从而为基因CRISPR技术在Hipp11位点定点插入外源基因奠定基础。sgRNA体外活性能够预测sgRNA在体内的切割活性,表明体外活性验证是筛选高活性sgRNA的有效手段。

HIPPS在海洋石油工程中的应用研究

HIPPS系统是一种高集成压力保护系统。介绍了HIPPS系统的特点及功能,并结合HIPPS系统在海洋石油工程中的应用,叙述了HIPPS系统与PSV及ESD系统的主要区别,说明了HIPPS系统给实际的生产操作带来的影响。HIPPS系统在其他行业同样有广泛的应用前景。

高完整性压力保护系统(HIPPS)在惠州25-3项目中的应用

随着世界工业对于降低风险因素及环境保护的要求越来越高,高完整性压力保护系统(HIPPS,High Integrity Pressure Protection System)在油气工业压力保护上起到了重要的作用。本文主要介绍了HIPPS系统在HZ25-3项目开发中的应用以及部分生命周期内的管理活动,包括:SIL等级分析,系统搭建及逻辑功能的实现等方面对HIPPS系统的可用性和可靠性进行了论证。

HIPPS系统及部分行程测试功能在南海气田开发工程中的设计与应用

本文介绍了HIPPS系统(高完整性压力保护系统)的概念与特点,分析了其在南海工程项目中的设计应用,详细说明了HIPPS功能组成与配置、SIL等级构成,提出并探讨了HIPPS系统部分行程测试功能PST的概念、特点与配置,介绍了HIPPS系统良好的应用前景。

茶树Cs HIPP26.1互作蛋白的筛选与验证

【背景】‘黄金芽’属于光照敏感型黄化茶树(Camellia sinensis)品种,叶片色泽呈现强光黄化、弱光复绿的特点,但叶色响应光照的黄化机制并不明确。前期通过对黄化叶片、遮阴复绿叶片以及常绿品种叶片的蛋白组研究发现,重金属相关异戊二烯化植物蛋白CsHIPP26.1(TEA000549)的表达响应光照强度,表明CsHIPP26.1可能参与调控‘黄金芽’叶色黄化的光响应过程。【目的】通过筛选与CsHIPP26.1互作的光信号响应相关的蛋白,为叶片色泽响应光照信号变化提供科学依据。【方法】以‘黄金芽’茶树1芽2叶为材料进行CsHIPP26.1和互作基因的克隆,经酵母双杂交筛库,然后将筛选得到的目的蛋白进行酵母双杂交点对点验证、体内双分子荧光互补(BiFC)和体外pull-down等技术进行蛋白互作的进一步验证。【结果】通过酵母双杂交对茶树cDNA文库进行筛选,共筛选到26个候选互作蛋白,主要集中在细胞组分、结合以及催化活性方面发挥作用,其中生物素合成代谢过程富集程度较高,与光信号通路及叶绿素合成相关的蛋白只有编号为TEA026466.1的bHLH30转录因子。克隆bHLH30转录因子后发现,该转录因子与茶树光信号传导途径蛋白PIF4处于同一进化树分支,且含有与茶树PIF4蛋白相同的HLH和ACT结构域,将该bHLH30转录因子命名为CsPIF4.2,GenBank登记号为MW116834。进一步通过体外Pull-down蛋白互作和体内双分子荧光互补(BiFC)验证发现,CsHIPP26.1和CsPIF4.2蛋白能够发生互作,并且发生互作的部位在细胞核内。【结论】初步筛选出26个与CsHIPP26.1互作的蛋白,并验证发现CsHIPP26.1能够在细胞核内与其中一个光敏色素互作因子CsPIF4.2发生蛋白相互作用。

甘蓝型油菜HIPPs基因家族的鉴定与表达分析

重金属相关异戊二烯化植物蛋白(HIPPs,heavy metal-associated isoprenylated plant proteins)是金属离子在植物细胞内安全运输的关键蛋白,在植物体金属离子稳态的维持过程中发挥重要作用。目前关于HIPPs基因家族的研究多集中于模式植物水稻(Oryza sativa L.)和拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.),在甘蓝型油菜(Brassica napus L.)中报道相对较少。本研究通过生物信息学的方法在甘蓝型油菜全基因组(Darmor-bzh v10)中鉴定到了不均匀分布在19条染色体上的104个BnaHIPPs基因。蛋白理化性质分析发现其氨基酸数目在120~630 aa,蛋白分子量在13827.56~64467.05 ku,平均等电点为8.07,蛋白平均疏水指数在-1.146~-0.17之间。基因表达模式分析发现它们在不同组织和发育时期的表达模式具有一定的时空表达特性,在根中的表达量最高。镉胁迫处理条件下BnaHIPPs的表达模式发生了改变,BnaA08p24150、BnaA09p41730和BnaC06p45180在根和叶片中的相对表达水平都发生了上调。系统进化关系显示BnaHIPPs基因被分为5个亚家族。此外,共线性分析显示在BnaHIPPs基因的进化过程中,大多数的BnaHIPPs都是以片段复制的形式参与BnaHIPPs基因家族的扩张过程,仅发现BnaC05p3800、BnaC05p3810、BnaC05p3820和BnaC05p3830以串联重复的形式参与BnaHIPPs的复制事件。本研究结果将为甘蓝型油菜BnaHIPPs基因家族的进一步研究奠定基础。

HIPPS在海上油气田开发的运用研究

本文介绍了HIPPS系统的功能及特点。针对某油田群及某中心平台的特点,使用HIPPS系统及管线降压的设计方案,对管线进行超压保护,有效降低了堵塞工况下的火炬泄放量,起到节能减排的效果。

HIPPS在油气集输工程中的设计与应用

介绍了高压完整性压力保护系统(HIPPS)系统在油气集输工程中的实际应用,并利用OLGA动态模拟软件对HIPPS的关断过程进行模拟研究HIPPS系统在超压工况下的作用。

HIPPS系统在长输管道压气站的应用

高等级的安全完整性仪表回路可以有效地防止压气站设备管道超压,保护各压力设备安全,保证管道安全运行。HIPPS系统是高完整性压力保护系统,该系统具有良好的可靠性。介绍了HIPPS的构成和功能,描述了HIPPS用于压气站安全保护系统的工作原理,并结合哈萨克斯坦南线天然气管道工程实例,利用计算运用故障失效率确定安全可靠性等级,把被动保护转变为主动保护,增强了安全仪表系统可靠性,从源头消除危险,降低了工程投资和运营成本。

HIPPS在深水高压气田开发中的应用

深水高压气田开发面临的主要挑战之一,是如何应对高关井压力带来的超压工况下低压生产设施的安全保护问题。HIPPS作为一种高完整性的压力保护系统,具有反应快、安全性高、项目整体投资低的特点,已逐步应用于我国深水高压气田开发领域。在具体分析HIPPS基本配置、功能要求、水下和依托平台安装方案优缺点的基础上,采用HYSYS工艺模拟软件,对装有HIPPS的南海深水气田群项目番禺35-1段塞流捕集器,在超压工况下容器内部压力上升过程进行动态模拟。研究表明:对于深水高压气田,合理使用HIPPS可有效地提高生产安全性,降低项目整体投资;应在操作维修可行性、安全性、成本等方面对HIPPS的安装位置进行综合评估;HIPPS双关断阀SDV的压力高高值PSHH设定值建议比紧急关断阀ESDV压力高高设定值高3%,比低压系统安全阀PSV设定值低2%。

HIPPS在巴布油田项目中的设计与应用

油气项目将高压完整性压力保护系统(HIPPS)作为工艺设施超高压临界最后一级安全保护屏障,对HIPPS全生命周期中的重点,包括系统组成、SIL等级、系统响应时间和其他关键技术要点进行阐述。结合巴布油田综合设施(BIFP)项目具体实例应用,验证了HIPPS良好的可用性、安全可靠性、环境友好性和经济性。

镉逆境胁迫下甜菜BvHIPP24基因在大肠杆菌的功能分析

重金属关联异戊二烯化植物蛋白(Heavy metal-associated isoprenylated plant proteins,HIPPs)由于其独特的重金属结合域(heavy metal associated domains,HMA)和异戊二烯序列(isoprenylation motif)的结构特点,使其成为一类重要的金属分子伴侣(Metallochaperones)。本研究利用RT-PCR的方法,从甜菜体内克隆获得了Beta vulgaris heavy metal-associated isoprenylated plant protein24(BvHIPP24)基因。该基因CDS全长为444 bp,编码了147个氨基酸,分子量为16.38 kDa。利用大肠杆菌表达载体构建pEASY-Blunt E1-BvHIPP24重组质粒,并转化到BL21中。通过1 mmol/L IPTG诱导发现:在0.5 mmol/L Cd2+逆境胁迫下,表达BvHIPP24重组菌的生长趋势要明显优于对照菌株,并具有更高的Cd耐受性。因此可以推断,甜菜BvHIPP24基因在镉逆境胁迫过程中发挥着重要的作用,并有可能参与到甜菜细胞重金属离子吸收、转运、区隔以及代谢平衡调控过程中。

HIPPS系统故障诊断与自主优化

本文主要阐述了HIPPS系统的故障诊断与自主优化。

MOKVELD安全切断阀与HIPPS在天然气管道的应用

阐述了一种可替代机械安全泄放设施的高完整性压力保护系统(HIPPS)。在高压天然气管道的分输口,为了保障管道正常运行,针对出口压力异常情况,应用HIPPS快速切断气源,保护下游工艺系统和设备,避免超压泄放,降低下游设备和管线的压力等级,降低投资,减少资源浪费。分析了HIPPS的组成、特点,以及MOKVELD安全切断阀的工作原理,比较HIPPS与PSV、ESD的区别,结合西气东输天然气管道工程案例,对使用的HIPPS进行核算,确认该系统整体安全完整性满足SIL3等级要求,可以保证天然气管道的安全运行。结合生产实际,分析了HIPPS功能测试和检查维护的要求,从而确保系统的高完整性。