冷热交替输送管道疲劳寿命预测

为明确某输油管道在冷热交替输送下的疲劳断裂可能性及预期寿命年限,对取样管段进行了无损检测、缺陷金相解剖分析、力学性能和疲劳试验研究,建立了冷热交替输送管道疲劳寿命预测模型,在此基础上,对检测到的缺陷在交变载荷作用下能否发生扩展进行评估,同时预测了管道的剩余寿命。结果表明,取样管段检测到的最大缺陷在交变载荷作用下会发生扩展,管道剩余循环周次为3 691次,按波动频率70次/a计算,管道剩余寿命为52 a,取疲劳安全系数为6,则建议管道的检测周期不超过8 a。

冷热交替输送管道适用性评价

通过对某管道钢管进行壁厚检测、无损检测、钢管材料适用性评价、含缺陷管道剩余强度评价和疲劳寿命预测等工作,评价了该管道冷热交替输送钢管材料的适用性和安全性,为管道检测、维修、更换周期的确定提供技术依据。评价结果表明:该管道在材质上满足相关标准要求;检测发现的裂纹型缺陷,在运行压力6.27 MPa,输送温度在20℃~60℃范围内变化时均可接受;疲劳裂纹扩展评估和寿命预测结果表明,取样管段检测到的最大缺陷在交变载荷作用下会发生扩展,管道剩余循环周次为3691次,按波动频率70次/年计算,管道剩余寿命为52年,取疲劳安全系数为6,则建议管道的检测周期不超过8年。

某输油管线冷热交替输送条件下管材评价分析

针对某输油管线在冷热交替输送条件下疲劳断裂可能性及预期寿命年限进行评价分析,对取样管段进行了管道应力分析和强度校核、尺寸测量及无损检测及力学性能测试。在此基础上,同时预测了管道的剩余寿命,为管道检测周期的确定提供技术支持。评价分析结果表明,该输油管线在运行18年后管道环向应力、当量应力以及轴向稳定性均满足标准要求,管材的力学性能指标均达标,管道的剩余疲劳寿命为40年,检测周期建议不超过6年。

冷热原油交替输送停输再启动研究

建立了冷热原油交替输送停输再启动过程的数学模型,采用有限差分法和有限容积法相结合的研究方法对其复杂的停输再启动过程进行数值模拟,所编制的软件能计算管道再启动站间的温度、压力和流量的恢复过程,考察了停输时机对停输再启动过程的影响。研究成果可为冷热原油交替输送管道安全停输时间的确定提供技术支持。

冷热原油交替输送管道周围土壤温度场的数值模拟

制定科学合理的冷热原油输送工艺,需要准确预测埋地管道周围土壤温度场和管内油品温度变化情况。提高预测的准确性,在计算过程中要考虑管外环境和管内油品温度等多种因素的影响。用有限元法对冷热原油交替输送过程中埋地管道周围土壤温度场和管内油品温度进行了数值计算,得出了不同时刻埋地管道周围土壤温度的分布和管内油品沿程温度变化情况。计算结果表明,输油温度、输油时间、土壤的蓄热等对管内油品温度变化有很大影响,制定节能的冷热原油交替输送工艺要充分考虑其影响。

基于SPS的冷热油交替输送管道安全边界与运行方案制定

在对东临复线历史运行数据进行分析的基础上,基于SPS仿真软件建立了冷热油交替输送的管线模型,并应用该模型模拟了管道在不同季节的输送方案,同时通过将模拟结果与现场工况进行对比,验证了模型具有的准确性。然后,对管道进行了运行方案的优化,同时结合管道的实际情况确定了管道的安全边界条件,保证了管道正常运行的安全性及经济性。

乌鄯线冬季冷热油交替输送运行方案

为保障西部原油管道乌鄯线安全平稳运行,实现节能降耗输送,分析了乌鄯线和阿独乌线外输哈国油物性、沿线油温、地温数据,进而探讨了乌鄯线冬季运行冷热油交替输送的可行性。研究结果表明:长输原油管道冬季低输量运行,其进站油温差距不大并与地温的变化趋势一致,沿线地温为冬季冷热油交替输送的重要参数;采用冷热油交替输送工艺,哈国油常温输送对北疆油物性影响不大;乌鄯线冬季运行采用冷热油交替输送,节约燃料天然气约51.6%,节能降耗效果明显,说明乌鄯线冬季运行采用冷热油交替输送具有可行性。(图2,表4,参9)

冷热油交替输送热力快速计算研究

本文将基于贴体坐标的非稳态导热POD低阶模型应用于冷热油交替输送热力快速计算中,并且详细介绍了POD低阶模型的实施方案。在低阶模型的求解过程中针对管道热力影响区域内各部分导热系数相差达到300倍左右,文中采用更符合基函数空间导数物理意义的离散格式代替传统的中心差分格式来对其进行离散。在本文的算例中POD低阶模型平均计算误差不超过0.35℃,计算速度为传统的有限容积法的260倍左右。

我国油气储运相关技术研究新进展

石油、天然气是现阶段工业发展过程中十分重要的资源,但这两种能源均属于易燃易爆物质,因此,油气储运过程中尤其要注意,一旦出现问题很容易导致火灾或者爆炸的安全事故,严重危害沿线居民的生命财产安全。文章就现阶段我国油气储运的一些新的技术成果进行简单的研究分析。

西部原油管道多品种原油安全高效输送技术

从乌鲁木齐到兰州、全长1 838 km的西部原油管道是我国西部石油输送战略通道。该管道建设和运行过程中遇到了一系列严峻的技术挑战,包括管输原油品种多、物性差异大且不确定性强,原油管道与成品油管道长距离同沟敷设带来两管间的热力影响,以及采用顺序输送、冷热油交替输送、含蜡原油常态化间歇输送等几乎所有的原油管道复杂运行方式。通过技术创新,成功地解决了上述技术难题,形成了多品种原油加剂改性顺序输送、长距离管道冷热油交替输送、长距离顺序输送含蜡原油管道间歇输送、同沟敷设管道热力影响数值模拟、含蜡原油管道停输凝管概率评价方法等输油新技术成果。2007年管道投产以来,这些成果的综合应用满足了各种复杂输送任务的要求,确保了管道安全、高效、灵活运行。