智能应力应变监测系统在矿区埋地油气管道保护中的应用

矿区在开采过程中,工作面极易发生非均匀沉降,而敷设在其周边的埋地油气管道也会随之发生不同程度沉降,管道在土壤不均匀载荷作用下,较大的应力可能会造成管道开裂失效,并引发严重后果。对有灾变危害风险的埋地油气管道采取智能在线应力监测,不仅可以掌握管道本体应力变化发展趋势,而且还可以及时对管道的安全性进行评价,做到超前预报并及时采取相应防护措施,对保障管道安全运行具有重大意义。

关于埋地油气管道防腐技术的探讨

本文综述了埋地油气管道防腐技术的重要性和发展现状。腐蚀是影响管道安全运行的主要因素之一,对其产生的形式和具体案例进行了分析。对防腐技术的发展历程从早期技术到现代应用进行了概述,并展望了未来的发展趋势。介绍了常用的防腐材料以及选择和应用的评价。分析了物理、化学和电化学防腐方法的原理和效果。提出了提高防腐效率的策略和建议。本文提供了关于埋地油气管道防腐技术的研究成果和指导,对保护管道安全运行具有重要意义。

埋地油气管道外防腐层智能化检测技术研究

为提高检测效率、保证检测数据的准确性、突破传统人工方法在恶劣环境下无法检测的瓶颈,针对服役状态下的埋地油气管道外防腐层检测问题,采用测量埋地管道电流衰减梯度方法,通过检测装置的硬件设计、信号接收及传输系统的软件开发、遥控终端的引入,设计完成了一套埋地油气管道外防腐层智能化检测系统。样机性能测试结果表明,该系统可以在任何恶劣环境下完成检测任务,自动绘制管道路由图、接收管道电流衰减信号以及自动测量管道的埋深,并通过无线传输系统传递给远程控制终端,从而判断防腐层破损点位置并实时遥控接收装置的检测路线、实时保存检测数据,为管道的开挖修复提供数据支持。研究结果可为实现埋地油气管道外防腐层的智能化检测提供理论依据。

±1100 kV特高压直流接地极对埋地油气管道直流干扰实测与分析

直流接地极电流会对大范围的埋地油气管道造成腐蚀和危险影响,特别是±1 100 k V特高压直流接地极,额定入地电流大,影响程度更大,影响范围更广。为获得特高压直流接地极对埋地油气管道的影响水平和管道电压分布规律,文中首次在昌吉—古泉±1 100 kV特高压直流输电工程调试期间,对邻近的川气东送管道进行了全面的测试,得到了管道通/断电电位分布、泄漏电流密度、阀室引压管电压和土壤电位梯度。根据现有标准中管道直流干扰的各项评价指标对管道测试结果进行了分析,相关测试结果可为川气东送管道的安全运行维护提供数据支撑,也可为后续直流接地极选址和埋地油气管道路径选择提供参考。

雷击高压输电线路对临近埋地油气管道电磁干扰的案例分析

为研究雷击高压输电线路对临近埋地油气管道的电磁影响,利用SES CDEGS数值模拟软件建立了国内某现场案例的输电线路和临近埋地油气管道电磁干扰模型,计算预测了雷电流对管道造成的干扰情况。基于国内外相关标准和研究成果的调研,从人身安全、管道防腐蚀层击穿风险和管壁电弧熔伤风险三方面建立了雷电流对管道电磁影响的风险评价指标,对现场案例的干扰风险进行了评价,同时计算分析了土壤电阻率和杆塔接地网类型对管道过电压和接地网导体泄漏电流的影响。结果表明:现场案例中雷电流导致的管道安全风险低;土壤电阻率对管道过电压和接地网导体泄漏电流有明显影响,其随土壤电阻率升高而增大;采用水平接地网时,在接地网表面积相同的前提下,接地网结构对管道过电压和接地网导体泄漏电流的影响较小;垂直接地体的引入可缓解管道过电压,但其数量不宜过多。

雷击高压输电线路对临近埋地油气管道电磁影响的评价方法

聚焦雷击高压输电线路对临近埋地油气管道的电磁影响,分别从人身安全、管道防腐层击穿风险和管壁电弧熔伤风险三方面介绍了目前的研究进展,针对雷击工况下临近埋地管道电磁干扰的评价方法和指标进行了系统的梳理总结,建立了适宜的风险评价体系,并对该领域未来的发展方向进行了展望。

特高压交直流输电线路同走廊正常运行时对邻近埋地油气管道的电磁影响分析

为分析和评估特高压交、直流输电线路同走廊正常运行时对邻近埋地油气管道的交流腐蚀影响和人身安全影响,基于国内外相关标准和文献的调研分析,从电磁影响干扰源和影响对象入手进行分析,给出了可用于工程设计的计算分析和评估方法。结合实际参数,利用CDEGS软件对某1000 k V特高压交流输电线路与±800 k V特高压直流输电线路并行架设且有管道交叉接近的工程实例进行了仿真分析。结果表明:特高压交、直流输电线路同走廊时,邻近管道上的电磁影响主要由交流线路引起的。计算实例中,由于特高压直流线路谐波电流有效值较小(不超过20 A),其在管道上产生的干扰电压不到特高压交流线路影响的1/5。

埋地油气管道沿线土壤腐蚀性可拓评价研究

油气管道长期埋设在土壤环境中会受到各种侵蚀介质的腐蚀并引发泄漏、火灾、爆炸等事故。针对土壤腐蚀因素复杂多变的特点,建立基于物元、可拓集合和关联函数的埋地油气管道沿线土壤腐蚀性评价模型;选取土壤电阻率、自然电位、氧化还原电位、p H值、含水率、Cl-含量、SO42-含量7个评价指标,将土壤对油气管道腐蚀的严重程度划分为低、较低、中、强和较强5个等级;采用客观赋权的变异系数法(CV法)来确定土壤腐蚀性评价指标的权重,避免了以往评价方法的主观性,进一步提高模型的精度和效率。以某埋地天然气管道5个管段土壤为例,可拓评价结果表明4#土壤的腐蚀性较强,其他土壤腐蚀性中等,这与外腐蚀检测结果吻合,证明所想出的模型简便、高效、精确,具有很好的科学性和工程应用性。

埋地油气管道杂散电流检测与防护

随着我国长输油气管道里程的不断增长,杂散电流引起的管道腐蚀问题越来越被人们所关注。基于国内外杂散电流的研究成果,分析了杂散电流的腐蚀机理,介绍了常见的杂散电流干扰源及其可能造成的严重危害,阐述了油气管道杂散电流判据和常用的工程测试方法,总结了杂散电流防护措施。通过工程实例分析了油气管道杂散电流的判断、检测、排流改造及效果。通过对杂散电流进行研究分析,找出主要问题,探索解决方案,降低杂散电流影响。

分布式光纤的沙漠埋地油气管道入侵信号识别

针对沙漠埋地油气管道服役环境、破坏情况和威胁管道安全的第三方入侵情况,容易引起入侵振动信号的有效特征提取和准确分类识别困难的问题,提出一种沙漠埋地油气管道入侵信号特征识别方法。该方法首先利用分布式光纤采集管道沿线入侵振动信号;然后通过改进的总体平均经验模态分解(MEEMD)法分解振动信号得到信号的固有模态函数(IMF)分量;进而提取IMF分量的能量以及MEEMD能量熵组成特征向量;最后将该特征向量输入到极限学习机(ELM)分类识别模型。实验结果表明,该方法能够实现敲击管道、人工挖掘、机械施工和沙暴天气4类事件识别,并与BP神经网络和支持向量机识别模型进行对比,该方法总识别准确率达到了94%,识别速度更快。所提方法对分布式光纤沙漠埋地油气管道监测具有重要参考意义。

埋地油气管道应力集中磁力外检测技术

由于埋地油气管道敷设环境复杂,缺乏经济有效的检测手段确定管道的应力集中位置和应力集中程度,对此,该文提出一种磁力外检测方法。在中石油某长输输气干线利用非接触式磁力检测技术大范围排查应力集中管段,并给出油气管道应力集中程度的评价方法,然后对应力集中相对严重的管段开挖后进行接触式磁记忆检测定位应力集中具体部位,并利用X射线探伤技术对检测结果进行验证。试验结果表明:通过非接触式磁力检测和接触式磁记忆检测可以准确定位应力集中位置和评价应力集中程度,工程实际应用和X射线检测验证表明磁力外检测方法的可行性和有效性。磁力外检测技术与方法能够满足埋地油气管道应力检测的需要,具有良好的应用价值。

横向行波效应激励下埋地油气管道地震响应振动台试验研究

埋地油气管道为无限长线性结构,如仍采用一致地震输入对其进行地震响应分析,则与实际情况可能存在差异。为研究埋地油气管道在行波效应地震激励下的地震响应规律,研发了双向层状剪切型连续体模型土箱,设计了测试方案,通过埋地油气管道地震响应振动台试验,对比分析了横向一致地震和行波效应地震激励下埋地油气管道和周围土体的应变响应、加速度响应特性和变化规律。试验结果表明:研发的模型土箱能够满足行波效应地震激励和土体连续性双向层状剪切变形的要求;行波效应激励下管道中间截面峰值应变响应更大,管道加速度响应更大,响应曲线的多峰值特征明显;土体加速度响应随着土层埋深自下而上,表现为先减小后增大,且行波效应激励下的波动范围更大;随着加载等级的提高,管道加速度响应逐渐大于周围土体加速度响应,且在行波效应激励时,增大更加明显;土体中埋入管道后,管道与土体间产生了相互作用,且行波效应激励下管-土接触面间隙更大,管道受周围土体的约束力更弱,土体更早进入非线性,管道自身的振动特性表现更为明显。

埋地油气管道失效分析及风险评估

本文以埋地油气管道因长期服役发生失效为背景进行展开,探讨了油气管道失效模式及诱发失效的主要因素,然后对失效发生社会和经济两方面的影响进行了论述。最后,结合具体实例,利用模糊神经网络技术对失效后果进行了评估分析。

埋地油气管道外防腐层检测及修复技术

随着管道完整性管理的发展,油气管道外防腐层检测与评价技术越来越受重视。介绍了常用外防腐层检测技术的基本原理、基本内容以及外腐蚀直接评价技术,其后介绍外防腐层破损点修复技术,总结了修复方案及步骤。定期开展油气管道外防腐层检测可明确管道的腐蚀情况及运行情况,制定合理的维修计划,降低管道运行风险,实现科学管理。

高压直流接地极对埋地油气管道腐蚀影响的等效电流研究

为定量且有效的评估高压直流接地极对埋地油气管道的腐蚀影响程度,需要提出一个兼顾高压直流接地极强电流(单极大地运行方式)和不平衡电流(双极对称运行)运行特性的等效电流。在分析了高压直流接地极入地电流特性的基础上,从腐蚀量的角度,给出了等效电流的确定方法。利用考虑直流极化效应的计算方法,获得了管道破损点处泄漏电流密度与直流接地极入地电流大小、接近距离等物理量之间的函数对应关系,并通过函数拟合,给出了等效电流的计算公式。

地质崩塌冲击作用下埋地油气管道应力变形分析

地质崩塌自然灾害中,往往会产生崩落的巨石冲击管道,造成管道破坏。本文利用马斯顿提出的沟内埋管竖直土压力计算模型,对埋地油气管道存在冲击荷载情况下的受力进行分析,提出了崩塌冲击荷载作用下管道应力与变形的计算方法,以此来判断管道的失效与否。

特高压交流输电线路正常运行对埋地油气管道电磁影响及防护措施研究

中国电力和油气输送网络发展迅速,为了研究特高压交流输电线路正常运行时对埋地油气管道电磁影响,针对皖电东送特高压输电线路和川气东输管道进行了建模仿真。结合走廊规划和实际工程参数,采用CDEGS建立了1 000 kV交流输电线路与埋地油气管道交叉和平行的仿真模型。针对输电线路单回运行和双回运行,仿真研究了平行交叉段管道干扰电压及交流电流密度分布,并给出了应用固态去耦合器的裸铜带敷设的防护措施,降低管道交流干扰电压。结果表明:输电线路正常运行时,油气管道会产生中度交流腐蚀影响;管道应用固态去耦合器与裸铜带接地,能够有效降低管道干扰电压,并较小交流腐蚀的可能性。该研究成果对特高压输电工程和油气管道的安全运行具有重要的实际工程价值,并可为相关工程设计提供一定参考。

埋地油气管道外防腐层检测及修复技术

主要研究埋地油气管道防腐层检测和修复技术,对常见埋地油气管道外防腐层检测技术进行了研究,同时讨论了埋地油气管道外防腐层修复施工工艺。

埋地油气管道外防腐层检测及修复探讨

为了保证埋地油气管道安全平稳运行,需要对油气管道外防腐层进行检测与修复。介绍了埋地油气管道外防腐层常用检测方法和检测内容,对埋地油气管道外防腐层,从材料选择、表面处理、修复施工几方面的修复进行了深入探讨,可对提高油气管道安全运行具有积极作用。

埋地油气管道腐蚀机理分析及防护探讨

埋地油气管道的腐蚀问题可能引发起油气泄露,严重情况下会产生火灾和爆炸等事故,使油田遭受很大的经济损失。本文对油气管道腐蚀机理进行深入的分析,并提出了多种油气管道腐蚀防护措施。