油气输送管道失效分析技术现状及研究进展

油气输送管道在长期服役过程中易出现失效问题并带来安全和经济风险。概述了油气输送管道的失效类型及特点,对失效分析技术现状及其研究进展进行了综述。将数字技术和智能化技术融入到传统的无损检验和断口失效分析中,大幅提高了常用失效分析技术的时效性和准确性;总结归纳了油气输送管道失效评估技术与计算机模拟分析技术的研究现状及进展,评述了其中的问题,指出了未来的发展方向。最后对油气输送管道失效预测预警新技术进行了展望。

油气输送管道线路设计与施工技术

输送油气的管道系统是天然气运输中极为关键的组成部分。为确保输送过程的顺畅与安全,必须定期对管道设计方案进行更新和优化。由于天然气输送过程中可能会遭遇多种复杂地质环境,因此,针对不同区域的特点,制定符合当地地质条件的设计方案显得尤为重要;否则,可能会带来重大的安全风险。本文旨在分析油气输送管道设计中可能遭遇的主要风险,并以此为出发点,通过对施工过程中的保护性设计措施进行详细分析,探讨设计的关键要点。目的是为面临类似问题的工程设计与施工提供实用的参考和指导,从而提高油气输送管道的安全性和可靠性。

油气输送管道锚固墩推力计算及设计优化

埋地油气输送管道在输送温度较高介质时,一般采用锚固墩对热煨弯管进行保护,通过对锚固墩推力(承受的推力)计算和校核计算,可以对锚固段的尺寸进行优化,以节省工程投资和占地面积。通过对热煨弯管进行受力分析可以确定其是否存在危险角度,从而使锚固墩的设置具有针对性;通过锚固墩移动位移与所受推力之间关系研究可以降低锚固墩推力数值的大小,再分析锚固墩尺寸变化对校核计算的影响,可以实现对锚固墩尺寸的优化。对于同一高温油气输送管道,仅需要对存在危险角度的热煨弯管进行保护,考虑锚固墩存在的位移以及热煨弯管本身也可以承受一定的推力,可以降低锚固墩的推力数值并优化其尺寸;采取在被动土压侧锚固墩下部增加横梁以及增加锚固墩墩顶覆土等措施,可以进一步优化锚固墩的尺寸。

油气输送管道天然气水合物生成特点及规律研究

天然气水合物堵塞问题对海底油气输送管道流动安全构成了严重的威胁。为掌握海底油气输送管道水合物防控技术,进行了反应釜体系内的水合物生成实验研究,观察水合物生成和分布位置、水合物生成形态及水合物形态演化过程,并藉此分析管道中水合物生成特点,尤其是温度、压力、含水率、流体扰动等不同实验条件对水合物形成的影响。

油气输送管道用弯管管件制造问题探讨

本文探讨了油气输送管道用弯管管件制造中存在的问题,按照问题类型将弯管管件生产制造中发现和处理的重要质量问题进行统计,初步归纳为原材料类、成形制造类、工艺文件类、无损检测类、理化试验类和外观几何尺寸类等6大类问题;同时,详细阐述了弯管管件行业存在的主要问题,并提出针对性改进建议,以有效减少弯管管件制造过程中的不合格因素,提升油气输送管道用物资的质量品质,有效降低弯管管件现场使用中的失效风险。

浅议油气输送管道隐患成因及治理对策

根据目前石油管线隐蔽整治中出现的违规、资金不足、整治力度大、期限长的情况,本文分析了隐患整治所面临的监管、权益、责任落实、资金等重点问题。明确责任,加强监督;从加大投资入手,鼓励隐患处理、整顿监督体系,进一步健全政策制度和技术标准,促进形成长距离石油管道安全监督的长效管理机制。

新版《管线钢管规范》瞄准油气输送

记者近日得知，由宝鸡石油钢管有限责任公司负责翻译完成的美国石油学会标准API 5L第44版《管线钢管规范》中文版，已正式发布实施。据了解，美同石油学会标准API 5L《管线钢管规范》是油气输送钢管最重要、最常用的钢管产品标准，国内外绝大多数油气输送管线（如西气东输管线）用钢管都采用这一标准。

油气输送管道疲劳寿命分析及预测

基于试验室小尺寸疲劳试样裂纹扩展速率(da／dN)试验所测得的螺旋埋弧焊管疲劳裂纹扩展数据,对管道剩余寿命进行了评估和预测,同时进行了实物钢管全尺寸疲劳试验,对预测结果进行了验证。研究结果表明,采用小尺寸疲劳试验结果对管道剩余寿命进行预测的结果与实物试验结果基本一致,虽略微保守,但从工程应用的角度讲是可行的。此外还结合实物疲劳试验分析了油气输送管道中较常见的管体表面半椭圆裂纹类缺陷的扩展规律。

油气输送焊管残余应力测试与安全评价方法研究

针对油气输送焊管残余应力测试与评估技术难题,采用机械切割应力释放法对不同成型工艺和状态焊管的残余应力进行了测试分析对比,结果表明:UOE焊管的残余应力分布水平较低;ERW焊管次之;SSAW焊管的残余应力分布范围较广,有高有低。不同管型和成型工艺及水压试验状态具有明显不同的残余应力分布特征,在进行焊管安全评价时必须区别对待。根据残余应力实测结果提出了焊管安全评价时残余应力的取值建议。研究结果对管道设计、安全分析与评价、焊管残余应力的改善、控制及焊管合理选用具有重要工程意义。

油气输送用焊接钢管可靠性评估方法

笔者研究并建立了焊接钢管焊缝漏检缺陷的概率分布模型及材料性能、输送压力的概率分布模型 ;采用失效评估图 (FAD)技术 ,引入可靠性理论 ,建立了油气输送管线用焊接钢管的可靠性评估模型和方法 ,即基于FAD技术的Monte Carlo方法 ;计算得出西气东输用焊接钢管的失效概率低于 10 -5,可靠度超过 0 .99999,达到DNVRPF10 1标准对管道可靠度的要求。

油气输送管道电磁在线检测技术

基于管道电磁高速检测原理的“管道爬行器”是一种高速探伤装置 ,专对地下油气输送管道在线检测 ,检测的数据在其内经过放大、消噪声 ,再通过多路复用和压缩编码等压缩后存入 RAM或 Tape中 ,最后通过控制分析系统 ,并经去压缩解码器恢复成检测图形曲线。研究证明 ,高速检测系统能准确识别轴向和沿圆周 8等分区间缺陷位置及等级 ,具有检测速度快。

高钢级油气输送管道环焊缝双丝焊接技术的应用

简介了输送管线的传统焊接工艺,以X80和X100级管线钢熔化极气体保护焊(GMAW)为例,讨论了高钢级管线钢焊接时存在的主要问题,并对比分析了X80级管线钢单丝焊和双丝焊的接头力学性能差别。侧重介绍了双丝焊工作原理及其优点,以及双丝焊接技术在某海底管线敷设中的应用情况。结果表明,高钢级管线钢环焊缝现场焊接时采用双丝焊接技术,不仅可以提高焊缝质量和焊接效率,而且可以降低焊接热影响区组织粗化和软化程度,有利于焊接接头力学性能的改善。

油气输送管线钢的分层机理及其对断裂的影响

对不同厚度油气输送管线钢进行各种裂纹的断裂试验,对各裂纹的断口进行了分析,探讨了分层机理及其对不同形式裂纹体承载能力的影响。结果表明,分层在各裂纹形式中均存在,此钢在室温为韧性断裂。对于非穿透裂纹,裂纹先起裂,穿透后情形就与穿透裂纹相似,由于扩展初期无分层,裂纹端部保持高的三维应力约束,所以其起裂应力强度比穿透裂纹要低。因此不能直接用穿透裂纹试验得到的断裂韧度值来评定管道中的非穿透裂纹起裂。

Monte-Carlo法计算含缺陷油气输送管线的失效概率

利用Monte-Carlo方法全面分析了裂纹深度、裂纹深长比、断裂韧度、屈服强度和输送压力等主要随机参数对含裂纹长输油气管线结构的失效概率的影响。利用故障树分析中的参数敏感性方法确定了随机参数的敏感性。计算结果表明,断裂韧度和裂纹深度对结构的失效概率影响较大,裂纹深长比对结构的失效概率也有重要影响。此外,还分析了焊接接头在不同的裂纹深度下,强度匹配对失效概率的影响,并还给出了管线在不同的失效模式下的年失效概率。

油气输送管道钝化行为的交流阻抗谱研究

油气输送管道表面的钝化膜易遭受HCO-3 破坏 ,从而引起管道报废造成重大损失。采用动电位扫描技术研究了管道用材 (X70钢 )在 4种不同NaHCO3 /Na2 CO3 浓度溶液中的极化曲线 ,并根据极化曲线确定其电位范围 ,测试了X70钢在NaHCO3 /Na2 CO3 溶液中钝化膜的电化学交流阻抗谱 (EIS) ,提出了X70钢在NaHCO3 /Na2CO3 溶液中的等效电路模型。结果表明 :X70钢在NaHCO3 /Na2 CO3 溶液中具有二次钝化行为 ,表面先后形成两种性能不同的钝化膜 ,随着HCO-3 浓度的增加 ,一次钝化膜逐渐溶解 ,二次钝化膜逐渐增厚 ,耐蚀性增强 ,起到了很好的保护作用。

油气输送管的止裂韧性研究

通过楔子横向加载，用ＣＣＡ试样研究了油气输送管的止裂韧性。显然止裂韧性是一顶重要的材料参数。试验结果表明，止裂韧性Ｋａ与夏比冲击吸收能ＣＶＮ之间存在如下关系：Ｋａ＝０．０１０３ＣＶＮ２＋１．２７０３ＣＶＮ＋１４．１４６。裂纹扩展长度取决于应力场强度因子的变化：Ｋ０－Ｋａ＝２５７１．９ａ－１０４．１４。

水平油气输送管线中液滴升力的理论预测

通过对油气输送条件下液滴运动状态的分析 ,提出了考虑相间局部滑移和局部剪切速率分布的水平布置管线中液滴局部升力的计算方法。研究表明液滴升力值在靠近液膜表面位置存在一最大值 ,可达液滴重力的 33% ,这时液滴将在剪切气流的作用下被强有力地抬升到气核中去 ,而气核中液滴的平均升力约为液滴重力的 10 %。因此 ,在研究油气输送条件下液滴扩散和空间分布规律时应当合理计及液滴升力的作用。

油气输送钢管无损检测技术标准的比较与现状分析

对目前国内外普遍应用的油气输送钢管标准中关于无损检测技术的要求进行了比较。分析了各技术标准之间的差异。指出钢管的无损检测标准在实际应用中存在的问题。并对规范和完善无损检测标准化工作提出了建议。

油气输送管道对接焊缝中气孔的成因及控制措施

阐述了油气输送管道对接焊缝中气孔的特点,分析了对接焊缝中气孔的形成因素。从杜绝有害的气体来源,保证熔池中的气体充分逸出入手,提出了控制油气输送管道对接焊缝中气孔的措施。

油气输送管道的风险管理与基于风险的检测

风险管理是一门新学科,主要包括风险评价、风险控制和功能监测,基于风险的检测属于风险控制的重要内容。风险管理可以有效提高油气输送管道的安全性,获得较高的社会效益和经济效益。对油气输送管道的风险管理和基于风险的检测作了介绍。