Current Situation and Prevention of Soil Erosion from Construction of West-East Natural Gas Transmission (Ningxia-Shaanxi Section)

In the research, problems and damages of soil erosions in West -East Natural Gas Transmission were analyzed; the reasons were summarized and the characteristics of soil erosion were researched in order to explore principles of pipeline prevention and seek countermeasures.

三维配管设计软件AutoPLANT在西气东输站场工程的开发应用

概述了三维配管设计软件的特点及在西气东输站场设计中的应用情况,主要介绍了软件应用开发的内容、关键技术及创新点、软件应用开发成果、软件的经济效益情况。

输气管道仿真软件SPS的应用与认识

SPS(Stoner Pipeline Simulator)是目前国际公认较好的输气管道模拟计算、水力分析及调度运营软件,可对管道输送的单一流体、批次流体或单相混合流体进行模拟。为了更好地发挥SPS在管道运营中的指导作用,提高输气管道管理水平,以中石化川气东送管道为例,利用SPS仿真软件模拟了该输气管道在设计输气量为120×108 m3/a工况下的压力、温度、流量及压缩机运行参数,并分别从建模、有效性检验、调试、工况运行、仿真结果查看以及数据输出等方面定性分析了该软件在应用中存在的不足。分析结果表明:①软件操作较为复杂;②模型中存在不规范术语;③软件编程语言不易掌握;④压缩机运行特性描述过于复杂;⑤会出现不符合水力工况的仿真计算;⑥仿真结果查看不便,数据输出格式无法更改。据此提出以下建议:①加强软件设计公司与用户之间的沟通,进行共同研发;②加快国内输气管道仿真软件的自主研发。

川气东送管道模拟仿真软件研发

随着川气东送管道工程等国家重大天然气管道工程的启动,研发具有自主知识产权的管道模拟仿真软件势在必行。以"川气东送"工程为背景,采用连续性方程、动量方程、能量方程、SHBWR真实气体状态方程建立了较真实反映管内气体流动的静、动态数学模型,并分别采用四阶龙格—库塔法及隐式中心有限差分法进行数值求解;分析给出了管道多种工况及静(动)态调峰能力计算、动态预测模型。在以C++builder6.0为开发工具,有机地吸取工控软件与计算软件各自的优势,及数据库、图形化编程理念的基础上,编制了川气东送管道模拟仿真软件。利用TGNET软件及设计资料,完成了软件部分核心程序的验证,并分析了计算结果。实践证明,软件可信程度高,具有较高的工程应用价值。

基于应变设计方法在西气东输二线的应用

针对西气东输二线管道工程通过强震区和活动断裂带区段抗震设计中存在的问题,引进基于应变的设计方法,在穿越活动断裂带地段采用了X80大变形钢管。介绍了基于应变设计方法的定义、内容、适用范围以及设计流程,对设计应变计算模型和设计准则分别进行了验证,以保证计算模型和设计准则的准确性。根据设计准则以及西气东输二线工程的具体参数,结合不同的抗震措施,较好地解决了强震区和活动断层处的管道设计问题。形成的基于应变的管道设计导则,可以指导工程设计和施工。

高密度电法在水域工程勘察中的应用

高密度电法是以地下各类地质体电性差异为基础,通过人工场源建立地下稳定的电场,并研究场分布规律来解决各种地质问题。本文主要通过高密度电法原理,以正演模拟为基础,研究了高密度电法在水域卵石区进行工程勘察的可行性,同时介绍了其在西气东输管线探测中的应用实例。实践证明:高密度电法在水域卵石区勘察基岩面深度及起伏形态方面效果较好。

西气东输二线X80钢管焊缝疲劳寿命分析

输气管道运行过程中,输气量的变化会导致管道承受一定的波动压力,造成管道发生疲劳损伤,从而威胁管道的安全。通常在管材疲劳寿命测试和分析中尚未考虑置信度和安全概率的要求,不能完全满足管道可靠性评估的需要。为此,通过对管道焊缝材料进行疲劳实验,采用单边容限分析方法,同时考虑安全概率和置信度要求,建立了不同安全概率下西气东输二线X80钢管焊缝的疲劳寿命曲线;根据管道输气量不均匀系数,建立了管道的应力谱;在此基础上利用损伤累计原理评估了西气东输二线管道焊缝疲劳可靠性寿命。计算结果表明,在设计寿命周期内,西气东输二线管道不会发生疲劳破坏。该方法可以为管道疲劳寿命分析和可靠性评估提供依据,具有一定的工程应用价值。

CRC管道全位置自动焊质量控制

西气东输二线管道工程总长9102km,干线全长4843km,采用φ1219mm管径、API5LX80级高强度钢管,工程首次引进CRC-EVANS国际管道公司生产的自动焊设备(IWM、P260、P600)进行管线焊接施工。与其他焊接技术相比,CRC自动焊技术主要特点在于焊接速度快、生产效率高、焊缝机械性能好、劳动强度低。介绍了CRC自动焊设备和工艺,通过对CRC管道全位置自动焊技术应用的长期跟踪和QC小组活动的开展,阐述了CRC自动焊常见焊接缺陷,详细分析了缺陷形成原因并提出了应对措施,从而提高了焊接质量和生产效率。

输气管道手动阀室数据远传系统改造

由于川气东送管道沿线手动阀室较多,无法对阀室内运行参数和阀门状态进行监控。为提高管道整体的自动化控制水平,掌握沿线管道的运行状态,对系统进行改造。在阀室内增设远程采集控制单元、供电单元及无线通讯系统;采用公共无线通讯,实现与调控中心后台服务器的连接,后台服务器对收集到的数据进行解包处理,以图形界面形式显示,并记录相关运行数据,同时将相关数据通过网络传输到调控中心SCADA系统进行显示及控制,从而实现调控中心对沿线阀室的数据采集和远程控制。

川气东送天然气管道线路水合物形成预测

为了更好地预测、分析和处理水合物造成的不良后果,以川气东送管道为例讨论了天然气水合物的形成原因,提出了输气管线水合物预测模型,并建立了水合物形成预测的压力和温度计算模型,编制了"水合物预测软件",预测该管道线路和场站的水合物形成条件和易形成水合物的区域。文中通过以上方法很好地预测了川气东送管道水合物的形成区域及情况,该预测方法可用于天然气管道线路水合物的形成预测。

西气东输感应加热弯管工艺参数的研究

通过热模拟技术 ,研究了西气东输工程用X70钢级感应加热弯管在不同工艺过程中力学性能和组织结构的变化规律 ,评价了弯管的组织、性能特征 ,揭示了工艺 -组织 -性能间的关系 ,为弯管的生产提供了优化的工艺参数。研究结果表明 ,当加热温度为 95 0～ 10 5 0℃、冷却速度为 2 0～ 4 0℃ /s、保温时间为 1min、回火温度为 5 30℃时 ,生产出的弯管具有优良的性能 ,能够满足西气东输工程的需要。

西气东输二线西段水土流失动态监测与分析

[目的]动态监测西气东输二线工程中重点地段、重点对象的水土流失状况,为后续长输管线水土保持动态监测提供一定的理论支撑和实践指导。[方法]定位观测与遥感监测方法相结合,在天山山地区,吐哈盆地及河西走廊戈壁沙漠区这3处重点地段进行监测。[结果]工程建设造成了大量新增水土流失,建设过程中新增加的水土流失量为1.61×106 t;在新增加的土壤流失量中,管道作业带流失量占总流失量的93.68%,是施工过程中重点防治区域。[结论]工程建设加剧了项目区水土流失。

西气东输二线冬季施工焊接温度控制

为确保西气东输二线工程能在冬季施工,制定了X80钢的预热温度、层间温度、焊后保温等工艺措施。当环境温度为-5℃～-25℃时,预热温度最低为120℃;当环境温度低于-5℃时,层间温度应控制在80℃以上;焊口完成后应立即采用高温保温被进行包裹,当焊缝温度降至10℃或以下时,方可撤除。实际施工表明,该工艺能满足冬季施焊的要求,为冬季施焊积累了宝贵的经验。

西气东输管道工程与我国天然气工业发展

西气东输管道工程是一项世界级的宏大工程 ,该工程作为我国西部大开发标志性工程之一 ,不但有利于加快新疆以及我国西部地区经济的发展 ,促进我国能源结构的调整 ,有效治理大气污染 ,促进长江三角洲地区的经济快速发展 ,而且标志着我国天然气工业发展新时期的到来 ,极大地带动了整个天然气工业的全面发展 ,是一个非常重要而具有划时代意义的里程碑 。

水上瞬变电磁勘探在西气东输工程中应用研究

在河道等水域工程地质勘察工作中,用常规物探方法难以划分地层结构,确定断裂构造的位置,查明基岩面的起伏形态。本文以西气东输涪江段水上管线穿越为例,介绍了瞬变电磁勘探在水上勘探中的应用。实践证明:瞬变电磁勘探在勘探基岩及划分岩层方面效果较好。

X80钢与WPHY80钢的焊接工艺研究

通过对西气东输二线管道工程站场与阀室建设中X80钢与WPHY80钢焊接性能的研究,按照Q/SYGJX0121-2008《西气东输二线管道工程站场管网焊接技术规范》要求,制定了焊接工艺方案。根据现场施工特点,采用钨极氩弧焊根焊、自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面。研究结果表明,提出的焊接工艺符合相关技术标准要求,在管线建设的站场施工中可以进行实际焊接。

川气东送分输站压力能回收利用潜力分析

川气东送管道是国家"十一五"重点建设项目,设计输量为120×108m3/a,设计压力为10MPa,沿线输气站配气压力平均为4～6MPa,调压过程造成了巨大的压力能资源的浪费。分析总结了国内外压力能回收利用的4种方式,采用热力学分析法对川气东送各输气站调压过程中存在的压力能进行了测算。结果表明,川气东送输气站调压过程中可利用的压力能总和达到2600×108kJ/a,相当于约9MW电站一年的发电量,节能潜力巨大。建议下一步开展川气东送管道压力能利用的前期工作,以及冷量利用方式可行性研究,为国内其他高压管道压力能回收提供借鉴。

实时瞬态模型法在长输天然气管道泄漏检测中的应用

未来我国天然气管道面临的泄漏风险主要是腐蚀、外部影响和材料缺陷等引起的管道小泄漏或微小泄漏。为解决现有长输天然气管道泄漏检测技术在管道微小泄漏检测和泄漏损失计算方面存在的不足,强调应加大实时瞬态模型方法的应用研究,通过在川气东送天然气管道南京支线段现场应用效果分析证实了其应用优势。研究结果表明:①实时瞬态模型泄漏检测法能够准确、快速地检测出泄漏,尤其对微小泄漏量的检测优势明显,同时用流量、压力等参数可以计算出泄漏点的位置,实时计算泄漏速度和累计泄漏量;②实时瞬态模型法中的容量守恒变化曲线决定了其误报率低的特点,这一点在测试中也得到证实;③对于测试泄漏点压降很小的情况,实时瞬态模型法可以检测到目前无法通过SCADA查看到的微小数值压降变化,也可以解决目前采用的通过截止阀判断压降速率无法解决的微小泄漏检测。