高压工业管道焊缝泄漏信号数值模拟

高压工业管道焊缝泄漏信号高精度数值模拟可帮助后期相关信号传感器的设计与研究,保障工业现场安全。分别建立泄漏过程中物质质量、动量和能量守恒方程,通过湍动能和耗散率描述风场环境,分析壁面粗糙程度,利用湍流方程描述湍流形成过程,建立焊缝泄漏模型;将上述模型耦合到FLUENT软件中,确立模拟区域,合理划分线网格与面网格,针对风速入口、泄漏入口、出口和地表设定边界条件,提高模拟结果的合理性。将天然气高压工业管道作为模拟对象,模拟结果显示,泄漏位置的泄漏速度越快,湍流扩散范围越大;距离泄漏点越近的地方,泄漏物质浓度越高,模拟结果和实测结果的误差越小,模拟方法能为泄漏事故解决措施提供合理依据。

煤化工空分装置汽轮机组高压蒸汽管线应力分析

高压蒸汽管线是煤化工空分装置管道应力分析的重难点,在满足相关标准中对管线一次、二次应力要求的同时,还需满足汽轮机生产厂家提出的较为苛刻的管口许用荷载。通过优化管线走向,合理设置管架类型,以满足不同工况下汽轮机管口荷载的要求,对工程设计具有一定的指导意义。

掘锚机钻机系统液压回路管路优化设计

通过对EBZ260M掘锚机钻机液压回路的零部件装配工艺以及连接管路进行研究,使用管端一体成形工艺的高压钢管、滚珠轴承旋转接头等零部件,从生产工艺、装配、管理角度,针对掘锚机钻机回路的连接管路进行优化,增强管路连接刚度,降低了接头预装力矩,避免胶管过度扭曲,实现掘锚机钻机系统液压回路管路的标准化生产和装配。

海底管道侧向屈曲概率化分析方法

介绍海底管道侧向屈曲概率化分析的理论基础和方法,编制基于蒙特卡罗分析方法的侧向屈曲模式计算程序,并结合有限元分析,实现对可接受虚拟锚固间距的筛选,形成海底管道侧向屈曲控制的基础。给出基于概率化方法的侧向屈曲分析实例,该方法已在工程实际项目中成功应用。所得结论对深水高温高压海底管道设计与建设具有指导意义。

海底管道侧向屈曲激发设计应用及验证

介绍国内首次进行海底管道侧向屈曲激发的工程设计应用和基于投产后调查的验证及再分析。进行基于蒙特卡罗分析方法的侧向屈曲模式计算,并结合有限元分析,实现对可接受虚拟锚固间距的筛选,形成海底管道侧向屈曲控制基础。根据铺设后调查,对管道铺设后不直度、沉降值等数据进行分析,发现南海海底管道由孤立波造成的海床沉积物不均匀沉积的直接证据。投产后调查验证了侧向屈曲激发装置的有效性,并根据膨胀、侧向屈曲量进行再分析,验证管-土作用参数。结论对深水高温高压海底管道设计与建设以及管-土作用参数的计算有一定的指导意义。

高压乙炔管道在1,4丁二醇装置中的设计与施工

作为一种重要的化工原料,乙炔应用十分广泛,尤其是近年随着1,4丁二醇产品价格持续走高,作为其生产原料,乙炔的安全运行引起重视。针对高压乙炔的特性,对其安全输送选用填充管的原理及填充管的设计、制造及检验进行探讨,结合工程设计及建设中的经验,对行业生产起到借鉴作用。

深井膏体自流充填压力与满管率优化研究

以谦比西铜矿东南矿体深井充填为工程案例,通过室内实验、理论分析、现场验证相结合的方式,研究了自流充填管网系统的压力分布及提高深井垂直钻孔满管率的措施。首先分析当前管网压力分布及满管率,随后开展管道压力和满管率优化,最后结合现场研究了部分使用小管径、提高膏体浓度等方法对压力和满管率的影响。研究表明,南采区2条管路当前满管率仅在17%~41%之间,水平管阻力损失约1.4 MPa/km,自流对垂直管的冲刷极大;采用150 mm内径管部分替代175 mm内径管,每替换100 m可提高0.63%和0.71%满管率;膏体浓度若由69%提高到71%,最大倍线下满管率分别从原来的37%和41%增加到70%和82%,然而垂直管底部压力分别由3.72 MPa和1.75 MPa大幅增加到6.7 MPa和3.06 MPa,增加了堵管爆管风险。工程中,可通过适当增加浓度、部分减少管径、提高倍线等多种方法相结合的方式获得较高满管率。本研究可为深井自流充填提供良好工程借鉴。

高压旋喷钢管组合桩的理论计算与应用研究

针对沿海地区深厚软土抛填石工程场地,既有建(构)筑物地基基础长期不均匀沉降严重的问题,在充分考虑周围场地条件,结合抛填石层、深厚软土层各自特征,满足加固处理要求的前提下,提出了一种上部为钢管桩下接高压旋喷桩支承于下覆岩层的组合桩型。通过理论分析、室内模型试验、现场静载试验、数值模拟计算以及工程实例,研究认为:(1)高压旋喷钢管组合桩的竖向承载力主要由水泥旋喷桩体强度控制;(2)随着注浆体厚度的增大,桩的沉降量随之减小,但随着注浆体厚度的持续增大,其缩减幅度也逐渐变小;(3)粗糙度的影响存在一个阈值,其对承载力和位移的影响与土的工程性质有关;(4)随着注浆体水灰比的增大,桩的承载力也随之增大。采用高压旋喷钢管组合桩对既有建筑下深厚软土抛填石场地进行加固处理具有一定的合理性和可行性。

PCCP插口环与钢筒焊缝微渗漏处理工艺研究

针对PCCP插口环与钢筒焊缝微渗漏处的问题,采用内角焊缝焊接+高压注胶+内缝填充+涂刷聚脲封面的综合处理工艺,对微渗漏问题进行了有效处理。整体水压试验及长期运行效果均表明,该工艺处理效果较理想。

上穿地铁与电缆隧道的顶管施工技术研究

文章依托广州市白云区某污水管线缺陷修复工程,针对传统开挖修复技术在老城区的应用限制,以及面临的施工管道上穿地铁与电缆隧道的复杂工况,探讨采用非开挖修复中的顶管施工。利用Peck经验公式估算地面沉降及其对周边隧道的变形压力,得到施工过程对土体扰动区域内管线隧道最大变形量为1.42 mm、地铁隧道最大变形为0.80 mm,精确反映顶管施工对周边隧道土层产生的影响。利用高压旋喷桩、工作井逆作法两种土层稳定技术减少施工过程对周围土体的扰动影响,保障现场的施工质量与安全。

软弱地质高填方加宽路基地基沉降处理方案探讨

辽宁省盘锦地区是比较典型的软弱地质,利用原路路基加宽高填方路基对设计和施工的要求较高,原路路基经过多年的自然沉降和活载的施压已经基本稳定,新加宽部分和原路基部分势必会有不均匀沉降,如何最大程度消除不均匀沉降带来的路基开裂病害是设计和施工面临的难题。结合盘锦市西外环扩建工程施工过程中软弱地质高填方加宽路基施工过程中出现的路基病害问题,从设计及施工方面分析了产生病害的原因,有针对性地提出病害处理方案,最终达到了理想效果,可为类似工程提供参考。

富水软弱地层顶管施工关键技术研究

土压平衡顶管机穿越泥炭质黏土、富水粉细砂等软弱地层时,由于地基承载力偏低、地层渗透系数大,易引发土压平衡顶管机“栽头”、涌水涌砂等情况,文章以某在建的城市电力管廊项目为依托,在对泥炭质黏土、富水的粉细砂层进行双液注浆、高压旋喷桩加固处理的基础上,对土压平衡顶管机的顶管施工关键技术进行了总结,同时结合顶力过大导致管道开裂的实例,详细论述了处理措施的选择及注意事项,最终保证了顶管施工过程的安全,为类似工程提供一定的借鉴。

金川膏体管道输送特性环管试验与减阻技术

在金川矿山膏体充填系统开展了泵压管道输送特性环管试验,针对不添加水泥和胶砂比为1∶4的2种全尾砂膏体进行了管道输送阻力试验。结果表明,膏体输送平均流速为1.2 m/s时,质量浓度为72.2%,75.8%和78.9%的管输阻力分别为10,19和33 k Pa/m;胶砂比为1∶4、质量浓度为78.9%的胶结全尾砂膏体管输阻力为12.5 k Pa/m。针对全尾砂与棒磨砂配比分别为6∶4、5∶5和4∶6的3种混合骨料,开展了膏体管输阻力试验,结果表明,在平均流速为1.2 m/s、管输阻力不大于15 k Pa/m的条件下,3种混合骨料膏体可泵送膏体质量浓度分别为80%,79%和81%;试验结果还显示,质量浓度相差1%,管道阻力损失相差50%~100%,可见膏体管输阻力对浓度变化十分敏感;3种配比的混合骨料膏体塌落度大于15 cm,满足膏体泵压输送要求。膏体减阻试验结果揭示,添加水泥材料1.5%的YNB型泵送剂,膏体管输减阻效率可达到68.6%,相应的膏体塌落度增加88%。

弯管中多相流冲刷腐蚀数值模拟

高压注蒸汽法是当今稠油油藏开采的主要方式,在注汽管网中流体以气、液、固三相对弯管形成连续的冲刷,造成弯管的泄漏。采用湍流模型、多相流模型、离散相模型及冲刷腐蚀模型,考虑相间的相互耦合,对注汽管网中弯管的流动进行了数值模拟。结果表明,在注汽管线中,随着弯管弯曲程度的增加,液相和颗粒相分布、壁面磨损区域均逐步后移,且数值相应增大;管壁处液相体积分数的增加可有效降低固相颗粒对壁面的磨损腐蚀。

废石尾砂混合料浆管道输送压力损失环管试验

环管试验是充填料浆配比设计和充填系统优化的依据。文章针对废石、尾砂替代棒磨砂在金川充填采矿中的应用,开展了混合充填料浆环管试验和管道输送压力损失研究。首先进行废石-尾砂料浆环管试验系统设计,包括试验场地选择、管路布设、试验工艺与实施步骤以及检测仪表;然后设计5组废石-尾砂配比混合集料,进行了不同料浆质量比与流量条件下的环管试验;最后分析环管试验的直管压力损失数据,揭示废石-尾砂混合料浆管道输送压力损失与废砂比和料浆质量比的变化规律,为废石尾砂在金川矿山充填采矿中的应用奠定了基础。

海洋玻纤增强柔性管用锥套连接型接头密封性能研究

近年来发生的部分海洋油气泄漏事件主要由接头密封失效引起,因此接头密封性能对管道的安全运行极为重要。介绍了海洋玻纤增强柔性管用锥套连接型接头及其密封结构,并用ABAQUS软件建立密封结构的有限元分析模型,对接头密封性能进行校核;分析了海洋高压环境下O形密封圈的von Mises应力、剪应力及接触压力分布规律,确定了接头外护套的安装距离,并对接头的抗拉强度进行校核,为玻纤增强柔性管用接头的密封设计提供参考。

给水管道生长环的冲洗与防治

给水管道在运行过程中产生了“生长环”。生长环是管道内细菌繁殖的场所,它的存在缩小管道过水面积,增加阻力系数,直接影响管道的通水能力和供水水压。生长环的存在还影响了水的浊度及色度等感官水质指标,使供水水质恶化,加速了管网的腐蚀。现场生产试验的结果显示,高压水射流法和气-水脉冲法是高效、简单和低耗的清除管道内生长环的方法;反转内衬管法和挤压内衬塑料管法是施工方便及经济节能的给水管道内防腐方法。

高填方路基钢波纹管涵洞土拱效应分析

土拱是土体不均匀变形过程中逐渐形成的荷载传递形式,对岩土工程中应力场和位移场的变化和发展过程产生着重要影响。针对目前关于土拱效应理论的研究现状,通过现场试验和室内模拟分析对高填方钢波纹管涵洞管顶土拱效应进行了研究。结果表明:高填方涵顶土压力不是成σ=γH分布,而是成非线性分布;随着填土高度的增加,涵顶土压力增加幅度逐渐减小。当涵顶填土达到一定高度以后,在涵洞上方将产生拱效应,但由于高填方涵洞上方路基填料是不同于岩石的散粒体,高填方涵洞上方的拱效应具有不稳定的特点,使上部填土压力在填土高度增加过程中仍能部分地传递到涵顶上,使涵顶上的土压力小于理论土压力并随填土高度成非线性规律变化。

高压天然气管道泄漏扩散CFD数值模拟

为了降低天然气管道泄漏对环境造成的危害,采用FLUENT软件对高压天然气管道泄漏后甲烷扩散特性进行数值模拟,分别模拟了稳态及非稳态时甲烷浓度分布及速度分布情况;探究不同管道压力和外界风速对天然气泄漏扩散过程的影响,并通过速度分布图和甲烷浓度分布图分析天然气的扩散特性和区域。结果表明:管内压力越大,甲烷射流出口速度越大,甲烷扩散区域越大;风速越大,甲烷的偏转角度越大,在空气中扩散得越快。

气田用柔性复合高压输送管的施工方法

柔性复合高压输送管作为一种特殊的、新型的输送管道,具有重量轻、强度高、弹性优良、施工方便、耐腐蚀等优点,但它在前期施工过程中没有相应成熟的施工标准及工艺,仍需参考SY/T0466-1997《天然气集输管道施工及验收规范》执行。文章针对RFQ-68×9型柔性复合高压输送管的特性,结合工程实际,从储存、吊装、运输、管沟开挖、铺设、管沟回填、试压等方面总结了柔性复合高压输送管铺设的施工方法。该方法安装方便、进度快、效率高、劳动强度小,施工设备简单,成本低,可满足气田的生产要求。