川气东送管道工艺运行方案制定与优化

天然气长输管道运行较为复杂,确定出科学、合理、高效节能的生产运行方案是管道运营企业追求的目标。通过对川气东送管道工艺系统进行分析,确定其主要工艺参数运行范围;利用SPS管道仿真软件进行模拟计算,对输气能力进行评估;并对不同输量下管存调节范围进行分析,结合管道运行特点及节能要求,提出优选方案原则及步骤;基于该管道2015—2016年冬季运行情况,证明了该方法具有较强的适应性,制定和优化出的生产运行方案可靠、有效,能够为管道的运行提供指导和决策。

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。

天然气管道放空系统失效的故障树分析

天然气在管道输送过程中往往存在超压问题,容易造成管道破裂,导致天然气泄漏、爆炸等事件,因此需要在天然气管道上设置放空系统。本文对引起天然气管道放空失效的各个因素进行系统分析,建立以天然气管道放空失效为顶事件的天然气管道放空失效故障树。通过利用故障树方法进行分析,计算基础事件导致管道放空失效的概率,寻找影响放空失效的根本原因,并提出了有效措施提高放空系统的可靠性。

基于SPRT的水合物生成风险评价方法——应用于火驱尾气集输管道

火驱尾气集输过程中极易引发水合物冻堵事故,科学评价集输管线水合物生成风险对于保障安全生产和制定防治策略具有重要意义。采用Chen-Guo模型和SRK方程预测水合物生成条件,并编制了水合物预测软件;引入基于可靠性的水合物生成极限状态方程,参考行业报警技术规范,提出基于序贯概率比检验法(SPRT)的水合物生成风险定量评价方法和报警机制,并将其应用于尾气集输管线。采用拉丁超立方抽样法(LHS)抽取尾气管道入口随机变量样本,使用HYSYS软件完成水力热力计算,对该评价方法进行了仿真与验证。结果表明:注入入口压力、温度及流量上、下行波动后,该方法对入口参数波动的响应机制良好,评价结果符合客观规律,可为火驱尾气集输管线水合物的生成风险评价提供理论支持。

智能管道发展现状及具体领域智能化的探讨

大数据、人工智能、数字孪生等科技信息技术的高速发展,极大地推动了管道行业智能化转型升级。基于协同建造的数字化管道建设成果向管道生产运行系统的数字化交付,以及基于建设与运行数据向智能应用的数字化交付,构成了满足管道运行实时监测、远程实时控制、自主决策和智能预测预警等管理需求的完整体系,这一智能化体系的可持续发展有利于油气管道的高质量发展。通过总结提出了智能管道概念及其具体指标,并分类介绍了目前国内外在油气管道具体领域的智能算法模型。提出我国油气管道建设正在进入智能化时代,相关领域理论研究深入,但实际应用不够广泛,未来应以全面感知、综合预判、一体管控和自适应优化为目标进行建设,从而实现“智慧管网”。研究对推动管道智能化改革有一定的借鉴意义。

手动阀室可燃气体远程监测报警系统设计研究

长输天然气管道手动阀室不能实时监控阀室内天然气泄漏情况,一旦天然气泄漏,可能导致燃烧、爆炸及人员伤亡等事故。而将全部的手动阀室改造成监控阀室成本高、实施困难。基于此,设计了手动阀室可燃气体远程监测报警系统,实验测试结果表明该系统具有一定的可行性。

长输管道干线相连法兰泄漏治理

以川气东送某输气站场与干线相连法兰泄漏为例,通过对带压封堵处理、碳纤维复合材料修复、应力消除紧固法以及卡具封堵技术治理方案进行对比分析,总结出如有沉降应力因素影响,应先消除相应管段应力作用,在做好防护措施前提下,实施高压卡具注胶封堵技术消除漏点。在对川气东送某输气站场实际应用处理泄漏时,采取了应力消除紧固法进行处理,最终成功消除了此处与干线相连接的泄漏点。

高压直流接地极单极大地回路电流运行对天然气管道的影响

高压直流的输电线路进行调试和故障处理的过程中一般会使用单极大地回路的电路运行方式,在这一过程中接地的一端有几千安培的电流输入或者输出,因而就会给周围的金属结构产生直流杂散电流干扰问题。文章根据某地接地单极电路运行过程中的实际情况分析其中存在的问题,进而对测试过程中管道不同位置点位分布变化进行分析说明,进一步对这一过程中对于天然气管道造成的影响进行预测。测试完成之后采取措施来对干扰变化进行缓解,确保运行过程不会给天然气管道带来过于严重的影响。

天然气长输管道的防腐措施

对天然气管道来讲,在进行使用过程中所受到的最大安全威胁,就是来自于周围土壤环境以及天然气自身所带来的腐蚀作用。这种腐蚀作用的存在会随着天然气运输管道使用年限的增加而逐渐加剧,进而产生一系列的安全问题,最终导致天然气运输整体质量以及安全性受到严重破坏。所以无论是在进行设计还是在施工过程中,针对于天然气运输管道的防腐问题研究都是工作重点。本文就将基于此,对天然气运输管道在进行实际设计施工过程中的防腐问题进行研究,并叫相关因素提出针对性措施进行解决。

基于模糊失效概率的输气站场收球区定量风险评价研究

针对目前国内缺乏输气站场风险因素客观失效概率的问题,提出采用模糊失效概率来确定输气站场风险因素的失效概率。该方法以专家判断为基础,采用模糊集理论将专家判断结果转化为模糊失效概率。以人员受伤面积作为失效后果评价指标,从而计算出风险值,并提出风险等级划分方法。最后对达化输气站收球区进行风险评价,其评价结果与实际风险程度一致。

HPPP法原级标准装置测控系统设计

本文介绍了国家石油天然气大流量计量站武汉分站(以下简称"武汉分站") HPPP原级标准装置的测控系统设计,包括硬件和软件设计两个部分,硬件方面包括上位机、采集设备、温度压力变送器等;软件部分使用LabVIEW开发,系统可实现远程控制、实时数据采集、工艺参数显示、流程切换和校准结果显示。

引压管根部阀泄漏处理中带压堵漏夹具的设计及应用

针对川气东送管道上使用的引压管根部阀发生泄漏的问题,提出一种带压堵漏夹具的解决办法。通过对现场泄漏阀门的勘察,泄漏阀门有多处漏点,传统的处理方式不合适。通过专用夹具的设计、制造、试验,在川气东送管道上进行了应用,取得了良好的效果。这种夹具适用于根部阀单处或多处漏点的堵漏,并且不用进行高压注胶,夹具安装完之后阀门的阀杆可以操作。

CNG加气站储气井动态安全评估

地下储气井作为CNG加气站最主要的储气方式,其安全性是保证CNG加气站正常运行的关键。为了对CNG加气站储气井进行动态安全评估,提出一种基于贝叶斯网络的概率化动态安全评估方法:利用Bow-Tie模型建立完整的加气站储气井泄漏失效因果逻辑,根据Bow-Tie模型与贝叶斯网络的映射关系生成相应的基于贝叶斯网络的安全评估模型;分别计算顶上事件和事故后果先验概率、顶上事件发生情况下的后验概率、防锈漆完全脱落情况下的失效风险以及报警响应可靠性变化情况下的事故后果概率,并利用贝叶斯网络的特性对根节点的敏感性进行分析。动态安全评估结果表明:提高CNG加气站储气井安全性的关键在于降低高敏感性基本事件的失效概率、基于新证据周期性地预测失效风险,并通过提高报警响应可靠性以最大程度降低事故损失。(图8,表5,参20)

盐穴储气库注采运行时温效应对腔体稳定性的影响

地下盐穴储气库注采周期的变化会导致腔内气体的温度、压力发生周期性变化,从而导致围岩中产生热应力,进而危及储气库注采过程中的安全运行。基于变质量热力学理论,推导出了注采过程中变注采速率的条件下腔内气体温度、压力随时间变化的微分方程,并结合已有的研究实例进行验证。基于单个腔体热固耦合模型,分别研究了注采气过程中,热效应、注采速率以及盐岩导热系数对腔体稳定性的影响。对于注气过程,热效应的存在、注气速率的增加以及盐岩导热系数的增大有助于避免围岩中发生拉伸损伤,维持腔体的稳定性;而对于采气过程,热效应的存在、采气速率的增加以及盐岩导热系数的增大会加剧围岩中的拉伸损伤,不利于腔体的稳定性。