数字孪生软件在智慧管网建设中的应用

数字孪生技术是实现管道智能化不可或缺的一项技术。但目前想要在油气管道领域中使用数字孪生技术还存在一定的困难。ANSYS Twin Builder软件能够在较短时间内构建精准的数字孪生体,因此详细介绍了ANSYS Twin Builder软件的信息和功能以及技术路线,分析其在智慧管网中能解决的问题,为中国智慧管网的建设提供技术支持。

数字化交付在长输管道工程建设期智能化管理中的应用与效益研究

随着长输管道建设进程的加快及信息化技术的发展,加快推动长输管道的数据管理信息化已成为企业系统亟待解决的重要问题。针对目前长输管道施工存在的问题,以数字化交付手段进行智能化管理,并基于数字化协同设计路线从工程建设、运营管理以及竣工资料交付方面分析工程案例。结果表明,数字化交付手段能有效提高管道工程建设管理质量和水平,降低成本开支。数字化交付质量与工程系统协同设计程度及深度密切相关。

输油场站周界光纤监测系统报警算法研究和应用

输油场站周界的安全是保障油气管道安全运行的重要前提,使用振动光纤传感技术探测输油场站周界出现的异常振动进行周界安全预警,具有现场无源、探测灵敏等优势。但在利用光纤传感高灵敏度特点的同时,需要解决在复杂运行环境下的误报问题。通过时频分析,干扰源和入侵攀爬引起的频带增长具有一定差异性,通过对不同范围的频带能量进行提取和计算特征,并针对其信号特点设计对应的报警算法,可以有效区分干扰和入侵信号,提高报警正确率。同时提出一种根据环境状态自动调整各探测单元报警策略的机制,有效提升了系统的运行效果。经过模拟入侵测试和长期运行统计,系统对入侵行为准确报警的同时,误报率低于3次/月。该系统的应用为输油场站周界安全提供了可靠保障。

油气管网智能化建设进展与思考

我国油气管网智能化建设方兴未艾,其建设内容、架构和技术路线尚未在行业形成广泛统一认识。基于国内外技术发展现状,总结中俄东线智能化建设成果,形成感知、数据、知识、应用和决策五个层次的总体架构,并提出从基础感知层、数据管理层、认知深化层、优化决策层等四个层面进行智能化提升。梳理包括全方位感知内涵、数据传输安全性、数据融合互联、数据存储管理、管网全局全时段优化运行、人工智能与大数据等技术合力和协同作用6项关键技术问题。站在国家管网集团角度,思考加强管道“数字基建”、多技术融合、打造管网的“智慧大脑”等智能化发展方向,可对行业智能化建设起到借鉴和指导作用。

基于BN-LOPA模型的油气站场工艺失效风险评估

为解决传统危险与可操作性分析(HAZOP)在场景识别和筛选方面的局限性,利用贝叶斯网络(BN)强大的概率推理和决策能力,将事故树(FTA)、贝叶斯网络和保护层分析相结合,根据事故树和贝叶斯网络的对应关系进行映射转化构建网络结构,对先验概率和概率分布表(CPT)的赋值进行了模糊改进,实现了油气站场事故风险的动态分析,并进行了实例验证。结果表明:贝叶斯网络对顶事件发生概率的计算结果比事故树模型更加准确,通过反向推理得到后验概率中较大的事件可作为设备和工艺流程的关键环节,后验概率作为保护层分析(LOPA)中初始事件及使能条件的发生频率。研究结果使LOPA分析中的初始事件、使能条件和后果事件更加明确,可全面分析事故发展的全过程。

基于人因可靠性分析的油气站场SIL等级验证

油气站场内安全仪表系统的联锁触发往往需要人员操作,为准确评价这部分安全仪表回路的SIL等级,在常规SIL验证的基础上,引入人因失效概率,将操作人员与安全仪表构成串联型结构,并将人的行为分为观察、诊断、操作三个过程,其中观察和操作阶段采用CREAM模型计算人因失效概率,诊断阶段采用HCR模型计算人因失效概率。以某站场ESD系统为例进行验算,发现当SIF回路中有人员操作干预时,人因造成的失效概率占比较大,可直接影响SIL等级的验证结果。研究结果可为有人员干预的安全完整性等级验证提供实际参考。

油气管道工控系统网络性能提升与隔离防护

随着国内油气管道建设的不断加速,常规工控系统网络已无法满足当前对于油气管道行业“信息融合”“网络安全”等各方面的要求,严重降低了管道输油输气效,影响了管道生产运行安全、制约了管道工控系统发展。鉴于目前油气管道工控系统网络存在的缺点,设计了一套满足当前油气管道行业信息化、智能化、智慧化、高安全性等要求的新型工控网络部署方案,该方案在提升工控系统控制效率、保障工控系统网络安全、促进工业化与信息化数据融合等方面具有较大的优势。经过现场应用,优化后的工控系统网络部署方案能更好地满足当前油气管道行业的生产需求,在实用性、安全性、可靠性、智能性等方面比常规工控系统网络有更大的优势,对于油气行业的工控系统发展具有一定的指导作用。

并联压缩机启动过程动态模拟与优化控制

为保证压缩机运行的安全性和稳定性,提高并联压缩机一次启动成功率,根据现场实际工况采用Hysys Dynamic软件搭建并联压缩机模型,对启动过程的工作点轨迹进行分析。结果表明:首台压缩机启动后,第二台压缩机在启动、怠速和提速阶段的流量出现较大波动,更容易进入喘振区,且第二台压缩机在转速和轴功率的提升上明显滞后;首台压缩机启动对第二台压缩机的进出口压力影响较小,当两台压缩机的防喘振阀开度设置为60%时,可满足启动要求,无需设置热旁通回路。通过在原站控PLC中加入启动优先级设定,实现不同压缩机的优先启动。研究结果可为压缩机启动流程优化提供参考。

基于CFD的顺序输送管道拖油尾形成机理

针对Austin-Palfery混油经验公式未考虑拖油尾的影响,建立三维模型,采用计算流体力学对相关因素进行了模拟和敏感性分析。结果表明:盲管段的混油机理为重力作用和湍流扩散,其中湍流扩散进行的时间远大于重力作用,在主管中形成了较大的混油量和较长的拖尾;流速增加,盲管中前行油品体积分数下降的速度逐渐减小,主管直径对盲管段油品替换时间的影响有限,盲管长度增加,油品替换时间大幅增加。最后,根据模拟结果对混油公式进行了修正,研究结果可为现场混油精准切割提供参考。

基于不同PLC和组态王软件的处理站自动控制系统集成

采油一厂的稀油处理站已完成了一套完整的自动化系统,严格按照油田生产过程自动化系统的建设需求,对原油、锅炉、污水处理、地磅房计量系统进行数据的采集、集中显示,保证了系统的稳定性、准确性、实时性。开发了ORACLE数据库中的稀油处理站,实现了数据的自动传递,可根据实际的生产需要,在线浏览、查询、综合分析等功能。在此基础上,开发了一套以GIS为基础的生产自动化管理体系。为了减少系统建设和维修费用,改进新技术在油田生产中的应用。为油田的安全、有效的开发,实现了对生产过程的自动监测和管理。

移动互联网视频会议技术在工程建设行业的应用研究

随着移动互联网技术和视频会议技术发展,视频会议系统应用范围逐步扩大,应用场景日趋多样化。将移动互联网技术和视频会议技术相结合,在满足现有网络安全的基础上,采用基于H.323框架协议的部署方案,同时充分利用公有云视频会议资源,分别部署硬件视频会议终端,通过背靠背方式,连接音视频线缆实现音视频信号的转发,从而实现双网视频会议的安全召开。工程建设企业可以在原有视频会议系统的基础上,实现基于移动互联网的视频会议功能,有效降低企业办公成本,提高信息交流的效率,满足企业对视频会议日益多元化的需求,在工程建设行业具有较高的应用价值。

边缘计算与物联网技术在长输油气管道智能化监控系统中的协同与优化

本文深入研究了物联网(IoT)和边缘计算在长输油气管道智能化监控系统中的协同与优化。首先,介绍了物联网和边缘计算的基础知识,并阐述了它们如何协同工作以实现管道监控的高效性。其次,通过对当前长输油气管道监控系统的分析,指出了现有系统的挑战和局限性,强调了物联网和边缘计算技术可能提供的解决方案。进一步地,定义了数据收集和处理函数,并通过具体的应用场景对其进行了验证。最后,建立了一个协同优化模型,该模型通过优化设备选择、任务分配和能源消耗等方面,提高了系统的效率和效果,同时降低了成本和能耗。总体来说,物联网和边缘计算为长输油气管道的智能化监控提供了新的可能性和方向,有望实现更高效、更智能的管道监控,从而保证长输油气管道的安全和稳定运行。

基于人工智能和机器学习技术的长输油气管道异常检测与故障预测

本文研究了人工智能和机器学习在长输油气管道异常检测与故障预测中的应用。介绍了人工智能和机器学习的基本概念,并探讨了其在异常检测中的优势。具体应用方面,讨论了数据收集与预处理、特征工程、模型训练与评估等关键步骤,并通过案例研究验证了其有效性。针对未来发展,提出了集成多源数据、引入深度学习和解决数据质量等挑战的发展方向。本研究为长输油气管道安全运行提供了重要的技术支持。

分析计算机通信网络安全维护管理的重点

随着社会的高速发展,计算机通信技术被广泛应用于社会各行各业,对促进社会经济发展以及提升企业管理质量具有十分重要的意义。但是与此同时,由于受各种因素影响,计算机通信技术也被不法分子恶意使用,侵害国家以及企业的通信网络,获取机密,进而实现不法盈利,不仅影响计算机通信网络安全维护质量,也对国家和社会发展产生不良影响。基于此,详细阐述目前我国计算机通信网络安全维护管理工作中存在的缺陷,并提出有效的应对措施,以期为相关人员提供参考。

管道SCADA系统通信安全问题及应对措施

我国长输管道快速发展,油气管网实现互通互联和集中调控管理。提出SCADA系统通信系统安全稳定的需求,为管道运行管理提供可靠的环境条件。SACDA系统通信中断问题已成为威胁管道安全的重要因素。介绍了国内外公认的管道SCADA系统通信设计功能要求,针对管道SACDA系统通信中断原因和预防措施开展研究,并指定科学有效的监测、维护和保护程序,包括天气监测、改进水击保护程序、加强管道巡线和应用光缆检测技术等,对于提高管道安全性和管理水平具有重要意义。

工业级智能工地一体机助力智慧管网建设

智能工地是利用云大物智链等先进技术,结合一体机、摄像头、工况采集等智能终端,实现对工程建设过程的智能感知和数据自动采集,准确反映现场作业过程的解决方案。本论文介绍了一种解决油气储运工程建设中施工环境复杂多样、网络通信不稳定等条件下,便于部署和应用,具有多终端的灵活连接能力,实现施工数据采集的可信任、可追溯、具有安全性和保密性、比较高算力和独立作业能力等特点的智能工地一体机的特点,并说明了一个创新型产品从雏形到推广的实践过程,并解释了在油气管道施工中被广泛采用的原因,并对未来应该继续完善的特性做了讨论。

基于传感器技术的油气管道施工智能工地安全监测研究

针对油气管道施工安全监测技术存在的问题,结合传感器技术和智能传感技术,提出了基于传感器的油气管道施工智能工地安全监测系统架构,分析了系统各部分的功能和设计思路。基于传感器技术的智能工地安全监测系统,能够及时发现事故隐患,并快速定位事故地点,实现施工过程中对危险源的实时监控、预警及报警功能,提升油气管道施工过程中的安全管理水平。

石墨烯改性防腐涂料的制备及性能研究

金属油罐常年暴露在自然条件下,常年受到各种腐蚀介质的侵蚀,不仅影响使用寿命,而且容易带来安全隐患。鉴于石墨烯优异的性能,尝试将石墨烯加入到双组分水性环氧防腐涂料中,制成石墨烯基防腐涂料,通过空白对照实验和塔菲尔极化曲线对比,证明了石墨烯的加入可以提高涂料的防腐性能。通过扫描电镜进一步对涂层的微观结构进行表征,证明了石墨烯的强极性可以填补涂层的孔洞和缺陷,进而达到防腐的效果。

一种膨胀石墨基保温涂层材料的制备和性能研究

隔热保温涂料由于综合了保温材料的保温性能、涂料的施工简便及涂层的完整无缝性等特点,越来越受到人们的重视。本文制备出一种膨胀石墨基的保温涂料,探究膨胀石墨对保温涂料导热系数的影响。实验结果显示,保温涂料的导热系数随着膨胀石墨质量的增加而减小,扫描电镜的表征结果显示出所得涂层内部膨胀程度远大于涂层表面,从而有利于增强保温效果,且经过相关性能测试得出,所制备的涂料基本符合国家标准。