多因素协同作用下的页岩气井下管道腐蚀分析

国内西南地区某页岩气井下管道出现了不同程度的腐蚀,存在较大的安全隐患。为明确腐蚀类型和机理,开展了井下管道腐蚀分析。研究方法主要包括宏观观察、微观观察和成分分析、流体力学仿真。结果表明:冲刷-CO_(2)-SRB(硫酸盐还原菌)多因素协同作用下的腐蚀是页岩气井下管道的主要腐蚀类型。运行初期SRB的生长与富集造成了局部腐蚀,加入杀菌剂后SRB腐蚀停止,CO_(2)腐蚀在已经形成的局部腐蚀位置继续发展,液带砂和气带砂等流体冲刷作用促进了相关腐蚀的发生、发展。

弯曲状态电沉积波纹管疲劳寿命影响因素分析

为了研究弯曲状态下电沉积波纹管疲劳寿命的影响因素,文中使用弯曲测试工装,开展了相应的旋转弯曲疲劳实验,对实验结果进行了分析。结果表明:在弯曲疲劳实验中,电沉积波纹管断裂位置出现在波谷处,且均为韧性断裂;随着电沉积波纹管壁厚减小、波高增加,疲劳寿命提高;与弯曲极限角度相比,电沉积波纹管在正常工况角度时,疲劳寿命增大6.8倍。实验表明:壁厚为0.03 mm、波高为2.3 mm、工作弯曲角度为110°的多层电沉积波纹管的疲劳性能最优。

高温锅炉关键承压部件损伤模式研究

针对锅炉在运行环境中发生故障,应了解锅炉关键承压部件的损伤模式,以提高锅炉运行的安全性和可靠性。文中以锅炉主蒸汽管道及水冷壁为例,依据锅炉检验时常见的损伤情况,结合承压设备损伤模式的相关分类标准,主要考虑高温环境的影响,对主蒸汽管道及水冷壁的损伤模式进行了分类研究。总结了高温环境下以蠕变、疲劳等为主的损伤情况及其产生原因和相关特点,为保障高温条件下锅炉承压部件的安全运行提供参考。

气田干管与单井管线不停输开孔连头施工优化

为了更高效完成气田单井管线与输气干管动火连头作业,经过长期总结,采用不停输开孔的方式进行施工较方便。气田干管与单井管线连头优化后工艺核心是先将一个开孔四通焊接在输气干管上,焊接完成后将开孔机安装在四通管口上并对开孔机进行试压,试压合格后将四通支管与天然气单井管线进行连头焊接,用氮气置换四通内与单井管线内空气,再用井口内的天然气对四通及开孔机进行压力平衡,然后用开孔机进行开孔,将单井气体输送到主管道内。优化后的四通不停输开孔连头安全高效,施工简单。

海底管道常见缺陷维护技术研究

文中介绍了由于服役环境导致的海底管线裂纹、腐蚀、凹陷缺陷,以及多种维修方法(复合材料的修复技术、机械连接维护、外卡具维修、法兰对接维护、水下环氧树脂套筒修复、水下干式高压焊接维修等)。根据管道缺陷类型快速选择合理的维护方案,并选择最有效的维护装备。

站场柔性阳极断点查找方法研究及应用

文中采用RD8000测量设备,对某输气管道站场区域阴极保护柔性阳极走向及埋深进行测量,找出柔性阳极线缆的断点区域,结合开挖检查,精确找出断点部位。断点处柔性阳极腐蚀严重,可能是施工导致柔性阳极破损,长期腐蚀导致断缆。建议对该段柔性阳极进行更换,或者与站内其他柔性阳极形成回路,降低恒电位仪整体回路电阻,提高区域阴极保护输出水平。

Y型过滤器流动与阻力特性数值模拟分析

文中利用CFD软件,结合多孔介质模型对Y型过滤器进行了数值模拟研究,并与实验结果做了对比分析。得到了过滤器流动特性及不同部位压降情况,分析了滤网堵塞率对压降的影响规律,并提出了减小过滤器压力损失的建议方法。研究表明,Y型过滤器压降主要发生在入口滤座区、滤网区和滤芯环形间隙区,其中滤网区压降最大。滤网堵塞程度对压降影响很大,超过50%时压降快速增大。

同心异径管的数值模拟及缺陷维护

通过FLUENT对同心异径管进行流动特性分析,得出流速从入口至出口呈递增变化而压力却呈递减变化,以收缩段末为节点,流速递增变化差异明显,压力均匀缓慢递减显著,但沿管壁的流速变化趋势始终呈低速流动,而压力最大值则位于收缩段处。在此基础上介绍其常见缺陷的维护方法。

特石管线超稠油管道暖管技术研究

辽河油田特石管线输送的原油为超稠油,超稠油的输送需要高温加热,一旦发生泄漏停输会造成凝管。凝管后的再启动需要对管道进行预先暖管处理。为了降低暖管成本,研究了特石管线的暖管机理,提出了4种有效的暖管方案,并用基本粒子群算法对暖管方案进行了优化计算,得出热油反向解堵暖管方案费用最低的结论。

在线旋流除砂工艺在渤海油田的应用

为解决渤海油田的井口出砂问题,基于旋流分离技术,提出了一种新型在线除砂工艺,通过6条工艺管线配合除砂设备实现了砂的脱出与处理。在现场调试过程中发现运行不稳定和旋流管内壁黏砂堵塞情况,改进了技术和操作流程,经过3次调试,80μm以上粒径的砂脱除效率达到100%,设备及工艺应用效果良好。该除砂设备及工艺在渤海油田的应用可以给海上油田的固液分离项目提供技术支持和经验。

川西集输管道外腐蚀防护技术研究

川西气田集输管道投运年限较长,敷设地区大气、土壤腐蚀性较强,造成管道外腐蚀引起的穿孔、泄漏。针对管道外腐蚀问题,通过对川西地区腐蚀环境调研,分析管道外腐蚀特征,并根据气田实际开展了管材、防腐层、阴极保护,修复补强技术及腐蚀检测等腐蚀控制措施研究,形成了川西管道外腐蚀防护体系,有效延长管道平均剩余寿命,保障了气田安全平稳生产。

工业管道定期检验无损检测新技术

由于绝大多数工业管道输送有毒、易燃、腐蚀等介质,一旦失效后果严重。文中通过简要分析在用工业管道定期检验的主要内容及存在问题,从传统无损检测技术的缺点出发,对超声导波(低频、高频)、高温测厚、超声相控阵、超声C扫描和三维激光扫描等检测新技术的基本原理、主要设备和检测方法进行了阐述,并以工程实例进行论证,为这些技术在工业管道全面检验工作中的应用提供参考。

大管径附塔管道的非标支架设计

为了对大管径附塔管道进行承重支架设计,结合CAESAR II软件应力分析的结果,对承重支架的形式,横梁、斜撑的应力,以及横梁与斜撑间的夹角进行设计与计算,得出双支三角承重支架的计算方法,并得到结论:在正常操作工况及水压试验工况下,支架的横梁与斜撑的计算应力均应小于许用应力才符合设计要求,在支架所选用的型钢型号不变的情况下,增大横梁与斜撑间的夹角可增大支架的承载能力。

长输架空管道停输后内部介质传热分析

采用显热容方法,建立架空管道停输温降数学模型,利用UFD软件针对典型停输工况进行数值模拟。根据管道内部液相原油平均流动速度的变化情况,对比分析了停输过程中自然对流换热过程的变化及影响。结果表明:从停输至原油全凝过程的后半程,可忽略自然对流换热的影响。研究结果进一步完善了原油相变传热机理,并可为长输管道停输维修时间及再启动条件的确定提供必要的支持。

单片机插补技术在管道相贯线气割中的应用

以异径正三通支管为例,介绍了一种相贯线插补算法及系统构成。文中采用STC89C52单片机作为插补芯片,执行装置采用步进电机,步进电机的输出再通过滚珠丝杠等传动机构控制气割进给量。插补路径基于相贯线的平面展开公式,运用逐点比较法逼近理想相贯线。依据算法并结合图形详述了插补过程,分析了火焰切割在曲线运动中存在的速度同步问题。实验表明气割效果满足工艺要求。

天然气管道腐蚀穿孔成因分析

某天然气管道发生腐蚀穿孔泄漏事故,利用理化实验分析、微观分析(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术手段,分析了事故管道的拉伸性能、冲击性能及腐蚀产物等,确定了腐蚀穿孔的诱因,并推理得出管道内发生CO2腐蚀的机理。针对这一现象,结合管道的运行工况,从管道清管、气质处理、管道内检测及介质流速等方面给出了几点防腐建议。

基于改进鱼群算法在管道最优抢修路径的研究

当油气管道发生安全事故时,为保证在最短的时间内达到事故现场,需选择最优的抢维修路径。文中提出了一种新型的最优路径计算方法——鱼群算法,并针对其在搜索空间、收敛性以及寻求最优解等方面存在的不足,提出了改进鱼群算法。结合实际工程案例,对鱼群算法和改进鱼群算法在相同循环次数下寻求最短路径做了对比,结果显示改进的鱼群算法成功率高、收敛快,具有一定的应用价值。

N80钢CO_2腐蚀缓蚀剂筛选及性能评价

文中采用高温高压反应釜借助腐蚀挂片失重法测试了油田常用咪唑啉类和炔氧甲基季铵盐型两种不同类型的缓蚀剂在饱和CO2油田采出液对N80钢的缓蚀行为,分析了缓蚀剂的溶解、分散性,采用扫描电镜对腐蚀后表面形貌进行了观察。研究结果表明:在两种缓蚀剂中,炔氧甲基季铵盐型缓蚀剂溶解性高于咪唑啉型,而炔氧甲基季铵盐IMC-871GH1型缓蚀剂可以集优异溶解和分散性于一体。腐蚀形貌测试结果反映出缓蚀剂在材料表面均匀覆盖程度直接影响材料点蚀行为,添加炔氧甲基季铵盐型缓蚀剂试样表面致密度高于咪唑啉型缓蚀剂,点蚀倾向小。

盘锦输油管道优化运行分析

针对盘锦输油管道运行温度较高,能源损耗较大的现状,建立以各站进站温度和开泵方案为决策变量,以输油总能耗最小为目标的输油管道优化配置模型,采用两层嵌套法的优化思想求解。对于外层嵌套的每一种出站温度,用动态规划法优化出内层嵌套的各站开泵方案,从而计算出一个总能耗费用并记录;遍历各种出站温度得到不同的总能耗费用,所有能耗费用中的最小者即为最优解。通过实例计算证明,采用优化方案运行,总费用明显降低。

基于壅塞理论的CNG加气管流量计算分析

为了计算CNG加气系统的高压胶管的流量,以气体动力学为基础,建立等截面一维定常绝热摩擦流动的数学模型。利用VC++语言编制界面计算程序对模型进行编程求解,对壅塞状态和非壅塞状态下流量以及出口压力进行计算和拟合。当天然气汽车储瓶内的压力小于临界压力时,加气流量最大,且与胶管两端的压差无关,并计算出最大流量与胶管管长的关系;当车内压力大于等于临界压力时,出口燃气处于非壅塞区,加气流量将减小。通过对60 m处加气管燃气参数的计算分析,拟合出了在非壅塞状态下胶管出口压力与胶管流量的关系式,区别于由两端压差决定的流量计算公式。