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文献检索:
  • 油气管道可接受风险准则研究
  • 风险评估是管道完整性管理的基础和核心技术,而风险可接受判据是风险评估中必须解决的关键技术问题。按照风险的最低合理可行(ALARP)原则,结合中国油气管道实际,基于历史事故数据统计分析,提出了中国油气管道风险可接受准则。推荐个体风险可接受的临界值为10-6,可容忍的临界值为10-4;给出了社会风险可接受判据的F-N曲线模型,即死亡人数(N)和超越概率(F)关系曲线。建议加强油气管道失效信息数据库建设,做好历史失效事故数据的积累和统计,对管道风险评估具有重要意义。
  • 大型天然气管网可靠性评价方法研究进展
  • 天然气管网是连接资源与市场的纽带,确保天然气管网安全运行与平稳供气是油气储运界的重要课题。当前,对天然气管网运行与供气可靠性的研究尚处于起步阶段,经典可靠性理论不能满足现实需要。论述了经典可靠性理论在天然气管网单元可靠性评价的适用性与在管网系统运行及其供气可靠性评价方面的局限,指出了天然气管网可靠性研究的关键问题,分析了国内外在该领域的研究现状和发展方向,总结了相近领域可供借鉴的研究成果。目前,评价天然气管网可靠性需要解决的主要问题包括:构造全方位、多维度的评价指标体系;整合现有理论与方法,将工程方法与经典理论相统一,建立完善的单元与系统可靠性评价方法;针对天然气管网的运行特点和用户需求构造基于可靠性的优化模型等。
  • 美国阀门质量认证标准体系的先进性
  • 基于我国管道的快速发展和阀门国产化的积极推进,评价了国内阀门设计和试验标准现状,指出阀门内漏问题的根源在于国内缺少专门的阀门质量认证标准,阀门制造质量不能完全保证。介绍了美国阀门质量认证标准体系,其先进性主要表现在:严格限定阀门二级供应商资质,确定了第三方阀门质量认证机构,阀门外观状态检查和阀门材料机械性能试验更为严格细致,开展了阀门闭合能力试验、阀杆与闭合部件连接强度试验和阀门手轮性能试验等特殊检验,建立了阀门及部件应满足的最低要求准则等。最后,提出了建立涵盖阀门制造工艺、材料、检测、试验和检修的质量标准体系的建议。(表1,参11)
  • 基于耦合分析的管道泄漏诊断方法及应用
  • 目前,基于管道与泵机组间耦合状态分析的管道泄漏诊断方法研究较少。在对管道输送设备进行综合监测的基础上,基于负压波原理,提出了一种基于管道与泵机组状态耦合分析的泄漏监测方法,该方法主要包括了基于逻辑推理的管道压力异常捕捉算法、管道相关设备实时状态识别,以及基于耦合状态分析的管道泄漏判别。现场应用结果证明,该方法提高了对管道小泄漏的检测能力,可以有效排除因泵机组状态异常导致的管道泄漏误报警,降低了管道检漏误报警率,提高了监测效率,为保证管道输送系统的稳定性提供了一种新方法和思路。(表2,图8,参10)
  • 管道内检测数据对比对完整性评价的影响
  • 两次或多次管道内检测数据对比,能够充分挖掘管道内检测数据中的有用信息,提高管道内检测数据的使用率,是管道完整性评价的重要补充。结合实际工程应用,介绍了两次内检测数据的匹配方法,数据对比方法及差异,以及如何利用数据对比结果发现并解决完整性评价中存在的问题。结果表明:通过两次或多次内检测数据的对比,可分析各类缺陷产生的原因,明确管道存在的活性腐蚀,科学计算腐蚀生长速率,最大限度地降低管道完整性评价中的不确定性。(图2,表1,参11)
  • 胶凝原油的压缩特性
  • 使用自行研制的原油压缩试验装置,研究了大庆原油的压缩特性:胶凝原油蜡晶网络结构屈服破坏前,胶凝原油表现出复杂的压缩特性;胶凝原油蜡晶网络结构屈服破坏后,胶凝原油压缩符合弹性压缩特性,可用已有文献公式计算。使用自行研制的管流环道试验装置,研究了苏丹胶凝原油蜡晶网络结构屈服破坏前的弹塑性压缩特性:胶凝原油停输后的恒温静止过程,伴随静态胶凝原油蜡晶网络结构恢复,环道内压力连续下降,指出环道内压力下降乃蜡晶网络结构产生体积收缩所致;油温越低,压力下降幅度越大,体积收缩也越大。基于苏丹原油恒温启动研究成果,使用反演仿真计算方法,研究了胶凝原油环道初始启动过程胶凝原油的弹塑性压缩特性:胶凝原油弹塑性压缩系数远大于其对应温度条件下的弹性压缩系数,油温越低,蜡晶网络结构强度越大,弹塑性压缩系数越大。(图5,表7,参14)
  • π形输流管道受力特性及结构优化
  • 通过理论分析和ANSYS数值模拟对管内流体作用下π形管道的受力特性进行了研究,并从降低流体载荷出发对其进行了结构优化。研究表明:1π形管道结构所受内部流体合力一般较小而可以忽略,但流体合力矩却往往很大,是导致管道出现大变形的直接原因;2对于确定的管径、进口压力和流量,π形管道所受流体合力矩仅与两竖直管段的长度差有关,两竖直管段长度不一致是导致该类管道流体合力矩不为零的根本原因;3将π形管道设计成对称结构可以将其所受流体力矩降到最低,避免流体力过大导致的大变形问题。(图6,参14)
  • 基于多相流模拟的原油输送管道内腐蚀预测
  • 因油中携带的溶解了腐蚀性杂质的水在管道低点或流动死区聚集导致管道内腐蚀而发生穿孔的问题越来越突出,基于此,针对管输原油含水量低、原油透光性弱、难以通过传统的试验方法确定油水两相流的流动状态的问题,运用流体仿真软件Star-ccm+,结合输油管道实际工况,对低含水率(含水量体积分数不高于1%)的原油在管道内的油水两相流进行模拟计算,结果表明:当前输油条件下,距离三通2 m后的盲管段内的流体基本不再流动,管道底部水的体积分数比管道上部高12.2%,水发生明显沉降,据此,对输油站内管道腐蚀情况进行预测,进而确定了安全运行重点监测部位。(图5,表1,参11)
  • 输气管道内颗粒物检测及分离器性能评价
  • 将高压管道颗粒物检测装置应用于天然气输气站场,监测不同工况下管道内颗粒物的浓度水平,评价多管旋风分离器的性能。研究发现:日常工况下输气管道内颗粒物浓度一般低于0.1 mg/m3,清管过程中浓度明显增加,清管器到达时颗粒物浓度达到峰值,约60 mg/m3,并在清管结束后的一段时间内保持较高浓度,根据颗粒物浓度的变化规律将清管过程分为4个阶段。通过分析多管旋风分离器进口和出口的颗粒物浓度和粒径分布,得到多管旋风分离器对5μm及以上颗粒的分离效率大于80%,可有效除去10μm以上的颗粒,多管旋风分离器在清管过程中起到保护下游管道安全运行的关键作用。(图6,表2,参12)
  • 随机振动载荷作用下RMG530减压阀的动态响应
  • 为了掌握分输减压阀动力学特性的变化规律,现场测试以获得减压阀随机振动数据,在减压阀振动机理分析的基础上,利用有限元分析软件Workbench,建立了RMG530减压阀阀体有限元模型,计算减压阀结构的固有频率,依据某天然气分输站运行参数,考虑阀体材料杨氏模量随温度的变化规律,分析了热-流-固耦合对计算结果的影响;最后,在减压阀模态分析的基础上,利用模态叠加法对减压阀结构进行了动态响应计算,在时域和频域上对减压阀的动态响应特性进行分析。结果表明:减压阀结构设计较保守,天然气分输过程中阀体应力、位移响应幅值不大,不会引起共振。(图17,表1,参17)
  • 天然气管道投产充压时间的预测
  • 在天然气管道投产过程中,为了使管道达到运行压力,需对其进行分阶段充压,并保证在每个阶段充压结束后有时间稳压和检漏,有必要对管道每个阶段的充压时间进行预测。基于BWRS方程编制了天然气管道投产时充压时间预测软件,可用于不同管径、目标压力和气质组分的天然气管道充压时间预测。将其应用于中缅输气管道(瑞丽-玉溪段)由1 MPa充压至3 MPa的充压时间预测,预测结果与实际充压时间基本吻合,预测充压时间的最大偏差小于4 h。通过软件对影响充压时间的温度、壁厚、高程等因素进行详细分析,结果表明,温度对预测时间的影响较大,选择日平均温度预测充压时间更接近实测值。(图2,表5,参10)
  • 静电喷涂制备SiO2/EP耐磨复合涂层的性能试验
  • 为了改善天然气长输管道纯环氧树脂防腐涂层的耐磨性,通过在未表干的环氧树脂涂层表面喷覆Si O2粉末的方法,制备了Si O2/EP耐磨复合涂层。利用分级法、维氏/显微硬度计、冲蚀磨损试验机和SEM等方法,研究了Si O2含量、固化温度、保温固化时间对复合涂层结合强度、硬度以及耐磨性的影响。结果表明:用静电喷涂法制备的Si O2/EP复合涂层结合强度与纯环氧涂层相当,当Si O2颗粒含量30%、加热固化温度60℃、加热固化时间30 min时,复合涂层的综合性能达到最佳,复合涂层的硬度是纯环氧涂层的5倍,耐冲蚀磨损性能提高了4倍。(图6,表1,参12)
  • 基于泰森多边形的油库配送区域优化
  • 目前油库的二次配送方式以不合理的行政区域配送为主,需要对油库到加油站和机构用户之间的配送即油库配送区域进行优化。为此,基于泰森多边形理论,以某一地区现役油库为例,结合泰森多边形的特点,根据泰森多边形的构建步骤,对该地区现有油库的配送区域进行重新划分,将地区15个现役油库划分合理配送区域,同时,地区内每个油库配送区域结果受该地区边界限制,将边界因素加入后,根据地理位置可以划分出几个虚拟片区,便于企业管理和油品配送。结果表明:在不改变油库配置及配送方式的前提下,配送区域优化后,整体油库总平均配送距离下降10.54%。(图7,表1,参12)
  • 输气管道球阀结构特点及密封失效原因
  • 基于球阀的基本结构、阀座结构以及不同阀座的适用条件,对双活塞效应阀座和单活塞效应阀座进行了受力分析和公式推导,进而阐明了球阀密封的原理;同时,对容易疏于管理的注脂系统进行了详细介绍,分析了其对阀门维护保养和确保阀门密封性能的重要性,并给出了检验其是否失效的有效方法;在对球阀结构和密封原理深入分析的基础上,结合球阀工程实际应用情况,全面分析了球阀从生产制造、现场施工到运行管理过程中可能导致球阀密封失效的原因,提出了切实可行的密封失效检验和处理手段,提出了相应的管理建议。(图5,参10)
  • 基于BS7910的焊缝缺陷剩余寿命分析方法
  • 为预测油气管道焊缝的剩余寿命,对非穿透裂纹的扩展机理及焊缝缺陷寿命预测方法开展了研究,提出以累加法为指导思想,结合BS 7910-2005中失效评定图(FAD)判据,且基于非穿透裂纹扩展模型的动态焊缝剩余寿命计算方法,使用C#语言编制程序实现了具体算法,计算分析了某管道焊缝缺陷的非几何参数对焊缝寿命的影响规律。分析计算结果表明:缺陷的长、短类型,即缺陷的深度与长度之比对缺陷所能承受的循环载荷次数有较大的影响;如果缺陷属于短缺陷,对应不同的缺陷相对深度,缺陷所能承受的循环载荷次数均逐渐减少;如果缺陷为长缺陷,缺陷所能承受的循环载荷次数均呈现先减少后趋于不变的趋势。(图10,表7,参10)
  • 沙漠地区管道RTU阀室被动式冷却系统的设计
  • 如何保证沙漠地区RTU阀室电气设备间的适宜温度,是长输管道工程的设计难题。将被动式冷却技术引入阀室温度设计,以伊拉克工程为例,基于被动式冷却的工作原理,设计出被动式冷却系统:由放置在室内的蓄热水箱、换热器以及放置在屋顶的室外换热器3个部分组成,并通过管道连接组成室内和室外闭式循环系统。对该系统重要的设计参数如何取值进行分析,并在此基础上与太阳能能量管理系统(EMS)相结合,补充了具有辅助作用的主动式冷却设备,形成了更加实用的混合式冷却系统。新型冷却系统有效解决了RTU阀室电气设备间的温度问题,可为中东、非洲、东南亚等沙漠或热带雨林地区的管道工程设计提供参考。(图2,表4,参10)
  • 基于层次分析法和群决策的集输管道线路评价
  • 针对国内油气集输管道建设时面临的线路选择和评价问题,在对管道线路评价的可行性进行理论分析的基础上,基于层次分析法和群决策法,对四川某采气干线线路方案的影响因素进行归类和分析,建立管道路线选择综合评价体系的目标层次结构模型,并结合数学分析手段,确定了该模型中9项基本指标在整个路线评价体系中所占的权重,最后给出了3个备选方案的定量评价结果,选出了最优线路方案,论证结果与实际专家意见一致。实例证明:利用层次分析法和群决策法不但可以详细客观地评价候选线路方案,提供定量的评价结果,而且计算简单、经济实用,为我国集输管道线路方案评价和决策提供了可行方法和理论依据。(图2,表7,参10)
  • 封存海管湿气投产水合物形成评价及流动保障
  • 针对中国某海域封存海管湿气投产过程中潜在的水合物形成风险,利用HYSYS软件,模拟分析其相平衡与水合物形成条件;利用PIPEPHASE软件,模拟分析海管沿程湿气的压力和温度分布;采用静态模拟实验方法,测试分析模拟湿气水合物形成速度;对比分析数值模拟与实验模拟结果,评价海管内水合物形成的可能性,提出海管湿气投产的安全保障措施,确保海管湿气投产的顺利实施。结果表明:若海管不采取加注抑制剂或保温等防护措施,在4~6 MPa的湿气投产过程中理论上会形成水合物,凝析油有助于抑制水合物的形成,海管沿线湿气压力随海底起伏而波动,但全线压力损失不大,管内湿气温度很快降至环境温度;模拟实验证实了数值模拟结果的准确性与可靠性,通过采用合理的投产方案,加注乙二醇等措施可确保投产安全。(图4,表2,参19)
  • 宝一联轻烃回收系统改造方案比选
  • 轻烃回收装置运行多年后,常存在液化石油气产品质量低、装置C3回收率低等问题。以河南油田宝一联轻烃回收装置为例,结合HYSYS流程模拟计算,设计了2套系统改造方案:方案一在原有系统中增加膨胀制冷工艺,方案二在原有系统中增加DHX工艺和膨胀制冷工艺。以C3回收率、液化石油气产量、财务净现值、内部收益率、投资回收期等为主要评价指标,对2套方案进行评价比选,结果表明:采用方案二的DHX工艺和膨胀制冷工艺更具有优越性,其轻烃回收装置C3回收率可以提高至96.24%,液化气产品收入可以增加415.8×104元/年,能够取得更好的改造效果。(图3,表4,参10)
  • 《油气储运》投稿具体要求
  • 1.只刊登首发稿,因此来稿应有创新:选题具有前瞻性,研究具有新颖性,观点具有独到性,技术具有实用性,结论具有指导性。不刊登与油气储运行业科技发展无关的研究论文。研究目的不明确、研究方法无创新、研究成果无亮点、缺乏指导性的研究论文一般不予采用。
  • Quantum热备系统主备切换扰动问题
  • 为了解决Modicon Quantum CHS 110热备系统在主备切换过程中存在的电动调节阀误动作的扰动问题,在站场PLC系统程序中增加了测试逻辑,对出现数值变化的变量进行检测,记录变量瞬间变化的数值及对应时间,结合热备系统工作原理,研究导致设备误动作的直接原因和根本原因。研究表明:Quantum热备系统主备切换时,调节阀误动作的直接原因是相关变量数值发生了初始化,根本原因是PLC系统程序设计时的内存分配不合理,造成热备模块间数据传送时间过长,主备切换过程中数据丢失。因此,解决该问题,应该从PLC系统程序内存分配和程序修改着手。(图6,参10)
  • 对AMETEK便携型冷镜式露点分析仪的改进
  • 使用半导体制冷器件为核心设计的制冷模块,替代原本使用的制冷源(液氮或者液态二氧化碳)及其相关设备如钢瓶、杜瓦瓶和蒸发器,作为AMETEK公司的便携式冷镜式水露点分析仪的制冷源。通过对制冷模块结构进行合理设计,解决了半导体制冷片的散热传热问题。通过对制冷电路的设计,能够控制制冷速度。设计充分考虑了模块在天然气输送及化工生产等危险场所应用时所需的防爆性能,提高了设备的本质安全性。改进后分析仪的易用性不仅得到极大地提高,且避免了操作分析人员的冻伤窒息等风险。在转场检测分析时,不必办理危化品运输证,使该分析仪真正成为便携式分析仪。(图3,参10)
  • [前瞻与综述]
    油气管道可接受风险准则研究(赵新伟;张华;罗金恒)
    大型天然气管网可靠性评价方法研究进展(苏怀;张劲军;杨楠;张宗杰)
    美国阀门质量认证标准体系的先进性(王宏华;马兆颖;胡炎兴;聂永臣;苏继祖)
    [完整性与可靠性]
    基于耦合分析的管道泄漏诊断方法及应用(康健[1,2];张继信;张来斌;梁伟)
    管道内检测数据对比对完整性评价的影响(姜晓红;洪险峰;刘争;张新荣;陈敏娟)
    [输送与储存]
    胶凝原油的压缩特性(张国忠;刘刚)
    π形输流管道受力特性及结构优化(孙旭;张劲军;杨森)
    基于多相流模拟的原油输送管道内腐蚀预测(张艳玲;黄贤滨;叶成龙;刘小辉)
    [投产与运行]
    输气管道内颗粒物检测及分离器性能评价(刘震[1,3];姬忠礼[1,3];吴小林[2,3];许乔奇[1,3])
    随机振动载荷作用下RMG530减压阀的动态响应(李玉坤;尤泽广;吴中林;陈建兴)
    天然气管道投产充压时间的预测(冯亮)
    静电喷涂制备SiO2/EP耐磨复合涂层的性能试验(杨帆;冯拉俊;李光照;罗宏;翟哲)
    基于泰森多边形的油库配送区域优化(杨雯婷;黄坤;张勤勤)
    输气管道球阀结构特点及密封失效原因(张福坤;艾勇;王晔)
    [设计与施工]
    基于BS7910的焊缝缺陷剩余寿命分析方法(周道川;王艳婷)
    沙漠地区管道RTU阀室被动式冷却系统的设计(史玉峰;赵立前;郭小强;赵艳艳;李洪涛)
    基于层次分析法和群决策的集输管道线路评价(马国光;李晓婷;董文浩)
    [海管与船运]
    封存海管湿气投产水合物形成评价及流动保障(张树德;敬加强;唐敏;康思伟)
    [一线报道]
    宝一联轻烃回收系统改造方案比选(王秋岩)
    《油气储运》投稿具体要求
    Quantum热备系统主备切换扰动问题(彭太翀;王多才;赵廉斌)
    对AMETEK便携型冷镜式露点分析仪的改进(杨明;王生龙)
    《油气储运》封面

    主管单位:中国石油天然气集团公司

    主办单位:中国石油天然气股份有限公司管道公司

    主  编:杨祖佩

    地  址:河北省廊坊市金光道51号

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