长输管道死口组对的计算模型与操作方法

长输管道维抢修换管作业通常会进行死口组对工作,不仅难度较大,且耗时较长。目前中国尚无针对不同管径的死口组对标准,解决死口组对问题通常凭借管工自身工作经验和传统操作方法,施工误差较大。为了提高长输管道死口组对效率和质量,对各类死口组对情况,尤其是管道异面情况下的组对进行了分析。通过对固定管口与中间短节组对的平面投影分析,给出固定管口下料计算公式;运用空间解析几何方法,重点对中间短节的下料方法进行了分析,并通过数学建模和参数化方程,给出死口组对中间短节的下料计算公式和操作方法,从而为提高长输管道维抢修换管作业效率、降低施工风险提供借鉴。     

山地悬空管道地震作用下的动态响应分析

山地石油天然气管道不可避免的要跨越一些悬空地区,悬空管道一旦遭遇地震破坏将会造成重大损失和增加抢修难度,因此研究悬空管道在地震作用下的动态响应尤为重要。而目前针对山地悬空管道抗震性能的研究较少,悬空管道在地震作用下的动态响应还不是十分清楚。利用有限元软件ABAQUS对悬空管道进行了模态分析和地震响应分析,对不同的参数进行了研究并绘制了管道的应力和位移曲线图。研究结果表明,管道壁厚、悬空长度、管径都会对山地悬空管道在地震作用下的动态响应产生一定的影响,其中悬空长度和管径影响最大。该研究结果为悬空管道在地震作用下的受力性能分析提供了依据。     

温度和不均匀沉降耦合作用下埋地管道力学性能

埋地油气管道一旦发生泄漏、爆炸等事故,其危害巨大,因此研究温度和不均匀沉降耦合作用下埋地管道的力学性能,开展安全风险评价十分重要。建立管道-地层整体模型,采用有限元分析软件ABAQUS进行非线性求解。通过间接耦合法实现温度作用和隧道开挖作用的耦合,分别模拟了不同管径、壁厚、埋深条件下的埋地管道应力应变状态,得出在不同影响因素下管道Mises应力和纵向位移的变化规律。分析结果表明:在温度变化和不均匀沉降耦合作用下,管径和壁厚对埋地管道应力应变状态有较大影响,管径越大,管道Mises应力越大,纵向位移越小,壁厚越大,管道Mises应力越大,纵向位移越大;当管道处在隧道上方时,一定埋深范围内,埋深对管道的应力应变状态影响较小,管道Mises应力和纵向位移随着埋深的增加并无明显变化;管道接口与直管连接处出现应力集中现象,实际运行过程中应注重该部位的检测和维护。     

管道带压引流堵漏器的研制与应用

介绍了管道带压引流堵漏器的研制及应用过程,该堵漏器具有制作简单、承压能力强、重量轻、易操作、价格便宜等优点,可适用于不同管径的管道封堵抢修作业.在抢修期间,全线不需要停输,可避免因管道停输时间过长引发的凝管事故,大大提高了原油输送的安全系数.     

径向载荷作用下的管道挤压变形模型

针对长输管道泄漏抢修的特点,利用管道局部挤压的方法,能够在短时间内最大限度地减少或防止油品泄漏危害。基于管道塑性变形理论和能量守恒原理,结合"Bow-tie"管道塑性变形计算模型,建立了管道径向载荷作用下的挤压变形模型,对管道挤压和管内泄漏余压作用下的塑性变形进行分析计算。得到了不同管径管道挤压所需载荷量,利用非线性拟合得到了挤压载荷的分布数据。分析表明:管道挤压载荷随管径、屈服应力的变化,呈现S形递增。该模型可以确定不同管道的挤压变形载荷,为管道挤压抢修提供理论和实践依据。     

油气管道山地管沟施工技术

为进一步完善油气长输管网系统,施工单位将面临更高难度的施工作业,山地长输管道施工将常态化,其中山地管沟开挖是山地长输管道施工中的重点和难点。以西气东输三线工程东段5标段管道为例,深入分析管沟沿线的地质和地貌情况,针对山地管道管沟开挖施工技术的要点和难点,对不同地质条件下应该采用不同的管沟开挖方法进行了分析和论述,进而提出了有利于提高管沟开挖效率、提升管沟成型效果的建议。     

输油管线中副管与变径管设计技术经济分析：最小金属耗量法

一、问题的提出 在输油管线建设中,为了把规定的输量从起点输送到终点,常需在管线中敷设一定长度的副管或变径管,以使输油管线中压能的供应与消耗保持平衡。副管与变径管的管径不同,其相应的壁厚与长度就不同,金属消耗量也不相同。设计副管与变径管技术经济分析,就是要正确确定输油管线中所需副管或变径管的最优技术参数——管径、壁厚与长度,以使敷设副管或变径管的投资最省。一般来讲,在输油管线中应建的泵站数以     

基于接触单元的埋地弯头工作荷载下的强度分析

埋地弯头是长输管道常见的结构形式,易在外载作用下发生失效。基于非线性有限元方法,使用壳单元模拟管道,实体单元模拟土壤,接触单元模拟管土相互作用,建立了工作荷载作用下弯头受力分析的数值计算模型。对比计算了管径、壁厚、弯头曲率半径、弯头夹角、管土摩擦因数、土壤弹性模量不同特性参数下的管道应力,给出了管道峰值应力的变化规律:管径越大,弯头应力越大。结构上可以通过增加壁厚,增加弯头曲率半径与弯头夹角等方法减小弯头应力,而夯实弯头处的土壤也能够起到降低弯头应力的作用。     

输量对热油管道运行经济性的影响分析

应用优化理论研究了输量对热油管道运行经济性的影响,获得了长度为410.5km,管径为529mm,壁厚为8mm热油管道的最佳输量范围和运费随输量的变化关系,给出了不同工艺条件下系列输量点的最佳进站油温。计算结果表明:最佳进站油温随输量变化呈多波形变化,但多数计算点趋近于寻优搜索温度范围下限。随输量增加,运费总体呈下降趋势,表明采用较大输送流速对提高热油管道的运行经济性有利。     

长输管道壁厚安全系数模糊综合评判

在长输管道壁厚安全系数设计中,通常是将推荐的公式进行的,其腐蚀余量本身是一个模糊灰色量值,若壁厚安全系数过大,将造成较大的投资浪费,过小则会影响管道的安全运行,在分析影响长输管道安全系数的基础上,利用模糊综合评判方法,建立了确定长输管道最佳壁厚安全系数的评价模型及评价方法,并进行了实例分析。     

埋地含蜡原油热输管道修复中的安全保障

针对热输管道不停输修复中存在的主要安全问题,采用埋地热油管道热力水力计算方法确定了管道开挖修复的安全暴露长度.用在役含缺陷压力容器安全评定方法确定了最大允许悬空长度.利用开发的埋地热油管道开挖长度计算软件,实现了管道在任意工况、任意位置安全合理的暴露长度和悬空长度的计算,考虑多项影响因素的暴露长度和悬空长度兼顾了热油管道修复的安全性和经济性.应用弹性地基梁模型,在得到回填后管道弯曲应力分布的基础上,提出了保障回填后管道安全的措施,可以有效降低回填后管道的附加应力.     

高压力大口径输油气管道钢管壁厚的选择

对于油气长输管道系统,合理选用线路钢管,不仅对管输系统的安全运行至关重要,而且可以节省管道建设投资。描述了相关标准选择钢管壁厚的传统原则以及高等级地区钢管壁厚的选择原则。分析了在人烟稀少地区采用0.8的强度设计系数选取管道壁厚的可行性;鉴于厚壁钢管生产难度的限制,研究了在高等级地区降低输气管道壁厚的实用性问题以及材料可用厚度的断裂力学限定问题。通过对管道断裂力学的限定分析,结合工程实例计算验证,得出高压力大口径管道在选用不同钢级钢管时理论壁厚的参考值。     

长输天然气埋地并行管道泄漏爆炸的安全间距

针对长输天然气埋地并行管道泄漏爆炸造成临近管道破坏的问题,采用光滑粒子流体动力学方法与有限元方法耦合模型对爆炸冲击波作用下并行管道结构响应及其安全间距进行研究。结果表明:爆炸对并行管道破坏形式为直接地冲击波超压破坏和土壤塑性挤压破坏,后者是主要作用。并行管道迎爆面正对爆心处受爆炸影响最大,最易发生失效破坏。X80钢材,外径为1 219 mm,压力为12 MPa,壁厚为22 mm的长输天然气埋地管道安全并行间距为10 m;其他条件相同,壁厚为26.4 mm、27.5 mm的长输天然气埋地管道安全并行间距为9 m。从安全生产的角度来讲,长输天然气埋地管道并行敷设时,应该优先考虑增大并行间距,其次为增加管道壁厚。     

大口径长输油气管道非开挖穿越的适应性

大口径长输油气管道非开挖穿越方式选择的合理性和正确性直接影响整个工程的工期、造价以及成败。从地质条件、穿越长度、管径、管道的保护与维修、施工效率、经济性和局限性等方面对比分析了水平定向钻、顶管、盾构3种常用大口径长输油气管道非开挖穿越方式的局限性和适应性，并给出一般选取原则。若地质条件适合，应首选定向钻穿越，顶管和盾构次之。若地质不适合水平定向钻穿越或受管道最小曲率半径的影响穿越距离较短（800m以内），应选择顶管穿越，穿越距离大干800m时．刚采用盾桕．     

液氮资源匮乏地区天然气管道的换管修复方法

传统的长输天然气管道换管修复方法需要大量液氮资源,针对部分天然气管道所在地区及国家液氮资源相对匮乏,无法保证换管修复所需氮气供给的现状,研究设计了一种新的长输天然气管道抢修方法。介绍了长输天然气管道常用换管修复方法,提出了双囊工艺换管修复方法:在大放空氮气置换工艺的基础上进行改进,加入双囊工艺,实现局部隔离而形成的新的抢修方法。双囊工艺已在生产与抢修施工中得到多次实际应用,效果良好,完全适用于液氮资源匮乏环境下的天然气管道换管修复,对于在液氮资源匮乏环境下对管道实施快速抢修,节省作业时间,保障施工安全,具有一定的指导作用。     

液氮资源匮乏地区天然气管道的换管修复方法北大核心

传统的长输天然气管道换管修复方法需要大量液氮资源,针对部分天然气管道所在地区及国家液氮资源相对匮乏,无法保证换管修复所需氮气供给的现状,研究设计了一种新的长输天然气管道抢修方法。介绍了长输天然气管道常用换管修复方法,提出了双囊工艺换管修复方法:在大放空氮气置换工艺的基础上进行改进,加入双囊工艺,实现局部隔离而形成的新的抢修方法。双囊工艺已在生产与抢修施工中得到多次实际应用,效果良好,完全适用于液氮资源匮乏环境下的天然气管道换管修复,对于在液氮资源匮乏环境下对管道实施快速抢修,节省作业时间,保障施工安全,具有一定的指导作用。     

《管道科学技术论文选集》文摘(二十) 长输管道事故的抢修方法

综述了埋地金属输油管道泄漏事故、开裂事故和冻堵事故及管道穿越段的破裂事故、变形和悬空事故的抢修方法。针对管道事故,给出了各种抢修方法的适用情况和具体作业程序。《管道科学技术论文选集》文摘(二十) 长输管道事故的抢修方法@潘红丽 @高发连     

西气东输工程

通过分析西气东输管道最低经济输量或经济运距与运价的关系,提出降低运价的两种方法。介绍了国外油气管道其壁厚、直径钢级及输送压力的设计应用情况,产敢东输管道工程钢级的选择提出建议,对天然气管道重要组成部分的储气库,建议在工程设计初期应加以考虑。另钙,就管道内涂层及外防腐层的选择、焊管类型的选择,闪光焊技术的应用、活动断层对管道的影响等诸多问题进行了阐述,并提出了建议。     

长输管道全自动焊技术应用工程经济分析

长输管道全自动焊技术具有高效率、高质量和稳定性好的特点,被业内视为可胜任高强度钢、大口径、宽壁厚、高压力条件下长输管道建设发展的主流技术,但在我国长输管道建设的应用过程中,全自动焊接技术并未实现预期的效益。立足于长输管道建设基本单元的施工机组,对全自动焊接机组的管理现状进行分析;依据投入产出原理,提出全自动焊机组施工的经济焊接工程量;探讨了全自动焊检测的及时反馈对工程施工的影响。从工程经济学的角度对全自动焊接技术在长输管道建设中的应用前景予以展望。     

基于验证试验法的X80钢级大口径三通设计

为了更科学、准确地确定长输管道用X80钢级大口径三通的壁厚等设计参数,通过一系列X80三通的实物爆破试验开展验证试验法研究,采用三通塑性成型主支管壁厚减薄系数K值,建立了大口径三通壁厚设计计算公式,确定了系列X80钢级大口径三通壁厚等设计参数,形成了西气东输三线工程用X80三通技术条件.研究结果表明,推荐的X80大口径三通壁厚与采用面积补强方法确定的壁厚相比大幅减小,不仅节约了原材料成本,降低了产品生产难度,而且有利于进一步提高产品质量,为今后管道工程用大口径三通的设计和制造提供依据.