油气管道体积型腐蚀缺陷有限元分析

为了研究体积型腐蚀缺陷对油气管道剩余强度的影响,以含点蚀缺陷、轴向槽状腐蚀缺陷两种体积型缺陷的油气管道为研究对象,通过Solid Works建立几何模型,并导入ANSYS软件进行有限元分析。采用管道缺陷评价计算方法 RSTRENG 0.85d L对各模型的有限元分析结果进行评价,误差均在可接受范围内,验证了采用有限元方法分析腐蚀缺陷参数对管道剩余强度影响的可行性。进一步计算得到了管道失效压力随载荷及腐蚀缺陷各参数的变化规律,得出各参数对油气管道剩余强度的影响。结果表明:腐蚀缺陷深度对管道剩余强度影响最大,腐蚀缺陷轴向长度的影响次之,而腐蚀缺陷环向宽度的影响很小,可以忽略。     

现代物流装卸单元的技术优化策略及模型分析

为了提高货物的流通速度,提高物流设施、设备空间的利用率,以装卸单元为研究对象,基于码放策略分析,运用装卸单元最少化方法,设计并建立物流装卸单元体积优化的数学规划模型。研究结果表明:码放策略是为了优化装卸单元的堆码空间,使单元的填充能力达到最大;装卸单元最少化是一种能满足一定的约束条件,将订单所需要的货物填充到最少的装卸单元中去的一种方法;针对模型特殊结构,提供了基于体积优化的装卸单元模型可使体积的利用率最大的建模方法。通过实例仿真验证,该方法具有较好的可行性和实用性。能达到物流单元的标准化和合理化,使包装尺寸和集装单元的尺寸符合一定的标准。     

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。     

应用解析法计算路基横断面的面积

利用绘制路基横断面的有关数据,首先计算出路基横断面图形各拐点的坐标,然后根据闭合多边形利用各拐点坐标求面积的计算公式,导出几种不同类型路基横断面面积计算公式,并按计算公式,编制出适用于PC-1500型电子计算机的应用程序,在计算中只要输入有关数据,即能迅速的计算出各路基横断面的面积和全路线的土石方工程量。利用此法即可改变过去绘制横断面图和量测的工序,只需将野外实测的路基横断面左、右侧的坡度值和横断面设计有关要求输入计算机,即可得到横断面面积和土石方数量。     

径向基函数在无单元方法中的应用

采用基于径向基函数的无单元法求解微分方程，探讨2种径向基函数的性质。得到了基函数中自由参数与求解精度的关系曲线，以及节点均布时自由参数最佳取值的计算公式及其数值；将节点均布下得到的自由参数取值公式应用于节点任意排列的情况，其求解精度仍能得到保证；比较了无单元方法在节点均布与否2种情况下的计算精度，其求解结果变化不大，均满足精度要求，说明这种无单元法对节点位置不敏感。     

管沟开挖的降水方法

长输油气管道在敷设或大修时常因地质状况或天气情况的影响造成开挖管沟出现回淤、积水、坍塌等现象。介绍了用普通明沟和集水井以及射流泵轻型井点两种降水方法,可有效排除沟内积水,保证管道安全运行。     

圆不锈钢管混凝土轴压力学性能的有限元分析

在确定了不锈钢与核心混凝土的材料本构模型、单元类型以及界面接触模型的基础上,根据构件的几何和材料非线性,建立了圆不锈钢管混凝土轴压构件的有限元模型.算例分析结果表明,有限元计算和试验结果总体上吻合良好.利用有限元模型,比较了不锈钢管混凝土和普通钢管混凝土轴压构件的荷载-变形关系曲线.     

金属体积成形过程的无网格RPIM方法分析

建立了基于无网格径向点插值RPIM法的二维体积成形动态显式计算模型.采用具有Delta函数性质的RPIM形函数构造位移域，因此可以很方便地施加本质边界条件.基于防御节点法给出了二维接触碰撞问题的接触力计算方法，避免罚函数法罚因子选择问题，以及拉格朗日乘子法不适合显式算法的问题.采用完全拉格朗日格式和弹塑性本构关系解决金属体积成形过程所涉及的几何非线性和材料非线性问题，并通过将工件变形分解为偏量部分和体积部分，有效消除金属体积成形中的体积自锁现象.数值算例表明，该算法可方便准确处理大变形畸变问题，是模拟金属体积成形过程的一种有效方法.     

基于图像处理的油水两相流含水率计算

研究了一种基于数字图像处理的油水两相流水相体积的计算方法。为提高图像质量,采用图像处理软件对图像进行降噪和增强预处理。运用图像处理技术中的边缘检测和图像填充计算得到了管道沿线的水层厚度分布,并利用最小二乘法拟合厚度分布曲线。建立计算圆管两相流水相体积的几何模型,通过数值积分的方法求得含水率。分析表明:透明管路油水两相流含水率的图像测量误差主要来自实验环境、图像处理、模型假设3个方面。实验结果表明:计算值和真实值比较,相对误差小于10%,具有较高的准确度,可应用于油水两相流水相体积的计算。     

索结构几何非线性分析的悬链线索单元法

基于索的基本假定和悬链线平衡方程,通过对沿索曲线均布荷载作用下的索段分析,得到了索端力和索的几何线形之间的对应关系;进一步通过索单元的柔性迭代分析,获得了内力改变和位移增量之间的关系,进而得到索单元的刚度矩阵和节点力,从而建立起了空间悬链线索单元的几何非线性有限元分析方法.经典算例结果证明了空间悬链线索单元的正确性,同时具有较高的精度,可为大跨度悬索桥、斜拉桥以及张拉结构等几何非线性较强的结构精确分析提供强有力的计算工具.     

输气干线放空系统水力特性

高压输气干线放空管路内的介质属于非稳定流动,其水力计算不能采用一般站场管路适用的达西公式。为此,以Fano方程为基础,运用流体力学及输气管路流动基础理论进行程序编写,计算程序可实现对各时刻放空所对应的瞬时放空量、累计放空时间、截面压力及温度、储气量的求解。将程序计算结果与图解法计算结果进行对比,误差在2%以内,同时,程序计算法弥补了图解法仅能求得瞬时放空量而无法求得其他参数的缺陷。基于放空系统算例模型,对放空管路长度、管径、内壁粗糙度以及干线气体温度、压力等影响放空管路水力特性的主要因素进行分析,结果表明：放空管路长度和管径对放空系统影响较大,其他因素影响较小。以上研究可为输气干线放空管路系统设计提供参考依据。（图12,表2,参10）     

顺序输送成品油管道混油量计算公式对比

顺序输送成品油管道在不同油品接触区会产生一段混油,混油量的计算、监测、控制和处理是成品油管输的重要环节。对目前常用的混油计算公式,如由扩散理论推导的公式、奥斯汀和柏尔弗莱(Austin、Palfrey)公式、经验公式进行了对比,得出在成品油顺序输送管道的规划设计中利用紊流扩散理论推导的公式计算混油量最可靠。     

顺序输送停输时的混油量计算

针对东黄复线的运行现状，结合顺序输送工艺的特点，提出了一种计算原油管道临时停输时产生混油量的方法，给出了东黄管道混油量的计算实例，计算结果有助于流程切换和减少混油量。     

多相流管道温降公式的推导

多相管流温降计算是压降计算的基础,其对加热器的设计和对了解气液相平衡等都具有重要的意义,多相流混输管道的温降计算和单相气体或明显不同,温降计算相当复杂,气液混合物不仅要通过管壁向外界散热,而且气液之间还存在质量交换和能量交换,根据能量守恒原理,既考虑天然气的焦耳－汤姆逊效应,又考虑了液体的摩擦生热,推导了计算多相管流温降的理论公式,在考虑管道起伏对温降的影响后,将液体持液率代替质量含气率计算混合物的比热,公式的精度更高。     

复杂天然气管网系统运行期可靠性评价体系

中国天然气管道行业正朝着规模化、网络化方向发展,整个管网系统运行期的输气保障能力受到广泛关注,对其完成输送任务的可靠性进行评价显得尤为重要。为了保障大型天然气管网系统安全、高效运行与管理,对管网系统可靠性指标、系统可靠度计算、单元可靠度计算、可靠性数据及可靠性管理开展了研究。提出了包括可靠性类、维修性类以及健壮性类的3层系统可靠性评价指标体系,建立了基于管道工艺仿真的物理管网系统可靠度分布式阶梯计算模型,能够实现管网/管道/站场系统可靠度的简化、快速计算。将该计算模型在某压气站进行案例试算,按照站场系统→典型结构→基本回路→设备单元的顺序,将管网拓扑结构由上至下拆分为不同层级的可靠性框图,再利用单体设备可靠度由下至上依次计算各层级可靠度,获得该压气站在不同压缩机启停方案下的可靠度。该研究成果为今后持续开展大型天然气管网系统可靠性评价及管理奠定了基础。     

基于MATLAB渠道渐变体土方量计算的改进算法研究

基于MATLAB强大的数学计算功能与友好的界面,针对现有渠道渐变体工程土方量计算方法的不足,提供了用三次样条函数拟合断面面积函数,再运用复化梯形求积公式计算土方量的新方法;并用实例说明了该方法的应用及其误差分析。结果表明,该方法计算过程简单、计算误差小,可供设计、施工人员参考。     

基于TIN模型的土方量计算方法研究及应用

土方量计算是工程项目中经常遇到的问题,快速准确高效地计算土方量对于合理安排工程进度、工程量大小计算和投资预算等具有非常重要的意义.该文介绍了利用GPS接收器获取三维地形点数据,基于TIN模型,运用三棱柱法在ARCGIS中计算填挖土方量的工作方法,并以渑池县红花窝土地开发整理项目为例对计算进行进一步验证.将填挖土方量的计算结果与实际结果相比较,挖方误差约为-4.7％,填方误差约为-1％.研究表明该方法计算土方量是可行的,具有较高的精度和可视化效果,可作为工程土方计算的主要方法.     

天然气净化厂脱硫装置能耗计算及测试方法

脱硫装置是含硫天然气净化厂的高耗能设备,目前国内石油天然气行业内部尚无系统完整的对天然气净化厂脱硫装置进行能耗计算和测试的方法.提出了脱硫装置的能耗计算和测试方法.脱硫装置的测算指标主要包括电耗、单位天然气处理量电耗、MDEA贫/富液换热器效率、MDEA贫液能量回收率、MDEA循环泵和酸液回流泵机组效率、重沸器热耗和单位天然气处理量热耗7个内容.根据脱硫装置的能耗计算方法,设计了脱硫装置测试方法,其包括测点的布置、测试对象、测量项目和测试所用仪器等.应用脱硫装置能耗计算和测试方法对长庆油田第一采气厂3座净化厂的脱硫装置进行现场测试和分析计算,结果表明：提出的能耗计算和测试方法能较好地反映出脱硫装置的能效水平,并可为脱硫装置开展能耗测试和计算提供理论依据及技术导向.     

储气罐容积的计算

压缩空气系统所联接的储气罐有多种尺寸规格,但它的形状基本是一样的;过去对储气罐容积都近似地用圆柱体容积的计算公式来粗略计算,这样很不准确.本文经过分析、研究、推导的公式,能较准确地计算出的储气罐容积.     

水力马力能耗指标在管道能耗分析中的应用

在剖析国外管道公司采用的输油管道单位水力马力能耗费用指标的基础上,引入了两个新的油气长输管道能耗评价指标,即单位有用功耗能和单位周转量消耗有用功,并给出了相应的计算方法。采用新指标能够方便地分析生产单耗变化的原因,为进一步节能挖潜指明方向。将新指标与国内原有的管道能耗指标及一些辅助指标相结合,可以较全面地评价油气长输管道的能耗状况。应用该指标对涩宁兰输气管道进行能耗分析,验证了该新指标的合理性和适用性。结果表明:生产单耗较高的原因主要是管存较低,单位周转量消耗有用功较高;单位有用功耗能较低的原因是管存低,节流损失的能量较小,使得能源利用率指标较高。