X65钢在CO2/油/水环境中的腐蚀特性试验

为了更深入地了解实际集输管道中的CO2 腐蚀特性,通过高温高压动态腐蚀反应釜模拟油田集输管道的腐蚀环境,使用腐蚀失重、电子扫描显微镜、X 射线衍射及能谱分析等方法对X65 钢在CO2 /油/水环境中的腐蚀特性进行研究。结果表明:当原油含水体积分数较低(40%~50%)时,原油的浸润作用使X65 钢表面发生均匀腐蚀,由于原油吸附的不均匀性引起局部点蚀;当原油含水体积分数为70%~80%时,原油对X65 钢表面的屏障作用减弱,生成的产物膜厚而疏松、局部脱落引发台地腐蚀;当原油含水体积分数为90%时,台地腐蚀进一步加剧,其破坏区域扩大,X65 钢腐蚀严重。原油的存在可改变腐蚀产物晶体颗粒大小、堆垛方式、产物膜结构及化学成分,从而起到一定的缓蚀作用,随着腐蚀环境中原油量的减少,其缓蚀作用逐渐减弱。     

压力补偿滴头抗堵塞性的数值模拟研究

【目的】用数值模拟方法研究压力补偿滴头的抗堵塞性,为灌溉滴头的结构改进提供参考。【方法】以孔口式压力补偿滴头为对象,综合运用流固耦合与液固两相流的数值模拟方法,分析压力补偿滴头在不同入流颗粒粒径（0.01,0.02,0.04和0.06 mm）及体积分数（0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%和1.2%）下,压力补偿滴头的内流场及颗粒体积分数分布规律。【结果】在供试颗粒粒径及体积分数范围内,压力补偿滴头流道内局部颗粒体积分数升高,容易发生沙粒沉淀;同一位置处水的速度较固体颗粒大;随着入流颗粒粒径及体积分数的增大,滴头出流量略有减少,但仍达清水流量的94.7%以上;入流颗粒体积分数相同时,颗粒粒径越大,流道内最大颗粒体积分数越大。【结论】改进压力补偿滴头环形流道的入口结构能提高其抗堵塞性;提高灌溉系统抗堵塞性需同时提高滴头抗堵塞性并改进过滤设施。     

基于直管道的湿煤灰两相流数值模拟

基于欧拉模型,利用FLUENT软件对直管湿煤灰固液两相流进行了数值模拟,通过改变水灰体积配比,分析不同体积比的管道流速和压强。研究发现,水灰比体积配对直管流体流动影响较大:煤灰的体积分数从10%增大到40%的过程中,运输的效率越来越高;但体积分数增加到50%及以上时,出现"堵塞"现象,效率下降;煤灰体积分数为40%时管道流体流动效率最佳。     

两裂纹相互作用对管道应力强度因子的影响

针对油气输送管道内表面两裂纹相互影响的情况,运用有限元方法,模拟分析了X80钢制管道内三维表面裂纹尺寸、裂纹间距对裂纹应力强度因子的影响规律。研究结果表明:两裂纹(分别为固定裂纹与可变裂纹)的间距越大,两裂纹相互作用越小,当间距达到或超过一定值时,对应力强度因子几乎不产生影响,仅需考虑主要裂纹对管道寿命的影响;可变裂纹的相对壁厚比越小或形状比越大,两裂纹相互作用越小,当相对壁厚比小于0.2或形状比大于0.8时,可以忽略其对应力强度因子的影响,且形状比对最大应力的影响远远小于壁厚比与裂纹间距对最大应力的影响。     

二甲基亚砜对木瓜蛋白酶活性与构象的影响

利用紫外吸收光谱、荧光发射光谱研究了二甲基亚砜对木瓜蛋白酶活性与构象的影响.当二甲基亚砜溶液为低体积分数时,木瓜蛋白酶活性比对照(ψ二甲基亚砜=0)有所上升;随着二甲基亚砜溶液体积分数升高,木瓜蛋白酶活性却不断降低,紫外吸收光谱的第1吸收峰明显地向长波长方向移动;且紫外光吸收峰值逐渐降低,到ψ二甲基亚砜为50%时又有所升高.木瓜蛋白酶在不同体积分数二甲基亚砜溶液中荧光发射光谱发生变化.在ψ二甲基亚砜为5%、10%、20%二甲基亚砜溶液中,与对照(ψ二甲基亚砜=0)相比,酶对底物分子的亲和力降低;最大反应速度上升.结果表明:低体积分数的二甲基亚砜对木瓜蛋白酶的构象影响较小,酶活性上升;高体积分数的二甲基亚砜对木瓜蛋白酶的构象影响较大,酶活性下降.     

垃圾渗滤液对香菜的生理毒害作用

【目的】研究不同体积分数垃圾渗滤液对香菜生长的影响,旨在为探明垃圾渗滤液对植物的毒害机理,从而为渗滤液的达标排放提供科学依据。【方法】以新西兰大叶香菜为研究对象,采用盆栽试验和培养皿法,研究不同体积分数（0%（对照）,50%,67%,75%）垃圾渗滤液对香菜叶片叶绿素含量、外渗电导率、蛋白质含量及种子发芽率和发芽势的影响。【结果】1）随着垃圾渗滤液体积分数的增大,香菜叶片中叶绿素含量逐渐减少,当渗滤液体积分数为75%时,香菜叶片叶绿素含量降至最小值9.21 mg/g;香菜叶片叶绿素a/b值总体也呈减小的趋势。2）随着渗滤液体积分数的增大,香菜叶片外渗电导率呈正比例增加,当渗滤液体积分数为75%时,叶片外渗电导率达到最大值512.0 mS/cm。3）当渗滤液体积分数从0%增加到67%时,香菜叶片中蛋白质含量降至最小值8.26 g/kg;之后随着渗滤液体积分数的增加,香菜叶片蛋白质含量呈增大的趋势。4）随着渗滤液体积分数的增加,香菜种子发芽势和发芽率均呈先增加后减小的趋势。【结论】不同体积分数垃圾渗滤液均可导致香菜叶片光合作用减弱;当体积分数高于67%时,渗滤液会毒害香菜种子,使其发芽率和发芽势降低。     

爆炸载荷作用下海底管道动力响应数值模拟

为研究爆炸载荷对海底管道破坏作用机理,考虑爆心距、管中所充流体等因素,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对爆炸载荷作用下的裸露充流体、埋地充流体、空管裸露、空管埋地4种工况下的管道分别进行动力学响应的数值模拟。研究表明:海底管道在裸露时受到的爆炸载荷作用力明显比埋地时大;在相同条件下,充流体管道比空管更能抵抗爆炸冲击;当受爆炸载荷冲击时,管道迎爆面和背爆面均可能发生破坏失效;爆心距越小,海管正对爆心垂向加速度越大,加速度峰值产生的时间越短,对管道破坏力越大。研究结果可为海底管道优化设计、安全施工及运行提供参考。     

海底管道水平方向泄漏实验与数值模拟

目前大部分关于海底原油管道泄漏特征的研究仅针对海面泄漏或海底垂向大口径泄漏,缺少对水平方向微孔原油泄漏特性的分析。基于此,开展管道水平方向泄漏实验,获得了在不同管内压力及不同泄漏孔径下原油到达水面的时间、泄漏量等数据。结合多相流及数值计算理论,建立了水下管道水平方向泄漏数值模型,仿真模拟了海流、原油密度、含气率等参数的变化对水下管道水平方向泄漏运动形态的影响。研究表明:海流流速越大,原油上升到水面的时间越长,且在水平方向漂移的距离也越大;在一定的泄漏孔径下,管内压力越大,泄漏量越大,原油在水平方向的运动时间也越长。研究结果可为处理管道泄漏事件提供理论支持。     

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。     

3种有机溶剂对普通小球藻生长特性的影响

[目的]阐明藻类毒理学试验中使用有机溶剂可能对试验对象产生潜在毒性效应。[方法]以普通小球藻为研究对象，研究不同体积分数的3种有机溶剂(二甲基亚砜、乙醇、丙酮)对其生长速率、叶绿素a含量等生长特性的影响。[结果]当二甲基亚砜体积分数为0.01%～0.10%,普通小球藻藻密度与对照组相比无显著差异，当体积分数为0.50%～5.00%时，普通小球藻的生长显著抑制；当乙醇和丙酮体积分数为0.01%～2.00%时，普通小球藻的生长均表现出较明显的促进作用，当体积分数5.00%时，普通小球藻的抑制作用明显。在3种有机溶剂影响下，普通小球藻叶绿素a含量的变化趋势与藻密度、比生长速率表现出较好的一致性。[结论]该试验结果符合生态毒理学中的低促高抑规律，普通小球藻对乙醇和丙酮表现出更强的敏感性，建议在对普通小球藻相关毒理学试验中优先使用二甲基亚砜作为有机溶剂，且最大体积分数(NOEC)为0.10%。     

风城超稠油外输管道掺稀输送工艺

参考国内外应用成熟的稠油降粘工艺，结合克拉玛依石化公司的加工技术，提出了风城稠油掺柴降粘外输方案。重点研究了风城稠油特性，掺柴后的混油特性，掺柴工艺流程，不同输量下管道运行的水力、热力条件，以及最小启输量、最大输量及安全停输时间等。结果表明：掺柴后的混油在一定温度下表现出牛顿流体特性；掺稀工艺满足事故工况和投产初期低输量运行要求，低黏度下满足设计输量的最小掺柴质量分数为20％，高黏度下满足设计输量的最小掺柴质量分数为25％，且低黏度和高黏度下管道外输量适应范围较大。风城超稠油外输管道的顺利投产，可为我国今后设计线路更长、输量更大的稠油外输管道提供参考。     

深水油气管道再启动过程模拟计算

为了研究深水油气管道再启动过程的多相流动和传热规律,结合传热学和多相流理论,建立了深水管道再启动过程数学模型,给出了模型的定解条件和求解方法;利用该模型,仿真模拟了深水管道再启动过程中温度和压力等参数的变化规律;在此基础上对水合物的生成情况进行预测并分析参数敏感性。研究表明：启动流量、绝热层的导热系数和厚度可以明显改变管内流体的温度分布,且启动流量越大、绝热层导热系数越小、厚度越大、管内流体温度越高,生成水合物的风险越小。研究结论可为深水油气管道再启动的安全进行提供理论指导。     

输油泵进出口管道振动诊断方法

输油泵机组及其进出口连接管道在运行过程中出现的振动问题是影响输油管道安全稳定运行的主要威胁之一.分析了管道系统激振力的来源和振动成因,并给出了诊断方法.针对某长输管道输油泵进出口管道出现的振动现象,运用振动测试手段对输油泵及其进出口管道分别进行了振动检测和分析.当输油泵进出口管道振动速度有效值最大达到9.28 mm/s...     

成品油管道水击超前保护优化方案

成品油管道发生泵站意外停电事故后通常执行水击超前保护程序,该保护方案对管道的安全性有决定性影响。为了确保管道从事故前稳态安全平稳过渡到事故后较优的运行状态,需要制定最佳的水击超前保护方案。对成品油管道泵站意外停电水击工况进行分析,以水击事故发生后下一稳态时输量最大且各调节阀节流压力之和最小为目标,建立优化模型,相应的约束条件为全线不超压、不汽化。模型求解采取两种不同策略:事故站下游以各站出站压力最低为目标分别寻优,采用水力坡降线平移法求解;事故站上游以整体总节流最小寻优,为了提高求解速度,采用深度优先搜索法求解。以某成品油管道泵站意外停电事故工况为例,对该优化模型进行实例应用,并根据优化结果制定水击事故过渡过程的控制逻辑,并使用仿真软件SPS验证了控制逻辑的合理性,表明该优化模型合理可靠。     

油气回收技术在凝析油加工企业的应用

针对凝析油易挥发且轻质油品收率高的特点,以中海石油葫芦岛精细化工有限责任公司为例,介绍了吸附法与吸收法相结合的油气回收技术工艺流程,对技术改造后该公司的环境效果、经济效益和社会效益进行监测和分析。结果表明：油气回收技术改造后,储油库油气排放检测浓度符合GB20950-2007要求,油气回收率超过95%,尾气排放质量分数小于5g/m3;回收轻质油品100.24t,每年可产生经济效益60.14×104元,净利润55×104元;保证了装车站台的安全生产,提高了企业的清洁生产水平。     

成品油管道顺序输送混油模型研究进展

成品油在顺序输送过程中会产生多个混油段,混油量的精确计算对于批次定位和混油切割方案的制定具有重要意义。系统地梳理了目前成品油管道顺序输送混油计算模型,依据其建立方法将其分为经验模型、半理论半经验模型及基于计算流体力学(CFD)理论所建立的模型,对这3类模型的研究现状及局限性进行了分析。最后指出:建立考虑混油拖尾机理的数学模型及开发适用于求解湍流状态下的高维混油模型的快速耦合算法是未来成品油管道混油预测的重要研究方向。(参46)     

无人机技术在油气管道巡护中的应用

中国长输油气管道具有运行里程长、分布范围广、沿线环境复杂等特点,提高管道安全管理水平,尤其是有效的线路巡护,对于减少管道安全事故、降低管道安全风险、保障管道平稳安全运行具有重要意义。受油气管道沿线地理条件限制和自然环境影响,传统的人工巡护方式表现出一定的局限性,制约了巡护质量和效率。为了解决该问题,研究利用无人机技术对油气管道进行巡护的方法,并结合油气管道企业实际情况开展了可行性验证。结果表明:无人机巡护技术可以有效地弥补人工巡护方式的不足,同时降低巡护成本,提高巡护效率,能够促进油气管道企业现代化管理水平的提升,是未来管道巡护发展的重点方向。     

油气管道带磁原因及退磁方法

在油气长输管道维修更换作业中,为了缩短更换作业周期及减少剩磁对管道焊接质量的影响,需要对管道进行退磁作业。分析了导致油气管道带磁的原因:管道检测;外部存在磁场、电场;管道焊接与摩擦等。探讨了管道带磁对管道焊接、其他检测方法与管道寿命的影响。基于油气管道的退磁原理,提出3种管道退磁方法:直流退磁法、交流退磁法及永磁铁退磁法,以此提高油气管道在线焊接质量。研究结果对于工程实践中油气管道退磁方法的选择有一定的指导作用。     

日东原油管道高黏油掺混输送工艺

日东原油管道通过使用静态掺混装置实现了高黏油的在线掺混输送,并积累了大量的生产数据和经验。介绍了日东原油管道的掺混工艺、输送油品的物性、掺混界面的移动对运行参数的影响及油品静置对启输的影响。以黏度异常事件为例,对比分析了事件前后管道流量、压力、黏度及水力坡降等重要参数和数据,最终确定高稠油掺入比和部分管段沉积的杂质颗粒黏团为两个关键影响因素。为确保管道的运行安全,避免再次发生黏度异常事件,建议结合生产实际情况,以取样数据为依据,严格控制掺混比例和黏度等运行参数,明确清管频次,进一步优化管道生产运行。研究成果可为管道安全输送掺混油提供技术支持。