钢丝缠绕增强聚乙烯复合管集输服役后的承压性能北大核心

为探明钢丝缠绕增强聚乙烯复合管(简称复合管)在油田集输环境服役后的极限承压,以长庆油田第四采油厂试用的4731B型复合管、第五采油厂试用的防垢型复合管为研究对象,采用100 MPa耐压爆破实验机分别对新管、服役后现场管进行2组瞬态水压爆破对比实验,分析了爆破口的特征形貌及爆破压力,并借助应变数据采集系统记录爆破过程中管道不同位置的瞬时应变。结果表明:该类型复合管服役后的平均瞬时爆破压力有所降低,爆破口形貌发生显著变化,膨胀变形较新管显著增大;起爆前,应变随时间的变化分为零应变段、线性增长段、指数增长段共3个阶段;起爆后,应变发生振荡,直至稳定。究其原因可能是复合管施工期间钢丝与高密度聚乙烯基体之间的粘结剂局部失效所致。研究成果可为该类型复合管在集输油环境中服役时失效原因的分析提供借鉴。     

小口径薄壁钢管爆破压力预测北大核心

精准可靠的管道爆破压力预测,不仅有利于油气输送管道系统的工程设计和完整性评估,而且可以提高管道的传输效率。针对油气管道常见的小口径薄壁钢管开展了静水压力爆破试验,对比了几种典型爆破压力的预测公式和方法,采用偏差分析将预测结果与试验结果进行比较。相比Von Mises屈服准则,基于Tresca屈服准则的爆破压力预测公式计算得到的小口径薄壁钢管承压能力更接近实际结果,而且Tresca屈服准则中的最大切应力塑性破坏更容易解释小口径薄壁钢管的静水压爆破过程。同时考虑钢管的几何尺寸特点,采用ASME公式、Barlow OD公式、Barlow ID公式、Max shear stress公式以及Turner公式计算小口径薄壁钢管的爆破压力,其适用性更强。     

小口径薄壁钢管爆破压力预测

精准可靠的管道爆破压力预测,不仅有利于油气输送管道系统的工程设计和完整性评估,而且可以提高管道的传输效率。针对油气管道常见的小口径薄壁钢管开展了静水压力爆破试验,对比了几种典型爆破压力的预测公式和方法,采用偏差分析将预测结果与试验结果进行比较。相比Von Mises屈服准则,基于Tresca屈服准则的爆破压力预测公式计算得到的小口径薄壁钢管承压能力更接近实际结果,而且Tresca屈服准则中的最大切应力塑性破坏更容易解释小口径薄壁钢管的静水压爆破过程。同时考虑钢管的几何尺寸特点,采用ASME公式、Barlow OD公式、Barlow ID公式、Max shear stress公式以及Turner公式计算小口径薄壁钢管的爆破压力,其适用性更强。     

复合材料增强管线钢管的预应力处理及水压试验

天然气需求量不断增加对长输管道的承压能力提出了更高的要求,而增加管道壁厚和提高钢级均有一定的局限性,因此开发了复合材料增强管线钢管,即通过在钢管外表面缠绕连续纤维复合材料的方法,提高管道的承压能力。以外径508 mm的管线钢管为基础,制成了复合材料增强管线钢管样管,使用预应力法处理管材,并对处理后的管材进行了水压爆破试验分析。结果表明:复合材料增强管线钢管的承压能力是钢层和复合材料层承载叠加的结果;预应力处理对结构层的应力分布进行了重新分配,提高了复合材料层的承载比例;当管道失效时,复合材料层首先被破坏。在试验结果的基础上,对目前使用的复合材料增强管线钢管设计压力计算方法进行了修正。     

油田非金属管国内标准的发展与应用

针对目前油田用非金属管材种类较多,且新产品不断涌现等现状,产品标准的制修订工作亟需跟进。回顾了石油天然气行业标准的3个发展历程,介绍了油气田主要应用的非金属管标准的发展应用现状,包括玻璃钢管、塑料合金复合管、钢骨架聚乙烯复合管、钢骨架增强聚乙烯连续管、纤维增强热塑性连续管。讨论了目前标准存在的问题及其客观原因,包括同类产品标准重复制定,标准中产品名称范围界定不当,新型产品的标准体系仍不完善,标准规定与实际情况不符,新产品急需制定行业标准,并提出了相关建议,可为下一步制定石油行业相关标准提供借鉴。     

超高分子量聚乙烯钢骨架复合管的应用可行性

在管道不停输封堵作业中,采用钢质管道作为旁通管道存在诸多缺陷,近年发展迅速的超高分子量聚乙烯钢骨架复合管由超高分子量聚乙烯内管、高抗拉强度钢丝和辐射交联聚乙烯热缩胶带复合加工制成,因其优越的抗冲击强度性能,耐磨性能,耐腐蚀、耐药和耐温性能,耐疲劳和耐老化性能,自润滑和不结垢性能,刚性和柔韧性,承压能力而倍受关注.化学介质浸泡与短期静水压强实验结果表明,超高分子量聚乙烯钢骨架复合管的各项性能指标符合SY/T6662-2006行业标准的要求,因此指出了其作为不停输封堵旁通管道的可行性.     

海底长输管道修复RTP管穿插牵引力计算模型

针对海底长输油气管道走向曲折多变,弯头多且曲率大,同时受平台作业空间和动力供应等限制,修复工程成本和技术风险迅速攀升的问题,研制了抗拉型RTP管,其是在具有高柔特性的芳纶增强热塑料复合管（RTP管）的基础上,增设了芳纶抗拉复合层,从而具有弯曲刚度小、径向刚度大、抗拉能力强、质量轻、耐磨损、承压高、安全可靠等优点。以抗拉型RTP管穿插海底长输油气管道为研究对象,通过理论推导和试验验证,提出了RTP管穿插海底长输油气管道牵引力计算模型,该模型运用于马来西亚石油公司海洋油气田17km长输管道穿插修复工程,获得了令人满意的效果。（图6,表2,参6）     

含凹陷管道全尺寸爆破试验北大核心

为了准确评定凹陷管道的承压能力,开展了含凹陷管道全尺寸爆破试验。试验得出凹陷管道的变形、凹陷区域应变及裂口特征等信息,从而分析凹陷管道失效行为与机理。结果表明:管道存在的凹陷,在提压后凹陷区域相比远场发生了较大应变,加剧了凹陷周围的应力集中。通过全尺寸爆破试验,确定了管道的屈服压力为10.1 MPa,爆破压力为10.5 MPa,结合相关标准与设计规范,确定试验用管段的许可承载压力为3.88 MPa,为保障管道的安全运行与工程决策提供了技术参考。     

CFRP修复城市燃气管道焊缝缺陷的可行性

焊缝缺陷是城市燃气管道一种常见的缺陷类型,严重降低管道的承压能力,进而影响管道的安全运行.管道缺陷CFRP修复技术作为一种新型免焊管体修复技术,具有施工方法简单、无需动火、修复效果优异等特点.分析了CFRP修复城市燃气管道焊缝缺陷的可行性:依据力学理论计算结果,要抵抗焊缝完全开裂时管道断裂产生的轴向剪切力,焊缝的CFRP的单边铺设长度不小于287 mm;全尺寸爆破试验、压力波动试验以及模拟管道带压弯曲应力试验结果表明,修复后的管道可完全恢复承压能力,并具有优异的耐压力波动性能和抗弯曲应力性能.应用研究表明,CFRP修复技术存在局限性,无法修复缺陷程度超过80％及泄漏型的管道缺陷.     

含凹陷管道全尺寸爆破试验

为了准确评定凹陷管道的承压能力,开展了含凹陷管道全尺寸爆破试验。试验得出凹陷管道的变形、凹陷区域应变及裂口特征等信息,从而分析凹陷管道失效行为与机理。结果表明:管道存在的凹陷,在提压后凹陷区域相比远场发生了较大应变,加剧了凹陷周围的应力集中。通过全尺寸爆破试验,确定了管道的屈服压力为10.1 MPa,爆破压力为10.5 MPa,结合相关标准与设计规范,确定试验用管段的许可承载压力为3.88 MPa,为保障管道的安全运行与工程决策提供了技术参考。     

中国石油安全现状与战略石油储备

石油安全是经济安全的重要组成部分,也是国家安全的主要构成因素。石油安全一般包括石油供应、石油消费、石油储备等项目的安全和可靠性。随着中国经济的迅猛发展,石油安全在国家能源安全的重要地位更加突出,建立战略石油储备势在必行。     

对我国石油战略储备的思考

针对我国石油供应安全的紧迫形势,结合我国国情,从建立和完善石油储备体系,尽快制订石油储备法、切实提高石油战略储备的战略威慑和抗风险能力、着力提高油料战略储备基地的生存防护能力以及石油战略储备建设中应注重解决的问题四个方面,提出了建立和完善我国石油战略储备的方法和途径。     

石油污染土壤对黄豆生长的生态毒性效应

【目的】分析石油污染对黄豆的生态毒性。【方法】通过盆栽试验,研究了土壤中不同石油烃质量浓度对黄豆幼苗叶绿素、丙二醛(MDA)含量和SOD活性的影响;通过田间试验,探讨了石油污染对黄豆生长性状、籽粒品质和土壤微生物的影响,考察了黄豆不同器官中石油烃的残留量。【结果】盆栽试验表明,当土壤中石油烃的质量浓度为3~5 g/kg时,其对黄豆幼苗叶绿素含量、MDA含量和SOD活性影响甚小;当其质量浓度为10 g/kg时,叶绿素含量减少10.8%,MDA含量增加12.4%,SOD活性降低9.8%。田间试验表明,土壤中石油烃的质量浓度为10 g/kg时,黄豆的出苗率、株高、根重及籽粒中的粗脂肪、粗蛋白质含量与对照无显著差异,但单株荚数、百粒重、单株产量和生物量较对照分别降低8.1%,10.0%,18.6%和7.7%;当土壤中石油烃的质量浓度由10 g/kg增加到30,50 g/kg时,黄豆根部石油烃残留量由3.15 mg/kg增加到10.64,17.87 mg/kg,黄豆籽粒中的苯并[a]芘含量由4.71μg/kg上升到5.32,5.59μg/kg,石油烃对黄豆的生长性状和籽仁品质有明显毒害作用,但对土壤细菌的生长表现出一定的促进作用。【结论】黄豆生长土壤中石油烃污染的安全限量为5 g/kg,黄豆不同部位石油烃的残留量表现为根>茎>叶>荚>籽粒。     

一株石油降解菌Lysinibacillus fusiformis 23-1的筛选鉴定及原油降解特性

石油泄露造成了严重的环境问题和重大经济损失,微生物修复是解决石油污染的最为有效的途径。从青藏高原石油污染土样筛选产生物表面活性剂的低温石油降解菌,并研究了该菌株对石油的乳化性能、降解特性、降解条件以及对不同碳链烃类的利用。本实验用血平板法分离到一株产表面活性剂石油降解菌23-1,形态学和16S rRNA基因序列分析鉴定其为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis 23-1),比色法测定该菌株的乳化性能为19.6%,超声波法测定乳化稳定性为37.5%,表明其能够降低油水界面张力,具有增溶作用。质量法测定L. fusiformis 23-1对石油的降解率为57%,适宜降解条件为:初始pH为7.5,温度为25 ℃,培养8 d后获得最佳降解效果。GC-MS方法测定该菌株的石油降解特性,结果表明,该菌对石油中不同碳链的烃类降解能力不同。L. fusiformis 23-1能产表面活性剂,具有较强的降解石油能力,可用于石油污染修复。     

新疆石油基地布局影响因素及其模式

围绕石油资源的开采、加工等形成的基地布局模式,对区域经济发展的快慢、产业结构的调整及三次产业换代升级起着举足轻重的作用。新疆石油生产与加工基地配置地域及产量上的分布都极不平衡。从资源优势转换带动全区经济快速发展角度透视,合理布局石油加工基地极为关键。     

油气含量测定方法的研究

研究了单体烃及油气色谱分析条件,建立了一套简单、便宜、准确的油气含量测定方法,研究了单体烃或油气-空气混合气中油气含量与色谱峰面积的关系、单体烃之间及其与油气之间的换算关系,并推导或回归出了相应的计算式。油气含量测定既可以油气总烃的标准谱图来换算,也可参照某单体烃标准谱图来换算。试验获得的基础数据及标定方法可供相关研究及管理部门作参考。     

我国液化石油气发展现状及趋势

随着我国经济持续快速发展,人民生活水平不断提高,城镇居民对液化石油气(LPG)的需求量也日益增加。概述了我国LPG生产、进口、消费、储运设施建设的现状。分析了LPG发展中出现的集散运输站大型化、跨省市经营、小区管道供气、长距离管道输送、地下岩洞储存等趋势。对LPG发展中存在的问题,提出了加强规划、发挥现有设施作用、消化吸收先进技术、开发应用新途径和继续实施优惠政策等建议。     

建立国家战略石油储备和企业石油储备的建议

阐述了建立我国国家战略石油储备和建设企业石油储备的必要性，分别从石油储备的功能、储备规模、基地布局、资金筹措、基地运作、政策保障等几方面，提出了建立我国国家战略石油储备和企业石油储备的具体措施和建议。     

我国原油产需矛盾及战略储备库建设

随着我国能源结构的逐步改变,我国原油的产量与需求矛盾进一步突出,对此进行了分析,解决了这个矛盾应从鼓励参与开发国外石油资源,拓宽进口原油的渠道和尽快建设我国原油战略储备库三个方面入手,针对“9．11事件”,指出了建设我国原油战略储备库的必要性和重要性的建议。     

俄罗斯油气出口现状及出口战略

2004年俄罗斯原油产量居世界第一位,天然气储量占世界的三分之一,能源出口是当前和今后俄罗斯经济发展的关键因素.分析与研究了俄罗斯油气出口现状和出口战略,认为加强中俄能源合作并有效利用俄罗斯油气资源,对加快发展我国的石油工业和管道工业具有重要的战略意义.针对进口俄罗斯油气资源的技术问题,提出目前应从四个方面提前开展管道设计和施工技术的研究.