基于磁聚焦阵列的埋地金属管道腐蚀检测

为准确评估并行或重叠埋地金属管道管壁的剩余厚度,设计了一种可用于瞬变电磁系统中的发射线圈阵列,该阵列具有磁聚焦特性,对并行或重叠埋地金属管道剩余管壁厚度的准确检测提供了可靠保证.利用CST电磁工作室建模仿真,与单个发射回线相比,该发射线圈阵列87.25％的磁场能量被集中在半径约为0.25 m目标区域内,磁场强度相对提高了53.5％.根据得出的发射线圈阵列的具体参数,进行了实物加工与测试,结果表明:该线圈阵列通入电流后,在目标区域具有良好的聚焦特性,可用于并行或重叠埋地金属管壁剩余厚度的精确检测.     

管道内检测器低频跟踪定位方法

为明确管道内检测器在油气管道中的运行位置,采用低频跟踪定位系统对管道内检测器进行实时监测。以电磁对偶原理为基础,利用偶极子模型研究了低频跟踪定位系统发射线圈的工作机理,低频跟踪定位系统发射线圈在近区场内不向外辐射能量,发射机和接收机通过发射线圈产生的磁场建立联系;利用ANSYS Maxwell仿真软件对发射线圈磁场分布特点进行建模仿真,发射线圈磁场在轴向和径向的磁场分布具有对称特性。试验结果表明:接收线圈输出信号特点与发射线圈磁场分布仿真结果具有很好的一致性;基于低频发射线圈磁场分布特性的低频跟踪定位系统的定位精度可达±5 cm,满足实际工程需求。     

关于埋地管道的轴向许用应力及其它——对《埋地输油输气钢管道结构设计规范》中若干问题的商榷

《埋地输油输气钢管道结构设计规范》(以下简称《规范》)是中国工程建设标准化协会组织编写的。《规范》结合我国20多年来管道建设的经验,吸收了国内外一些科研成果和有关规范,提出了埋地钢管道结构设计的计算方法和要求。内容包括埋地管道的强度计算、管子刚度和管道轴向稳定验     

管壁厚度与缺陷外检测技术的现状

介绍了脉冲瞬变评价、长距导波检测和局部开挖超声波抽测三种油田埋地管道管壁厚度与缺陷外检测技术的发展现状,分析对比了该三种技术的优缺点.通过在胜利油田及国外的应用,给出了各种技术的适用范围,对于油田埋地管道管体腐蚀与缺陷检测及管道泄漏事故预警具有指导意义.     

埋地管道腐蚀评价与维修方法

针对胜利油田河口采油厂埋地管道腐蚀穿孔及改造投资较高的现状,提出了埋地管道腐蚀评价及维修方法.利用管道电流检测评价技术和现场开挖核实等综合手段,确定管道腐蚀程度,掌握埋地管道腐蚀的位置,对破损点进行优化设计.该方法针对性较强,可以提高投资利用效率,但工作量大,操作复杂、施工组织管理困难,完善后具有较好的应用前景.     

非开挖NoPig检测技术发展现状与应用前景

NoPig技术是国外研发的一种新型非开挖地面检测技术,能够有效用于76.2～914.4mm直径的油、气、水等钢质管道腐蚀缺陷的在役无损检测作业。NoPig检测技术的基本工作原理是:在待测管段两端通以多成分谐波电流,测量管道上方的磁场,进而获得该电流的频谱和磁场的频谱;通过对比分析多成分谐波电流和磁场各同谱分量的比值,最终确定壁厚的异常变化范围。该技术目前已广泛应用于非开挖埋地油气管道的管体缺陷检测,德国Eon/Ruhrgas和VNG管道运营公司、澳大利亚RAG公司和Applus RTD公司已有应用实例。应用结果表明:该检测技术特别适用于无法清管的油气管道,对于管道缺陷的轴向定位具有较高的准确度,同时可极大降低检测工作难度,显著节省管道检测费用,具有广阔的应用前景。     

埋地钢质管道外覆盖层组合检测技术

介绍了国内外各种埋地钢质管道外覆盖层组合检测技术,认为随着检测技术的不断发展和检测仪器的不断涌现,研究比对各种检测技术与仪器,探索工程实践中高效准确的组合检测技术变得十分重要.从实际检测工作所面临的技术难题出发,分析了目前国内外常用的埋地钢质管道外覆盖层检测方法的优缺点及适应性,通过比对试验研究,提出了埋地管道应将检测技术组合方法应用于检测实践,以促进管道防腐工作的开展.     

小型储罐充装柴油过程静电电势试验

为了探究小型储罐充装柴油过程闪火事故原因,搭建了储罐装卸油静电测试试验平台,对金属管道在储罐底部、顶部,金属骨架塑料软管在储罐顶部输入柴油过程储罐内静电电势进行试验研究。结果表明:事故企业采用的金属管道底部输油方式在储罐内积聚的静电能量大于柴油蒸气最小点燃能量;保持储罐良好接地是预防储罐充装柴油过程静电引燃事故的有效措施;选用金属管道顶部输入并将管道深入罐底,在输送管路中靠近储罐位置安装静电逸散罐,控制注油速度等措施均能降低静电风险;储罐内油品输出过程也能产生危险静电电势。(图4,表2,参24)     

钢套管内管道的阴极保护问题探讨

一、前 言 长距离埋地金属管道不可避免地要穿越公路、铁路。管道穿越段相当多的做法是在工艺管道外面加水泥套管或者加钢套管并在套管两端的四周环形空间内嵌塞密封材料。旨在保护套管内的管道。但在加套管的利弊问题上一直没被引起足够重视。从六十年代起,国内外就陆续发表了多篇论文,研究的中心内容从受力观点的安全性一直涉及到腐蚀的控制。最后     

《管道科学技术论文选集》文摘（五十二）水下管道埋深检测技术

水下管道埋深检测技术可为穿江管道的安全运行提供技术依据。介绍了水下埋设管道所面临的问题,以及国内外水下管道埋深检测技术的发展情况。通过对不同检测方法的分析、比较,对不同工况的水下管道埋深检测提出了相关建议。     

埋地热油管道停输温降的大型环道测试分析

采用大型试验环道对埋地热油管道停输后管内油温及管道周围土壤温度场的变化进行了现场测试,分析了停输前的运行条件以及地温等因素对管道停输温降的定量影响,获得的试验数据可为管道停输温降计算模型的检验和修正提供重要的依据.     

埋地管道轴向嵌固力对横向位移的影响

由于埋地管道安装铺设时的温度与运行时的温度不同而存在温度不同而存在而存在温差,因此管道受温差和土壤摩阻 的作用而产生轴嵌固力。轴向嵌固力对管道的横向位移有一定程度的影响,但在具体计算时往往被忽略。     

埋地管道现场激震试验研究

为了验证我国长输管道抗震设计规范的振动参数，分析软硬地基上的地震应力，进行了现场激震试验和理论分析，详细介绍了利用火箭燃料做能源的地震动激震系统在埋地管道现场模拟地震动来研究埋地管道在地震波作用下所产生的应变，这在地下管道抗振研究中是一种新的尝试，也为今年地下管道现场试验提供了一种新的激震方法，通过实测管道应变与我国规范简化计算应变的对比，验证了我国规范的取值，确定了埋地管道抗震计算的振动参数，经     

滩海埋地管道变形相似试验与抗漂浮数值计算

研究滩海天然气管道的变形规律和抗漂浮问题,可为该方面设计和计算提供参考依据,对保障管道安全运行有着重要意义。设计了滩海埋地天然气管道变形相似试验,模拟了在预定工况下滩海管道的变形过程,并采用有限元软件ANSYS计算了相同工况下的管道与土体的受力变形结果,与试验结果进行了对比,从而提出了一套关于滩海管道抗漂浮计算的有限元计算方法。采用ANSYS对实际工程管道的抗漂浮计算结果表明：在管道模型两端约束区,局部应力集中现象比较严重;远离约束区的管道各截面变形趋于一致,属于平面应变问题;随着管道埋深的减小,受浮力作用段管道的y向位移加速增大。（图13,表3,参12）     

交叉并行管道阴极保护干扰数值模拟

针对国内某油气管道存在的阴极保护干扰问题现状,开展检测分析并确定其阴极保护干扰特点。依据埋地管道参数和阴极保护系统工作参数,完成了对应的干扰现场数值模拟分析,结果表明：现场检测数据不能全面反映干扰电位的分布规律,现场检测阴极保护干扰时,必须采用密间隔电位测量技术（CloseIntervalPotentialSurvey,CIPS）,必要时借助数值模拟技术辅助分析。为了预先了解对应治理方案的治理效果,利用数值模拟技术对治理方案进行预评估,结果显示治理方案可以消除该处管道的阴极保护干扰影响,同时对治理方案的合理性进行了讨论。借助数值模拟技术对管道阴极保护干扰进行分析的做法,可以为解决类似工程问题提供借鉴。（图7,参12）     

输油管道非稳定热力过程数值分析

在埋地热油管道的运行中,因其输送工艺的变化,如反输、停输和启动等,管内原油与土壤中的热力平衡状态被破坏,油温及土壤温度将重新分布。因而,研究这一非稳定热力过程就必须对非稳定温度场进行分析。通过采用双极坐标保角变换的方法,将半无限大土壤温度场转化为有限场,提出了热油管道非稳定热力过程计算方法。以花格线和中洛复线反输运行试验数据与该方法计算的结果进行了验证,结果表明,数值计算结果与实测结果非常吻合。认为该计算方法可用于热油管道的停输、启动、反输等非稳定热力过程的模拟计算。     

冻土区坡体蠕滑作用下管道应力数值计算

长输油气管道在一般地段埋地敷设,当经过季节性斜坡冻土区时,由于冻融引起的坡体蠕滑作用导致管道产生附加应力。通过安装管道轴向应变传感器可监测坡体蠕滑作用导致的管道轴向应力变化,但开展管道强度评价时,需要明确管道应变监测初始应力,由于应力检测技术多在实验室环境下使用,工程上并不成熟,目前行业内一般通过有限元建模计算方法获取管道应变监测初始应力。以涩宁兰一线某穿越斜坡季节性冻土地貌埋地管道为例,介绍了位于季节性冻土区的管道当前面临的主要风险、土体位移分布形式与位移的确定,以及季节性冻土区斜坡体位移作用下管道的受力和变形情况。采用向量式有限元方法,利用空间梁单元和非线性土弹簧模型对灾害点管道进行了数值模拟,并得到管道现状应力分布,为确定管道本体应变监测截面位置、估计管道现状应力分布及管道安全评价提供依据。     

基于CAESARⅡ的埋地热油管道应力计算

对于埋地管道,土壤和管道的相互作用是管道应力分析的重要组成部分,研究管道周围土壤的力学特性至关重要。基于CAESARⅡ应力软件建立了合理的埋地热油管道应力分析模型并进行数值计算,分析了操作温度与安装温度差值、管道埋深、土壤内摩擦角等参数对管道局部推力和位移的影响。研究表明:管道内外温差、埋深及土壤内摩擦角对埋地管道地上和地下部分的应力、位移、固定墩推力的大小和方向影响较大,设计时必须对土壤参数进行准确界定,以期达到理想效果。     

无固定墩两端埋地跨越管道自振频率计算

考虑当量轴向力和吡邻埋地管道的影响，导出了计算无固定墩两端埋地跨越管道固有频率的特征方程。在评述已有的管道频率估算公式基础上，提出了新的估算公式。计算结果表明，主要由内压、温差引起的当量轴向力对频率有较大的影响，取消锚固墩大大降低了管道的固有频率。基于特征方程的计算值，较详细地讨论了频率估算公式的可靠性，认为当量轴向力为零或拉力时，估算公式有相当的精度；当量轴向力为压力时，估算公式的误差较大，此时     

网格划分对埋地管道传热计算的影响分析

采用多种网格加密方法对埋地管道计算区域进行了划分,设计了5种网格划分方案,分析了计算区域的能量守恒。通过数值模拟结果分析,在埋地管道传热模拟计算中,同时加密管道和地面边界比只加密一种的计算误差小。在加密管道和地面边界后,适当减少计算区域内部网格有助于提高计算效率,并且可以减小计算误差。