茂名石化海底管道试压压降的分析方法

海底管道试压作为管道投产前的关键验收环节,是业主与施工方的关注焦点。南海深水表层水温与海底温差较大,管内介质与管道周围环境完成热量交换才能进入标准规范要求的保压状态,试压时间很长,对工程成本和投产日期影响较大,有必要研究一种既能证明管道的安全、稳定,又能在规定时间内满足投产条件的分析方法。以茂名石化海底管道项目为例,详细分析现场数据,对压降进行工艺模拟计算,总结了一种快速验收方法。应用结果表明:该方法可以保证海底管道试压压降波动的合理性和安全可靠性,缩短了试压时间,确保了项目按时投产。同时分析了试压压降产生波动的原因,对深海海底管道试压具有一定的借鉴意义。(图6,表1,参22)     

小型离心泵在定向钻穿越管道试压中的应用

对定向钻穿越管道试压时采用大型泥浆泵和小型试压泵两种试压方法的优缺点进行了比较,分析了采用小型试压泵时间过长的原因,提出了采用小型离心泵上水推球排气再利用小型试压泵试压的方法,将该试压方法与前两种试压方法进行了对比,结果表明,该试压方法既缩短了管道试压时间,又减少了试压费用,可为中短距离管道试压提供参考。     

穿越管段地面试压验收标准修改意见

以广西南宁至柳州成品油输送管道工程红水河穿越段地面管道压力试验为例,分析了油气管道穿越段等地面试压管段出现的稳压期间压力剧烈波动的现象,指出试验压力受试压介质温度变化的影响非常大,而试压介质的温度变化主要受环境温度的影响。分别推导出地面管道进行纯水压力试验和纯气体压力试验过程中管内温度和压力关系的计算公式,剖析了环境温度变化对试验压力的影响规律。针对现行国家标准中穿越段等地面试压管段验收标准关于压力试验要求和验收标准的规定难于操作的问题,提出了具体的修改意见,并对现行试验方法提出了改进建议。     

中俄油气管道运行标准差异分析

为保障中俄原油管道安全运行,全面梳理了俄罗斯油气管道运行标准。从管道试压及原油、成品油、天然气管道运行技术4个方面,深入研究了中国和俄罗斯管道运行标准的差异。系统阐述了俄罗斯标准的先进性,包括管道投产延迟条件下重新试压、运行管道强制性试压和周期性试压、清管作业、输油站紧急停输准则、混油控制切割和掺混、压缩机异常条件操作程序和辅助设备检验等。建议借鉴俄罗斯标准对我国油气管道运行标准进行修订。（表1,参1）     

克乌成品油管道复线试压爆管的原因

介绍了克乌成品油管道复线的工程概况和投产试压过程中发生的2次爆管事故.从管材强度和管体缺陷、高频焊接制管工艺、制管流程的质量控制等方面分析了管道投产试压爆管的影响因素.对可能导致克乌成品油管道复线投产爆管的原因进行排查,认为该管道投产试压过程中不存在水压试验压力超过钢管本身的屈服极限,以及环境温度和水温过低的问题.焊缝质量不合格,疏于生产过程控制环节的质量检测,钢管本身力学性能要求存在问题,以及钢管经过工厂环节试压和强度试压导致内部缺欠扩展开裂,可能是试压爆管的主要原因.     

中俄管道试压标准差异分析

为保障国内长输管道通过高寒冻土区的运行安全,梳理了中俄两国的管道试压标准。从试压管段划分、试压介质、强度试验压力、密封性试验压力和稳压时间、输油气站工艺管道试压、管道试压渗漏检查方法、零度以下试压技术、强制性试压(重新试压和周期性试压)、试压监测管段、试压安全措施和环境保护等方面研究了中俄标准的相关规定,分析了不同标准之间的差异。介绍了俄罗斯标准关于高寒地区强度试压的特殊要求,以及试压环境保护等方面的先进理念,针对我国管道试压标准完善和制修订提出了建议。     

西气东输东段管道的综合投产技术

为了保证西气东输管道试压施工的安全,西气东输管道东段(靖边-上海)均采用以水为介质的试压方案,通过运用科学合理的技术手段,解决了因管道口径大、线路沿途地形地貌复杂、管道施工难度大、试压水缺乏、设备能力有限等问题,成功地进行了管道清管、测径、试压及干燥作业,其综合投产技术可为今后类似管道工程提供施工依据.     

澳大利亚管道试压技术标准的先进性

试压是新建管道工程建设的关键环节,对于保证管道安全运行具有重要意义。通过评价国内外管道试压技术水平和研究现状,对美国、加拿大、英国、俄罗斯的试压标准与国内标准的差异进行研究,提出了借鉴澳大利亚管道技术标准改进国内标准的方法。介绍了澳大利亚管道概况和技术标准体系,以澳大利亚管道试压技术标准AS 2885.5-2012为例,深入研究了该标准与国内标准的差异,该标准的先进性体现在液体石油试压技术要求、气体试压安全管理研究、基于管段类型确定强度试验等级、强度试验合格评定准则、压力表量程精度、温度计检定周期,以及基于风险评估和降低试压强度的隔离区准入条件等方面。最后,提出了借鉴澳大利亚管道试压标准改进国内标准的建议。(参10)     

西气东输三线0.8设计系数试验管段试压的可靠性

西气东输三线西段一级地区的某段300 km天然气管道是中国首次采用0.8设计系数的管道,体现了中国管道设计建设水平。设计系数从0.72提高至0.8,管道壁厚减薄,为了保证管道安全运行,需要对管道进行高强度试压。提出一种基于可靠性的试压评价方法,采用蒙特卡罗技术进行可靠性分析,将现场实际和极限状态理论模型结合,对设计系数为0.8的试验管段进行实际静水压试验。基于可靠性的试压评价方法有利于保障试压的安全性和有效性。(图1,表3,参20)     

高寒地区管道低温水试压方法

相对于空气试压法,在高寒低温地区对油气管道进行水试压具有更高的安全性,但需要解决水冻结问题,防冻措施主要包括:采取电伴热系统对试压水进行自动加热,在试压头两端搭建临时御寒帐篷,配备取暖设备等。在试压过程中,采用高压泵对管道升压,通过内置式成套电热系统确保管道温度,利用两台注水量为100 m3/h,扬程为101 m的注水泵向管道注水,并多次发射泡沫清管器清除残水,确保管道内无明水。在不同环境温度下的模拟试验表明:高寒低温地区管道水试压采用电伴热技术可以满足SY 0401-98《输油输气管道线路工程施工及验收规范》中规定的试压验收标准,适用于高寒地区管道分段水试压,完善了高寒地区管道施工技术。     

轮库输油管道通球试压

根据轮库输油管道建设的特殊施工条件,介绍了这条管道通球扫线及试压的方法和过程,对试压爆管的原因进行了分析,指出钢管的制造质量必须进一步提高,直焊缝的冲击韧性有待加强。同时认为,这次通球试压、抢修施工的组织工作比较完善,为使管道在预定日期投产起到了重要作用。     

上海平湖海底天然气管道输送问题研究

应用HYSYS和PIPESYS软件对上海平湖油气田海底天然气管道进行水力分析，采用管道现场操作运行数据与软件计算结果进行比较，得出适用于管道压降和集液量的计算方法，并对输送压力、输量与管道集液量、集液形成时间的关系进行了研究，指出管道在小输量、低压力工况下运行，管道内形成的集液量越多，形成集液所需的时间就越长。借助HYSYS软件分析了凝析气的物性，绘出了相包络线和水化物形成曲线，通过分析得出，上海平湖油气田海底天然气管道在运行过程中不会形成水化物。     

海底管道多相混输技术研究现状与发展

介绍了海底管道多相混输的技术特点,从流型识别、压降规律、温降规律和模拟计算等方面论述了海底多相混输管道相关技术的研究现状.探讨了海底管道多相混输技术的研究发展方向,包括多相增压设备的研发、压降规律和温降规律的模拟计算、段塞流和水合物等技术难题的解决以及长距离多相混输技术的攻关.     

轮库输油管道能球试压

根据轮库输油管道建设的特殊施工条件，介绍了这条管道能球扫线及试压的方法和过程，对式压爆管的原因进行了分析，指出钢管的制造质量必须进一步提高，直焊缝的冲击韧性有待加强。同时认为，这次通球试压，抢修施工的组织工作比较完善，为使管道在预定日期投产起到了重要作用。     

海底管道正向预热时机分析

输送高凝点原油的海底管道在预热投产或停输再启动过程中,预热时机作为管道温度场预热充分的“显性”标志,具有重要意义。针对海底掩埋保温管道,建立了正向预热一投油计算模型,以某海底管道为对象,研究其在预热一投油过程中沿线温度的瞬变过程,并对预热时机的选取及影响因素进行探讨。结果表明：在管道投油一稳定瞬变过程中,最低油温出现在管道终点,故只要管道出口温度满足安全流动的需要,即可确保整条管道的油温处于流动安全允许范围内;预热时机取“终点水温=凝点”时,可以满足原油安全流动的温度要求,并且适用于不同热水流量和投油流量工况,推荐工程采用。（图6,参11）     

油气海底管道的风险评价

从失效可能性分析和失效后果计算两个方面阐述了油气海底管道的风险评价。介绍了海底管道失效的主要形式和三种失效概率模型,给出了失效可能性等级划分的方法。从安全后果、经济后果和环境后果三个方面说明了海底管道失效后果的计算方法,并根据风险矩阵确定了油气海底管道的风险状况等级。     

管道试压过程稳压时间的理论研究

将管道上泄漏点理想化为泄漏孔,运用流体力学原理建立了管道试压稳压时间的计算模型.以西气东输管道为例,利用该模型进行了计算,结果表明,水压试验稳压时间与管容、管内含气量关系密切,气体介质试压稳压时间随内压、管容而不同.根据计算结果确定了试压稳压时间的建议值.     

大落差输气管道水试压后清管的压力脉冲北大核心

长距离输气管道复杂起伏管段在水试压后的排水过程中可能会产生压力脉冲,引发安全事故。为了研究下倾段液位和注气压力对清管过程引起的压力脉冲最大值的影响,自主设计了起伏管道试压排水系统,在此基础上结合相关变量设计了相应的试验方案,并且针对试验操作中容易出现的问题(如清管器磨损、卡球等)提出了解决方案。该试验首次通过高速摄像记录了清管器的后退运动过程,并对其原因进行了分析,有助于完善相关清管器数学模型。研究表明:随着下倾段液位升高,压力脉冲最大值增大;随着注气压力升高,压力脉冲最大值增大。大落差起伏管道试压后排水过程的试验研究为输气管道投产与安全运行提供了指导。     

西三线0．8设计系数试验段管道试压问题

结合西三线0．8设计系数试验段的现场高试验压力要求,系统地对管道试压水平与存留缺陷关系、管道试压下的屈服变形判定条件、累积塑性应变量计算以及压力-容积控制方法中的p—V曲线等进行了分析,结果表明：高试验压力可以显著减少管道存留缺陷;管道试验压力和管材实际屈服强度为影响管道屈服的主要影响因素,试压管节的实际屈服强度若低于93％SYMS,则会发生屈服变形,升压至最高试验压力时,管节的累积塑性应变量与其实际强度有关;管道注满水后的含气率和管道中的低强度钢管对p—V曲线的形状影响较大。     

某气田群海底管道的冲刷机理

在2006-2009年某气田群海底管道路由调查中,发现海底管道处于不同程度的冲刷状态,严重威胁管道的安全。提出该气田群海底管道的冲刷成因主要是:在海底管道周围较高流速的流场作用下产生涡旋-马蹄涡和尾涡,该种涡旋易在多孔土壤环境中形成渗流,继而造成管涌和流土现象。通过实验证明粘土质海床与砂质海床的冲刷机理存在不同,并总结影响粘土质海床局部冲刷的因素。研究表明淤积不久、强度较小的土体在冲刷作用下可能发生流土现象,但对固结时间较长的粘土则不足以促使流土形成。另外,考虑到水流与管道的夹角因素,提出了粘土质海床冲刷坑沿管道扩展的近似计算公式。同时,简要介绍了支撑管道、沙袋填充、仿生结构覆盖和重新挖沟4种海底管道修复方案。