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。     

管道完整性管理研究的最新进展

管道完整性管理作为一种管理模式,需要管道管理者对其有清晰的认知。对完整性管理理念的理解,研究出系统的建设体系是管理者开展完整性管理工作的基础和技术急需。在研究项目的基础上,系统论述了完整性管理的体系框架,介绍了完整性管理的六个环节和五个层面内容,给出了完整性管理体系建设的模板,明确了开展完整性管理工作的实施方法和路径。     

利用生产数据确定管输含蜡原油的粘温关系

利用热油管道清管后的生产运行数据和室内测试的含蜡原油粘温规律,得到了确定含蜡原油热输管道在线粘温关系的方法,并应用此方法得到了实际管道中原油的粘温关系.与室内测试的粘温关系比较,利用生产数据得到的粘温关系更接近生产管道中流体的性质.     

输油管道仿真技术及其应用

系统阐述了输油管道仿真软件的基本理论,即数学模型与数值解法.介绍了现代管道仿真技术及其发展趋势,列举了一些目前国际上比较通用的商业软件,给出了开发国内输油管道软件的建议.     

天然气水露点与含水量的换算

在天然气水露点与含水量的换算过程中,涉及天然气状态方程、气液相平衡、气体混合规则等多步计算,参数多且需要迭代求解,整个计算过程相当复杂。为此,提出了一种快速、准确的天然气水露点与含水量的换算方法:选用PR状态方程,并基于GB/T22634-2008提供的关联关系曲线,通过相平衡理论导出计算气、液相的逸度系数公式,最后迭代求解。给出了整个换算过程的详细计算步骤,该计算方法的适用范围可扩展至0.1MPa≤p≤30MPa,-50℃≤t≤40℃。实际算例结果表明:该换算方法在压力范围为0.1～5MPa内计算结果准确性较高,当压力超过8MPa时,计算不确定度有待进一步分析。     

基于天然气处理厂气质指标的集输管网调度优化

在建立符合实际工况的多气源组分平衡计算模型的基础上,以处理厂原料气气质指标为目标函数,建立优化模型并求解,得到在满足管网运行约束及各处理厂原料气气质指标前提下的管网运行参数.实例应用表明,建立的集输管网优化调度模型既可体现各气源点气质的差异性,又能满足各天然气处理厂对原料气气质的不同要求,计算结果能够准确地反映管网中的气质状况,从而确保净化装置的平稳运行.将该模型应用于实际管网,可为其生产运行调度提供重要的参考依据.     

基于管网可靠度的天然气市场满意度评价

为了掌握天然气市场的供需态势,促进天然气行业发展,指导天然气管网建设规划,需要对天然气市场满意程度进行评价。天然气输送涉及基础设施设置、输送能力、安全性等,综合天然气管网供应能力和市场供需双方经济效益两方面因素,将管道供应可靠度与市场交易财务风险率相结合,构建了供需双方满意度评价方法:在一定供气量情况下,根据不同天然气用户的风险承受能力,按照用户用气优先保障顺序,分别对天然气用户和天然气管网系统的满意程度进行计算、对比,判断得出天然气市场的供需态势。运用基于管网可靠度的天然气市场满意度评价方法对某城市天然气市场进行满意度评价,结果表明:该方法是天然气市场有力的量化分析工具,能够量化供需双方的满意程度,进而掌握天然气市场的供需态势,为天然气销售、管网建设等提供决策依据。(图6,表4,参23)     

一种环管循环流动观测装置

介绍了一种流体管道流动观测装置，该装置利用场作用力以非接触方式驱动流体在环形管内循环流动，在整个观测过程中流体始终离不开测试管道，所以不改变流体的管道流动历史，实现了在有限长度的试验管人任意长时间，长距离地模拟及观测实际输油管道的流动，从而满足有记忆流体管流实验的需要，尤其是对于象含蜡原油这样的非牛顿流体的管道流动实验，本装置提供了一种新的试验测量手段，装置测粘范围为４０～６０００ｍＰａ．ｓ，试验     

涩宁兰输气管道水合物事故及其预防

涩宁兰输气管道沿线经过我国西北高原寒冷地区,因输送气质含水量较大、管道投运过程干燥不彻底,导致管道中存留液态水,在高压、低温条件下极易发生水合物冻堵。针对2010年冬季涩宁兰输气管道兰州末站发生的水合物堵塞事故,对管道中天然气气质的水露点和运行参数进行分析。将天然气的水露点值换算成含水量值,并将分析得到的含水量值和工艺运行参数范围与水合物生成条件参数进行对比,根据对比结果控制管道的运行参数,以防止水合物的生成。介绍了通过添加抑制剂防止水合物生成的方法及其添加量的计算方法。涩宁兰输气管道水合物事故分析与预防技术实践表明:与添加抑制剂方法相比,采用检测气质参数和监测管道工艺运行参数防止输气管道系统中生成水合物的方法,更能满足生产要求,且经济性与安全性更高。     

埋地原油热输管道结蜡层厚度的模拟计算

提出了用结蜡分布函数对埋地热油管道管壁结蜡厚度的分布进行模拟计算的方法,介绍了两种结蜡分布函数的应用式,指出模拟计算方法比通常采用的平均化处理方法更准确。