水流冲击多段滞留气团的三维数值模拟

针对水气两相瞬变现象,充分考虑了水体弹性、气体可压缩性、水-气交界面的动态运动以及多段气团间相互作用,采用三维CFD方法对起伏管道内含多段滞留气团的水气两相作用进行建模和模拟,选择Standard k-ε湍流模型进行模拟研究,将三维计算结果、现有一维模型计算结果与试验结果进行对比分析,并通过水气两相分布图展现动态变化过程.结果表明:与一维模型相比,三维CFD模型能够更为准确地模拟起伏管道内瞬变压力波动,并且能够清楚描述水气掺混、耦合的动态变化.水流冲击初始两段滞留气团压力波动曲线显示,多气团间的瞬变压力并非同步变化,可能呈现多气团峰值压力交替出现的情况,这与初始气团长度密切相关.水气交界面自由变化,阻断水体长度时刻发生变化,当水体运动到管道弯曲处时会产生新的阻断水体,将气团分成若干部分.     

江苏省大型渠灌区尾部节水改造技术方案研究

大型渠灌区的尾部节水改造是提高灌区水资源利用率与利用效率,缓解目前灌区用水紧张矛盾的重要措施。分析江苏省大型渠灌区农业灌溉方面普遍存在的问题,以江苏省宿迁市船行灌区为例,提出将大型渠灌区尾部从原灌区分离形成若干独立的小型灌溉系统、进行灌区尾部节水改造的3种可能方案,并通过经济分析对方案进行优选。最终得到在大型渠灌区尾部建立内部小型提水灌溉系统,采用管道输水灌溉和渠道输水灌溉相结合是技术经济效果理想的可行节水技术改造方案,对未来江苏省大型渠灌区的节水改造与发展具有重要的指导意义。     

基于L(0,1)模态农田灌溉管道缺陷检测技术研究

由于农田灌溉管道是裸露在空气中的,使得管道很容易受到环境的影响,如发生腐蚀、老化等现象,造成管道的泄漏及水资源的严重浪费。因此,对灌溉管道的缺陷检测具有重要的理论意义和实际价值。为此,利用超声导波检测技术对管道缺陷的定位进行了研究,选用超声导波中的L(0,1)模态对管道的缺陷进行检测,观察L(0,1)模态在充液管与未充液管、完整管与缺陷管、直管与弯管中的传播特性,对比直管和弯管的传播特性,并分析缺陷对传播特性与能量分布情况的影响。研究发现:L(0,1)模态在液体中传播时,大部分能量会损耗在液体中,波在完整管中传播的速度大于缺陷管,在弯管中传播时损耗的能量普遍高于直管,根据这些特性就可以实时监测管道,防止管道因泄露造成资源浪费。     

低压管道输水灌溉技术在灌区节水改造中的应用

农业生产过程中对水资源需求量较大,推动农业灌溉节水技术发展对促进我国可持续发展发挥着重要作用。基于此,本文将着重探讨灌区节水改造过程中低压管道输水灌溉技术应用方式,仅供参考。     

高压直流接地极对埋地管道腐蚀的影响和管控思考

高压直流输电、油气长输管道建设促进了全国范围内的能源优化配置,但高压直流接地极放电对埋地管道的强直流干扰问题应该引起足够关注。为进一步加强相关风险管控,回顾中国高压直流输电网的发展历程,对高压直流接地极放电影响管道的典型特点进行分析,结合当前实际提出后续风险管控的发展方向。研究结果表明:邻近油气长输管道路由的高压直流输电线路和接地极对管道的影响具有干扰时间不确定、干扰机理复杂、干扰程度大及缓解困难的特点,是管道当前面临的突出安全风险。高压直流输电网调试或故障运行过程中,接地极单极放电会加速管道腐蚀。后续应从加强沟通协调和联合测试,深化腐蚀机理和规律研究,采取综合治理措施等方面提升检测、研究及治理水平,全方位保障国家能源通道的安全稳定。     

基于径向基网络的含缺陷管道安全系数修正

安全系数是管道完整性评价方法的重要参数之一,传统评价方法仅考虑了管道所处地区等级对其影响,未能全面评价管道的真实安全状态。提取管道相关风险因素,比较各因素间相对重要程度并建立表征不同风险状态的分值体系,根据所得风险分值对安全系数进行修正,使得修正后的安全系数能够反映含缺陷管段实际风险状态;结合径向基网络方法的自学习特点,将各风险因素作为输入,修正后的安全系数作为输出,建立基于径向基网络的管道安全系数计算模型。由模型训练得出的修正安全系数与测试样本吻合度较好,验证了模型的准确性。结果表明:修正安全系数在考虑地区等级的基础上同时引入了其他重要风险因素的影响,为管道完整性评价中的安全系数取值提供了新的思路。     

浅圆仓氮气气调尾气利用技术研究

通过对浅圆仓气调储粮排放的尾气回收利用,缩短浅圆仓群落总体气调充气时间,降低了浅圆仓氮气气调储粮吨粮成本,应用效果良好,实现了气调防治虫霉的目的。     

保障中俄东线天然气管道长期安全运行的若干技术思考

针对中俄东线天然气管道的实际服役状况,分析了土壤运动(冻胀与解冻沉降)对管道结构完整性的影响以及基于管体结构-土壤弹簧模型在确定管-土交互作用方面的局限性,即非线性、大应变与多轴加载评估的保守性、土壤本构模拟与真实状况的偏离,建议发展新型多模块耦合集成技术确定土壤运动产生的机械效应。明确了X80高强管线钢在服役条件下发生应变时效及其导致管线钢(尤其是焊缝区)材料韧性和止裂能力的降低,建议使用时效活化能与等效时效时间模拟、评估管线钢在漫长服役过程中发生应变时效的敏感性,并建立相应的理论基础。此外,详细分析3种常见的管道缺陷(机械损伤、腐蚀缺陷、裂纹)对管道完整性影响的评估技术现状。针对高压、大口径、高强钢天然气管道(特别是焊接金属与热影响区)在地质不稳定地区的材料韧性、裂纹扩展以及止裂能力开展实验与评价技术,建立精确的多物理场协同作用下的管道缺陷评估模型,是当前的国际性技术难题,这些问题的解决将有力保障中俄东线天然气管道以及相关油气管道的长期安全运行。