埋地输油管道腐蚀风险分析方法研究

对在役管道进行风险评估是减少事故损失、节约维修资金、保障管道安全营运的有效途径。腐蚀是引起输油管道产生安全风险问题的主要原因，结合管道腐蚀破坏机理和风险分析原理，运用模糊综合评判方法，提出了可用于埋地输油管道腐蚀风险评估的有效方法，并通过一段输油管道的实例，验证了该方法的实用性与可靠性。     

冻土区埋地输油管道温度场数值模拟研究

冻土区埋地管道遇到的最常见问题是冻害破坏.研究埋地输油管道发生冻害及采取科学有效的方法防止冻害,首先应预测埋地输油管道周围冻土冻融过程中温度场的变化,以及温度场与水分场的变化关系.叙述了国内外学者在冻土温度场与水分场耦合作用这一问题的研究成果和埋地输油管道周围温度场的研究成果,提出了数值模拟埋地输油管道周围冻土温度场的几点建议.     

钢质输油管道浅埋的处理方法

由于自然或人为因素的影响，造成埋地管道覆土不足，基于裸露，危及管道的安全运行。为此，提出了处理方法，比较了修筑管堤和沉管两种处理方法的优缺点。并对沉管法在施工设计中的允许跨度、弹性曲率半径、伸长量及最小开挖长度等要素作了介绍，同时指出了施工中的具体要求和注意事项。     

爆破振动对埋地输油管道影响的数值模拟

为了确保埋地输油管道在爆破施工过程中的安全,结合邻近埋地输油管道的烟台港西港区疏港大道土石方爆破工程,利用ANSYS/LS-DYNA流固耦合方法模拟爆破振动对管道的影响.基于数值模拟,分别统计管道不同断面、断面正上方地表的最大振动速度,通过最小二乘法对所得数据进行分析研究.结果表明:基于流固耦合方法模拟得到的振速与现场...     

输油管道泄漏液池的蒸气云扩散模型

分析了输油管道发生泄漏事故后的油品泄漏扩散、液池扩展、液池挥发和蒸气云扩散等过程,讨论了各物理过程的数学模型。针对液池具有长时间连续挥发的特点,选用高斯烟羽模型作为数值模型,给出了面源的蒸气云扩散计算方法。通过计算典型输油管道泄漏后的液池挥发速率和危险性蒸气云扩散范围,分析了温度、风速、大气稳定度对油品泄漏蒸气云的影响。结果表明:在大气对流稳定的静风情况下,汽油等易挥发油品泄漏形成液池后,将挥发产生一个远大于液池范围的爆炸性蒸气云。     

埋地输油管道盗油卡子的检测方法

通过对管道防盗油方法的分析比较，结合盗油卡子的结构和主要特征，提出了采用仪器探测相关分析法检测盗油卡子的可行性，并以长输原油管道的实际检测为例，进一步证实了该检测方法的有效性，介绍了判定盗油卡子与防腐层破损点的7种分析方法和检测仪器的应用原理。     

埋地输油管道的应力—变形状态和可靠性

在输油管道某一管段出现故障时期,部分或全部更换管子这一问题,随着管道系统的老化而日益突出。因此,矿场和大型输油管道的管理部门应采取措施来解决这一问题。但是,如果不利用电子计算机进行管道现行状态的估算,要想掌握管道的可靠性和剩余寿命是很困难的。     

对有阴极保护措施的埋地输油管道腐蚀现象的分析

文章对沧临输油管道在阴极保护榆况下仍发生多次多处腐蚀漏油现象进行了剖析。找出了管道腐蚀穿孔与土壤介质、降雨量和地下水位间的辨证关系,并首次提出了埋地管道存在“保护死角”的新概念及克服“保护死角”的对策。     

外界因素对埋地管道沥青防腐层的影响

对采用阴极保护和沥青防腐层联合防护的管道防腐层质量进行了调查分析。外界因素是影响防腐层质量的主要原因,主要包括土壤理化性质,一半温度及电流干扰等。对采用阴     

埋地管道腐蚀规律初探

本文论述了埋地输油管道虽然采用阴极保护防腐,但在运行后发现尚有少数管道发生了腐蚀穿孔。究其原因是管道后期发生的腐蚀与初期施工质量差、阴极保护没有与管道埋地同期投入运行密切关系。文中提出有关“管中管”保温工艺的管道腐蚀是一个新的课题,目前的阴极保护方式及测量方法有待探讨。     

埋地并行管道温度场模拟的边界条件

冷热管道并行敷设,将在管道及其周围土壤形成特殊的温度场.探讨了并行管道传热数值模拟过程中合理的传热计算边界条件,结果表明:对于埋地并行管道温度场,当计算区域足够大时,左右边界采用第一类边界条件和第二类边界条件的计算结果相同;采用第一类边界条件的计算结果偏大,而采用第二边界条件的计算结果偏小,在深度方向计算区域小于10倍管径的情况下,差别较明显;计算区域横向尺寸不应小于管道直径的20倍,而深度(纵向)方向的尺寸不应小于管径的10倍.研究结论可为管道工程设计和运行方案优化提供借鉴.(图7,参6)     

原油管道油气爆炸实验与数值模拟

为研究油气体积分数对爆炸的影响,采用实验研究与数值模拟相结合的方法,对输油管道油气爆炸发展机理进行研究。结果表明:油气体积分数是影响油气爆炸强烈程度的重要因素,原油油气爆炸的最大压力与初始体积分数有关。当油气体积分数为5.51%～7.06%时,体积分数越大,爆炸压力越大;当油气体积分数为7.06%时,爆炸压力达到最大值;当油气体积分数超过7.06%时,随着油气体积分数增大,爆炸最大压力反而变小。研究结果对揭示原油管道油气爆炸传播规律,减少管道爆炸事故具有指导意义。     

冻土区埋地油气管道管沟融陷机理

为了治理冻土区埋地油气管道管沟融陷工程病害,通过对管道病害现场调查,结合现场地质勘探、含水量试验测试及管周土体温度监测,分析了融陷病害的发生机理,并结合管沟融陷形成因素,提出了相应的防治措施。结果表明:冻土区埋地油气管道管沟融陷病害的发生与地层土质、土体含冰量、冻土类型、管道热扰动及施工方式等因素有关;冻土区埋地油气管道的敷设应选择合理的施工季节,综合分析冻土环境因素,确定合理的管道埋设深度,设置管道隔热保温措施,加强管道运行状态监测和科学管理,从而保证管道安全运行。研究成果可为冻土区埋地油气管道的设计、施工及安全运营提供借鉴。     

埋地储罐设计与 FLAC3D 数值模拟

总结了目前国内常用的埋地储罐强度和稳定性设计方法,针对具体埋地储罐案例,进行了壁厚计算、稳定性校核和加强圈设置及尺寸确定。为验证理论设计的可靠性并准确掌握埋地储罐的变形及应力分布规律,借助ANSYS软件建立储罐及周围填土模型并导入FLAC3D,利用FLAC3D进行数值模拟;对比分析理论设计与数值模拟结果,得出结论：储罐理论设计是安全可靠的;设计过于保守,钢材强度利用率非常低;不设置加强圈的罐壁本身可满足稳定性要求,稳定性设计方法及公式偏于保守;无加强圈储罐,其封头强度及刚度均大于圆筒,应力和变形大小从两端封头到罐体中部递增,且二者在储罐整体上分布不均匀;有加强圈储罐,其应力及变形分布均较均匀,整体受力性能较好。（图7,参16）     

不同断层对埋地管道受力性能的影响

为了研究埋地管道在不同形式断层作用下的受力性能,自制了土箱试验装置,借此装置模拟断层的错动,测量得到埋地管道在断层错动作用下的应变分布和整体变形特点,分析了管道轴向应变和竖向位移随断层错动量变化的特征,探究了断层错动量、管道埋深、管径、断层倾角等参数对埋地管道力学性能的影响规律,采用FEM有限元方法进行数值模拟分析,并与试验结果进行对比。结果表明:在该试验的参数范围内,随着断层错动量和管道埋深的增加,管道轴向应变增大;管径较大的管道,抵抗变形的能力较强;当断层倾角小于90°时,管道轴向峰值拉应变大于峰值压应变,此时管道以受拉为主;当断层倾角大于90°时,管道轴向峰值拉应变小于峰值压应变,此时管道以受压为主;对于走滑断层,管道轴向应变近似呈中心对称分布,两侧变形趋于一致。逆断层对于管道应变的影响最大,正断层其次,走滑断层对于管道应变的影响最小。(图17,表3,参21)     

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。     

典型地质灾害下埋地管道的应力计算

地质灾害是导致埋地油气管道破坏失效的主要原因之一,特别是管道沿线的山体滑坡、地层沉降及地面塌陷等严重威胁着管道的安全运行。基于已有研究,介绍了几种分析管土耦合作用的常用模型,总结了地质灾害作用下埋地管道应力计算方法。采用实验模拟与数值模拟相结合的手段,开展了塌陷、沉降以及滑坡地质灾害下管土相互作用实验以及FLAC 3D数值模拟,分别得到了3种地质灾害下的管道应力分布情况,通过比较实验结果、数值模拟结果以及管道理论模型计算结果可得:采用有限差分软件FLAC 3D开展管土相互作用模拟是可行的;仅考虑管道、输送介质以及土体重力载荷得到的理论计算结果与实验及数值模拟的结果相差很大,需要考虑土体摩擦力以及黏聚力等参数的影响,对管道应力计算方法进行改进。     

油气管道并行敷设风险分析

针对中国计划并行敷设的某油气管道进行失效概率分析,以欧洲石油公司CONCAWE针对原油管道的失效统计结果和EGIG发布的欧洲天然气管道事故数据为基础失效概率数据,对其进行修正和调整,确定并行敷设的原油与天然气管道的失效概率修正值.根据天然气管道失效引起原油管道失效的事件树及概率,得到原油管道并行敷设时的失效概率为6.66×10-5 km/a,比单独敷设时的失效概率增大不超过0.9％.结合管道失效后果,计算管道并行敷设带来的附加风险,将计算风险与可接受风险进行对比,指出两条管道并行敷设是可行的.     

油气管道热压封堵三通的研制

管道封堵三通是对管道进行开孔封堵作业必备的维修机具,其承压安全性直接关系主管道的运行安全.为了满足高压大口径油气管道维抢修的需要,结合有限元分析方法,开发了一种新型φ1 016大口径X70管线钢热压封堵三通.选定X70高强度材质作为三通护板,相比Q345R材质减轻了三通质量,提高了焊接效率,降低了焊接应力.管道封堵三通消除了相贯线焊缝,解决了传统焊接式封堵三通相贯线焊缝无法检测的技术难题,提高了封堵三通的使用安全,并首次利用应力应变测试仪器进行了三通带压模拟应用监测,采集数据具有较好的重复性和规律性,为今后同类产品的设计、制造、质量监控工作积累了宝贵经验.(图5,参4)     

高压直流接地极对埋地管道的干扰监测及影响规律

为了掌握高压直流输电工程接地极对埋地管道杂散电流干扰的影响规律,在17个高压直流输电工程接地极附近的12条管道上安装了电位远程监测系统,对管道电位进行长时间连续监测.通过管道电位变化分析接地极的干扰频次和干扰时间,以及管道受干扰程度、影响范围.监测结果显示:通过对管道电位长时间连续监测能够准确判断出接地极对管道的干扰影...