海底双重保温管道传热特性研究

用瞬态法测定了使用不同年限的泡沫保温材料整管导热系数,测定结果表明,随着使用时间的延长,保温材料结构收缩,导热系数增大。通过试验确定了双重保温管道环行空间自然充换热在低Ｃｒ．Ｐｒ数下当量导热系数的６计算公式。模拟计算表明,土壤当量导热系数的取值对管道的传热计算影响不大,给出海底双重保温管道总传热系数的计算公式。     

管道保温配套技术

在油田地面工程建设中集输管网较多,为了降低输送介质的热量损失,常采用保温的方法来提高热效率。长庆油田已经在埋地管道和架空管道上成功地应用了泡沫塑料黄夹克和憎水珍珠岩管壳镀锌铁皮保温技术,对节能起到了积极的作用。但是与之配套的埋地管道保温的补口和架空管道保温的切口接缝问题一直未能很好地解决。为此进行了深入研究,采用了聚乙烯热收缩片扣接补口技术和空心硅粘接技术。     

海底单重保温管结构及其应用

与陆上管道有所不同，海底油气管道常常需要采取保温措施，以避免由于流体温降过大而引起的各种操作问题，海底管道保温结构通常分为单重和双重钢管保温结构。     

海底管道开沟犁及其设计分析

用海底犁进行海底管道开沟是一项趋于成熟的施工技术。本文评价了海底管道开沟犁技术的发展与动态,分析了海底犁的结构类型及特点,讨论了海底犁犁总体设计时所应考虑的问题和技术关键。指出海底犁技术集是现代科技之大成,应把海底犁作为海底管道施工技术的重要部分,我们应在吸收和消化国外现有技术成果的基础上发展适合于我国海况的海底犁机型。     

双层保温管道的总体优化设计

根据热经济学原理，通过分析双层保温管道的总费用，并考虑到保温的国家标准和工程实际,闻双层保温管道总体设计的优化数学模型，并进行了编程求解，导出的模型和编制的软件可用于单相或多相流体的地面或埋地管道的设计，帮助设计人员确定最佳管径和各层保温层的经济厚度，有助于提高设计效率和设计质量。     

冻土区保温管道补口结构的保温性能

开展冻土区管道的建设,需要在寒冷的环境下进行施工,硬质聚氨酯保温瓦块避免了低温发泡的问题,但也存在施工效率低、不能保证保温效果的问题。将柔性保温材料二氧化硅气凝胶保温毡、聚乙烯泡沫塑料引入补口保温层结构,用以提高施工效率,改善保温效果。在不同的工作管温度下,对3种补口保温层结构的导热系数、热流密度、外表面温度分布进行了研究,结果表明:115 mm硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数、热流密度最小;二氧化硅气凝胶保温毡可以改善聚氨酯保温瓦块补口外表面的温度分布;"聚乙烯泡沫+二氧化硅气凝胶保温毡"保温结构的保温性能可以满足工程需要,施工性能较好,可用于寒冷环境下的管道保温补口施工。     

海底管道失效原因及基于ROV的海底管道巡检技术

统计分析了国内外海底管道的失效原因,包括设计不合理、管道材料质量问题、海管施工质量问题、冲刷与悬跨、船舶起抛锚作业、船只搁浅、落物冲击、采沙作业引起海底管道悬空、拖网捕鱼、内外腐蚀、设备故障、操作失误。探讨了基于遥控潜水器(ROV)的海底管道巡检技术,其在工作深度、设备搭载能力和复杂海况的适应性方面优势明显,由ROV搭载检测设备进行管道巡检,基本方式是ROV巡线航行,进行常规检测,并在可疑区域或故障点悬停,进行精细检测,甚至可完成水下干预。     

海底稠油管道停输再启动研究

根据海底稠油管道停输再启动的特点，以及影响再启动过程的主要因素，介绍了一种针对海底稠油管道而研制的预测再启动过程的计算软件，分析了准确预测再启动过程中存在的难点，并提出了部分建议。     

海底管道路由的调查方法

以在建的岙山-册子岛-镇海段海底管道路由的调查方案为例,确定了该管道路由的调查方案,并将调查的路由方案划分成A、B、C、D、E五段,从五段路由的登陆段调查、工程地球物理调查、工程地质勘察、气象水文动力环境观测与设计要素计算及腐蚀因子测定等方面,介绍了海底管道路由的调查方法,并列举了提交的成果报告书包括的内容.     

埕岛油田海底管道设计

介绍了埕岛浅海油田的第一海底管道的工艺设计、结构设计、材料选择防腐保温等情况。提出了确定和降低整个集输系统压力等级的方法和措施，对管道停输温降及停输再启动的压力、流量进行了分析计算。     

长距离地上输油管道保温层厚度设计

科学设计管道保温层厚度,既能保障原油正常输送,也能做到成本有效控制.建立了长距离地上管道保温层设计的传热有限元模型,考虑了管道及保温层内外膜阻、外部空气对流换热及管道与保温层传热的综合作用.以管道出口温度为目标迭代求解管道保温层的最小厚度,讨论了保温层导热系数、管径和管道流量3个因素对保温层厚度的影响.结果表明,原油内摩擦产生的热量能够小幅提高原油输送温度;保温层导热系数的增加主要影响管道的热传导性能;管径的增加则加强了对流散热而降低了流体内摩擦做功产热,对隔热层设计影响较大;而输送流量增加则减少原油与管壁的传热时间,流速增加也增加了流体内摩擦做功产热,可以有效降低保温层厚度需求.在工程实践中,应综合考量保温层导热系数、管径和管道流量的设计,平衡三者与热传导和热对流之间的关系.     

深水采油树输油管道保温设计

针对1 500m水深、温度等级U级、设计压力69 MPa的采油树输油管道,利用有限元方法计算在不采取保温措施的情况下,管道中心原油温度在1h内降低了41.73％.对输油管道分别进行单、双层保温结构设计,并对保温效果和保温材料单位体积总费用进行计算,结果表明：在其他条件相同的情况下,采取单、双层保温措施后管内中心原油温度分别降低0.79％和0.25％;相对单层保温,单位长度双层保温管道保温材料用量多0.072 534m^3,但每年节省保温材料及散热损失费用3.022元/m,故双层保温更经济.（图7,参10）     

玻璃纤维增强连续塑料复合管道的应用性能

玻璃纤维增强连续塑料复合管是一种多层结构高性能柔性复合管,具有质量轻、抗腐蚀能力强、承压能力强、制作长度长、可弯曲、施工简易、维护方便、节能环保、使用安全系数高的优点,因此整体使用成本较低,有望逐步取代钢制管道,用于石油天然气的开采和输送.建模分析了玻璃纤维增强连续塑料复合管的力学性能,根据不同要求设计了6种玻璃纤维增强连续塑料复合管道,并实施爆破试验,结果表明:实际爆破压力与理论设计压力基本相同,压力范围为5.5～25 MPa,可以满足实际生产需求.     

寒冷地区输气管道站场保温设置模拟

中国寒冷地区输气管道站场日益增多,但对站场保温设置的重要性认识不足。为了保障站场运行安全,节约运行成本,开展了站场保温设置原则及必要性研究。通过模拟保温对停输管道温降的影响,分析了保温设置对维持管壁温度的效果;通过模拟保温对站内热损失的影响,分析了保温设置对节约运行成本的效果。研究结果表明:设置保温对维持停输后管壁温度、降低站内温降损失效果显著。提出以下原则:根据达到设计输量年限确定站场是否设置保温;加热设备选型需要充分考虑站内温降等工艺参数。该研究成果已在中国东北地区哈沈线、中俄东线等工程中应用,并可进一步指导后续同类工程的建设。     

苏丹3/7区海底装船原油管道的结蜡规律

苏丹3/7区海底装船原油管道是一条原油装船与柴油替换交替进行的海底管道,针对其工艺特点,将试验与理论模型相结合,模拟装船期管道沿线结蜡厚度和温度的变化规律,以及无船期柴油替换过程中柴油流速与冲刷溶解蜡量之间的关系。结果表明:装船运行时间长,蜡层厚且单位时间内的结蜡量下降;柴油替换流速越大,对蜡层的冲刷溶解效果越好。综合考虑柴油替换过程中能量消耗和对蜡沉积层的冲刷效果,指出柴油替换的经济流速为2m/s。综合分析蜡沉积规律和蜡层的冲刷溶解规律,是进行类似运行工况管道结蜡规律研究的有效方法。     

保温层失效对伴热稠油管道安全停输时间的影响

针对伴热稠油管道在保温层失效后,安全停输时间难以确定的问题,基于有限体积法,建立了伴热稠油管道二维、非稳态分析模型.该模型考虑了稠油的凝固潜热影响,研究了保温层失效前后稠油管单独停输(案例Ⅰ)与稠油管和伴热管双管同时停输(案例Ⅱ)情况下稠油管内温度场的变化规律,在此基础上,通过SPSS软件拟合了停输时间与停输后稠油平均温度的关系曲线,进而确定了伴热稠油管道在保温层失效前后的安全停输时间.保温层失效前后,案例Ⅰ与案例Ⅱ油管内的温降规律基本相似.在保温层失效前,案例Ⅰ与案例Ⅱ的安全停输时间分别为58 h和54 h,前者在伴热管的影响下,安全停输时间延长了4h;在保温层失效后,两种情况下的安全停输时间均缩短至11h,即伴热管对安全停输时间没有影响.     

长输管道敷设中弯头和弯管的预制与安装

长输管道弯头、弯管的预制和安装存在着错边量大、切割弯头角度偏差过大、因弯头切割不合理而造成焊接时使母材机械性能变化、使用后弯头变形或破裂等问题，为此，提出了如下改进意见：从设计到施工，对管道每一转折点应认真测量，预制厂按实测数据弯制；预制时要在弯头、弯管两端留有一定长度的直管段；在安装中，对弯头、弯管不切割，按编号“对号入座”；直缝钢管弯制时，应将焊缝置于中性轴线上；用有环向焊缝的直缝管弯制时，其     

真空绝热板芯材木粉原料的隔热性能分析

以杉木和落叶松的木粉为研究对象,测定其三大化学组分的含量,利用瞬态平面热源法(TPS)导热系数仪测定植物纤维素、半纤维素和木素以及不同粒径木粉的导热系数,全自动压汞仪测定不同粒径木粉内部的孔隙结构,通过场发射电子显微镜观察两种木粉表面的形貌,并与多种常用真空绝热板(VIP)芯材原料的导热系数和成本进行对比。结果表明:纤维素、半纤维素和木素的导热系数分别为86.1、55.7和50.7 m W·(m·K)-1;杉木木粉的木素含量相对较高,纤维素和半纤维含量相对较低;杉木木粉开孔较多,孔径较小;在粒径为106～150μm时,杉木木粉的孔隙率为88.2%,总孔体积为7.876 cm3·g-1,平均孔径为18.1μm,导热系数较低,为48.4 m W·(m·K)-1,并且芯材成本较其他材料低,制备所得VIP导热系数为10.6 m W·(m·K)-1。     

One-Pass水下管道检测系统在定向钻穿越管段中的优化应用

为保证穿越河流管段的正常运行,需要定期检测管道埋深.针对定向钻穿越大埋深管道检测过程中电磁信号不稳定导致检测结果不准确的问题,通过改变不同埋深穿越管段的电磁信号校准方法,对One-Pass水下管道检测系统进行优化,提高其在定向钻穿越管道检测中的检测精度.结果表明:利用优化后的电磁信号校准数据计算得到的结果与实际情况的符...     

天然气管道可靠性的计算方法

基于可靠性的设计和评价方法（RBDA）是天然气管道设计技术的发展方向,国内外学术界针对该方法的应用展开广泛研究。针对天然气管道基于可靠性设计与评价方法所涉及的理论内容,研究了管道可靠性的分析过程,给出了极限状态方程蒙特卡罗仿真的通用算法,建立了管道可靠度计算软件框架,并以CSAZ662附录O中提供的无缺陷管道屈服和破裂极限状态函数为例对某输气管道进行可靠度计算和参数的敏感性分析。最后,根据分析结果,对管道的设计和管理提出可行性建议。提出的计算方法将方程与仿真计算分离,适合将更多的方程列入计算框架中,可以对管道的可靠性进行全面分析。