CNG加气站储气井动态安全评估

地下储气井作为CNG加气站最主要的储气方式,其安全性是保证CNG加气站正常运行的关键。为了对CNG加气站储气井进行动态安全评估,提出一种基于贝叶斯网络的概率化动态安全评估方法:利用Bow-Tie模型建立完整的加气站储气井泄漏失效因果逻辑,根据Bow-Tie模型与贝叶斯网络的映射关系生成相应的基于贝叶斯网络的安全评估模型;分别计算顶上事件和事故后果先验概率、顶上事件发生情况下的后验概率、防锈漆完全脱落情况下的失效风险以及报警响应可靠性变化情况下的事故后果概率,并利用贝叶斯网络的特性对根节点的敏感性进行分析。动态安全评估结果表明:提高CNG加气站储气井安全性的关键在于降低高敏感性基本事件的失效概率、基于新证据周期性地预测失效风险,并通过提高报警响应可靠性以最大程度降低事故损失。(图8,表5,参20)     

地下储气库天然气泄漏损耗与动态监测判定

地下储气库的注采运行,需要持续监测储气库内天然气的运移和渗漏情况,校核储气量,以保证储气库的供气能力。从地质层面,储气库的泄漏损耗主要包括内部渗漏、外部泄漏、垫层气量增加;从工程层面,储气库泄漏损耗主要包括注采井泄漏,地面管道和设备泄漏,注采气系统放空。储气库注采过程动态监测内容主要有:采气井和注气井压力、温度等动态参数,盖层的密封性,固井质量和套管的密封性。介绍了中子测井、温度测井、转子流量计等监测手段。提出了通过监测关井压力和地层压力随库存量的变化曲线动态判定储气库泄漏情况的方法,为我国储气库的工程实践提供了理论依据和技术支持。     

加气站内CNG储气井与储气瓶的选用

针对广东某地区加油站扩建L-CNG加气功能的案例,从工作原理、结构组成、建造组装流程等方面介绍了加油加气站内CNG储气的两种形式:储气井和储气瓶组。从安全性、占地面积、检验检测、使用寿命、施工难度、建造成本、可移动性等方面对比分析了两种储气形式的优缺点:储气井安全性高、占地面积小;储气瓶组施工难度小,建设周期短,便于移动。因而,在加油站内扩建L-CNG功能推荐选用储气井储气,同时指出了应用储气井储气的几点注意事项。     

高压输气管道泄漏模型

介绍了输气管道泄漏率的大孔模型和管道模型的特点及求解方程.分析了泄漏孔的孔径与管径等参数对大孔模型管道内压力、温度和气体泄漏率的影响.随着泄漏孔的孔径与管径比值(d/D)的增大,泄漏点压力和温度降低,气体泄漏率增加.提出可以用泄漏孔的孔径与管径的比值(d/D)作为工程计算的模型应用判断条件.在90%的准确度下,当d/D≥0.6时,使用管道模型计算泄漏率简单方便;当0.2＜d/D＜0.6时,宜采用大孔模型.     

水泥环和混凝土对储气井的加强与固定作用

通过建立储气井受力模型,对水泥环与井筒界面之间的界面压力进行计算,得到了储气井固井水泥环与井筒之间的摩擦力和储气井固井临界长度:理想固井状态下,对于φ177.8和φ244.48储气井,固井长度超过0.7m,则井筒不会脱离水泥环从地面窜出.在水泥环与地层不脱离的情况下,当地层土为粉细砂时,φ177.8和φ244.48储气井地面以下连续固井长度分别需要达到43 m和60m.针对储气井上部腐蚀减薄和固井不合格的情况,分析了加固混凝土对储气井井筒的加强作用:若储气井井口段采取有效加固处理和充分的防腐措施,即使储气井壁厚的减薄量超过腐蚀裕量,正常工作压力下储气井井筒的实际应力也低于许用应力.(表1,图2,参6)     

考虑裂纹的CNG地下储气井剩余强度数值模拟

由于天然气中存在的硫化氢等气体具有腐蚀性,因此储气井在建设和服役过程中,井管内表面容易在腐蚀和应力的双重作用下产生裂纹,最终导致井管破裂失效。建立储气井井管-水泥环-地层数值模型,采用传统基于工作应力的方法和基于断裂力学应力强度因子的方法分析了含裂纹储气井的剩余强度,得出不同条件下许可裂纹的尺寸。结果表明:基于断裂力学应力强度因子的分析方法可以更准确地判定危险点位置,能够有效排除CNG储气井安全事故隐患。(图7,表1,参25)     

压缩天然气(CNG)加气母站的工艺设计方案

阐述了压缩天然气(CNG)汽车加气母站工艺设计方案的确定原则。以前置脱水为例,介绍了CNG加气母站的工艺流程,结合《车用压缩天然气》(GB18047-2000)标准,分析了两种深度脱水方案的优缺点以及脱水方案的确定方式。从占地面积、安全性、使用年限等六个方面对小瓶储气、大瓶储气、储气井储气三种储气方案的优缺点进行了比较。着重介绍了CNG加气母站必备的各系统的构成及其功能。     

基于仿真技术的机坪管网微泄漏检测系统

基于模拟仿真技术的机坪管网微泄漏检测系统,通过建立模拟仿真模型,以压力和温度变化为输入,计算机坪管网泄漏率,判断是否发生微小泄漏.给出了管道温度压力噪声抑制、管道数据校准及管道泄漏率计算方法.基于实际运行环境,对机坪管网微泄漏模型进行测试.结果表明:该技术可在50 min内检测到泄漏率为0.04 L/(h·m3)的微小泄漏,检测速度、灵敏度和可靠性均达到国际同类产品的先进水平.     

盐穴地下储气库井口破裂火灾事故危险分析

盐穴地下储气库井口设施一旦发生泄漏,即可能引发火灾或爆炸事故,因此研究盐穴地下储气库井口火灾事故危险具有重要意义.采用喷射火危害模型分析了盐穴地下储气库井口破裂火灾事故危险,建立了井口破裂模式下的气体泄漏率和损失气体体积的准瞬态计算模型,预测结果能够反映井口破裂泄漏的实际情况.同时,基于热通量伤害准则,给出了危害半径的计算公式,分析了危害半径与盐穴压力的关系,即灾害半径随盐穴运行压力的增加而增大,由此提出在储气库安全设计阶段需要留出必要的安全距离,并制定相应的防范措施.该研究结论可为盐穴地下储气库泄漏后果评估提供重要参数和技术支持,并可为减少事故损失提供理论指导.     

负压波泄漏监测算法改进

为提高现有管道负压波泄漏监测系统的监测能力,基于负压波泄漏监测技术原理,采用识别压力下降趋势的方法对管道上、下游压力进行分析,通过监测压力的持续下降识别管道泄漏。与常用的负压波泄漏监测技术相比,采用该方法识别泄漏不需要设置监测阈值,通过改变参与运算的数据长度即可实现快速监测,识别管道是否发生缓慢泄漏。将其与设置监测阈值的方法通过放油测试进行对比,结果表明:监测压力下降趋势的方法可以提高负压波泄漏监测技术的灵敏度。