埋地管道阴极保护参的遥测

介绍自研制的“管道参遥测控系统”在秦皇岛输油公司首站及铁秦线、秦京线上的遥测站进行管道参数遥测，其特点是直接利用管道和大地进行信息（电位、温度、温度场参数）传输，利用已有泵站为主站。主站向遥测站（监测点）发送指令，接收遥测站的信息，并储存、显示，打印。该“系统”已运行一年以上。文中给出阴极保护电位、温度、温度场参数的现场遥测结果。     

管道数据遥测系统

管道常常经过人烟稀少地区，为保证管道安全运行，必须时刻监测管道运行情况，及时采集温度，压力，地电位等数据，并将其传送到调度室，以备分析，管道数据遥测系统用 完成这些工作。该系统采用４８６工业控制机作为上位机，其程序用ＰＡＳＣＡＬ语文编制，在ＵＣＤＯＳ５．０操作系统中运行；     

电流密度与管中电流对阴极保护的影响

为了研究长输管道阴极保护管中电流的分布规律,采用数值模拟技术对3PE和石油沥青两种不同类型防腐层在不同阴极保护站间距下的管道阴极保护参数进行计算。根据计算结果分析了管道沿线的电流密度、管中电流及其产生的管道内阻电压降之间的关系和分布规律,进而对管道断电电位及其IR降进行探讨。结果表明：防腐层绝缘性能参数与管道阴极保护站间距参数相匹配时,可以实现近似均匀的保护效果,即管道沿线电位衰减很小、电流密度近似均匀散流到管道上;管中电流形成的管道内阻电压降是管地电位测量结果和断电电位测量中IR降的一部分,使用断电法评价防腐层绝缘性能时应远离管道通电点。（图2,参10）     

联盟管道阴极保护设计要点及其借鉴意义

联盟管道（Alliance Pipeline）阴极保护系统设计内容主要包括两个部分，即干线管道阴极保护和加压站阴保护。前者的设计依据是沿线土壤的电阻率及输电线路与管道交叉等参数，后者主要是加压站内深井阳极地床、整流器以及测试站等参数。介绍了这些参数的选取过程、确定方法和阴极保护系统的设计要点。对我国西气东输管道阴极保护系统有关设计参数与联盟管道阴极保护系统实际使用的参数进行了比较，结果表明，西气东输管道阴极保护选取的设计参数是合理的，认为联盟管道阴极保护系统的设计经验对指导我国长输管道的设计具有重要的借鉴意义。     

中亚天然气管道清管站的应力校核

针对中亚天然气管道清管站建设时安装温度与运行温度之间的温差相对设计初期增大,可能造成管道某处应力不满足规范要求而成为安全隐患,以及业主提出的应力校核时应同时考虑压气站出现报警(压气站出口温度60℃时)和事故停机(压气站出口温度65℃时)两种工况的情况,利用CAESAR Ⅱ软件对中亚天然气管道清管站在新边界条件下进行了应力校核,结果表明:收、发球筒旁通支管与越站管道连接处应力不满足规范要求。对提出的两种改造方案进行了分析,选择了在收、发球筒旁通支管与越站管道连接处沿旁通支管方向设置管沟的方案,进行清管站的改造。改造后的清管站应力校核结果满足规范要求。该改造方案可为同类型的具有清管功能的长输管道站场建设提供参考。     

埋地热油管道正常运行温度场的确定

热油管道正常运行的温度场由管内油口和管外土壤中的温度分布共同构成,该温度场是研究热油管道停输再启动及间歇输送的重要初始条件,确定了管道温度场的出发点萁 热历史,为此给出了确定热油管道正常运行温度场的数学模型,编制了模拟计算软件,并以中洛复线为例计算了全年不同时间的温度场。     

基于LabVIEW语言的液体管道泄漏检测系统开发

以美国NI公司的LabVIEW语言作为开发平台，采用PCI数据采集卡，连续采集压力、流量、温度、阀状态及泵状态等运行参数和物性参数，通过Intel网采用TCP／IP协议完成管道中心站与子站之间的通信，采用负压波法与管道运行的水力、热力模型结合，利用小波分析、Kalman滤波等信号处理方法，及时准确地对泄漏进行报警和定位，从而建立一套实时、完整、高效、经济的管道泄漏检测系统。     

基于LabVIEW语言的液体管道泄漏检测系统开发

以美国NI公司的LabVIEW语言作为开发平台,采用PCI数据采集卡,连续采集压力、流量、温度、阀状态及泵状态等运行参数和物性参数,通过Intel网采用TCP/IP协议完成管道中心站与子站之间的通信,采用负压波法与管道运行的水力、热力模型结合,利用小波分析、Kalman滤波等信号处理方法,及时准确地对泄漏进行报警和定位,从而建立一套实时、完整、高效、经济的管道泄漏检测系统.     

基于电磁法原理的水下管道检测技术

结合国内水下管道埋深检测的工程需求,介绍了基于电磁法原理的各水下管道检测设备的组成及性能,包括河流穿越管道探测系统(BPS)、磁性多功能定位和跟踪系统(Innovatum Inc)、OnePass检测系统(Startrak)、Field Sens管道遥测系统和西南油气田研制的GPS-RTK水下管道检测系统,分析了各套设备的性能优缺点,同时指出了目前我国水下管道检测技术及其在应用过程中存在的不足和发展方向。     

用分流法解决单侧管道保护电位偏低的问题

针对秦京输油管道大兴站进站方向管道阴极保护不足而出站方向管道阴极保护电位整体偏高的问题,进行了现场调查和原因分析。指出进出站管道防腐层差异和阴极保护进出站通电点连接电缆电阻差异导致进出站管道阴极保护电流分配不均匀,是问题产生的主要原因。对3种解决方案进行了试验研究,结果表明:改变阴极保护回路电阻,对阴极保护输出进行合理分流,可以使进出站两个方向的管道均得到有效保护。根据计算,在其它条件不变的情况下,减小进站电缆电阻,可提高进站方向管道电位;增大出站电缆电阻,可增大进站方向管道电流并保持出站方向管道电流不变。该方法虽然能暂时提高阴极保护电位,平衡阴极保护的输出,但增大了阴极保护的输出电流,因此,对于防腐层质量较差的管道,不能从根本上解决问题,应尽快安排大修。     

秦京管道稳态优化运行方案的分析与确定

在系统分析秦京管道工艺流程及设备配置的基础上，利用自行研制的热油管道稳态优化运行通用软件，对其各种条件下的稳态优化运行方案进行了系统的计算和分析。计算结果表明，在目前的电价和燃油价格上，当输油流量不超过某一界限时，最优进站温度刚好等于工艺限定的最低允许进站温度，而当流量高于此界限时，最优进站温度一般要升高。从耗费用的角度考虑，当输油流量不超过900t/h时，各中间站及管道终点的进站油温一般不宜高于33℃。分析指出，该管道目前在许多流量下都不以达到泵组合与管路的理想匹配状态，有时存在很大的节流损失，其原因是5个中间站的泵配置不合理，提出了对中间站进行更换配置的可行性建议。     

SPS管道仿真系统在靖边-咸阳管道的应用

靖边-咸阳(靖咸)管道沿线地形复杂,运行管理难度较大。以Stoner公司的SPS软件为基础,采用ADL和VB等语言进行联合开发,建立了符合靖咸原油长输管道实际的管道模型,可对启停泵、启停加热炉、并泵、加剂等工艺操作进行动态模拟,按照实际流程参数模拟管道从瞬态到稳态过程管道压力、温度及流量随时间的变化情况,实现了对工艺调整全过程的动态模拟。对靖咸管道水击工况的模拟结果表明:杨山站干线阀门误关闭20s后,管段运行压力即超过站内管网设施的允许压力等级。对靖咸管道不加减阻剂情况下的最大输量进行模拟的结果与现场运行参数基本一致。该管道模拟仿真系统能够满足实际工程精度要求,但仍存在一些问题,需进一步修改和完善。     

复合式牺牲阳极的研制与应用

复合式牺牲阳极是牺牲阳极家族中的新成品,由镁包锌构成,利用镁阳极有高驱动电位来满足管道初始阴极极化大电流的要求,再利用锌阳极的高电流效率达到延长使用寿命的目的。通过对复合式牺牲阳极埋地运行参数的测试表明,管道保护电位达－１．４Ｖ,阳极开路电位在－１．５Ｖ以上,是非常理想的镁阳极电位,其应用效果优于镁锌混合式方法,具有广阔的应用前景。     

东临复线稳态优化运行方案

基于东临复线管道概况和基础参数,回归了各泵站不同泵组合方式的特性方程,建立了运行方案优化数学模型,包括管内油流温度、总传热系数、原油密度、比热容、粘温关系的计算方法,以及原油价格和电价格的取值依据。利用热油管道稳态通用HOPOPT软件,计算了管道在大、中、小3种输量条件下,其末站在不同进站温度时的各站开泵方案、进出站压力、进出站温度及电耗、油耗情况。通过分析优化,计算得到了最佳经济运行方案,揭示了东临复线的节能潜力与进站温度的关系。     

交叉并行管道阴极保护干扰数值模拟

针对国内某油气管道存在的阴极保护干扰问题现状,开展检测分析并确定其阴极保护干扰特点。依据埋地管道参数和阴极保护系统工作参数,完成了对应的干扰现场数值模拟分析,结果表明：现场检测数据不能全面反映干扰电位的分布规律,现场检测阴极保护干扰时,必须采用密间隔电位测量技术（CloseIntervalPotentialSurvey,CIPS）,必要时借助数值模拟技术辅助分析。为了预先了解对应治理方案的治理效果,利用数值模拟技术对治理方案进行预评估,结果显示治理方案可以消除该处管道的阴极保护干扰影响,同时对治理方案的合理性进行了讨论。借助数值模拟技术对管道阴极保护干扰进行分析的做法,可以为解决类似工程问题提供借鉴。（图7,参12）     

有分支天然气管道的优化设计

管道系统的优化设计,即注管径、壁厚、压缩机参数等主要工艺参数的最佳组合,使系统在技术上可行,经济上合理。考虑到沿线有分支天然气管道,进分气会导致各段管径,壁厚等参数的变化,同时根据技术经济学原理,引入终值费用作为管道的经济指标,建立了优化数学模型。利用混合离开变量优化方法进行求解,结果结果证明了该设计方法具有可行性。     

鲁宁输油管道初凝应急处置与思考

鲁宁管道输送胜利原油与进口原油的混合油，其具有高黏易凝的特点。2022年2月，该管道因焊缝破裂泄漏停输近30 h，启输后，站间距147.1 km的宁阳—滕州段出现在最高允许出站压力下流量和出站温度持续下降的初凝趋势，通过在其沿线注入热柴油，成功处置了此次初凝事件，约6天后管道流量恢复正常。鲁宁管道初凝事件及应急处置为大口径、长站间距加热输送管道安全积累了宝贵经验：(1)管道出现初凝趋势而出站压力趋近允许高限时，及时提升管道流量是关键；(2)优先向后半段及“瓶颈”段注入热稀油，疏通关键段及节点；(3)初期热稀油注入比例适当高于理论值，随运行工况趋稳适当调减比例；(4)通过站内热油循环保证加热设施正常运行，以便提高管输原油出站温度。最后提出建议：(1)热输原油管道设置站内循环流程是极其必要的；(2)深入研究鲁宁管道管输油品性质、管输运行规律及流动保障技术；(3)基于运行数据挖掘明确、细化管道初凝应急预案。（图11，表2，参21）     

多起伏地形下油气混输管道的水力特性

油气混输与单相输送的水力特性因油气之间的滑脱有很大的不同,多起伏管道表现得更为明显。塔里木油田塔中401计量站至塔中四联合站输送管道(塔四联管道)累计起伏高度超过300m,起伏地形造成油气混输非常困难。利用多相流动态模拟软件OLGA对这种工况进行了动态模拟计算和分析,研究了影响管道混输的几个主要因素,并以管道混输启动参数对计算结果进行了验证。     

中洛输油管道输量和出站温度概率分布

管道输量和出站温度对凝管等管道流动风险具有重要影响,同时也是具有不确定性的两个重要运行参数,其概率分布模型是凝管概率分析所必需的基础资料。采用矩估计法对中洛管道濮阳首站2006年稳定运行时的外输输量和出站温度进行了参数估计,并使用Kolmogorov-Smirnov单样本检验进行非参数分布检验。结果表明,在按照开泵方案进行分组后,使用正态分布描述输量和出站温度的概率分布最合适。     

基于DASP的压力管道振动模态试验与分析

[目的]通过开展泵站管道系统振动模态试验,客观地分析管道振动状态并评估其运行的稳定性。[方法]采用DASP(Data Acqui-sition&Signal Processing)软件对甘肃省景电工程总干二泵站4#管道进行振动模态试验。[结果]利用随机子空间(SSI)法进行模态参数辨识,并与特征系统实现算法(ERA)对比,得到了可靠的1～4阶频率和阻尼,并由此进行振型分析。[结论]将DASP应用于压力管道振动模态试验,不仅获得管道高阶频率、阻尼及振型,得到管道不同位置的振动状态,还可为解决同类型管道运行中的振动问题,因此,在工程实践中具有较好的推广价值。