跨国长输天然气管道清管作业特点

清管作业是天然气长输管道投产前或运行中的一项重要作业,可保证管道的安全运行和输气效率。跨国天然气管道的清管作业不同于常规清管作业,其具有一定的复杂性和特殊性。介绍了中亚天然气管道在清管站设置、清管站工艺、清管器选型等方面与国内一般管道的不同之处,并以中亚天然气管道清管作业为例,对中亚天然气管道乌国段的清管工艺特点和清管经验以及跨国段管道清管作业的特点和关键要点进行了总结和解析,以期为后续跨国长输天然气管道的清管作业提供帮助。     

长输管道站场压力容器许用应力分析

针对压力容器出厂验收时的水压试验参数与安装至站场后的水压试验参照标准不同,试验压力不同,造成法兰密封垫片及焊缝渗漏等问题,对站场用压力容器的许用应力取值提出了三种解决方案,通过对压力容器及长输管道用钢管常用材料在水压试验时的应力状况进行对比分析,探讨了压力容器在站场使用中的解决方案.     

天然气长输管道清管作业收球工艺优化

清管器运行速度的控制是清管作业的难点,常给收球操作埋下隐患。为避免高球速对收球筒及其附属设施的损坏,以提高收球作业的安全性和可靠性,从工艺角度出发,在直接收球工艺的基础上提出间接收球工艺:利用进站三通处支线管道与收球筒上的引球管道,将清管器前后连通,平衡推球压差,降低其进入收球筒的速度,再次调节进站支线阀门开度,重新建立压差,使清管器缓慢滑入收球筒内。通过对新工艺进行HAZOP分析,提出将其接入管道SCADA系统中进行实时监测,在重要节点加强监听,增加气体泄漏检测设备及检测频次等建议,确保新工艺顺利实施。实际工程应用表明,新工艺能够有效控制清管器进入收球筒的速度,避免收球伤害,具有较理想的收球缓冲效果。     

天然气长输管道管输价格模型

结合用户预约容量和管输成本费用构成的特点,确立了符合天然气长输管道的管输价格模型.在吸收国外管输成本费用分配和收取方式的同时,考虑了长输管道运行规律以及照付不议合同的效应.根据西气东输工程2008年相关数据,分析了2月份各分输站区段和上海地区不同类型用户承担管输价格的差异,为中国天然气长输管道管输价格的制定提供了借鉴.     

长输管道管防腐驻厂监造

介绍了我国工程建设管理体制的变化和监造的定义、作用、地位、职能和工作模式，分析了我国长输管道钢管防腐驻厂监造的发展现状。结合实际监造工作经验，阐明了驻厂监造的必要性和重要意义，根据工作现状提出了一些建议。     

长输管道用管的选择

长输管道选用何种型式的钢管，应根据钢管的特征、工作状况及使用环境而定，对直径为５０８￣８１３ｍｍ范围内的长输管道的用管情况进行了分析。指出直径小于５０８ｍｍ的管道，当工作压力不高于６．４ＭＰａ时，宜选用高频焊接的直缝管（ＥＲＷ），当工作压力超过６．４ＭＰａ时，可选用无缝钢管；直径在５０８￣８１３ｍｍ或大于８１３ｍｍ的管道，当工作压力低于６．４ＭＰａ时，可采用螺旋焊管，当工作压力超过６．４ＭＰａ时，     

国内外油气长输管道应力分析标准的比较

对比分析了国内规范与ASME规范关于油气长输管道应力分析的评价标准。针对油气长输管道,两个体系的规范都遵循强度理论制定管道应力评价标准。ASME规范按照受约束与非约束管道制定了管道应力的校核标准,国内规范按照一般地段、穿越地段和跨越地段3种管道敷设条件分别制定了管道强度的校核标准,在一定程度上参考了ASME规范的相关规定。对比两个规范体系,最新版本的ASME油气长输管道规范对油、气管道应力校核标准趋于一致,而国内规范更新相对滞后,输油与输气管道的校核标准不统一,且缺少对输油气管道不受约束条件下的热胀应力规定,存在改进的空间。建议跟踪ASME规范,尽快修订国内相关标准。     

天然气长输管道输差控制与分析

针对目前天然气管输企业发展过程中存在的输差控制问题,指出应建立天然气集输平衡与输差分析机制,并分析了其影响因素。在当前技术及管理现状的条件下对输差、输差定位基础工作、输差分析与输差控制等问题进行了探讨,提出了天然气输差控制理论和输差分析方法。     

CO2长输管道清管作业的影响因素

CO₂管道输送是实现碳捕集、利用与封存技术大力发展的中间环节,但由于CO₂气源含有杂质及其输送工况的特殊性,在CO₂输送过程中存在水合物生成的风险,需定期开展清管作业。为明确CO₂管道清管作业的影响因素,从CO₂长输管道清管作业的目的出发,针对CO₂管道输送的特殊性,分析驱动压力、CO₂介质特性、清管器选型、清管器运行速度对清管效果的影响,总结形成了CO₂长输管道清管作业关键技术理论基础,并展望了清管技术的发展方向。研究成果可为中国目前在建CO₂管道项目的清管提供指导,也可为中国制定CO₂长输管道清管技术的相关标准和规范提供借鉴。(图2,表1,参30)     

长输管道智能机器人摩擦学系统研究进展

管道智能机器人的运行可靠性是长输管道安全运行的关键技术。从管内机器人的密封皮碗和压差驱动力着手,分析了清蜡时淤积卡球的风险,建立了皮碗式智能机器人的非稳态运移模型,在此基础上,综述了复杂管道的清管规律、内检测器动力学特性和泄流调速装置等,进一步构建了管内智能机器人运移过程的摩擦学系统。分析了管道蜡层机械剥离时宏观与微观的不同摩擦特性,对比分析了非稳态摩擦、正交切削、颗粒微淤积3类典型摩擦模型,指出未来应加大管道智能机器人摩擦学设计及零部件方面的研究力度,阐述了智能机器人摩擦学与可靠性的研究难点及未来的研究趋势。     

长输管道失效故障树分析

长输管道在使用过程中受到杂质、应力、腐蚀介质等的作用,致使部分管段早期损坏,严重影响了管道的使用寿命。综合分析了引起管道发生失效的各个因素,建立了以管道失效为顶事件的原油管道失效故障树。通过对故障树的分析,求出故障树的各阶最小割集,并确定了长输管道的主要失效形式,提出了提高管道可靠性的措施。     

长输管道SCADA系统的建设实践

概述了SCADA系统(数据采集与监视控制系统)的构成和特性.认为设计管理、监理管理体制、招投标管理体制、质量管理体制、HSE管理体系、审计监察监督体制和投资控制管理体系是长输管道SCADA系统工程建设管理体制中应设置的重要环节.介绍了SCADA系统在长输管道工程建设中的实施程序及其在设备与管道上进行联合控制试用的实际效果.通过分析,提出了SCADA系统在长输管道工程建设中应注意的问题.     

长输管道阴极保护参数自动采集系统

针对长输管道阴极保护参数采集费时、费力等问题,研究开发了一套长输管道阴极保护参数自动采集系统,该系统主要由数据接收中心、数据采集系统、无线传输系统和电源供电系统组成.介绍了该系统的工作原理、性能以及现场试验结果等,现场试验表明,该系统采集及传输数据可靠,有效传输距离超过4 000 m,误差小于1%,且系统运行稳定.     

油气长输管道SCADA系统技术综述

回顾国内油气长输管道ＳＣＡＤＡ系统的发展状况,阐述了现代ＳＣＡＤＡ系统的技术特征和功能,预测未来油气长输管道ＳＣＡＤＡ系统的发展动态,其中包括该系统中ＲＴＵ技术的发展,软件的发展以及系统功能与结构的发展趋势等。     

天然气长输管道设计方案综合评价系统

在总结已有的用于输气管多方案综合评价方法的基础上,构建了一个完整的输气管道设计方案综合评价系统,其步骤是,结合层次分析法(AHP)的研究成果,解决了模糊综合评价中工艺参数和经济指标的权重取值问题,完善了模糊综合评价法;采用效用函数法和密切值法对输气管设计方案集进行综合评价,引入最大兼容度概念对评价方法再进行综合评判,采用最大兼容度模型得到兼容多种评价方法的排序结果,以此作为最终的输气管设计方案优选结果.算例分析表明,该系统能够优选出既满足工艺要求,又经济合理的输气管最佳方案,具有一定的实用价值.     

湿天然气长输管道稳态分析

对湿天然气管道输送两相流动问题进行了研究。根据质量守恒、动量守恒和能量守恒等关系式,建立了湿天然气稳态计算模型,并根据计算模型进行了求解,结合算例给出了具体的说明。     

长输管道焊缝的内应力分析

从钢管壁上任意一点的环向应力入手,分析了长输管道焊缝的内应力。该内应力由环向应力和轴向应力构成,据此推导出了焊缝处的合成应力。通过直缝与环缝处的应力比较,得出了直缝承受压力最大、环缝承受压力最小、螺旋焊缝介于二者之间的结论。认为管径和壁厚在所受压力相同的条件下,若管道发生爆裂,其爆裂起点一般不会位于螺旋焊缝处,因而螺旋焊缝管的安全性优于直缝焊接管。计算表明,在上述条件相同的情况下,若采用螺旋焊缝管,其管壁厚度可以相应减薄,能够节省投资,提高经济效益。     

长输管道失效保障树分析

长输管道在使用过程中受到杂质、应力、腐蚀介质等的作用，致使部分管段早期损坏，严重影响了管道的使用寿命。综合分析了引起管道发生失效的各个因素，建立了以管道失效为顶事件的原油管道失效故障时。通过对故障树的分析，求出故障树的各阶最小割集，以确定了长输管道的主要失效形式，提出了提高管道可靠性的措施。     

长输天然气管道输损管理

长输天然气管道输损是天然气管道输入总量和管存量与输出总量之差,通常采用输损率进行表征.结合西气东输管道的管理实践,从提高计量系统准确性、管存量计算准确性和放空作业管理水平等3个方面对长输天然气管道的输损管理进行了探讨.提出选用高精度等级的计量仪表、在大流量计量站配备管输天然气组分在线分析仪、完善计量仪表的运行管理、提高自用气计量和放空量计算的准确性、加强对方贸易交接计量仪表的日常监督管理等方面来提高计量系统的准确性;选用合适的管存计算方法、保证压缩因子计算和动态计量数据的准确性、合理划分和合并管存量计算管段,以提高管存量计算结果的准确性;通过加强站场和管道的巡检管理、减少压缩机组启停次数和设备维护放空量、完善开孔作业管理等措施,达到降低管道天然气放空量的目的.     

长输管道在线仿真系统的应用与展望

基于长输管道在线仿真软件的发展历史和工业应用情况,指出目前其在国内工程应用中存在的问题:仿真软件未能与管道运营需求充分结合,用户对软件的功能和维护缺乏深层次了解,对软件的实用性缺乏有效的分析评价。长输管道在线仿真系统的核心是利用有限的状态测量值估计管道的真实状态,提高系统的控制品质;本质目的在于采用各种先进可靠的技术控制管道的运行过程,真正实现管道输送过程控制自动化。结合长输管道管理的总体目标和运营特点,提出长输管道在线仿真系统的主要研究内容是:数据滤波器研究、状态估计研究和优化控制器研究。