江苏LNG外输跨海管道的安装设计

传统的跨越管道安装主要采用钢结构滚动支座,不仅造价高,工期长,而且维护成本高.为了有效规避钢结构滚动支座的不足,针对中石油江苏LNG外输跨海管道安装的特点,设计研发了滑动支座、固定墩、固定支座、管道支托和方形补偿器.介绍了管道支座的整体布置,以及管道支座的4个组成部分:固定墩、固定支座、管道支托和聚乙烯高性能滑动支座的设计情况,对补偿器进行了选型和补偿计算.实践表明:补偿器可以有效地对管道的热伸长进行补偿,管道支座技术可行,造价低,易实现,易维护,可为其他大跨度架空管道的安装提供参考.     

积分模型求解管道两相流压降

采用积分模型计算管道沿程压降,将管道划分成均匀方形网格,每个网格和相邻网格在性质和参数上都不同,通过逐层迭代计算,并利用实测终端压强值进行校正,在误差允许范围内,模拟出管道中的两相流动状态以及各处压强变化情况。考虑了管道流动中流型的变化,即在各个不同区域的不同流型内分别利用公式定量地规范计算出各种流型下的结果,避免了单一流型笼统计算出结果的较大误差。     

滩海埋地管道变形相似试验与抗漂浮数值计算

研究滩海天然气管道的变形规律和抗漂浮问题,可为该方面设计和计算提供参考依据,对保障管道安全运行有着重要意义。设计了滩海埋地天然气管道变形相似试验,模拟了在预定工况下滩海管道的变形过程,并采用有限元软件ANSYS计算了相同工况下的管道与土体的受力变形结果,与试验结果进行了对比,从而提出了一套关于滩海管道抗漂浮计算的有限元计算方法。采用ANSYS对实际工程管道的抗漂浮计算结果表明：在管道模型两端约束区,局部应力集中现象比较严重;远离约束区的管道各截面变形趋于一致,属于平面应变问题;随着管道埋深的减小,受浮力作用段管道的y向位移加速增大。（图13,表3,参12）     

不均匀沉降填海地基埋地管道应力计算

为寻求埋地管道在填海软土地基不均匀沉降工况下的变形规律,以唐山曹妃甸填海地区地质勘察资料为依据,基于固结压缩原理进行了填海地基沉降值的计算及预测,得出了填海软土地基沉降规律,并利用沉降修正系数校正高速公路段地基沉降量。通过对地基相对沉降量进行多组的定量设置,并以此作为管道变形的边界条件,采用等效弹簧模拟埋地管道中管土相互作用,采用有限元计算方法,分别计算了埋地管道在各变形作用下的应力值。结果表明：曹妃甸填海软土地基穿越公路管道在50年运营期间,不会发生断裂。（图6,表2,参15）     

小湾水电站尾水隧洞出口渐变段衬砌工艺特点

小湾水电站尾水隧洞出口渐变段截面由圆形渐变为方形，再由方形渐变为城门洞型，体型复杂、断面较大、衬砌混凝土厚度较大、重量重、支撑体系要求坚固可靠。主要介绍了小湾水电站尾水出口渐变段分层分块、施工方法、施工程序以及模板制作情况，为以后同类工程施工提供一定的经验和借鉴。     

西气东输二线穿越处管道位移分析及解决方案

西气东输三线与西气东输二线管道采用并行敷设方式,在西气东输三线管道施工时,在精伊霍铁路穿越处开挖了西气东输二线管道一侧覆土,西气东输二线管道发生明显的弯曲变形。利用ANSYS软件,模拟计算暴露段管道在内压、温度、土壤压力等综合作用下产生的应力、位移,并对管道进行应力校核。结果表明:施工开挖导致暴露段管道土壤约束不平衡,侧向土压力是导致管道发生位移的主要原因。因而提出了减少位移的解决方案:采用分段开挖、回填暴露段管道另一侧土,释放管道由侧向土压力产生的应力。通过落实该解决方案,消除了管道位移风险,提高了管道安全平稳运行的可靠性。     

集气站内发球筒位移减缓方案比选

集气站内收、发球筒与站外埋地管道通过过渡段相连。当埋地管道的操作温度高于安装温度时,埋地管道发生热膨胀可能使地上管道推挤设备、阀门等而造成破坏或过量变形。为此,以某工程集气站内发球筒和埋地管道为研究对象,利用应力分析软件CAESARⅡ分析埋地管道二次应力对发球筒锚固墩的影响。某集气站发球筒管道改造实践表明:设置45°π形补偿结构、将地面支撑改为滑动支撑能有效减缓发球筒位移,确保管道通球作业顺利进行,保证发球筒正常运行,证明改进方案切实可行。     

大庆原油管道热洗法清蜡技术应用

分析了大庆原油管道的运行状况，针对在役原油管道的清蜡问题,提出 了高温轻柴油热洗法的清蜡处理技术，通过对大庆原油在70℃热柴油在输送温度下管道中混油段的计算，确定了热油冲洗过程中的混油切割方案，实践证明，该清蜡方法效果较好。     

中俄东线黑龙江穿越管道安装设计方案

中俄东线天然气管道黑龙江穿越段采用内径为2.44 m的小断面盾构隧道,安装管道直径为1 422 mm,无法采用在盾构隧道平巷内焊接的常规方法。基于此,设计了针对小断面、长隧道内安装大口径管道的技术方案。该方案在始发井内完成管道组对、焊接、检验及防腐等工作,在接收井内通过牵引设备将管道牵引到接收井一端,实现盾构内管道安装。基于此,研制了适用于工程特殊需要的发送轨道、滚动支座及补偿器等配套设施。数值模拟计算和现场试验结果表明:该管道安装方案可行,可以为小断面、长隧道穿越内安装大口径管道提供可靠的借鉴经验。     

连续地表位移作用下埋地管道应变计算模型

油气长输管道途经多种复杂地质环境,经常面临地质灾害的威胁.针对现有地质灾害段管道地表位移监测数据离散型的特征,提出了一种基于三次样条插值的地表位移三维重构方法,实现了地表位移的连续表示.在此基础上,采用非线性有限元方法,依据非线性土弹簧单元描述管土相互作用,利用Ramberg-Osgood本构模型描述管材力学特性,使用...     

西三线0．8设计系数试验段管道试压问题

结合西三线0．8设计系数试验段的现场高试验压力要求,系统地对管道试压水平与存留缺陷关系、管道试压下的屈服变形判定条件、累积塑性应变量计算以及压力-容积控制方法中的p—V曲线等进行了分析,结果表明：高试验压力可以显著减少管道存留缺陷;管道试验压力和管材实际屈服强度为影响管道屈服的主要影响因素,试压管节的实际屈服强度若低于93％SYMS,则会发生屈服变形,升压至最高试验压力时,管节的累积塑性应变量与其实际强度有关;管道注满水后的含气率和管道中的低强度钢管对p—V曲线的形状影响较大。     

非均匀温差下埋地双层管道过渡段长度的计算

在管道输送介质过程中,由于管内温度和周围环境温度的差别,热量传播不可避免,温差沿管道的分布是变化 的。引入了温度衰减长度概念,在温差沿管道均匀分布时过渡段长度计算方法的基础上。     

LNG管输优化的经济数学模型

LNG是一种多组分混合物,外界环境的漏热会引发诸多问题,影响管输的安全性和经济性。了解漏热状态下LNG蒸发率和压力的变化规律,对LNG管道设计和管理具有重要的理论意义。基于LNG管道输送过程中保温层厚度、LNG气化率、管道壁厚之间的变化规律,采取冷态输送法,通过采用合理的保温层厚度控制LNG的蒸发,从而使管内压力升高,以此推动LNG向前流动,从而优化管输工艺。建立了LNG管输优化的经济数学模型,计算获得系统的最佳气化率以及最佳管壁和保温层厚度,从而优化了管输系统的经济费用。实例计算验证了该模型和计算程序的工程应用价值。     

一种新型投产前管道智能测径检测器

传统的投产前管道测径方法存在检测周期长、人力物力消耗大、可靠性差等问题。为此,研发了一种新型投产前管道智能测径检测器,该设备的机械主体由筒体、皮碗、变形探头臂及里程轮组成,电气主体由记录仪、电池组、标记器及变形传感器组成。投产前管道智能测径检测器主要依靠空压机作为动力源,在不建立背压的管内环境下运行,并需解决不稳定的运行状态造成的检测数据丢失、信号失真等问题。现场实际应用结果表明：该装置能够在较短时间内快速发现、量化和定位站间管道存在的变形,从而大大缩短管道的施工工期,为管道验收提供科学依据。（图3,表1,参8）。     

地震载荷作用下埋地管道强度的简化计算

地震时地震波沿地面传播引起地面位移,地面沿直管轴向位移时使管道产生轴向拉伸应力。对平面弯管,地面沿纵向管位移时对横向管有推压作用,从而在弯管内造成了平面弯矩。忽略惯性力,采用静力分析的方法对直管和弯管分别进行应力分析,并结合计算实例给出了埋地管道强度的简化计算方法。     

青藏公路第一次改建对格拉输油管道的损害

在青藏公路的改建施工中，由于机械化施工管道防腐层处被轧烂，轧落或被铲掉，使管道腐蚀加快，更严重的是曾４次把输油管道推新，造成胞油，起火，被迫停输。开土石方中局部使用炸药爆破，使管道多处严重变形。在埋地管道上取土，造成管道上面的覆土大部分推走，原设计恒温皮坏。管道多处理裸露于地表面，敢温影响，热胀冷，严重变形，已有两处在冬季被冷缩拉断，造成跑油事故。由于管道变形，使清管器难于通过，造成管道阻塞和阻力     

管道动火作业的隔离与扫线

随着时间的推移,输油管道将不同程度地出现防腐层老化现象,造成管道腐蚀穿孔跑油,因此在管道受腐蚀未穿孔之前,必须对管道进行大修,更换受腐蚀严重的管段,在更换管段时,先要对管道进行隔离然后进行扫线,最后进行焊接动火作业,对长输管道干线及站内工艺管道了,扫线和动火步骤进行了综述。     

输油管道系统水击分析与计算

水击是输油管道系统中经常出现的一种不稳定流现象。当管内压力由于水力瞬变而发生急剧变化时，如果其高点未出现因压力低于油品的饱和蒸气压而产生的负压汽化现象，则流动为单相流动，但如果出现负压汽化现象，则处于该点的管段内液体的流动就演变成了气液体两相流动，增大了水击分析的难度。对管内单相流动和含气泡液体两相流动进行了水击分析，认为分析结果可以真实地反映油品在管内流动的规律，并且可以全面用于模拟和分析管道系统的各种工况，确保管道在安全的前提下优化运行。     

天然气管道的屈曲变形模拟

在外荷载作用下,埋地管道的屈曲失效受诸多因素影响,外压、内压、轴向力和弯矩均会使管道产生屈曲,屈曲变形较为复杂。以西660X7．1钢管发生局部非均匀屈曲为例,通过有限元方法开展管道的屈曲失稳研究,分析不同载荷下管体的变形形式,进而判断造成钢管屈曲变形的主要原因：钢管变形处受到较大弯矩作用,而弯矩是斜坡钢管与土壤之间摩擦力不足,管道输气压力循环波动,土壤随气温季节性冻结、融化产生的管道周期性轴向载荷所致。（图9,参6）