输气管道一级地区采用0.8设计系数的可行性

介绍了国外输气管道一级地区设计系数应用现状.分析了提高设计系数对天然气管道可靠性的影响,结果表明:尽管提高设计系数会导致管道失效概率和运行风险的提高,但仍在可接受的范围内.统计了西气东输二线用X80钢管性能情况,结果表明我国管材质量已经达到国际先进水平,为一级地区提高管道设计系数提供了前提条件.通过研究提出了0.8设计系数管材关键性能指标及质量控制要求.依托西气东输三线工程,加快开展0.8设计系数示范工程的建设及GB50251-2003《输气管道工程设计规范》的修订工作,为今后天然气管道采用0.8设计系数的全面工程化应用奠定基础.     

温度对0.8设计系数下油气管道强度试压过程的影响

提高管道设计系数给管道试压带来严峻的挑战.针对0.8设计系数管道试压安全性问题,通过数学公式的推导,建立弹塑性范围内油气管道试压过程中压力和管径随温度的变化关系,分析了设计系数和管内气体残存量对管道强度试压的影响,提出0.8设计系数下施工的注意事项,指出0.8设计系数下管道试压试验应严格控制管道温度的升高,防止管道扩径事故的发生.研究结论对0.8设计系数下的管道施工具有重要的指导意义.     

0．8设计系数下天然气管道用焊管关键性能指标

研究了0．8设计系数下天然气管道用焊管满足断裂控制要求的母材和焊缝韧性指标,评估了钢管100％SMYS水压试验的可行性。对于采用0．8设计系数、直径1219mm、设计压力12MPa的天然气管道,为防止钢管启裂,要求焊缝夏比冲击韧性最小平均值为80J;为满足管道止裂要求,要求钢管母材夏比冲击韧性最小平均值为260J。对管径为1219mill的X80钢管批量生产屈服强度数据的统计分析和评估结果表明：X80钢管进行100％SMYS工厂水压试验是可行的,但需要优选板材和钢管性能稳定的供货商,并严格进行水压试验后的钢管几何尺寸检测。（表4,图5,参6）     

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。     

关于输气管道氢致裂纹的研究

输气管道用钢氢致裂纹的研究源于两个方面:输送压力的提高,造成硫化氢的分压P_(H_2S)的提高,使得氢致裂纹问题突出;世界范围内的天然气需求量增加,许多含硫化氢较高的气田正在开发之中,客观上促进了此项研究和抗氢致裂纹钢材研究的开展。认为减少氢致裂纹发生的可能性,应在两个大的方面采取措施:①输送介质脱硫、脱水;避开产生氢致裂纹的输送温度;输送介质的pH值应大于5。②提高管材起裂时最低氢含量C_(th)控制锰Mn和磷P含量,以减少管材偏析。     

我国输气管道应力腐蚀开裂的调查与研究

对我国中西部3条输气管道进行了应力腐蚀调查,调查的内容主要涉及3个方面,即针对老管道有目的性地开挖了21个探坑,进行了土壤环境、防腐层和阴极保护状况以及管道表面情况等一系列调查,分析了老输气管道上没有发生应力腐蚀的原因;通过慢拉伸试验和其它试验,初步评价了3条输气管道在实地土壤环境溶液和模拟土壤环境溶液中的对应力腐蚀的敏感性;分析了西部输气管道的土壤环境条件和运行条件,指出了产生管道外部应力腐蚀开裂的条件因素.研究成果对预防已运营及新建输气管道的外部应力腐蚀具有一定的借鉴作用.     

忠武输气管道山岭隧道研究

以忠武管道工程山岭隧道为例,总结了管道用山岭隧道的特点,说明管道用隧道的选用应根据管道工程的功能要求,结合现场地形地质条件和各线路比选方案,经经济技术综合比选确定。管道用隧道轴线的布置既要考虑管道敷设的要求,又要考虑隧道施工的可行性和安全性要求。     

输气管道模拟状态方程

准确计算流体的属性和热力学模型需要适用的状态方程。综述了目前用于管道模拟的状态方程Soave-Redlich-Kwong(SRK)、Peng-Robinson(PR)和Benedict-Webb-Rubin-Starling(BWRS)的表达式、求解过程与方法及其适用性,认为这三个状态方程的适用性相对较好。对比分析了SRK、PR和BWRS状态方程的特点,提出BWRS状态方程是用于天然气输送管道模拟最合理的状态方程。     

输气管道置换投产工艺的研究与实践

对涩宁兰输气管道涩北—西宁段和西宁—兰州段,分别采用了加隔离器和不加隔离器两种置换工艺方案进行比较分析,指出传统的加隔离器置换工艺存在混气量大、隔离器损耗大的问题,尤其是在高程变化大的山区地段和管道的多弯头、变径处隔离器易被卡住,而不加隔离器置换工艺,具有混气量小,安全便捷的优点。     

输气管道干线末段储气调峰研究

介绍了确定城市天然气调峰量的几种方法,分析了输气管道干线末段储气调峰的原理,结合具体的工程实例,认为输气管道干线末段储气是利用管道本身具有的储气能力,调节平稳供气和不稳定用气之间的矛盾,是一种便捷灵活的方法。     

输气管道总体工艺方案设计"过程模型"研究

在美国管道建设统计资料的基础上,计算得到了材料费用占线路工程投资的比例,回归建立了压气站装机功率与站场投资的关系式,分析归纳了中国石油天然气股份有限公司《建设项目经济评价方法与参数》关于输气管道建设投资及营运成本项目的计算步骤。基于组合优化算法,提出了输气管道设计的“过程模型”。     

干线输气管道优化设计

通过分析输气管道设计参数与管道建设中的经济技术指标之间的关系,根据技术经济学原理,引入现值费用作为管道的经济指标,结合工程实际,提出了含末端储气的输气管道优化数学模型,并采用混合离散变量法进行模型求解.结合我国的天然气管道工程,给出了一个优化算例,计算结果表明,采用该方法可得到一个合理的优化方案,具有实际应用价值.     

干线输气管道的优化设计

通过分析输气管道最优参数与管道建设中综合经济技术指标之间的关系,结合工程实际,提出了一个合理的输气管道工艺设计两级递阶优化模型。使用这种模型方法体系,编制了干线输气管道优化设计软件。该软件可方便、快速的求出各种输气方案下设计变量的最佳设计值,便于进行方案比较。结合我国的天然气管道工程,给出了一个优化计算实例。     

中俄输气管道技术方案研究

根据中俄输气管道工程可行性研究报告中的基础参数,通过对输气工艺的水力计算、X70和X80两种钢级用管壁厚计算以及投资对比分析,提出了未来中俄输气管道项目可采用的输送技术方案,并根据管道建设的需要,提出了当前应积极组织X80级管道钢应用研究的建议。     

管内天然气水合物抑制剂的应用研究

针对输气管道产生水合物问题提出了水合物热力学抑制剂的3个计算公式,其中,由抑制剂冰点下降ΔT计算天然气水合物生成温度的理论公式不受抑制剂种类与浓度的限制,冰点下降较易测定.对某管道使用的甲醇、乙二醇抑制剂进行了试验,结果表明,加入10%的抑制剂即可防止管道内水合物生成.给出了动力学抑制剂VC-713现场的应用实例,应用结果表明,只有将动力学抑制剂与热力学抑制剂结合起来,才能收到良好的抑制效果.     

输气管道优化设计新模型

传统的输气管道优化设计模型设计变量多、约束条件多而且复杂,优化速度慢,优化结果不理想.提出了一种新的模型,该模型具有设计变量少、约束条件少而且简单的特点,提高了优化速度.对优化算法进行了改进,使得优化结果为全局最优解.给出了算例,证明输气管道优化设计新模型十分有效.     

天然气管道设计输气规模研究

天然气管道设计输气规模的确定既要考虑气田资源情况、生产能力,又要考虑天然气利用市场的需求、用户对天然气价格的承受能力、所替代能源的经济性以及国家相关政策的影响等。根据国内外长距离输气管道的建设经验,提出了天然气管道设计输气规模预测研究的内容和方法。依据需求定理,针对不同的天然气管输价格确定不同的管道设计输量,进一步考虑了不同用户用气不均衡性对管道设计输量的影响。     

提高我国输气管道工程设计和试压标准

通过提高我国现行输气管道设计及试压标准,并结合实施高强度水压试验,不仅可以提高管道输量,而且可以提高管道建设的总体水平,使输气管道在一个更加安全和经济的环境下运行.将我国国家标准和美国国家标准的相关条款进行了对比,分析了提高标准后可获得的增输量和通过高强度水压试验可获得比现行标准更多的安全余量,提出了对相关条款的修订建议.     

忠武输气管道桁架梁式跨越设计的改进

通过对忠武输气管道大溪沟跨越桁架梁结构设计方案中的承重弦面、断面形式、截面高度以及钢管壁厚等进行改进,使桁架梁式管桥的受力更加合理,并且结构轻巧实用,施工简单.结合以往工程设计经验和相关理论依据,对桁架梁式管桥的设计提出了采用方钢管连接和组合形式的建议.