复杂天然气管网系统运行期可靠性评价体系

中国天然气管道行业正朝着规模化、网络化方向发展,整个管网系统运行期的输气保障能力受到广泛关注,对其完成输送任务的可靠性进行评价显得尤为重要。为了保障大型天然气管网系统安全、高效运行与管理,对管网系统可靠性指标、系统可靠度计算、单元可靠度计算、可靠性数据及可靠性管理开展了研究。提出了包括可靠性类、维修性类以及健壮性类的3层系统可靠性评价指标体系,建立了基于管道工艺仿真的物理管网系统可靠度分布式阶梯计算模型,能够实现管网/管道/站场系统可靠度的简化、快速计算。将该计算模型在某压气站进行案例试算,按照站场系统→典型结构→基本回路→设备单元的顺序,将管网拓扑结构由上至下拆分为不同层级的可靠性框图,再利用单体设备可靠度由下至上依次计算各层级可靠度,获得该压气站在不同压缩机启停方案下的可靠度。该研究成果为今后持续开展大型天然气管网系统可靠性评价及管理奠定了基础。     

浆体管道系统可靠性预测及其优化分配

浆体管道输送系统的可靠性,关系到生产的安全和整个工程的经济效益,设计中预测输送系统的可靠性关系重大。文中介绍了浆体管道系统可靠性预测的方法,讨论了在给定系统可靠性的要求下,确定各子系统可靠性的优化分配原则与具体步骤,可供设计人员参考。     

求解野战输油管道输送能力的数学模型

野战输油管道的长度因战场的变化而不同，运用流体力学、概率论和组合数学建立了管道平均可达流量在管子可靠性、连接的可靠性、阀门可靠性、泵站可靠性、稳定时间和调节频率等因素影响下随管道长度变化的数学模型。该数学模型计算的结果表明，管道的输送能力随泵机组可靠度的降低和管道长度的增加而减小。该数学模型有助于决策者根据战场情况预知将要敷设的管道可能达到的输送量。     

天然气管道燃驱压缩机组的可靠性

天然气管道燃驱压缩机组具有子系统多、控制系统复杂、故障频率较高、不易维护的特点,燃驱压缩机组失效将直接影响输气管道的可靠性和站场的安全性。建立了可靠度、故障率、平均无故障时间、修复率、平均维修时间等指标的燃驱压缩机组可靠性指标,对西一线、西二线等管道的14个站场36套燃驱压缩机组2012-2014年运行的和停机数据进行可靠性指标计算与分析,给出了机组的可靠度函数。结果表明:当天然气管道燃驱压缩机组投入运行3年后,故障率、平均修复时间及修复率较为稳定,故障发生情况具备较明显的浴盆曲线特征,研究成果可以为机组的安全可靠运行和科学维修提供参考。     

关于浆体的管道输送

浆体的管道输送，因流体力学问题较复杂而不同于气态物质或液态物质的输送，即浆体的流动性，沉积性，磨损性和敷管坡度受限性等特点与常规的油气管道输送工艺明显不同。为此对浆体管道输送的特点和若干技术问题作了详细介绍，包括浆体管道输送技术的主要研究领域及浆体输送的应用研究，同时介绍了我国已建和规划设计中的几条输煤与铁精矿浆输送管道，并展望了我国２１世纪的矿浆与煤浆管道的发展前景。     

浆体管道的加速流

浆体管道输送系统的加速流,会使管道腐蚀加剧。通过分析不同条件下产生加速流的原因,提出各种处理措施,给出了消能设施的设计计算方法,可供设计浆体管道输送系统时参考。     

树枝状输气管网可靠性评估

基于天然气管网可靠度的概念,将图论中的最大流可靠度和基于阈级的单元重要度引入树枝状输气管网系统可靠性的分析,得到了求解输气管网系统可靠性指标——可靠度的数学模型,并将之用于对输气管网系统进行可靠性评估。结合苏里格气田苏10井区集输管网实例,阐述了该方法的具体应用步骤。分析了影响管网系统可靠度的主要因素,指出：管网系统可靠度计算正确与否严重依赖于组成系统各单元可靠度数据的准确性;管网的拓扑结构和管段单元重要度对管网系统可靠度的影响较大,愈是靠近汇点的管段,其单元重要度愈高;基于阈级的单元重要度对管网系统可靠度的反映并不完美,尚须引入其他可靠性指标;在选择气田集输管网方案时,必须综合考虑工艺可行、经济节约和方案可靠等多方面因素。     

基于神经网络的长输管道综合可靠度评估方法

对长输管道可靠性进行评估的传统方法是，将管道结构视为一个串联或并联系统，运用可靠性的理论概念和各种失效概率假设，以故障率的统计资料为计算依据来进行可靠度的计算分析，可靠度也采用故障率等参数来表达。该方法表达方式简单，含义通俗易懂，计算过程简便。然而，该可靠度的结果存在实用性不足的明显缺陷，不便于将其结论直接应用于管道设计、在线检测评估、管道维护等实际工作。为此从6个方面进行了分析，提出了构建综合可靠度的理论设想。运用神经网络的基本原理和模型进行分析建模，并提供了分析思路和步骤。     

一种新的耕耘与田间管理技术

西德试验研究了一种耕耘和田间管理自动化系统。这种系统是由铺设在地下的多孔管道、地面上的空气压缩机、输送装置、能喷射稀泥浆的喷射器和调节器等组成。 多孔管道埋入距地表30厘米之下,向管道输送高压空气时,可以进行松土作业;输送低压空气,可提高土壤的通气性,增加土壤中的氧气,以达到提高作物根部的呼吸和对养分的吸收作用,促进土壤中的微生物活动,加快有机质的分解,从而达到促进农作物生长的目     

基于耦合分析的管道泄漏诊断方法及应用

目前,基于管道与泵机组间耦合状态分析的管道泄漏诊断方法研究较少。在对管道输送设备进行综合监测的基础上,基于负压波原理,提出了一种基于管道与泵机组状态耦合分析的泄漏监测方法,该方法主要包括了基于逻辑推理的管道压力异常捕捉算法、管道相关设备实时状态识别,以及基于耦合状态分析的管道泄漏判别。现场应用结果证明,该方法提高了对管道小泄漏的检测能力,可以有效排除因泵机组状态异常导致的管道泄漏误报警,降低了管道检漏误报警率,提高了监测效率,为保证管道输送系统的稳定性提供了一种新方法和思路。     

低输量输油管道的间歇运行管理

以对于添加降凝剂后还需进行正反输运行的低输量管道，可以采用间歇输油工艺，通过中洛线间歇输送的试验分析，总结了间歇运行的优点和应该注意的问题。间歇歇运行首先要确定停输时间，其次，要控制关键操作，即停输和再启动两个关键环节的操作，尽量减少“冷油”进入管道。     

管道全尺寸气体爆破试验完整性评估技术

中国石油天然气管道建设飞速发展,但高压力、大口径以及X70钢级以上高强钢管材的长期服役状况和极限状态缺乏历史数据,不能准确评估管道运行风险。针对目前国内试验技术的现状,充分借鉴国外管道全尺寸爆破试验场的使用情况,研究了高钢级大口径高压气体管道爆破试验场的功能,分析了试验场针对管道长期服役失效的应用领域,以及各类试验所需要的测试参数。研究结果表明：建立系统的全尺寸爆破试验完整性评估技术手段,对于管道运行安全可靠性以及全生命周期管理是必要的,系统设计管道爆破试验场的参数和功能,可为我国建立管道爆破试验场提供数据支持,必将有利于管道完整性评估技术的发展,提高管道本质安全。     

水力马力能耗指标在管道能耗分析中的应用

在剖析国外管道公司采用的输油管道单位水力马力能耗费用指标的基础上,引入了两个新的油气长输管道能耗评价指标,即单位有用功耗能和单位周转量消耗有用功,并给出了相应的计算方法。采用新指标能够方便地分析生产单耗变化的原因,为进一步节能挖潜指明方向。将新指标与国内原有的管道能耗指标及一些辅助指标相结合,可以较全面地评价油气长输管道的能耗状况。应用该指标对涩宁兰输气管道进行能耗分析,验证了该新指标的合理性和适用性。结果表明:生产单耗较高的原因主要是管存较低,单位周转量消耗有用功较高;单位有用功耗能较低的原因是管存低,节流损失的能量较小,使得能源利用率指标较高。     

不停输原油管道大修对站间运行参数的影响

对防腐层老化管道进行大修时,由于开挖段传热系数增大,必然影响站间的运行参数。为保证输油管道的安全运行,研究了输油管道不停输大修对站间运行参数的影响。根据输油管道防腐层大修开挖后稳定运行时的运行数据,采用分段法计算埋地输油管道在线修复时管道的运行参数。计算结果表明,由于挖开段的传热系数增大,站间温降、压降、散热损失、粘度都随之增大,因此在管道大修开挖时,需要根据开挖长度对管道运行参数和管道结构的影响来确定合理的大修开挖长度,保证管道大修安全进行。     

大型油气管网系统可靠性若干问题探讨

初步探讨了我国现阶段大型复杂油气管网开展系统可靠性管理的目的、意义、对象和方法,提出了一套针对管网前期规划、设计施工、运行管理等阶段实施系统可靠性管理的可行方法论。首先,通过弓I入压力、流量、温度3个变量来表述管网系统在一定范围内的“工作条件”和“功能状态”,提出了可拓展极限状态下的系统可靠性函数计算方法;其次,针对管网油气输送安全和保障市场平稳供应两方面,构建了可靠性函数分布式阶梯计算模型,该模型能够实现系统可靠性统一定量分析和评价。（参9）     

定向钻穿越回拖管道径向变形原因分析

针对庆铁老线嫩江定向钻穿越回拖时管子发生径向变形问题,对管子变形、设计参数和施工过程进行了分析,认为设计选取的管子壁厚偏薄以及施工中可能存在不可预见的外力等因素是造成管子变形的主要原因,指出应根据穿越的深度和地质情况,采取增加管子壁厚、限制回拖的泥浆压力等措施,以确保管道设计的安全可靠。     

趋势分析法在成品油管道调控运行中的应用

在长输管道运行中，对管道的压力、流量、能耗和温度等参数的变化进行连续观察和分析，找出参数变化的趋势，据此进行相应的调节，是确保管道平稳运行的重要环节。论述了管道运行参数的变化幅度、管道运行工况和时间之间的关系，以及趋势分析法的运用原理。指出借助SCADA系统的多种分析工具，可以帮助管道调控人员对管道的运行进行合理的趋势分析。总结出一些特殊工况下管道运行参数所呈现出的变化趋势，可供管道调控人员参考使用。     

大牛地气田管网系统仿真模拟及优化

随着大牛地气田的开发,气井压力逐渐降低,分析气田管网的运行状况,优化存在问题的管道对保证天然气正常输送具有重要意义。采用TGNET软件建立大牛地气田管网系统仿真模型,以单位长度压降为指标对管网运行现状进行分析,针对单位长度压降较大的管道,采用敷设副管的方法进行优化。基于TGNET软件对优化后管网进行模拟,优化后管道的单位长度压降降幅平均值为79．4％,3-阀室2、5—2、21-阀室B管道集气站最低出站压力分别降低0．09MPa、0．21MPa、0．06MPa。结果表明：敷设副管能够降低管道压力损失和集气站出站压力,起到延缓气田增压时机的作用。（图6,表3,参7）     

秦京线输油泵机组的优化组合

介绍了秦京线输油管道概况及输油泵机组的配置情况，指出秦京线技术改造应从改进工艺流程、增强输油泵性能、提高管道水力运行效率等方面着手。结合每台输油泵机组的性能，提出了优化组合的总体原则：①优先选用高效泵；②充分发挥调速设备的作用；③对ＤＫＳ型输油泵采用进口调节阀调节。给出了秦京线输油泵机组优化组合的三种运行方式，对每种运行方式的全线启泵台数、日输油量及单位耗电量等进行了综合分析，同时指出输油量的大小