水底穿越管道无地床牺牲阳极保护法

油、气管道在大型河流穿越中,水底穿越管段的阴极保护是个比较困难的课题。本文讨论了无地床牺牲阳极保护技术在水底穿越管段上应用的可行性;重点介绍了环状阳极对外敷连续混凝土层的水底管段的保护技术,和用特殊阳极带对套管内管的保护技术,并结合实例设计计算,分析了其经济效益。     

某河流穿越管道爆裂失效事故分析

针对某长输天然气管道河流穿越管段爆裂失效事故,通过断口形貌、无损检测、化学成分、微观组织、力学性能分析以及有限元模拟计算等方法,进行事故原因分析.结果表明：该管段在穿越施工空管回拖过程中因承受某种集中载荷作用而使管体局部受力发生形变,产生局部屈曲失稳;该失稳管段在输气运行过程中,屈曲形变部位存在明显的应力集中,导致管体外壁形变硬化处的微裂纹扩展并失效.因此,管体失稳至裂纹扩展及防腐层破裂是管体泄漏失效爆裂的主要原因.（表4,图13,参15）     

立管顶部节流法控制海管清管段塞的适应性

将新油气区块通过新建海底管道回接至已建处理设施,采用立管顶部节流法控制新建海底管道清管段塞存在很多限制因素,研究海管立管顶部节流法对提高已有设施的适应性尤为重要。通过OLGA软件动态模拟海管清管作业,对比了顶部节流对清管参数的影响,分析了节流阀开度、清管气体流量对清管段塞缓冲体积的影响规律。结果表明:节流阀开度越小,管道系统憋压越严重,节流阀前后压差及出口立管底部压力越大,清管段塞缓冲体积越小;清管段塞缓冲体积随节流阀等效开度的减小并非线性减小,节流阀需要达到某等效开度及以下才能达到较好效果;延长阀门动作时间可以减缓节流阀开启时造成的海管气塞;清管气体流量越小,清管段塞缓冲体积、节流阀前后压差及出口立管底部压力越小。研究结果为海洋油气混输管道的安全输送、清管作业的顺利完成提供了技术支持。     

天然气管道与原油管道并行敷设的安全间距

随着我国长输油气管道建设里程的不断增长,管道并行敷设的情况日渐增多,合理确定管道的并行敷设间距,不仅可以节约土地资源,而且可以确保管道的运行安全。以中贵天然气管道和兰成原油管道为例,分析了并行敷设管道安全间距的主要影响因素,包括:热油输送管道与常温输气管道间的热传导效应、带压封堵的操作空间、输气管道破裂失效、管道施工与维护等。考虑各种影响因素,结合中贵管道和兰成管道并行敷设段沿线地形特点,确定了3种情况下两条管道并行敷设的间距要求。针对因输气管道失效造成邻近敷设的输油管道的失效概率进行分析,论证了天然气管道与原油管道近距离并行敷设的可行性。     

长输油气管道河沟段水毁危害特征与防护结构

长输油气管道河沟段水毁是危害突出、普遍存在的一类管道地质灾害,以忠武输气管道和兰郑长成品油管道多年的地质灾害调查、水毁防护工程实践为例,对管道河沟段水毁事故进行总结和分类。河沟水流的冲刷侵蚀及河道摆动是管道河沟段水毁的主要动力因素,灾害表现形式可分为漂管危害、悬跨危害、推移危害和撞击危害4类。阐述了各水毁类型的形成条件及危害特征,并以此提出有针对性的工程防护结构。针对各种防护结构提出了简明的结构图及适用条件,以期对管道建设及运营期河沟段安全防护提供参考。     

靖边-延水关管段汛期水毁现象的防治措施

结合西气东输管道靖边-延水关管段汛期水毁的现场实际,分析了汛期间雨水冲沟、落水洞和局部塌陷等现象出现的原因,阐明了由此引起的对管道安全的影响和危害,并提出了相应的预防和防治措施.     

河流穿越段水流冲刷作用下输气管道应力分析

河流穿越段输气管道在不同环境介质作用下易产生弯曲变形,是威胁管道运行安全的重要隐患。对河流穿越段不同环境介质作用下的输气管道进行应力分析,建立漂浮管段静力学分析物理模型,运用ANSYS软件对漂浮管段应力分布进行模拟,得到管道应力与应变分布情况,并讨论管道内压和水流速度对不同管径管道最大应力的影响及其变化规律。研究结果表明:管道内压或水流流速的增加会使管道受到的最大应力增加,且随着管道内压或流速的增大,管道最大应力的增长速度也变快;在流速或管道内压不变的情况下,随着管径的增加,管道受到的最大应力增大。(图9,表2,参20)     

射流清管器结构参数与清管积液运移特性

明确清管器结构参数对射流清管器运行规律及射流效果的影响,对于保障管道流动安全、顺利完成清管作业尤为重要。对某实际天然气凝析液管道进行清管模拟,分析清管器旁通率、摩擦力等结构参数对其运动特性及清管段塞的影响,并研究凝析液和液态水在射流清管过程中运动规律的差异。结果表明:射流清管器平均速度随旁通率的增加呈线性下降趋势,旁通率增加可以显著降低清管段塞量,平缓气量波动;摩擦力对模拟结果具有重要影响,若模拟前清管器摩擦力计算偏小,将导致清管段塞的预测值大幅增加;液态水和天然气凝析液在射流清管过程中的运动特性差异较大,液态水的存在会一定程度上削弱射流清管效果。     

关于采用桥渡一般冲刷计算公式确定穿河管道埋深的探讨

穿越天然河流的管道,在运行中遭到破坏,大多数是因为管道在河床中埋深不够,洪水期被冲刷,裸露悬空,受动水浮力和推力的作用,使管壁产生危险的弯曲应力所造成的。据国外资料统计,由于管道埋深不够,而被水流冲刷悬空导致断管事故次数,大约占穿河管道事故总数的71.7%(未包括管线被冲刷裸露后,因船锚、木筏和冰块等造成的机械损坏)。我国在长江、黄河、嘉陵江上敷设的原油、天然气管道也曾因冲     

山区大落差管道试压方案优化

山区大落差管道试压受试压介质静压差的影响,试压分段琐碎,导致出现大量现场连头,既影响试压效率,又存在管道泄漏风险。以兰成原油管道为例,从环向应力计算、低点应力水平确定、隧道群整体试压和局部壁厚调整等方面进行大落差管道试压方案优化,经优化,康县段管道试压从45段减少至24段,极大地提高了工作效率,减少了“黄金口”数量;分析了钢管订货和穿越公路河流段管道试压等环节的注意事项,以及试压连头和残留空气对试压的影响。     

One-Pass水下管道检测系统在定向钻穿越管段中的优化应用

为保证穿越河流管段的正常运行,需要定期检测管道埋深.针对定向钻穿越大埋深管道检测过程中电磁信号不稳定导致检测结果不准确的问题,通过改变不同埋深穿越管段的电磁信号校准方法,对One-Pass水下管道检测系统进行优化,提高其在定向钻穿越管道检测中的检测精度.结果表明:利用优化后的电磁信号校准数据计算得到的结果与实际情况的符...     

并行天然气管网跨接模式对比

西气东输一线、二线、三线已基本建成投产,未来有可能增设与西气东输二线、三线管道并行敷设的输气管道。在并行敷设的管道间建设跨接管道,使管道之间互联互通,可提高系统可靠性,但同时也会由于建设跨接管道所增加的焊点导致泄漏频率增加。为了分析不同并行管道跨接阀室设置方案对发生断管事故管网的影响,得到跨接设置的最优方案,利用SPS软件建立带有跨接管的输气管道数学模型,对并行管道断管事故工况进行模拟与分析。结果表明:设置双管跨接的管道系统供气可靠性明显高于单管跨接,且两座压气站间设置一座跨接阀室的方案性价比最高。建议站间的中间阀室设置跨接,采用阀前、阀后均设跨接管的设计方案,该方案经济合理,可以有效提高管道事故应急调配能力。(图7,表8,参24)     

中缅天然气管道高陡边坡管段清管安全分析

中缅天然气管道某80°高陡边坡管段在进行清管作业时,清管器极易对管底弯头造成巨大冲击,可能引发天然气泄漏等灾难性后果.利用OLGA软件获得该边坡管段的清管器运行压力、运行速度及持液率等工艺参数,利用ANSYS与CAESARII有限元软件,建立清管过程中的应力与位移模型并进行有限元分析,进而提出安全清管建议.结果 表明:...     

管道穿越段防腐层质量和阴极保护效果评估北大核心

在定向钻穿越段管道回拖过程中会出现防腐层损伤,而穿越段阴极保护电位分布规律与直埋段不同且难以测试,可能存在阴极保护不足,给穿越段管道带来腐蚀风险。对穿越段管道进行防腐层质量和阴极保护效果评估,采用临时阳极地床对两段穿越段管道进行馈电试验,使用电流环进行管中电流测试,结合地表电位、土壤电阻率、阴极极化行为等测试,计算穿越段管道防腐层电导率,评价防腐层质量;估算破损点阴极保护电位,形成穿越段管道防腐层质量和阴极保护有效性评价方法。评估结果表明:两段穿越管段的防腐层评估质量均为优秀,估算了较差一段管段破损点处的阴极保护水平,最正电位为-0.845 VCSE,建议适当提高阴极保护电流或采用100 mV的极化准则。该方法可用于评估在役穿越段管道的防腐层质量,为阴极保护的运维提供建议。(图4,表6,参24)     

广坪河梁式直跨管道工程的空中发送施工

广坪河梁式跨越为兰成原油管道工程与中贵天然气管道工程共用,采用卷扬机牵引预制管道、空中发送的方式完成跨越管道的就位.介绍了该施工技术的特点,探讨了其施工操作要点,包括卷扬机基础的精度控制、卷扬机的操作控制、跨越管段的控制、吊车的选型、保温作业的安全保障.主要工序包括施工准备、脚手架的安装、管道支座的安装、卷扬机的安装、跨越管段的预制、跨越管段的空中发送、补偿段热煨弯管的安装、固定墩的安装、管垫的安装、保温层的安装、试压与干燥.该技术减少了高空作业量,降低了高空作业的不利因素,避免了脚手架平台的重复搭建,最大限度地保障了操作人员安全,降低了施工成本,值得推广应用.     

易凝高粘原油管道凝管失效风险分析

采用事故树方法对易凝高粘原油管道发生凝管失效的各种因素进行了分析,并定量计算了发生失效概率以及发生凝管事故造成的各种经济损失。利用凝管失效风险分析结果,可以有效指导易凝高粘原油管道的安全运行,并为管道的维护与安全性评估提供科学依据。     

穿越管段地面试压验收标准修改意见

以广西南宁至柳州成品油输送管道工程红水河穿越段地面管道压力试验为例,分析了油气管道穿越段等地面试压管段出现的稳压期间压力剧烈波动的现象,指出试验压力受试压介质温度变化的影响非常大,而试压介质的温度变化主要受环境温度的影响。分别推导出地面管道进行纯水压力试验和纯气体压力试验过程中管内温度和压力关系的计算公式,剖析了环境温度变化对试验压力的影响规律。针对现行国家标准中穿越段等地面试压管段验收标准关于压力试验要求和验收标准的规定难于操作的问题,提出了具体的修改意见,并对现行试验方法提出了改进建议。     

长输天然气管道坡面水毁风险敏感因素辨识

为了科学、准确地辨识长输天然气管道坡面水毁风险敏感性因素,为管道水毁灾害的防治提供决策依据,根据长距离输气管道坡面水毁的特点,提出了管道坡面水毁风险敏感因素的辨识方法。通过对坡面水毁灾害特征的分析,将辨识过程分为基础分析、初步分析、详细分析3个阶段。在基础分析阶段,给出了确定待辨识区域的识别准则;在初步分析阶段,给出了资料收集和现场调查的关键内容;在详细分析阶段,建立了管道坡面水毁失效故障树,从而辨识出管道坡面水毁风险敏感因素。研究表明,利用分阶段的辨识方法对长输天然气管道坡面水毁进行风险分析,能够全面、系统地识别显存的和潜在的坡面水毁风险敏感因素。     

西部成品油管道被评价管段内腐蚀直接评估

运用液体石油管道内腐蚀直接评估方法(LP-ICDA)对西部成品油管道被评价管段进行内腐蚀直接评估,包括预评估、间接检测、详细检查及后评估4个步骤。在预评估阶段,收集整理该管段内腐蚀直接评估的相关数据;在间接检测阶段,建立多相流模型,分别预测该管段正常输送期间与停输期间的内腐蚀风险分布,并且考虑运行前期水相状态的影响,综合分析该管段内腐蚀风险位置;通过详细开挖检查,对该管段是否存在内腐蚀进行确认;在后评估阶段,对该管段再评估时间间隔进行分析。评估结果表明:该管段存在内腐蚀,但管道强度未受到显著影响,仍可在允许的安全压力下运行。     

庆铁输油管道螺旋焊缝破裂原因分析

大庆至铁岭输油管道由于焊接缺陷，导致管道发生破裂，严重影响了输油生产。文中详细分析了管道破裂的原因，并对破裂的管段进行了检查，指出造成这次事故的原因主要是螺旋焊缝的内焊缝焊偏，并且在坡口的一侧存在较大尺寸的未熔合区，当工作压力稍大时，有缺陷的焊缝不足以承受工作压力而使管道失效。通过对以上事故原因的分析，对保证输油管道的安全运行有着重要的指导意义。