输油管道管壁凹陷的安全评价

输油管道在服役过程中,由于相邻公路扩建工程施工,使管道管壁产生大量凹陷,给管道的安全运行带来了事故隐患。基于这种缺陷类型,采用MSC／NASDTRN有限元分析软件和MPC／PRIFIS在役压力容器、管道适用性评价软件对管道安全性进行了计算评估。评估结果表明,在设计工作压力下管道凹陷部位仍有较大的安全裕度,但由于凹陷部位的应力集中,允许存在的临界裂纹型缺陷尺寸很小。为保证管道安全运行,需有效遏制凹陷部位裂纹型缺陷的产生。     

地震灾害对输油管道的影响

地震波影响的区域要比永久性地土移动所发生的区域广，破坏管道系统薄弱部分的可能性大；但是永久性地土移动比地震波产生的后果要严重得多。由地震引起的大规模永久性地土移动，如地表断裂、沙土液化、塌方等对输油管道的损坏最为严重。从管道损伤的角度来评价损坏的原因，对于规定地震危险等级和工程设施的定点都很重要。例举了１９６４年阿拉斯加、１９７１年圣费尔南多、１９７６年危地马拉和１９８７年厄瓜多尔发生的地震对石油     

输油管道泄漏地下水污染风险预警评价方法

输油管道具有里程长、输送介质高危、管道沿线水文地质条件复杂等特点,一旦油品在环境敏感区发生泄漏,将会造成严重的环境污染事件。以某环境高后果区为例,基于Visual-Modflow软件,建立概念模型、水流模型及溶质运移模型,模拟输油管道泄漏情景下石油烃在地下水中的迁移扩散规律,采用改进的内梅罗综合指数评价法对地下水状态进行预警,根据水质变化速率与预警级别之间的关系确定不同井的预警级别。结果表明:采用输油管道泄漏地下水污染风险预警评价,能够有效预警油品泄漏情况,预判输油管道泄漏溢油扩散趋势。     

Smartball自漂流式检漏系统在输油管道的应用

Smartball自漂流式检漏系统由主机、智能球、声音接收器(SBR)及接收器(AGM)组成,工作原理是利用其内部集成的声音传感器收集管道泄漏时产生的低频声波信号,该信号大小与泄漏处的泄漏流速大小成比例。通过内部集成的计时器和速度计测算出的数据,可以确定缺陷的位置,在管道上方放置管道内置的GPS模块的AGM,可有效提高泄漏的定位精度。2009年9月15日,于花格线中灶火-格尔木段进行了Smartball的现场应用,在距Smartball发射端70499m处发现1个泄漏孔,泄漏量为0.5L/min,将探测结果与管道泄漏点的实际位置进行核对,定位误差仅为2m。实践证明,该系统能够有效地对管道中存在的微小泄漏进行检测和定位,具有适应性强、检漏精度高、使用方便、效率高等特点。     

调节阀流量特性对输油管道工况的影响

调节阀是输油管道控制系统的重要组成部分,其流量特性对控制质量影响很大,在对调节阀流量特性分析的基础上,讨论了调节阀在输油过程中的调节性能及流量特性的畸变,结合实例,介绍了调节阀流量特性参数的计算方法,并对因流量特性畸变而影响控制质量的不利于方面给出了具体的解决措施。     

输油管道泄漏河流污染影响评价模型及应用

近年输油管道泄漏事故频发,为更好地处置输油管道泄漏事故对河流污染造成的环境影响,预测输油管道泄漏后油品在河流的溢油进程十分关键。基于河流水体环境特点及河流环境溢流特点,比选出合适的基本控制方程及水动力数学模型,同时选择符合河流特征的溢油扩散、漂移及风化模型,模拟溢油运动与归宿;改进了Fay模型、简化了Navy漂移模型,建立了新的河流溢油环境影响评价模型,开发了河流环境影响评价计算软件,并应用于实际河流水体现场,证实了该模型和软件的适用性。     

秦京输油管道停输再启动安全性评价与建议

目前秦京输油管道处在接近于生产规程规定的最低输量状态下运行,流动安全性问题值得关注。针对缺少定量评价结果的情况,利用原油管道停输再启动凝管概率计算软件,评价了秦京输油管道在当前输量和生产规程规定的允许停输时间下停输再启动的安全性,并提出在不同站间合理分配安全裕量的建议,探讨了基于流动安全性评价结果,分站间进行工艺参数优化配置的可行性。秦京输油管道全线大部分站场在全年大多数月份安全性良好,可以考虑通过降低进站温度或延长允许停输时间等方法合理分配安全裕量,为秦京输油管道在保障流动安全性的前提下实现经济输送提供保证。     

含硫原油对输油管道的腐蚀性

基于对7种不同产地和不同含硫量进口原油的成分分析和腐蚀性评价,在实验室模拟输油管道的腐蚀环境,对16Mn管道钢在7种含硫原油中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:活性硫含量是影响原油腐蚀性最主要的因素;腐蚀性对温度的敏感性与活性硫占总硫的含量有关;温度越高,活性硫含量越大,原油的腐蚀性越强。研究成果对输油管道的腐蚀寿命预测具有指导意义。     

中俄输油管道工程建设对大兴安岭典型森林生态系统的影响

中俄输油管道工程漠河—大庆段贯穿大兴安岭地区及松嫩平原区,施工不可避免地会对森林植被和土壤产生影响。本文以大兴安岭典型的兴安杜鹃—白桦林、越桔—兴安落叶松林和胡枝子—樟子松林为对象,研究中俄输油管道工程建设对森林土壤化学性质、生物量和植物多样性的影响。结果显示: 1)输油管道工程建设对土壤pH值没有显著影响(P＞0.05),但使土壤全磷量减少(P＜0.05),0~10 cm土层全氮量减少(P＜0.05),而10~20 cm和20~30 cm土层全氮量增加,兴安杜鹃—白桦林0~10 cm和10~20 cm土层全钾量减少(P＜0.05),而越桔—兴安落叶松林和胡枝子—樟子松林土壤全钾量基本没有影响(P＞0.05); 2)兴安杜鹃—白桦林中乔木层生物量大幅度下降(P＜0.05),灌木和草本层生物量略有增加,但差异不显著(P＞0.05),越桔—兴安落叶松林和胡枝子—樟子松林中乔木层和灌木层生物量大幅度下降(P＜0.05),而草本层生物量显著增加(P＜0.05); 3)输油管道工程建设对森林乔木和灌木物种多样性的影响大于草本植物,越桔—兴安落叶松林灌木层生物多样性变化较小,另外2个类型森林的乔木和灌木生物多样性均有不同程度的降低;胡枝子—樟子松林草本植物多样性略有升高,而另外2个类型略微降低。研究结果表明,施工破坏土壤导致植被恢复困难;土壤结构较差地点的生态系统在受到破坏后,应该考虑施加更多的人为措施来促进植被恢复,否则可能会对输油管线的安全运营造成危害。      

不同约束值变化对输油管道优化运行的影响

在提出结蜡处理方法的基础上，探讨了管壁结蜡及主要约束条件值变化对输油管道优化运行的影响，同时，又提出了结蜡危险区的概念，分析了管道承压能力与出站节流损失的关系。结果表明，由于结蜡、管道承压、进站压力、末站进站油温及泵特性等约束条件值不同，优化方案也不同。合理确定相关约束条件值对优化结果的实用性、安全性及经济性具有重要意义。在结蜡及管道低承压情况下，末站油温的确定尤应慎重，否则有可能形成末段瓶颈，影响管道的正常运行。     

对我国成品油管道建设的几点思考

我国成品油管道发展迅速并已初具规模,但仍存在管理体制不适应、建设和运营经验不足等问题。对我国成品油管道的主要特点进行了归纳总结：压力等级高、设备先进、自动化水平高、输送油品种类少、管理相对粗放、运行管理高度集中。指出了存在的几个问题：不能准确检测批次界面,检测仪表缺乏校准,混油处理能力不足,规模不合适,工艺流程复杂,界面跟踪误差大,水击保护不恰当。针对管道建设和管理,提出了相应建议：推行“分储分输”模式,配备掺混设施,控制新建管道规模,开发通用界面跟踪技术,开展成品油管道精确化管理技术研究。（图3,参14）     

成品油管道泄漏的环境风险评价

成品油管道一旦发生泄漏事故,将会对沿线河流、居民密集区以及并行管道等产生严重影响。以长庆石化成品油外输管道为例,采用溢油覆盖水面的面积和油膜厚度作为评价指标,对成品油管道泄漏事故对地表水的影响进行定量预测,结果表明:成品油管道大规模泄漏入河时,油膜厚度中度污染,油膜面积较大,将对河流造成较严重的污染。采用事件树法分析了成品油管道事故对与其并行的管道可能造成的影响,事故量化计算结果表明:成品油管道事故导致其并行管道出现泄漏事故的概率为1.1×10-5,出现火灾事故的概率为3.8×10-6。同时提出管道泄漏的风险防范和应急措施,对该类项目环境风险评价有一定的指导作用。     

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。     

成品油管道混油拖尾对切割浓度的影响

成品油顺序输送管道因混油拖尾现象的存在,采用恒浓度切割方案可能造成前行油品无法充分利用质量指标裕量,而输送顺序发生变化时后行油品质量指标无法达标的情况。为此,探讨了混油拖尾现象的形成机理,并以中国石油西部成品油管道为例,分析了成品油顺序输送过程中混油尾的发展规律。基于此,计算给出了西部成品油管道兰州站和兰郑长管道郑州站的混油切割方案,并提出随着油品质量指标及流量等运行参数的变化,应根据油品输送顺序的不同,采用不同的混油浓度切割方案,即混油头切割时后行油品的切割浓度应高于输送顺序相反时混油尾中前行油品的切割浓度。（图2,表3,叁10）     

优化成品油管道设计减少混油量

成品油管道设计优化以往大多集中在对管径、壁厚、泵站数、进出站压力等工艺参数的优选,对影响混油量的因素考虑不多.介绍了顺序输送成品油管道产生混油的影响因素,包括:管内流体沿径向流速分布不均匀,管内流体沿径向、轴向的紊流扩散,站场工艺管道的“死区”“盲肠”等部位滞留油品,管道沿线地形起伏,不同油品的密度差,输油生产过程中的...     

成品油管道开泵方案优化MILP模型

成品油管道运行过程中沿线各泵站开泵方案的优化对于降低成品油管道的运行能耗具有重要作用。以往针对此问题大多采用动态规划及人工智能算法进行求解,具有一定的局限性,很少从整体上建立混合整数线性规划(MILP)模型并将启停泵时长限制问题考虑到所建模型的约束条件中。在此基于已知的批次调度计划,考虑到启停泵时长限制、沿线节点压力约束、过泵流量约束等约束条件,以泵运行费用与启停泵成本总和最小为目标函数,建立MILP数学模型并采用分支定界算法进行求解。以某实际运行成品油管道的输油计划为例,代入成品油管道开泵方案优化模型并进行求解。结果表明:该模型在较大程度上降低了管道的运行能耗,提高了管道的运行稳定性,符合现场操作工艺。(图3,表2,参24)     

成品油管道顺序输送混油模型研究进展

成品油在顺序输送过程中会产生多个混油段,混油量的精确计算对于批次定位和混油切割方案的制定具有重要意义。系统地梳理了目前成品油管道顺序输送混油计算模型,依据其建立方法将其分为经验模型、半理论半经验模型及基于计算流体力学(CFD)理论所建立的模型,对这3类模型的研究现状及局限性进行了分析。最后指出:建立考虑混油拖尾机理的数学模型及开发适用于求解湍流状态下的高维混油模型的快速耦合算法是未来成品油管道混油预测的重要研究方向。(参46)     

局部腐蚀管道的承载能力评估

根据管道在各种外载荷作用下的应力分布情况,结合有关标准,评估了局部腐蚀管道在内压、温度应力及两者联合作用下的承载能力,提出了相应的计算表达式。计算表明,当热流处于稳定状态时,局部腐蚀管道所能承受的内、外壁增温差为最小值。因此,在温度应力作用下,如果排除热冲击效应,只需考虑热流稳定状态,而不必考虑热流未稳定的瞬间状态。     

某成品油管道悬管段安全状态评价

某成品油管道由于洪水冲刷,形成了长约324m的悬管段。从基于应力的传统设计准则出发,对悬管段的受力状态进行评价,结果显示悬管段将会失效,与事实情况不符。从基于应变的设计准则出发,考虑管材的弹塑性变形能力,对悬管段的受力状态进行评价,结果显示悬管段处于安全状态,最大挠度为7.08m,与事实情况基本吻合。进一步对可能影响悬管段应变能力的因素进行分析,结果表明:基于应力的传统设计准则对悬管段的受力状态进行分析是非常保守的,为了充分发挥管材的塑性应变能力,应采用基于应变的设计准则。管材的应变硬化特性,例如屈服强度、抗拉强度、应变硬化指数等,对悬管段承受大应变的能力具有较大影响。     

成品油管道工程经济的评价问题

总结了目前成品油管道工程经济评价存在的3个问题:管道输送损耗指标与实际成品油管输损耗率不一致;只将管道输送运费与建设方提供的现行运输方式下的运费进行对比,缺乏科学性和合理性;盈亏平衡分析、敏感性分析未考虑不确定因素在未来发生变动的概率,而这种概率与项目的风险程度密切相关。结合工程实例对上述问题进行深入分析,指出成品油管道经济评价应真实反映项目的实际预测效益,提出了完善成品油管道项目经济评价的建议。