定向钻穿越管道外涂层应用现状与发展趋势

对目前国内外用于水平定向钻穿越(Horizontal Directional Drilling,HDD)的单层熔结环氧粉末、双层熔结环氧粉末、熔结环氧粉末十聚氨酯面层、环氧涂层十环氧聚合混凝土面层、多层粉末涂层、聚乙烯防腐层的应用现状进行了分析.指出国外的定向钻穿越管道多数采用双层环氧,而国内定向钻穿越管道基本采用3LPE,结构比较单一.随着管道建设项目的增多和路由的限制,越来越多的管道将采用HDD技术进行施工,多层粉末涂层、熔结环氧粉末十聚氨酯面层、环氧涂层十环氧聚合混凝土面层将成为未来涂层的发展趋势,选择合理的涂层可在减少涂层损伤的同时保持较高的经济性.     

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。     

埋地钢质管道补口材料的失效分析

通过案例分析和研究调查，提出埋地管道补口材料的早期失效是影响管道外防腐层完整性的主要形式。对管道外防腐层补口材料失效的原因进行了分析，指出补口材料施工工艺复杂、现场施工难度高导致了补口材料失效。根据各种防腐涂料的不同性能和应用条件，提出了管道补口材料的选用应注意的问题。     

埋地管道防腐层局部剥离失效原因分析

通过分析发现埋地长输管道防腐层局部剥离的主要原因是防腐层老化，阴极剥离和防腐层施工质量及性能差，指出了防腐层局部剥离对阴极保护电流的屏蔽和应力腐蚀的危害，有针对性地在管道设计选材，阴极保护等方面提出了相应的改进措施。     

管道防腐层大修案例分析及大修选段原则

通过案例分析并结合现场经验,制定了管道防腐层大修选段的系列原则,即管道防腐层外观的完整与否并不能作为防腐层技术状况的判定依据。在回填土壤的应力作用下,管道在3∶00~9∶00时钟位置的石油沥青防腐层容易出现剥离并屏蔽阴极保护,导致管体腐蚀。中等精度的漏磁检测器所给出的管道内检测结果作为管道防腐层选段大修的依据具有较高的置信度。     

埋地管道三层PE生产过程中的质量控制

三层PE防腐层由环氧粉末、共聚物胶粘剂、聚乙烯组成，具有耐腐蚀和抗阴极剥离的特性。为保证防腐层的质量，必须严格控制每一道生产工序，包括原材料检验和适用性试验，检验防腐材料之间的匹配性，以确定涂敷工艺参数。同时，要进行钢管检验和涂敷检验，每项检测内容必须符合技术指标要求。     

河流穿越管道小孔泄漏数值模拟

针对河流穿越管道泄漏后油品在水中的迁移扩散问题,采用计算流体力学中的有限体积法,选取标准K-ε湍流模型,建立河流穿越管道小孔泄漏的数值仿真模型。模拟了柴油在水域中的迁移扩散过程,并分析比较不同泄漏孔径、泄漏速度和水流速度条件下的油品体积分数和扩散范围。研究结果表明：泄漏速度、泄漏孔径和水流速度不仅直接影响油品在水中的扩散轨迹及迁移方式,而且会改变油品在水中的体积分数和扩散范围,该研究可为建立河流穿越管道漏油应急预报系统提供理论畚考。（图10,表1,参10）     

强渗水大型河流管道开挖穿越降水系统的构建

在强渗水大型河流管道大开挖穿越施工中,降水控水是确保安全顺利施工的关键。以水源地沙河大开挖穿越工程为例,科学、合理地构建了一种改进的降水系统,其主要由发电系统、电气控制系统、水泵组系统及附件系统组成。发电系统采用冗余硬件配置,利用N模冗余系统模型构建,提高了降水系统的可靠度;电气控制系统中的自耦降压启动方式,可以通过分阶段启动降低电机的启动电压,进而减小启动电流;水泵组系统及附件系统可以有效辅助大型深水位的降水。该降水系统应用于西气东输二线水源地沙河大开挖穿越工程,取得了良好的降水效果,可为其他大型类似工程降水系统的构建提供参考。     

管道穿越江底隧道安全风险识别与施工管理

某管道穿越江底隧道工程,具有双管同时敷设、江底隧道两侧为斜坡式、隧道底板湿滑、隧道中多处冒水等特点。对江底隧道穿越过程中管道管径大、吨位大、施工作业面狭窄、两斜向地面坡度大、隧道内通风不良、照明困难等安全风险因素进行识别,分别提出相应的解决措施。明确了管道安装进入江底隧道受限空间过程应采取的安全技术交底、临时安全用电、隧道内吊装作业、实施应急演练等监督管理要点。     

水下穿越管道可变荷载的统计分析

基于水下穿越管道所受可变荷载的随机性,采用平稳二项随机过程作为可变荷载的概率模型,并利用该模型的基本特性,得出了设计基准期内可变荷载最大值的概率分布函数ＦＭ（ｘ）与任意时点概率分布函数Ｆ（ｘ）之间的实用关系式。对于裸露悬空水下穿越管道承受的动水荷载,采用相关模型理论计算管道的动力响应幅值,进而求出管道所受的动应力,最后根据水下穿越管道服役期内的荷载状况将其划分为空管状态、正常运行状态、裸露悬空状态     

基于漏磁内检测的管道补口失效识别与判定方法

管道补口一旦发生失效,腐蚀介质自破损处渗入,将会严重影响管道完整性。基于漏磁内检测原理和管道补口失效形式,提出了补口防腐失效的识别与判定流程:通过分析管道补口结构特点、失效形式、可能产生腐蚀缺陷的位置与形貌特征,明确管道补口失效导致外腐蚀特征及其与漏磁内检测信号特征之间的对应关系,从而识别可能已经失效的管道补口。通过对多条管道的开挖验证,得出采用漏磁内检测技术识别与判定补口失效准确率,并验证了该方法的准确性,为基于漏磁内检测的补口失效识别与判定技术的工业化应用奠定了基础。(图7,表1,参20)     

天然气管道内涂层失效因素及安全评价

为了提高天然气管道内涂层安全评价的科学性和合理性,通过开展内涂层性能实验研究,并结合天然气管道内涂层实际服役调查情况,利用鱼骨图分析了影响内涂层安全性的因素,建立了天然气管道内涂层评价指标体系,提出基于模糊层次分析法的天然气管道内涂层安全评价方法,并使用该方法对某临海天然气管道内涂层进行安全评价,结果表明:利用新指标体系的模糊层次分析法,能够有效评价天然气管道内涂层的安全现状,可以解决内涂层评价的复杂性、不确定性及多层次性难题,为天然气管道内涂层的安全评价提供了更加科学的思路。     

装配式输油管道悬索跨越结构的分析计算

装配式输油管道悬索跨越结构的铺设目的在于保证输油管道能够跨越复杂的地质障碍.常规跨越结构是将管道铺设于成桥上,所研究的跨越结构采用的跨越方法不用建立成桥,只需将装配式管道通过吊杆悬挂于几条平行的承载索上.通过研究120m跨度的悬索结构,计算出装配式管道的管接头处可允许的最大折角,讨论了两岸高度差对管接头转角的影响,得到该结构实施的两岸最大允许高差.该结构作为临时性管道桥,具有可快速铺设、方便拆装、运输便捷,以及能够满足跨河与跨峡谷机动输油需求的特点,可为输油管道的跨越施工提供参考.（表4,图6,参10）     

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）     

含缺陷海底管道横向屈曲行为的数值模拟

海底管道在制造、敷设及运行过程中不可避免地会产生局部或整体初始几何缺陷。为了研究海床表面敷设的含缺陷管道横向屈曲行为,建立了含5种初始几何缺陷管道的横向热屈曲非线性数值计算模型,并验证了有限元模型的准确性,重点分析了缺陷类型、不直度对管道横向屈曲行为的影响。结果表明:横向屈曲变形是海底管道安全运行的一个重要威胁,不直度越大,临界温升越小,管道越容易发生横向热屈曲;在不直度相同的条件下,管道初始几何缺陷中心处曲率绝对值越小,抗横向热屈曲能力越强。基于无量纲分析法,提出了适用于含多种通用的初始几何缺陷海底管道的临界温升计算一般表达式,以期为海底管道抗热屈曲工程设计提供参考。(图10,表1,参23)     

植物根系对管道防腐层的影响及对策

深根植物根系对管道防腐层的影响历来是管道行业十分关注的问题,当前管道上方植物禁种和清除带来的经济损失和社会矛盾较大.根据不同管道防腐层的结构特点及性能测试结果,分析了管道防腐层因植物根系破坏失效的原因,指出植物根系对管道防腐层的损伤仅限于石油沥青管道防腐层,而3PE等管道防腐层具有耐植物根系破坏的结构、性能特点,并从防腐层类型、植物种类、自然环境等方面对管道上方种植植物的种类及《管道保护法》的使用提出建议,供相关部门参考.（表1,参4）