输油管道清管器受力数值研究

管路清管技术的研究对管线的运行管理具有非常重要的意义, 在分析清管物理模型的基础上, 建立了清管器前段塞流动的特征参数计算模型、动态数学模型以及相应的数值计算方法, 并进行了数值模拟。结果表明, 利用数值模拟方法可以计算清管过程中管线的压力分布, 利用压力分布可以跟踪清管球在管线内的运行状况。     

管道清管器工作时对管道焊缝的影响

针对清管器在工作过程中会出现撞裂或撞断管道焊缝的情况,按照某型皮碗式清管器建立了三维模型,采用有限元分析方法对清管器在清管过程中管道焊缝的应力进行了计算,并重点考虑管道焊缝出现错位时的情况,得到各工况下管道焊缝应力的分布情况.根据计算结果,给出了驱动压力和焊缝错位的最大允许值,可为现场施工时驱动力的调节和控制管道焊缝质量提供参考.     

泄流清管器清蜡模拟计算的研究

利用流体力学的相关理论建立了2种泄流清管器在管道中运行的流场仿真模型。为了探究泄流清管器对清管器前被刮下的蜡屑的吹散作用,建立了泄流孔开在皮碗中间的皮碗式泄流清管器模型。分析了原油在以相对清管器0.8m/s的流速通过不同旁通率的泄流孔时的流场及压力场变化情况。结果表明,旁通率为5%的皮碗型泄流清管器对清管球前堆积物具有较好的吹散和冲稀作用;同时,为了探究泄流清管器对管壁沉积层的冲击和破坏作用,建立了泄流孔为导流槽形式的直板型清管器仿真模型,并计算了射流对管壁沉积层冲击力的大小,约为0.21MPa。     

清管污油量验算及清管器速度对污油量影响研究

在对成品油管道进行清管作业时,清管器的前后会产生一定量的污油,污油量的大小会直接影响管输效益。为了更好地了解污油的下载量,提高效益,利用C FD模拟计算软件、动网格技术对曲阜济宁一段清管作业进行清管污油量模拟计算,绘制出拟合曲线,并拟合出曲线公式,通过实际污油下载量验证了拟合曲线的准确性。进一步分析了清管器运行速度对污油量的影响。该方法可用于预测清管污油量,为成品油管网清管工艺设计和优化运行提供理论依据和参考。     

固定化产絮菌生产生物絮凝剂的研究

为降低发酵成本及实现生物絮凝剂的连续发酵生产,采用吸附法固定化生物絮凝剂产生菌,发酵生产生物絮凝剂.从载体稳定性、生物絮凝剂产量、发酵液絮凝率等方面对比颗粒活性碳、聚氨酯泡沫和菌丝球3种固定化载体性能,并优化了活性碳和菌丝球两种载体的固液比.结果表明:颗粒活性碳、聚氨酯泡沫和菌丝球均可有效固定化产絮菌F+,采用颗粒活性碳和菌丝球两种载体固定化发酵的生物絮凝剂产率高于聚氨酯泡沫载体.载体吸附试验表明:菌丝球载体对于产絮菌F+的24h吸附率高于颗粒活性碳载体;使用菌丝球固定化发酵时,固液比1.0 g/L,发酵时间24h,粗提生物絮凝剂2.234 g/L,比传统分批发酵生物絮凝剂的产量提高14％.摇瓶试验表明,3种载体均可连续使用15次以上.从发酵液絮凝率和成本两方面考虑,确定活性碳和菌丝球两种载体的最适固液比均为1 g/L.     

聚氨酯硬质泡沫阻燃技术研究及趋势

随着聚氨酯硬质泡沫在各个工程领域的广泛应用,其阻燃性能日益受到关注.本文介绍了近期国内外聚氨酯泡沫阻燃研究现状,分析了聚氨酯泡沫阻燃机理和阻燃方法研究趋势,阐释了两种阻燃方法的阻燃效果,通过对聚氨酯分子进行结构改性,同时添加复合阻燃剂,使聚氨酯硬质泡沫氧指数达到国家难燃级标准,展望了聚氨酯泡沫阻燃技术发展方向.     

起伏地区天然气管线清管过程分析研究

研究清管过程中气液两相流流动特征,有助于管线本身及上下游设备的设计和操作。因此,采用多相流瞬态模拟软件OLGA,对起伏地区天然气管线清管过程中气液两相流动规律进行了研究,重点分析了清管过程中的流型、压力、持液率、清管速度、积液量等参数的变化规律。结果表明,由于清管过程中地形起伏较大,气液两相流体出现了分层流、段塞流和环状流等3种流型;管道入口处压力最大,沿程压力逐渐减小,压力波动情况与流体持液量和地形有关;清管器速度总体上波动不大,平均速度为3.5～3.8 m/s;清管过程中出现的最大液塞段长度达到3 851.0 m;持液率不断变化,最大清出液量接近300 m3。研究结果对地形起伏地区天然气管线的清管作业具有一定的实际指导意义。     

蓄热阻燃型保温材料的制备

为了改善聚氨酯硬泡沫的调温能力和阻燃效果,通过在发泡体系中添加相变材料和协效阻燃剂,制得具有相变储能和阻燃功能的聚氨酯硬泡沫.结果表明,聚氨酯硬泡沫的蓄热能力随相变材料含量的增加而增大.在无漏液的条件下,当相变材料与聚氨酯硬泡沫的质量配比为1∶15时,改性聚氨酯硬泡沫的潜热值可以达到29.7 J/g.加入协效阻燃剂后,聚氨酯硬泡沫的氧指数由18提高到30.相变材料的加入可以弥补阻燃剂造成的内部结构缺陷,而阻燃剂的加入可以减缓相变材料造成的力学性能下降,因而改性聚氨酯硬泡沫具有较好的物理化学性能.     

水试压后输气管道的清管过程稳态分析及程序设计

综合分析了长距离大管径的输气管道在水试压后,利用清管球擦除管道内试压水的过程.从稳态的角度出发,分析了清管球在管道内的运行规律,提出了相应的清管数学模型,并编写了稳态模拟分析软件Pigging.根据中国某气田的一条φ558.8 mm×12.7 mm,总长约106 km的输气管道所提供的相关数据进行了模拟计算.计算结果表明:在输气管道进行清管稳态计算时,如果设定管道的通球速度,计算出的管道入口压力和流量参数是时时变化的,这在生产实际中较难控制.建议从更切合生产实际的瞬态角度出发分析清管过程.     

水试压后输气管道的清管过程瞬态分析及程序设计

在所建立的水试压后输气管道的稳态清管模型基础上,从瞬态的角度出发,分析了清管球在管道内的运行规律,提出了相应的清管数学模型.根据数学模型和相应的数值计算方法,研制了水试压后输气管道的瞬态模拟分析软件Pigging.着重介绍了Pigging的流程、总体结构和功能设计.根据中国某气田的一条Ф558.8×12.7,总长约106 km的输气管道所提供的相关数据进行了模拟计算.其结果比较符合生产实际,可为任一输气管道的清管通球运行情况的预测和监测提供理论及计算依据.