西气东输二线管道湿地段稳管措施

天然气长输管道穿越河流和湿地时,为防止管道受浮力、水流等影响,多采用混凝土结构加重稳管的传统施工工艺,以保证长输管道安全运行。管道的稳管措施非常重要,本着安全、经济、环保的设计理念,西气东输二线管道工程(甘肃段)在湿地段采用压重块稳管方式,并与螺旋地锚浮力控制等较为先进的稳管措施做了比较,可供今后的管道设计及施工建设借鉴。     

国外长输管道稳管新技术

长输油气管道穿越河流、沼泽和冻土地带,因受浮力、水流和土壤季节性冻胀的影响,易造成管段上抬、水平推移、悬空和振动,甚至能使管道产生巨大的应力,造成管道破裂。因此,保证长输油气管道长期安全运行,管道的稳定是一个非常重要的问题。针对传统稳管方法存在材料用量大、运输量大、抗冻融能力差的问题,文章介绍了国外近年来研究开发的长输油气管道穿越河流、沼泽和冻土地带的稳管新技术,这些技术有别于传统的方法,较新颖、经济,可供从事管道工程的科研、设计人员参考。     

西气东输二线输气管道在湿地中的敷设

天然气长输管道穿越河流和湿地时,受浮力、水流等影响,易造成管道上抬、水平推移、悬空和振动,甚至管线因产生巨大应力而断裂。因此,要保证天然气长输管道长期安全运行,管线稳管措施非常重要。以西气东输二线输气管道工程湿地敷设为例,阐述了有关稳管措施的设计及施工中需要注意的一些问题,并对处于设计中的西气东输二线管道工程干线东段管道在穿越湿地时的稳管措施提出了建议。     

长输天然气管道在沉管穿越施工中的安全管控分析

对于河面宽、水流湍急、喀斯特地貌突出的长输天然气管道沉管穿越施工,技术和安全管理上的要求更苛刻。为了提高喀斯特地质条件下长输天然气管道沉管穿越施工效果,实现安全平稳沉管穿越,在广西天然气管道工程中结合红水河特有的喀斯特地貌和各种因素对施工各阶段的影响,主要从焊接、漂管、沉管、起重作业、设备人员五个方面,全面细致地分析在喀斯特地貌下大型河流沉管穿越施工的安全管控要点,归纳科学的管理措施建议,为类似地质条件的沉管穿越施工和安全管理工作提供一定的参考。     

在役长输压力管道可靠性分析技术研究——压力管道风险管理理论及其关键技术研究（6）

在讨论压力管道管龄三阶段划分法的基础上,建立了长输管道系统不同阶段可靠性指标的计算模型和计算方法,并依据水桶理论对某一长输管道进行了实际管道可靠度和目标安全可靠度的计算,从而初步建立了在役长输压力管道可靠性分析技术.     

水冲气举法穿越河流

在长输管道施工中,经常会遇到河流穿越工程。对于较深河流,挖土机难以开进河床挖沟,又因地下水位较高,采用顶管法施工,很难防水,采用水冲气举法穿越可收到较理想的效果。     

长输管道河流穿越大开挖施工风险及控制措施

在进行长输管道施工时,应进行河流穿越大开挖工作,只有这样才能保证长输管道施工的连贯性,确保长输管道的作用效果得以彰显。但是在长输管道河流穿越大开挖施工时会受到多方面外在因素的干扰,基于此,应针对长输管道河流穿越大开挖施工风险进行全面分析,并按照分析结果制定合理的控制措施,从而扩展长输管道应用范围。     

油气管道穿越河流的水文计算方法

目前在勘察油气管道时水文计算没有统一的行业标准。油气管道岩土工程勘察的重点在于穿越河流 ,而在穿越河流中水文计算的目的在于推求出符合规范和现场实际情况的设计流量、流速、洪水位以及以此求出沙床一般冲刷净深度 ,为铺设管道提供详细准确的工程地质和水文地质资料。本文依据某大口径油气管道穿越河流水文计算实例 ,给出了洪峰流量、设计流量以及冲刷净深度的计算公式。经对某山区大口径输油气管道 8处河流沟谷冲刷的水文计算结果看出 ,理论计算结果与实际经验值比较吻合 ,说明借鉴铁路和公路有关规范对输油气管道工程河流沟谷的水文计算是完全可行的     

大口径长输管道弯管角度测量计算法

油气长输管道在经过丘陵、冲沟、河流等地形起伏段时,常常会遇到弯管角度的测量和计算问题,而且弯管角度测量及计算的准确与否,直接影响到下一道工序的施工质量。文章分析了弯管角度测量在长输管道施工中的重要性,着重介绍了弯管角度的测量计算方法———同坡法和异坡法,并通过实例说明了该方法的具体应用,强调了实际测量需注意的问题。     

穿越大凌河

一、现场状况及方案的选择欢喜岭兴隆台φ529低压输气管道经过大凌河,需要从河床下面通过。设计要求管道顶埋深为1.5米～2.5米,穿越长度为540米,套管为φ720×8,工作管为φ529×8,总重145吨,并要灌注水泥砂浆及打桩。设计的施工图给出下述资料:河床有20米厚的流砂层,是一条季节性的河流,洪水期流速可达4米/秒,主河道流移不定,河床冲刷严重,并提供了河的两岸土质情况。在设计给出资料的基础上,我有关人员进行了现场勘察,了解到施工期为枯水季节,主河道宽度为50～60米。老河道淤泥及淤砂较多,河道形状如图1。老河道表面湿润并长草,中间凸起,河床表面为细砂;在穿越点下游有已建     

重力自流管路的管径计算

重力自流管路因其无能量消耗,已在许多工厂中获得广泛应用。笔者介绍了一种重力自流管路的设计方法,该法从流体流动的基本理论及实验研究出发,得出了适用于满流和自放空两种状态下重力自流管路管径的计算公式,并提供了计算实例。     

基于腐蚀速率预测的管道安全运行技术研究

腐蚀是造成管道油气泄漏和失效事故的重要因素。腐蚀速率是管道阴极保护效果评价准则,也是制定管道维修计划和内检测周期的依据。我国长输管道已全面、强制实施完整性管理,确定管道腐蚀速率已成为完整性管理的一项重要工作。文中阐述了国内外广泛应用的腐蚀速率计算方法的适用范围和应用条件,包括试验法、NACE经验值、数学分析方法和基于内检测技术的完整性评价法。介绍了应用腐蚀速率在保障管道安全运行和延长管道使用寿命方面的实践案例和应用效果。针对管道管理者选择科学、适用的腐蚀速率计算方法,提出选用原则和使用建议,有助于提升我国管道安全管理水平和腐蚀防护工作规范化。     

洪水对穿河天然气管道载荷影响研究

山地长输气管道常穿越河流,河床冲刷下切会导致穿河管道裸露、悬空,管道的受力状态及载荷分布也相应改变,为了分析这种情况,以某一因河床冲刷下切而裸露出来的穿河输气管道为例,采用Fluent软件分别模拟在进水口来流洪水水面高程与管道等高、超出管道1 m、2 m时洪水在管道上游16 m、下游15m的流动,计算了输气管道外表面的压强分布,并对整个管道进行受力分析。研究结果表明:穿河管道弯矩最大的部位为管道与岸坡接触的部位;弯矩垂直分量约为水平分量的2倍,竖向水荷载是威胁管道安全的主要因素;管壁上的最大最小应力均大于钢管的屈服强度;采用试算法确定工程中采用的L485型管道抵抗洪水荷载所需的最小壁厚为24 mm。这些成果可为山地穿河管道的设计和维护提供参考。     

热油管道中有流型流态改变时最小输量计算

通过分析有流型流态改变的热输原油管道的流动特征，用数学中的组合方法证明管道中有４３种流型流态组合并给出组合图，建立了且二分法计算有流型流态改变管路最小输量的数学模型。采用二分法具有公式简单，对函数性质要求不高，稳定性好等优点。根据所建模型研制的程序系统可完成４３种组合工艺及最小输量计算，具有广泛使用性，为计算有流型流态转变热油管路的最小输量提供了方法，在此基础上，研制出一整套程序系统性并给出了算例     

长输管线气体泄漏率简化计算方法

管道因穿孔或爆裂而导致的泄漏是长输管线风险的主要来源，而气体泄漏率是评估管线风险后果的一项重要参数。通过对现有气体泄漏率计算模型的研究，提出了采用满足管内亚临界流、孔口临界流状态下的相关方程与管道模型相结合的方法来计算不同泄漏孔径下气体的泄漏率。使用该方法不但可以避免判断流型的复杂过程，而且不会面临因出现孔口亚临界流而导致泄漏率的求解不便，是一种简化计算方法。实例分析结果表明，在不同的起始压力下或泄漏发生于距管线起点不同距离处，采用该方法来计算泄漏率是有效可行的。     

西部天然气管网稳态运行优化研究

基于现场报表数据反算校验的西部天然气管网SPS仿真模型,通过不同流量与运行压力级制分类搭建了管网运行方案库。结合深度学习模型对方案库数据进行训练与特征提取,建立了一种新的管网水力计算与压气站配置方法,在保证计算精度的基础上提高了大型天然气管网运行优化计算效率。利用动态规划算法对压气站最优出站压力变量进行选择,管网流量分配原则为系统总能耗最小。所建立的管网稳态运行优化模型同时具备计算的高效性与准确性,基于该优化模型编制了西部天然气管网稳态运行优化软件V1.0,经过现场实测数据验证,模型优化结果可以显著降低管网运行能耗,可为西部天然气管网的运行与调度提供有效参考。     

两相流管线振动分析

对于两相流引起的管线振动,首先必须对管线内流体进行分析。该文给出了流体振动频率的计算方法。即:先用流型图判断流体流型,然后分析各流型中最易引起管线振动的段塞流。若为段塞流,应再进一步分析并计算段塞流的频率。     

液相管道流量与压力对小孔泄漏速率的影响

泄漏速率计算是计算泄漏量、评估泄漏风险的前提和基础,通过搭建液相管道小孔泄漏实验系统,构建不同泄漏场景,研究管道流量、压力对管内液体压力及泄漏速率变化的影响规律,提出了小孔泄漏稳定压力计算方法,有效解决经典计算公式中压力求解问题;通过对泄漏模块仿真模拟,得到了泄漏孔口界面的速度分布情况,并研究了管道流量、压力对速度分布的影响。实验和数值模拟结果表明:泄漏发生后,管道压力下降明显,泄漏稳定压力与初始压力、管道流量呈对数关系,初始压力、管道流量越大,泄漏稳定压力越高,但相较于初始压力,泄漏稳定压力差值减小;管道流量越大,达到泄漏稳定的时间越短,泄漏达到平衡越快;泄漏孔处,面对来流方向壁面附近速度较高,背向来流方向壁面附近有负压、涡旋,且随着管道流量、初始压力的增加,最大泄漏速度增加,但负压范围、程度减小。     

涪陵页岩气田集气干线积液规律研究

涪陵页岩气田集气干线位于山地丘陵地带,地形起伏较大,管内流动复杂,能量损失严重,在低洼处易产生积液,从而增加管线输送阻力,降低输送效率,严重影响管线安全运行。从集气干线积液机理出发,利用Fluent软件对管内气液两相流场进行模拟计算,基于液膜模型假设,建立考虑液膜不均匀分布的临界携液流速计算方法,计算结果与模拟结果吻合,均表现为倾斜角50°左右最难携液。针对管线内气体携液量难以估算的问题,引入遗传算法,以管线计算压差与实际压差误差最小为优化目标,对管段内液体流量进行拟合,在此基础上建立管线积液量计算方法。以涪陵页岩气田某管段为例进行了实例计算,结果表明积液量计算结果与清管结果吻合,积液主要发生在输气量较小、倾斜角较大的A-B段和C-D段。     

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湿天然气输送技术的应用,可使处于海洋、沙漠、戈壁、滩海等恶劣环境下的凝析气田的操作人员和开采费用下降。在实际运行中,湿天然气在输送管道中存在气液两相,因此管道中的流动总是处于慢瞬变流动状态。文章从流体力学的基本规律出发,建立了描述湿天然气管道输送调峰工况下瞬变流的数学模型方程,并对模型方程作了简化处理,设计了具体的计算思路。根据输送边界条件,给出了动态模型方程的数值计算方法、管道离散格式、参数存储