保温结构热工缺陷对管道散热的影响研究

由于施工质量、外力破损、保温材料性能等多方面原因,管道保温结构存在不同程度的热工缺陷。热工缺陷的存在导致保温结构局部外表面温度过高,散热损失过大,对整条管线热损失有一定影响。而目前所进行的管道保温效果测试与评价工作很少考虑保温结构热工缺陷的影响,导致管线散热损失计算存在一定偏差。本文介绍了管道保温结构热工缺陷位置散热损失测试与计算方法,并提出热工缺陷散热附加系数来衡量热工缺陷对管道散热损失的影响,为今后研究保温结构热工缺陷散热损失提供方法指导。     

拱形管道在供热管线中的使用

本文叙述了在供热管中不常出现的拱形管道在热网管线中的使用。介绍了这绵强度核算和稳定性验算方法以及采用拱形管道的经济性和实用性。     

1000MW直接空冷机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

排汽管道是空冷岛重要的系统和部件,其管线布置方式是否合理,管内压降及蒸汽流量分配均匀性是否满足设计和使用要求,影响到空冷凝汽器的运行效率和冬季的防冻维护,是直接关系到发电机组经济运行和安全的大问题。应用ANSYS、FLUENT等计算流体力学软件(CFD)对某1000MW直接空冷机组排汽管道内的湿蒸汽进行了数值模拟,并对模拟结果进行了简要分析、研究。为直接空冷机组排汽管道的设计选型提供了参考依据,并对直接空冷机组排汽管道的进一步优化设计提供帮助。     

燃气输送管道传热分析及其温度场计算软件开发

本文根据传热学原理，综合分析了钢质燃气管道在多种内、外边界条件下管道受热情况，对管道进行分段传热计算，以此得到沿程管壁以及燃气温度场分布情况，并据此开发了温度场计算软件。利用该软件计算结果，可对现有或新设燃气输配管线热补偿设置提出优化或修正建议，亦可比较在输送不同燃气种类时温度场的分布情况，为设计人员正确设置热补偿装置提供依据。     

基于遗传算法煤粉管道磨损状况在线监测

文中开发了一个基于遗传算法在线监测软件，通过录入煤粉管道易磨部分的厚度，生成由厚度、时间等参数构成的历史数据库；使用遗传算法计算管道厚度随时间变化的趋势曲线；调用MATLAB引擎，绘制该曲线，从而达到对煤粉管道磨损状况的直观监测。计算结果表明，利用遗传算法计算的趋势曲线，达到了较好的精度，并经实践应用。     

小口径管道内壁覆盖层技术在单井集输管道腐蚀治理中的应用

大涝坝凝析气田单井集输管线为低碳钢材质,由于其服役环境介质的强腐蚀特性,造成愈演愈烈的腐蚀问题。经分析,在CO2-Cl--H2O环境下,H2S、CO2、O2是腐蚀剂,H2O是载体,Cl-是催化剂,集输管线表现为蚀坑、台面侵蚀和选择性侵蚀三种基本形式。管道内壁覆盖层技术着眼于材料-环境界面,靠"堵"的方法,隔离材料和环境而起到保护材料的作用,防止内壁发生腐蚀,其关键是选择防腐涂料和涂层内补口。经对比分析,选择无溶剂99.5%固体含量双组分环氧树脂管道防腐涂料,确定采用管道内喷涂机(带内窥镜)+UB保护套作为内涂层补口工艺。每个口涂料总用量为44.45g,每道口用时为0.311min,补口机行走速度为0.8m/min。管道内壁覆盖层技术从根本上解决了小口径内涂层补口和焊接区域涂层防腐性能薄弱问题,为解决小口径集输管道内腐蚀防护提供了技术支撑。     

核电厂厂区辅助蒸汽管道布置方案浅析

核电厂厂区地下管廊、管沟及管网错综复杂,在诸多的厂区管道中辅助蒸汽管道作为热力管道其布置方案应考虑管道补偿要求、厂区总平面各子项布置情况及不同堆型辅助蒸汽管道技术条件,具体布置形式存在一定差异性。在大力发展核电的今天,针对核电厂区辅助蒸汽管道布置方案的探讨,对于核电厂区管线及管廊综合优化具有一定积极意义。     

城市供水系统抗震可靠性分析

基于埋地管道的地震破坏机理,定量评价了单根管线在地震作用下的性能,采用蒙特卡罗法分析了网络的连通性,评价了管网系统的震害连通可靠性,以武汉市主干供水系统的抗震可靠性为例,验证了该方法可行、准确、高效,为进一步研究城市地下管线的抗震设计、优化、改造提供参考.     

火力发电厂管道系统效率研究

文章介绍了电厂管道效率及影响管道效率的各项损失的计算方法。针对相关文献中反平衡管道效率计算过程中的问题,提出了锅炉排污系统效率及损失改进计算方法,并经算例实际检验,证明了提出的计算方法正确性。随后利用改进的反平衡管道效率计算方法对某厂管道系统进行了损失及效率核算,并与管道热损失及热效率进行了对比。发现了方法与热量法计算出的管道总损失和分布均明显不同,管道损失与效率真实表述了管道系统能量损失程度及能量传输效率,同时损失分布为发电企业挖掘管道节能潜力提供了指导方向。     

输水管道瞬态泄漏检测数值方法与试验研究

为分析非稳态摩擦、管壁黏弹性等因素对泄漏的动态影响，首先根据密闭管道瞬态水流能量守恒理论，考虑非稳定摩擦中的动态项和管壁的黏弹性效应，构建水力瞬态管网泄漏数值模型，改进瞬态水流逆分析法(ITA),在山东省许家崖水库灌区开展野外试验，假定泄漏过程呈准正态分布，基于现场水流瞬态试验数据，模拟管线泄漏位置和泄漏量，用ITA方法计算模拟误差。结果表明，当试验管线发生单点泄漏时，模拟计算泄漏位置平均误差为1.44%,最大误差为6.89%,泄漏孔口面积平均误差为3.85%,最大误差为14.77%,当试验管线发生多点泄漏时，计算泄漏位置平均误差为1.31%,最大误差为3.91%;泄漏孔口面积平均误差为1.74%,最大误差为4.35%。研究结果可为供水管网泄漏检测提供理论和技术支持。     

埋地钢质燃气管道完整性评价方法

管道完整性评价是在役管道完整性管理的重要组成部分．检测技术则是完整性评价的重要环节。本文提出了采用外腐蚀直接评价方法进行管道外覆盖层检测及完整性评价的方法和步骤，并对各种检测方法的特点及选用原则进行了探讨，上述方法可以用于埋地钢质燃气管道的综合检测及完整性评价。     

Pipeline politics—A study of India′s proposed cross border gas projects

India′s energy situation is characterized by increasing energy demand, high fossil fuel dependency, large import shares, and significant portion of population deprived of modern energy services. At this juncture, natural gas, being the cleanest fossil fuel with high efficiency and cost effectiveness, is expected to play an important role. India, with only 0.6% of proven world reserves, is not endowed with adequate natural gas domestically. Nevertheless, there are gas reserves in neighbouring regions which gives rise to the prospects of three cross border gas pipeline projects, namely, Iran–Pakistan–India, Turkmenistan–Afghanistan–Pakistan–India, and Myanmar–Bangladesh–India. This study is a political analysis of these pipeline projects. First, it provides justification on use of natural gas and promotion of cross border energy trade. Then it examines these three pipeline projects and analyses the security concerns, role of different actors, their positions, shifting goals, and strategies. The study develops scenarios on the basis of changing circumstances and discusses some of the pertinent issues like technology options for underground/underwater pipelines and role of private players. It also explores impact of India′s broader foreign relations and role of SAARC on the future of pipelines and proposes energy induced mutually assured protection (MAP) as a concept for regional security.     

某水电站地下输水管道整体结构内力分析

为分析水电站地下输水管道整体结构在土压力、温度、地震等多荷载复杂环境下内力的变化情况,采用ANSYS实体单元模拟了输水管道整体结构,运用五点法提取了相应内力,绘制了结构内力包络图,并进行了配筋设计及裂缝校核,进而综合分析了温度荷载、地震荷载及管道横截面形式等因素对管道整体结构内力的影响。研究结果对地下输水管道设计与施工具有一定的参考价值和指导意义。     

An MILP model for the reformation of natural gas pipeline networks with hydrogen injection

A mixed integer linear programming (MILP) model is proposed for the reformation of natural gas pipelines. The model is based on the topology of existing pipelines, the load and pressure at each node and the design factors of the region and minimizes the annual substitution depreciation cost of pipelines, the annual construction depreciation cost of compressor stations and the operating cost of existing compressor stations. Considering the nonlinear pressure drop equations, the model is linearized by a piecewise method and solved by the Gurobi optimizer. Two cases of natural gas pipeline networks with hydrogen injection are presented. Several adjustments are applied to the original natural gas pipeline network to ensure that our design scheme can satisfy the safety and economic requirements of gas transportation. Thus, this work is likely to serve as a decision-support tool for the reformation of pipeline networks with hydrogen injection.     

加拿大石油出口市场和管线新动向

加拿大油砂产量快速增长,而相应的管输能力没有成长起来,2011～2012年加拿大原油大幅折价,给政府和石油生产商带来严重损失。未来加拿大西部油砂产量要实现进一步增加,必须加快加拿大石油出口管线的建设,突破原有市场格局,利用扩/新建的管线将其导向新市场,以便增加收益。文章分析了已公布的管道项目,认为加拿大国内自西向东的输油管线最有可能率先完工;通往西海岸的管线中,扩建的管线项目遇到的阻力小;南下至美国的管线前途未定。管线项目推进过程中,原住民问题、环境问题、省际协调问题是必须协调好的关键问题。     

加快管道建设是促进天然气消费的重要途径

管道运输作为天然气最主要的运输方式,在天然气的发展中起十分重要的作用。管道建设带动了天然气消费快速上升,管道运输使天然气消费区域扩大,使用气结构更趋合理。因此,大力发展天然气,管道运输必须先行。     

高桥石化炼厂8.0MPa氢气管网改造优化与应用

通过对高桥炼厂现有重整氢、制氢氢和膜分离氢三种产氢装置产氢量和氢纯度的分析,对柴油加氢、蜡油加氢等三套加氢装置用氢氢源、氢纯度、氢压力及新氢增压机能力的分析,说明三套加氢装置用氢来源基本相同(为重整氢和制氢氢),氢纯度一致(为92%~93%),装置系统压力一致(为7.2MPa),且新氢增压机有余量。据此提出,在炼厂相同压力等级的三套加氢装置之间,建立一套8.0MPa氢气管网。具体做法:将装置新氢增压机出口原新氢管线上接出新增管线并相互连通,根据氢气平衡和节能最大化原则,停用某套装置的一台新氢增压机,节约电耗,同时减少了泄漏耗氢。新氢管网投用与否,受装置处理量和产品质量平衡的制约,新氢管网投用不影响原生产装置操作及其产品质量。日常生产数据表明,优化后的氢气管网运行稳定,操作简单,年创效益450万元。     

蒸汽管网模拟优化技术应用

洛阳分公司蒸汽管网包括10MPa、3．5MPa、1.0MPa和0．3MPa共4个等级．其中3．5MPa和1．0MPa蒸汽管网是主要管网。两套管网均存在供汽结构不合理,管段散热损失大,管网保温材料老化及破损严重,管段外表面温发较高（在50℃以上,局部管段超过80℃）等问题。为此．根据3．5MPa和1．0MPa蒸汽管网平衡数据．作出流量平衡表．利用蒸汽管网模拟分析软件（SNAMER）建立蒸汽管网模型并进行离线模拟分析。根据模拟分析结果,提出增设一条蒸汽跨线,以提高1号汽轮机发电机入口压力和汽轮机输出功率;将热电站至化纤装置3．5MPa蒸汽母管管径改为DN500,以减少压降;将部分管线保温材料改为硅酸铝镁纤维,保护层材质改为镀锌铝皮．以减少散热损火。模拟结果显示,实施上述措施后,1号汽轮机发电机入口压力约提高0．3MPa,在耗汽量不变的情况下,输出功率可提高3％：3．5MPa年1．0MPa蒸汽管网总散热损失将分别下降24％和31％;若对部分管线进行改造,每年将节约费用500万元。     

利用ANSYS分析煤矿开采中长输管道的受力

煤矿采空区长输管道沉降是影响管道安全运行的主要因素,为量化沉降对管道受力情况的影响,一般采用去除管道表面防腐层、安装应力贴片的方式监测管道受力情况,该方法对管道防腐层有一定的破坏。采用力学有限元模拟分析软件ANSYS对采空区管道的沉降进行受力分析,计算出管道的受力情况,有效减轻了管道防腐层的破坏,为管道长期运行提供了保障。运用软件模拟管道受力的方法为今后制订和选取最优抬管方案提供了一种思路,为管道保护及管道抬升提供一定的参考。     

Numerical Simulation on the Dispersion of Natural Gas Releases from a Buried Pipeline

Pipeline is a major way for natural gas transportation. Accidental gas release from a pipeline might lead to great economic losses and casualties. Therefore, it is important to investigate the dispersion characteristics of natural gas release from pipelines. Most previous studies on accidental natural gas release from pipelines mainly focused on bare pipelines and adopted simplified 2D models. This paper first established dispersion models of natural gas release from buried pipelines with high and low pressure, respectively. The numerical methods were validated by Trial 26 of the Thorney Island field experiment and the dispersion model was found to be reasonable and reliable. Then, comparative study between 2D and 3D dispersion model of released natural gas was carried out, which proved that 3D model had superiority upon the 2D model. Then the 3D model was employed to simulate dispersion process of released natural gas by changing pipeline pressure, orifice diameter, wind speed, and soil properties. Finally, the effect of leakage conditions on consequence distance was analyzed. The numerical results could provide technical supports for the design of emergency disposal equipments and urgent pipeline repairs.