海底管道清管用新型水下发球装置研究

针对传统海底管道清管成本高和停输问题,设计了一种适合单海管清管的发球装置。该装置通过水下发出清管器,经过需要清洗的海底管道和立管,回到平台上的收球筒中。发球装置主要由快开盲板、发球单元以及连接单元3部份组成,其驱动液是来自采油树的甲醇。介绍了发球装置清管工艺流程以及每一部分的工作流程,并通过有限元法,对发球装置的关键零部件进行了强度校核。该装置可以解决单海管清管问题,对于完成海底管道清管作业,推动国内水下清管技术的发展,有一定的指导作用。     

管道工厂化预制在连续重整装置的应用

对于大型石油化工装置,传统的管道施工方式存在现场施工技术难度大、施工质量不易保证及施工工期长等缺点。管道工厂化预制可以有效提高管道施工质量,缩短管道施工工期,减少高空作业风险。通过某连续重整装置大口径反应油气管道工厂化预制的实例,展示了管道工厂化预制的优势。通过工厂化预制,将393 m DN900铬钼合金钢管道分56个管段预制交货;预制对接环焊缝一次合格率97%;全部管段工厂化预制在45 d内完成;现场切割、焊接、检验、热处理等施工量减少近70%。最后阐述了管道工厂化预制在实施过程中应注意的问题,并强调需进一步完善相关设计、施工、验收标准,使石油化工装置管道工厂化预制规范化。     

近收发球筒封堵技术及管道维修工艺设计

近收发球筒封堵是对靠近收发球筒的一段管段或者阀类控件进行维修时使用的一种管道封堵技术。介绍了近收发球筒封堵器可进行的3种封堵作业:收发球筒阀门更换与维护作业,废弃分支管线作业和管线阀门维修与更换作业,并设计了相应的管道维修工艺。相对于传统的封堵技术,近收发球筒封堵技术具有操作方便、易于实施、设备简单等优点。     

冀东南堡1-29海底集输管道的施工

冀东南堡1-29井组海上集输工程应用铺管船成功地完成了海底管道的铺设和直管段与弯管段的连接。文章介绍了该管道工程的概况、施工程序、铺管船作业线工位、施工方法及工程焊接质量保证等,提供的经验可供类似管道铺设工程参考。     

天然气管道清管器收发球筒的应用与优化

本文主要介绍有关天然气管道进行清管的相关工艺,以及对于清管器的工作原理、相关结构和功能、其顺利通过各段输气管的条件进行了介绍和分析。清管器进行工作的原理是气压原理,其工作中关键的设备是收、发球筒,而一般清管器收发球筒由鞍式支座、大小筒体等装置共同组成。对于收、发球筒,因为其构造的复杂性,在进行制造以及应用中对其有较高的要求。为了实现对于输气管管道清洗的高效率执行,文本还对快开盲板结构以及收发球筒等一系列装置的设计都进行了简单的阐述,并对其安装以及后续的使用中诸如快开盲板安全使用等相关操作进行了说明。     

海洋注水管道补偿器的研制与应用

胜利岛油田2000－07开始注水，注水流程采用钢质单层管结构管材硬连接，无柔性管段或补偿装置，在恶劣海况和高频次的强外力作用下，易 发生应力集中，造成注水流程疲劳破裂，扯断，为此，专门开发研制了海上注水管道补偿器，并获得了阶段性成功试用。现文从给定的设计条件入手，介绍了注水管道补偿器的开发研制过程，工艺结构与工作原理，以及在CB22B平台的试用和改进情况，并对存在的问题和下步应用提出部分工作建议。     

港西油田气脉冲清洗技术应用实践

由于注水管道输送介质矿化度高,管道内壁钙镁离子结垢、注水压损大、回注水二次污染严重,注水管道腐蚀加剧,制约了注水稳定性,为此开展了注水管网清洗除垢技术研究。通过化学和物理两种清垢方式对比,确定使用气脉冲清洗技术对注水管网进行清洗,并制定出合理的施工方案。该技术在清洗过程中不添加化学药剂,清洗介质为水和压缩气,不会发生管道卡堵,且不存在化学污染和安全风险,对注水管道不会造成伤害,除垢率可达85%以上。该技术在港西油田注水管网进行应用并获得成功,管线清洗后,注水系统单耗由5.38 kWh/m~3降至5.1 kWh/m~3,系统效率提高了2.5%;干线所带水井井口水质含油浓度由清洗前的86 mg/L降到清洗后28 mg/L,回注水二次污染问题得到改善,提高了三级水质达标率。     

滩海油田海底管道悬空治理

以埕岛油田CB251C-CB251D海底注水管道泄漏事故为例,分析了海底管道泄漏的原因。经过比选提出了水下支撑法。其主要作用是减少管段的悬空长度,避免管道在水流作用下出现共振;推出了管道临界悬跨长度的计算公式,并对支撑桩的位置进行了分析。     

工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施

炼油装置在检修中，有大量的工业管道需要更新或改造。焊接是工业管道施工中的关键过程，焊接过程的质量控制对保证工业管道工程的质量具有重要作用。本文论述了焊接过程的全员、全过程质量控制方法，通过严格监控焊接过程，保证每一工序的质量，从而保证装置长周期安全运行。     

在发展中国家修复腐蚀减薄的输油管线

本文介绍了发展中国对一条严重腐蚀的管线在不停输状态下进行的修复工程。工程包括更换管段，在严重减薄的管壁处焊接外加强套管，整个外防腐层和改善阴极保护系统。详细分析了在运行管道上安全进行焊接操作的风险，介绍了实施施工时遇到的困难及解决方法。     

水网地区大直径长输管道自动焊施工适应性研究

针对水网地区大直径长输管道施工过程中存在的设备行走困难、施工带承载力差、焊接质量不稳定等问题,从线路优化、设备改造、施工带改造、机组配置优化等方面进行了管道自动焊施工的适应性研究,并从施工方案和工艺规程制定、焊接前准备以及焊接过程控制等方面提出了针对性的焊接质量控制措施。优化后的管道自动焊施工技术经过项目施工验证,不仅降低了水网地区管道施工难度,提升了施工效率,而且充分发挥了全自动焊接技术高效、高质量和高稳定性的特点,证明了全自动焊在水网地区大直径长输管道施工中的可行性,为自动焊技术在水网地区管道施工中的推广提供了依据。     

GDJR系列管道电磁感应加热设备

管道施工焊接前管口预热长期沿用传统的液化气火焰加热方式,升温效率低,加热温度不均匀,受气候条件影响大,与现代大规模工业化管道施工极不匹配。中国石油天然气管道局第三工程分公司针对我国管道建设优质高效施工的要求,开发研制了GDJR系列管道电磁感应加热设备。该设备采用电磁感应涡流发热原理对管口预热,由中频加热电源和电磁感应加热器组成,可用于油气钢管道焊前预热、焊后保温、防腐补口预热等。设备额定功率为50kW,额定工作频率为15~20kHz,升温速度为35~50℃/min,具有体积小、重量轻、升温速度快、操作方便、安全可靠等特点。目前已在国内多条油气管道工程中批量应用,实现了国产化,大幅提高了管道施工预热工效,为工程施工降本增效提供了技术支持。     

长输管道全位置激光-电弧复合焊应用技术研究

为了提升油气管道的建设效率,将高效的焊接技术应用于管道环焊缝焊接中,提出采用激光-电弧复合焊根焊的单面焊双面成形的焊接方法。先后开展了X70/X80钢管的激光-电弧复合焊接设备和工艺研究。研究表明,激光-电弧复合焊在管线钢焊接上具有可靠性和适用性,随着大功率激光器的工业化应用,激光-电弧复合焊在管线钢焊接方面的应用具有非常好的前景。最后从技术和经济性方面提出了激光-电弧复合焊技术在工业化应用中需要解决的问题。     

中俄东线X80钢级Φ1 422 mm管道工程设计关键技术应用

为了进一步提升国内油气输送管道建设水平,总结了中俄东线干线北段（黑河—长岭段）X80钢级Φ1 422 mm管道建设前期的一系列技术攻关以及在工程的设计、材料和施工等方面取得的技术突破和科研成果,包括管道的安全可靠性、管道敷设、高后果区识别及评价、管材和环焊缝的断裂韧性、自动焊应用及无损检测、管道下沟等九个方面的技术应用情况,为今后国内大直径管道设计及施工提供借鉴和指导。     

管道环焊缝半自动焊与自动焊技术对比分析

近年来我国的管道环焊缝焊接越来越多地使用了以半自动焊和自动焊为主的焊接工艺。从焊接原理、焊接材料、焊接设备、焊接坡口、管口组对、焊接施工以及施工组织、焊接质量控制、经济效益等几个方面总结分析了半自动焊工艺和自动焊工艺的适用性及其优缺点。并指出。随着管道建设用管线钢管强度等级的不断提高,以及管道建设长度、钢管强度等级、管径和壁厚的不断增大．为了环焊缝焊接的高质量和高效率,未来的管道建设将会越来越多地使用熔化极气保护自动焊技术。     

钢质管道的非焊接连接方式

介绍了钢质管道的非焊连接方式。指出传统管道焊接连接时,内表面接头处防腐质量难以保证,有必要开发其他的管道连接方式。介绍了Zap-Lok~接头、Haelok接头、适应内衬HDPE管集成了电熔连接内衬层的机械压接接头。Zap-Lok~接头曾有保持管道内表面防腐层完好应用的大量业绩;电熔连接内衬层的机械压接接头,专门为内衬HDPE管的钢管设计,且通过了加拿大油气管道系统CSA Z662-11标准的验证试验。此两种连接方式能有效解决油田集输管道内腐蚀问题,具有广阔推广前景。     

长输天然气管道焊口带磁的产生原因及消磁方法

在天然气长输管道停气换管作业中,常常会遇到因管道带磁而无法正常施焊的情况,既影响焊口质量,又耽误施工时间。为此,分析归纳总结出了导致管道焊口带磁的原因：①管道检测工艺的影响;②制管工艺的影响;③环境的影响;④管道安装过程的影响;⑤管内介质的影响。进而分析了管道焊口带磁对管道焊接的影响：根焊时会出现焊接电弧,产生磁偏吹,干扰电弧稳定性,容易产生焊接缺陷。最后从管道消磁的基本理论入手,结合管道消磁工作的实际经验,提出了5种管道消磁方法：①绕线组法;②采用专业消磁设备法;③升温法;④搭桥法;⑤清洗法。研究成果对类似情况有较好的指导作用。     

铬钼合金钢压力管道施工中的关键环节及质量控制

结合项目特点,从管材进场检验、管道预制及安装、管道焊接及检验、管道系统试验等方面对石油化工装置工程建设中铬钼钢压力管道施工的关键内容进行了分析,并对压力管道安装质量控制体系及典型控制措施的落实情况进行了总结。     

拘束度耦合模型计算管道焊接残余应力

焊接残余应力是造成焊缝开裂失效的主要原因,因而精确描述应力对于管道安全输送极为重要,而外加拘束是影响焊接应力分布的众多因素之一。为此,应用ANSYS仿真软件,采用实体—壳单元耦合建模方法,建立了拘束度与焊接过程的温度场和应力场耦合仿真模型,研究了拘束对油气管道焊缝应力的影响。同时,还基于自建的1套自拘束焊接试验装置,实现了不同拘束状态下管道的焊接,并通过应变仪采集焊接过程中的应力应变数据,与模拟结果进行对比,进而证明了ANSYS 仿真耦合模型的有效性。结果表明：①对于两端约束的钢管焊接对接接头,随着管长增加,焊缝处的轴向应力减小,在距离焊缝230 mm处的轴向应力亦减小;②焊趾处的塑性应变亦减小,整体焊接结构的拘束度降低;③焊接的管道残余应力随着拘束度的上升而增大,拘束情况对焊接残余应力的影响明显;④拘束度最大的0.5 m×0.5 m管子,其焊接残余拉应力最大可达140 MPa,高残余拉应力会严重削弱管道的整体性能。进而提出建议：加强管道建设期间的焊接施工管理,避免产生管道焊接时的强拘束。