非接触式管道智能通径检测器机械系统的研制

原油、天然气长输管道通径检测是长输管道施工过程中必须要做的常规检验之一,其目的在于发现施工过程可能引起的管道异常变形。基于激光传感器等技术的结合,研发了新型非接触式智能通径检测器,弥补了传统的接触式(机械式)通径检测器不足之处,提高了管道内壁变形缺陷识别、数据采集以及变形量大小、变形点位置分析处理的准确性,据此进行开挖作业,对管道及时修整,消除事故隐患,为油气长输管道这个能源大通道的安全生产运行提供保障。重点介绍了非接触式管道智能通径检测器机械系统的功能及设计方法。     

D_N-1000型管道通径检测器的研制

针对我国西气东输工程的(?)1016mm管道,研制了D_N-1000型管道通径检测器,它的诞生宣告了我国管道通径检测设备国产化道路的开始。本文论述了D_N-1000型管道通径检测器研制的背景、通径检测器的国内外现状、基本原理、性能指标。     

DN-1000型管道通径检测器的研制

针对我国西气东输工程的φ1 016mm管道，研制了DN-1000型管道通径检测器，它的诞生宣告了我国管道通径检测设备国产化道路的开始。本文论述了DN-1000型管道通径检测器研制的背景、通径检测器的国内外现状、基本原理、性能指标。     

高精度系列变形检测器

为了解决传统单通道变形检测器检测精度低、动态性能差、数据分析效率低等问题,管道局进行科研课题立项,对设备结构、探头机构、电子包、发射机系统、数据分析软件等进行系统研究设计,成功研制了系列化高精度管道变形检测器。作为目前在役长输油气管道进行检测的最有效工具,高精度系列变形检测器可在管道运行过程中分辨并确定弯头、阀门、焊缝、凹陷、椭圆度等管道特征,进行里程定位和周向位置定位,具有动态性能好、检测精度和灵敏度高、可移植强等优势。相比老设备,高精度变形检测器实现了变形缺陷的周向位置定位,变形大小的量化也得到了提高,探头灵敏度达0.5mm。目前,系列化变形检测器已经有多套设备进行了长输油气管道的现场变形检测工程,市场应用前景良好,为我国长输油气管道的安全运行提供了技术保障。     

高精度管道通径检测器研制

针对现有的管道通径检测设备密封可靠性差、检测精度低等问题,结合理论分析,设计了一种带有4排检测臂的通径检测器。其机械结构主要包括检测臂的排布和芯片密封结构的设计;电路设计方面,选用高精度、非接触式磁旋转编码芯片AS5145作为检测元件,设计了基于CAN总线的数据采集及存储系统。采用非接触的角度检测方式,使检测器的密封可靠性得到提高。理论分析表明:该通径检测器能检测的管道最小径向变形达1.27mm,性能高于现有的通径检测产品。     

新型非接触式管道智能通径检测器防尘装置的设计分析

新型非接触式智能通径检测器在压缩机产生所需的气压作为动力,推动它在施工完成后清扫过的管线内部运行,由于野外工作特点,压缩气体包含灰尘以及管道内存在的灰尘、铁锈、水蒸汽等杂物,如果进入激光位移传感器仓,干扰信号读取,引起数据信号失真,造成管道内壁变形缺陷识别、数据采集以及变形量大小的准确性,为此我们研制了用于激光位移传感器的信号不受灰尘等杂质污染的微正压防尘装置及气囊防护装置。本文重点对防尘装置的结构特点、工作原理进行了设计分析。     

管道通径检测技术及其在新线上的应用

目前国内外管道通径检测技术及设备不断得到发展、应用和普及，为管道维护和管理提供了科学准确的依据。当前国内外的管线运营商对于新建输油气管线的安全运营都提出了很高的要求，特别是要求新建的输油气管线投产运营之前必须进行通径检测。本文阐述了管道通径检测技术及设备在新建油气输送管线投产前如何应用的问题，并对实际应用中遇到的问题提出了解决方法。     

Ф1016 mm管道超高清漏磁复合检测器研制

针对国内X80高钢级管道环焊缝缺陷和极细小针孔腐蚀类缺陷检测的迫切需求,开展了在役管道非开挖缺陷复合检测技术研究,提出了基于超高清漏磁腐蚀检测的复合检测器的总体设计方案和技术指标。研制了适用于Ф1 016 mm管道,集超高清漏磁腐蚀+几何测径+管道中心线测绘和弯曲应变检测+应力异常检测于一体的复合检测器。对检测器在油气管道输送安全国家工程实验室进行牵引测试并对检测数据分析量化。测试结果表明：检测器利用搭载的速度控制单元,可在管输介质压力为3.95～8.85 MPa,最大介质流速为8～9 m/s的工况下,完成在役管道的复合检测。检测器能够准确识别和量化管道上的极细小针孔类、周向凹槽、周向和轴向凹沟、一般和坑状等金属损失缺陷、含金属损失的管道变形等复合缺陷。对管道上的应力异常区,管体周向和环焊缝上的类裂纹缺陷可有效识别。研究结果对确保高钢级、大口径油气管道的安全运行具有重大的现实参考意义。     

漏磁检测技术在长输管道维护中的应用

介绍了油气长输管道的发展状况及在维护管理中存在的主要问题,智能管道检测技术在美国和英国等发达国家的发展状况和国内在智能管道检测方面的研究进展。叙述了管道漏磁检测技术的基本原理,以研20mm智能管道检测器为例说明了智能管道检测器（漏磁检测器）的基本结构及主要功能、机械性能指标、检测性能指标;介绍了漏磁检测器研发中磁路优化设计、检测系统和数据处理硬件、无损压缩算法、缺陷重构技术、漏磁信号成像、信号特征库和几何成像等关键技术。以研20mm管道为例介绍了管道漏磁检测技术的实施过程、检测数据分析、现场开挖验证及管道腐蚀状况评价等内容。     

非接触式磁力检测技术在原油管道检测中的应用

针对许多在役长输油气管道由于结构特点或者敷设条件的限制无法实施内检测的问题,介绍了非接触式磁力检测技术的原理。在管道非开挖状态下应用非接触磁力检测仪对重质原油输油管道的本体缺陷进行检测,获取因管体缺陷导致的管道漏磁场变化信号,通过分析确定管道缺陷(群)和位置并进行开挖,验证了该检测技术的可操作性与可靠性。依据检测结果对管道高风险段、高后果段提出维修建议及措施,为管道的安全运行提供了有力的技术保障。     

从2006年微合金钢应用国际研讨会看国际高钢级管线钢的发展动向(一)

简要报导了"微合金钢在油气工业中的应用国际研讨会"会议概况.纵观大会学术交流的内容,介绍了国际上高钢级管线钢制造工艺的新进展、中小口径X70/X80级ERW钢管的开发、X80钢在陆上长输管道上的应用、海底管道的发展趋势以及X100/X120钢级的开发等方面的最新动向.对进一步推动我国油气管道建设用高钢级管线钢及钢管应用基础研究、生产和使用技术的提高具有很好的借鉴作用.     

岩石地层大口径长距离管道顶管施工技术

大口径长距离岩石地层顶管施工技术在我国油气管道工程中得到越来越多地运用。文章通过对大口径长距离岩石地层顶管施工中制约正常掘进的主要因素的介绍,结合西气东输二线东段顶管隧道施工工作情况,阐述了顶管机头的刀盘、刀具、膨润土泥浆配置与压力、施工过程中的控制因素等现场管控要素在顶管施工中对总体掘进施工的影响。对各项因素的分析结果也为类似的顶管施工提供了经验。     

中亚管道清管、试压技术的研究与创新

油气输送管道清管、试压是管道建设安装工作程序的重要一环。结合中亚天然气管道施工实例,介绍了管道清管、测径的技术要求和主要设备,清管、测径过程以及中亚管道测径所用的新技术等。重点介绍了中亚天然气管道试压时的管段划分、试压施工及现场操作,如上水及现场操作、强度试验、严密性试验、排水等,并给出了管道清管、测径的操作建议和试压施工时应注意事项。     

环形掺热水集输系统优化设计及分析

针对单、双管环形掺热水集油流程,给出了系统的水力、热力参数,包括流量、含水率、压力、温度、比热等的计算方法,以系统的热耗、电耗及投资为目标,以压力、温度、管径取值范围为约束条件,建立了系统参数多目标优化数学模型,并给出了求解方法。结合实例分析,指出：双管环形集油流程的掺水管线较长,导致系统投资、系统电耗较大;单管环形集油流程在环上掺水较集中,导致系统热耗较大。按本文建立的目标函数,经优化得出,双管环形集油流程较优。     

亚洲油气管道建设的特点及发展趋势

文章总结了近年亚洲油气管道建设的特点,即管道工程规模大、跨国管道增多、里程增加快、管道走向趋于东进和南下、管道建设能力显著增强。借鉴美国油气管道建设的经验,展望了亚洲油气管道建设的发展趋势,有以下几方面:管道建设潜力巨大、管道建设继续保持高速发展势态、天然气和成品油管道是建设重点、跨国管道建设继续增多。     

高雷诺数下近壁圆柱绕流数值模拟与分析

近壁圆柱绕流问题在海底悬跨管道的研究中具有重要的意义。在绕流阻力、升力以及海底土壤的耦合作用下,海底管道所发生的移位、悬跨等现象对于海底管道的安全运行构成了很大的威胁。正确预测各种绕流条件下管流之间的作用力是保证油气管道安全的首要任务。海底管道在极端海洋环境条件下的管、流相互作用为高雷诺数绕流问题,处于高雷诺数下的绕流模拟比处于低雷诺数下的绕流模拟要复杂很多,它需要更精细的网格以及合适的湍流模型。此文对处于悬跨状态下的海底管道进行数值研究,给出不同间隙比下海流绕流海底管道的流场结构形态,分析了间隙比对绕流阻力和绕流升力的影响,为进一步研究海底悬跨管道的受力和变形提供载荷边界数据。     

当前管线钢管研究的热点问题探讨

随着石油天然气资源的开发和发展,对油气长输管道的综合性能要求越来越高,管线钢管也向着高强度、大直径和大壁厚的方向发展。介绍了当前管道建设的发展动向,以及对管线钢管提出的更高的要求。分析讨论了当前管线钢管研究中出现的热点问题,指出了我国在这些方面与国际先进水平的差距。     

长输油气管道常见焊接缺陷及预防

以西部原油、成品油管道工程为例，分析了长输油气管道焊接时常见的焊接缺陷，如气孔、夹渣、未熔合、未焊透等。指出，由于焊接缺陷形成的原因较多，因此在长输油气管道焊接施工中，应综合考虑管径、壁厚、钢级以及管线沿途的地形、地貌等具体情况，充分考虑可能出现的焊接缺陷，采取相应的预防措施，保证焊接质量。     

基于CEL方法的管道内检测器过弯机理分析

针对管道内检测器在管道内运行的通过性问题,采用耦合欧拉-拉格朗日（CEL）方法,建立了管道内检测器运行的流-固耦合有限元模型,同时采用Mooney-RivLin模型描述皮碗超弹性、非线性行为。研究了双舱段管道内检测器通过弯管道时的复杂力学行为,探索了管道内检测器通过性的动力学响应规律。分析了双节管道内检测器在曲率半径1.5D及3D弯管内的运行情况,同时分析了双舱段管道检测器在管道运行过程中,万向节长度对检测器管内运行角度的影响规律。结果表明:随着万向节设计长度的增加,检测器的轴线夹角最大值呈现先增大后减小的趋势;且在运行过程中,检测器通过的管道曲率越小,万向节角度波动峰值越大,波动的变化率越大。因此,合理设计万向节长度,对检测器运行状态以及检测设备的稳定性具有重要的影响。     

完善我国油气管道钢管制管体系的几个问题

油、气管道输送在我国已有一定基础，与先进工艺国家相比，还存在相当大的差距，油，气管道用钢管是管道建设的基础，钢管的质量决定于钢板（板卷）与制管的质量。文章论述我国即将进入建设长距离，大口径，高压力油气输送管道的今天，必须要解决国产管线钢，钢板生产和生产直缝双面埋焊钢管的问题。论述了直缝埋弧焊钢管与高质量螺旋缝钢管在我国油、气管道建设中的各自作用和地位，提高了发展管线钢生产和建设直缝埋弧焊机组的类型