基于IOW的高含硫气田集输管网操作风险评估

高含硫气田开发安全风险极大,确保其集输管网安全经济稳定运行具有重要意义。为此,利用完整性操作窗口(IOW)技术对其集输管网进行了操作风险分析,首先,把管网输入输出空间划分为正常操作、安全警戒、安全危险、灾难4个区域,并根据管道承受强度、天然气水合物生成温度、管道腐蚀影响等因素确定出了管道中天然气压力、温度、流速为输出区域敏感变量,集气站供气压力、供气温度、供气量为输入区域敏感变量;然后以相关标准规范、工程实践成果等来确定输出区域敏感变量不同输出区域的边界;最后,利用HYSYS软件建立集输系统的工艺模型,基于确定的输出区域变量边界,按管网输入输出区域的映射关系得到了输入区域变量的边界,从而可根据集输管网运行参数进行操作风险等级评估。结果表明:采用IOW技术能够对集输管网工艺状态进行危险等级划分,可为制定集输管网运行策略提供参考。     

深水钻井导管力学特性参数敏感性分析

深水钻井导管受力复杂,影响因素较多,主要包括平台偏移、海流流速、土壤强度、固井质量和低压井口出泥高度等,确定各影响因素的优先等级是深水钻井导管钻前设计和现场作业急需解决的问题。建立了深水钻井导管力学分析模型,分析了导管的力学特性,采用正交试验方法安排仿真试验方案,对仿真试验结果进行极差分析和方差分析,从而确定各影响因素对深水钻井导管力学特性的影响大小和显著性。研究结果表明,导管最大应力值出现在泥线以下8 m左右,影响导管最大Mises应力的因素依次为平台偏移、导管外径、导管壁厚、海流、低压井口出泥高度和固井质量等,其中平台偏移、导管几何参数和海流对最大Mises应力的影响高度显著,出泥高度和固井质量对导管最大Mises应力影响相对较小。通过分析发现,平台偏移和海流流速增大是造成导管载荷增加的根本原因,增大导管外径和壁厚可以有效减小导管应力。     

不停电状态下新旧变电站负荷转移实施方案

针对化工行业连续生产的性质,要求在不影响生产用电的情况下进行新旧变电站负荷转移,介绍了负荷转移方案的确定及实施效果,实际证明该方案切实可行.     

FPSO油气泄漏燃爆连锁风险量化分析与屏障控制研究

为量化评估FPSO油气泄漏、燃爆连锁风险,采用因果图法分析风险致因因素的关联性和人员伤亡事故模式及风险路径,结合贝叶斯网络模型计算FPSO油气泄漏、燃爆事故频率,从安全屏障角度提出风险控制策略并进行安全屏障失效分析。结果表明:因果图可分析FPSO泄漏油气燃爆风险演化过程及事故发生路径;FPSO发生小型、中型和重大油气燃爆事故频率分别为0.074 79,0.083 74,和0.003 594 a/船,油气泄漏、燃爆连锁风险高;基于控制措施的安全屏障模型是降低风险的保障;屏障失效形式包括活动失效和潜伏失效,其通过事故树中的或门与对应顶上事件相连接,失效形式越多,危害越大。     

自升式海洋平台升降作业刚柔耦合动力学特性

考虑桩腿柔性对自升式海洋平台升降作业的影响,系统开展平台整体升降动力学研究。针对桁架式和壳体式桩腿两种类型平台分别建立其刚柔耦合虚拟样机,在考虑各阶模态对结构动力响应影响权重基础上,采用DC增益模态截断法研究模型简化方法。研究齿轮齿条接触动力响应及各齿轮间载荷特征时变规律,揭示平台动力性能对桩腿柔性的敏感程度,进一步集成升降控制、监测系统搭建平台升降实验系统,开展穿刺应急工况平台升降动力性能实验验证研究。研究结果表明：刚柔耦合简化模型在确保分析精度基础上可有效提高计算效率,且能准确反映应急升降工况下平台动力学特性;桩腿柔性影响不同升降位置齿轮齿条接触力时变规律及载荷分配差异性,且对壳体式桩腿的影响程度要高于桁架式桩腿。     

基于风险熵和复杂网络的深水钻井井喷事故风险演化评估

针对深水钻井作业安全问题,基于风险熵和复杂网络理论,在考虑风险不确定性的基础上,提出深水钻井井喷事故风险演化量化评估方法。依据深水钻井流程,构建井喷事故场景复杂网络演化模型,判断节点聚类性;针对风险传递的随机性与模糊性,引入风险熵表征两类不确定性;给出风险传递路径最大可能性的表达式,并转化为线性规划问题,通过Dijkstra算法得出事故最短路径。结果表明：深水井喷事故复杂网络的聚类系数为0.132,节点聚集程度较低而演化性较强,具有小世界网络特征;以自然因素类的钻遇浅层气作为初始事件的风险传递路径对井喷事故的影响最大,但所有初始事件的风险经少数几步传递即可导致井喷事故的发生,验证该方法在复杂过程系统定量风险评估方面的可行性。     

基于改进的Kalman滤波的语音增强算法

传统的kalman滤波方法在推导过程中假定观测噪声为白噪声。通常对于有色噪声需要用白噪声激励的方法予以模拟,并且需要以牺牲运算量作为代价。本文提出了一种改进的基于kalman滤波的语音增强算法,可以处理白噪声和有色噪声情况,不需要增加计算量,仿真结果表明了该算法对有色噪声的语音增强性能要优于基于传统kalman滤波方法。     

浮式生产系统泄漏天然气爆燃特性与安全区域

针对浮式生产系统（FPSO）生产运行过程中潜在的油气泄漏及火灾、爆炸等连锁风险,基于CFD方法建立油气处理系统泄漏天然气爆燃事故后果预测与评估模型,对特定事故场景条件下的天然气爆燃特性进行模拟和分析,研究爆炸超压、火焰温度及热辐射的发展规律,确定各危害指标影响区域及人员安全区域。研究表明,爆燃超压总变化趋势为一次超压阶段→负压阶段→二次超压阶段→基本稳定;原油热处理器泄漏端区域受超压影响最严重,最高达到12.5 kPa;爆燃超压对人体伤害的最小安全半径为R=16.3 m;30 s后天然气爆燃发展成为稳定的池火燃烧状态;火焰温度和热辐射的主要影响区域均集中在原油热处理器下部壁面、其对应的生产甲板以及电脱盐器、电脱水器喂给泵、海水冷却器等邻近设备表面,持续作用下将对船体和设备结构造成严重损坏;火焰温度和热辐射对人体伤害的最小安全半径分别为R=32.8 m和R=57.1 m,结合研究结果从工程应用角度提出适当建议。     

深水测试管柱作业条件下平台偏移预警界限

针对深水测试作业过程中由于浮式平台偏移造成的管柱安全问题,建立深水测试管柱系统接触非线性有限元分析模型,采用磁性搜索算法研究深水作业平台的偏移预警界限,确定浮式平台的测试作业窗口和管柱脱离的安全作业边界,为深水作业平台的科学定位和撤离决策提供理论依据。研究表明:实例平台在表面海流流速低于0.8 m/s、平台偏移不超过19.4 m的条件下可以完成正常的深水测试作业;挠性接头转角和底部井口弯矩是平台偏移预警界限的主导限制因素;随着海流表面流速的增加,测试作业窗口向逆流方向偏移,当达到一定流速时作业窗口的左侧边界出现拐点,窗口迅速收缩;提高外管提升力有利于增大测试作业窗口,测试作业窗口随着井口倾斜角度的增大逐渐向井口倾斜方向平移,但大小和形状基本不变。     

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。