流固耦合作用下高压输气管道疲劳寿命分析

为了发展在输气压力波动下高压输气管道疲劳寿命计算方法和探究影响疲劳寿命的动态载荷条件,利用ADINA有限元软件建立了高压输气管道与天然气相互作用的流固耦合模型,得到高压输气管道在输气压力波动下的动态响应,弯管在曲率最大处出现应力集中现象。流固耦合计算结果表明,管道应力主要取决于输气压力波动,气体流速对管道应力的影响可以忽略。利用MSC.Fatigue软件,将ADINA软件计算获得的疲劳载荷时间历程关系进行雨流计数处理,获得了载荷幅值和均值的频次直方图,采用全寿命法计算获得了对应载荷幅值和均值的线性累计损伤直方图,得到弯管疲劳寿命为1 240次,且疲劳破坏发生在弯管曲率最大处。提供的计算方法和结果可为高压输气管道的安全控制和设计提供参考。     

地震载荷作用下埋地输气管道的数值模拟

为了弄清埋地输气管道在地震载荷作用下的动态失效过程,首先对X80管线钢进行了力学性能测试,获得了弹塑性材料线性强化的本构模型参数。然后基于非线性动力学理论、有限元算法和ANSYS有限元商业软件,建立了土-埋地输气管道在动力接触条件下的相互作用模型。载荷采用加速度时程的方法输入天津波,震级为7级,获得了不同壁厚条件下输气管道的动态应力应变响应和带缺陷管道的动态应力强度因子的时程曲线。由X80管线钢的临界应力强度因子,得出了管道极限承载条件下壁厚的下限值以及施加的加速度最大值。提供的方法和数据对埋地输气管道破坏的预防以及管道的抗震设计、施工具有一定的参考价值。     

相似原理在燃气轮机离心压缩机组能耗计算中的应用

燃气轮机是输气管道压气站中离心压缩机的主要驱动装置。燃气轮机的变工况特性使其热耗率随工况条件的变化而变化,因此,在工艺计算中难以准确计算燃气轮机的能耗值。介绍了燃气轮机热耗率的主要影响因素,引入相似参数的概念,将影响燃气轮机工况的大气压力、环境温度、动力透平转速和负载率4个主要参数代入相似参数中,利用燃气轮机相似工况原理,分析了变工况条件下燃气轮机热耗率的变化规律,并用最小二乘法拟合热耗率变化关系曲线,能够较准确地计算出输气管道上燃气轮机离心压缩机组的能耗,这对于输气管道的优化运行具有一定的指导意义。     

输气管道工程放空系统设置现状及改进建议

按照以往工程习惯做法,输气管道阀室设置放空管,站场设置具有点火功能的放空管,受放空管防火间距和火炬热辐射的影响,阀室和站场的选址在工程建设中存在的问题日益突出。针对中国石油输气管道建设情况,对比分析了现行国内外天然气管道放空标准,结合国内放空系统设计、建设、运行现状和存在的问题,对现行国家标准修订提出了建议。     

含缺陷油气管道剩余疲劳寿命的预测

采用Paris公式计算分析了含轴向表面裂纹油气输送管的疲劳裂纹扩展过程 ,通过含缺陷油气输送管的全尺寸实物疲劳试验 ,对所采用的含缺陷管道疲劳寿命预测方法的计算结果做了实验验证 ,结果表明 ,含缺陷管道的疲劳寿命数值计算结果与实物试验结果基本吻合 ,采用Paris公式以及Zahoor等提出的管道表面裂纹尖端应力强度因子表达式进行油气输送管道的疲劳寿命计算分析是可行的。由分析和计算得知 ,含表面裂纹缺陷钢管疲劳加载周期为 1465次 ,考虑安全裕度 ,其剩余疲劳寿命约为 2 0a。含外表面裂纹疲劳扩展过程分为疲劳裂纹稳定扩展和疲劳裂纹快速失稳扩展两个阶段 ,前者的扩展周期较长 ,后者的扩展周期相对较短。     

天然气管网系统输配气运行方案优化

本文以天然气销售公司的最大经济效益为目标,通过对天然气管网系统输配气过程中各种影响因素(压气站、用户天然气消费的波动性)的分析,建立了有压气站的输配气管网运行方案优化的数学模型,采用两极递阶优化方法[1]实现了管网输赔气运行方案的优化,并给出了计算实例.     

输气干线非封堵换管施工方法

报道中原油田至济南市输气干线中济南黄河大堤爬越段停输更换管段的成功实施过程.针对该工程动火施工点多线长、作业时间紧、施工难度大等特点,采用放空天然气、用氮气置换和非封堵动火换管的方法.更换管段全长480m,整个换管作业时间仅用26h,安全、高效,为今后输气管道局部更换在技术措施和安全施工等方面提供了有益的经验.     

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西南油气田的输气干线有１８１０km,新建管线还在不断增加,正在使用和新建管线全部采用埋地方式,管线外防腐采用石油沥青涂层和制电流的阴极保护。目前沥青涂层开始出现龟裂、破损、剥离、老化、甚至一些管段涂层已粉化失去保护作用。管线漏电点增多,阴极保护（ＣＰ）的负荷加大,一些管段电位难以达到最低标准。由于保护不足造成管线阳极溶解严重。油气田管线沥青涂层大部分已使用２０年以上,现面临的难题是涂层缺陷检测和查清真实的ＣＰ极化电位分布及腐蚀状况,只有当涂层缺陷被检出并修复后,ＣＰ的电位才能满足标准要求,外腐蚀才可能抑制,因此需要一种能满足工种使用的检测技术,文章通过腐蚀检测技术的现场应用优选,推荐采用清管理智能检测和电流绘系统ＲＤ－ＰＣＭ技术,附带介绍其它涂层缺陷检测技术优缺点。     

清管器的运行控制浅析

1引言目前,我国已经建成了许多全国性的大型供气系统,长距离输气管道的数量不断增加。长距离输气管道建造中因长距离、长时间野外施工,管内往往进入了污水、淤泥、石块和施工工具等;输气管道投产后,燃气中的一些未净化除去的杂质,如:水、凝析油、粉尘等也会进入管内;当燃气中含     

天然气管道肋条减阻数值分析

随着清洁能源的广泛应用,提高输气管道的输送效率成为热点问题,其中降低管输过程中的摩擦阻力至关重要。为探究三角形肋条在输气管道减阻中的应用效果,利用ANSYS?FLUENT软件对光滑管道和肋条管道中的湍流流动进行了数值模拟。结果表明,在近壁区域,肋条管道与光滑管道的速度剖面相差较大,主流区域相差较小,肋条结构的减阻效果主要基于近壁面;肋条结构将漩涡推离壁面,使肋底充满低速流体,降低近壁面处动量交换,减小摩擦阻力;与光滑壁面相比,尺寸为s＝h＝0.516 5 mm的肋条具有4.38%的减阻效果。