基于差异矩阵的石油工程HSE管理差异性分析

为了缩小国内外石油工程项目的 HSE管理差异,促进HSE体系持续改进,提出了基于差异矩阵(Difference Matrix, DM)的HSE管理差异性分析方法。首先结合HSE管理的特点和HSE体系的重点,挖掘当前HSE管理差异性分析的关注点,确定差异矩阵的两个指标:项目采用的HSE体系要素内容与国际先进石油公司采用的HSE体系要素内容的差异度(Sd),项目HSE评估得分与HSE体系要素标准分值的差异度(Ed);再以差异指标的等级为基础,确定差异度等级,描述不同差异度等级的特点,建立差异矩阵模型;最后采用实例验证该方法的有效性。结果表明:DM是一种形象的、可以从二维角度进行差异性分析的方法,并且可以作为规范化的工具为HSE持续改进提供依据。     

基于管道状态关联分析的泵机组故障诊断方法研究

在对现场泵机组和管道过程参数进行综合监测的基础上,提出了一种基于管道状态耦合分析的泵机组设故障监测方法,该方法包括了泵机组的异常捕捉技术、相关管道的实时状态识别以及基于耦合作用的故障判别。现场应用结果证明,该方法能够快速有效的实现机组故障检测和识别,与传统的方法相比大大降低了系统的误报警率。     

天然气管道泄漏声场特性研究

根据莱特希尔理论可确定天然气管道泄漏处声源为四极子声源,用声强方程和莱特希尔气动力声方程,推导出天然气管道泄漏喷流噪声强度与喷流速度间的关系式。用Matlab软件对天然气管道泄漏声场进行数值模拟,分析了天然气管道泄漏时的声场分布及声压级。结果表明,管道内声波形成驻波且整体声压都很大,管道外为四极子声源所产生的声场,声波的辐射和衰减较快;随着泄漏孔直径D和管内运行压力p0的增大,声场声压p和声压级SPL也增大。该项研究为天然气管道泄漏的进一步研究提供了理论基础。     

基于磁敏探头的油管材质识别

油管原有标记的丢失导致不同级别可再用油管的混杂,因而造成巨大的经济损失和安全隐患。基于涡流检测方法,采用磁敏探头,对油田大量使用的J55和N80型再用油管开展材质识别试验。结果表明,响应电压大小受到提离、磁敏探头方向和激励频率等的影响。在磁敏探头与油管方向垂直时,施加100~260 Hz正弦激励频率的电流,两种油管的响应电压具有较好的线性关系;在150 Hz激励频率下,两种油管的响应电压差别明显,现场识别准确率高于97%。     

经验模态分解在机械设备故障诊断应用研究概述

当机械设备出现故障时，其振动信号中除了故障信号外，还混有能量较大的背景信号和噪声，表现出很强的非线性非平稳特征，利用传统的时域或频域方法很难有效的进行故障诊断。经验模态分解是一种自适应的信号处理方法，主要应用于非线性非平稳信号的分析。本文介绍了经验模态分解方法的原理及处理步骤，结合机械设备状态监测和故障诊断，论述了经验模态分解方法在滤波降噪、特征提取和状态识别中的应用情况．     

冲蚀角度对40CrNi2Mo材料冲蚀磨损性能的影响

采用自主研发的冲蚀磨损试验机对40CrNi2Mo合金钢试样进行冲蚀磨损试验,讨论在不同冲蚀角度下40CrNi2Mo合金钢材料的冲蚀磨损机制,采用电镜分析材料冲蚀磨损后的形貌特征。结果表明:该合金钢的磨损量随冲蚀角度的增大先增大后减小,最后出现小幅回升,最大磨损量出现在30°左右,小角度冲蚀磨损特征表现为微切削,大角度冲蚀磨损特征表现为塑性变形,符合典型的塑性材料的冲蚀磨损规律。     

30CrMo合金钢的冲蚀磨损性能研究

采用自制的喷射型冲蚀磨损试验机,研究在水力压裂工况下,高速携砂液对高压管汇材料30CrMo的冲蚀磨损作用,分析冲蚀磨损机制以及冲蚀角度和冲蚀速度对30CrMo合金钢冲蚀性能的影响。结果表明,30CrMo合金钢在高速粒子冲击下,其耐冲蚀磨损性能表现一般,属于典型的金属塑性材料;冲蚀角度为30°时,30CrMo的冲蚀磨损量最大;30CrMo的磨损机制与冲蚀角度有直接的关系,冲蚀角度小于30°时,冲蚀磨损机制以切削模型为主,大于30°时以局部塑性变形模型为主;冲蚀磨损量随冲击速度增加而显著增加,在高速冲击时,30CrMo钢的冲蚀磨损较为严重。     

基于关联维数的烟气轮机故障诊断研究

针对烟气轮机系统的复杂非线性特点,提出了基于关联维数的烟气轮机故障诊断方法。首先采用ISVD降噪算法对实测数据进行降噪处理,然后计算了烟气轮机不同故障状态下降噪后振动信号的关联维数。结果表明,经过ISVD降噪后,烟气轮机振动信号在不同故障状态下的关联维数明显不同,可以将关联维数作为非线性故障诊断的特征量,该方法简单有效,能够提高烟气轮机故障诊断的准确率。     

应用微波技术检测天然气管道泄漏

传统的输油管道泄漏诊断方法对于可压缩性强的天然气管道泄漏诊断难以适用。为此，提出了基于微波技术与导波理论的天然气管道泄漏检测方法：把天然气管道当作圆形波导管，在管道两端分别安装微波信号发射和接收装置，利用微扰天线进行发射和接收微波信号；根据电磁波理论，在满足一定条件的前提下，微波可以顺利地在管道中进行传输。当管道出现裂纹、破损时，微波特性将会发生改变，通过分析接收信号的变化情况可以判定管道是否发生泄漏，并进行定位计算。实验证明，该方法是可行的，从而为天然气输送管道泄漏检测提供了新的方法。     

基于磨屑收集的套管磨损监测技术

我国西部和海上油气田钻井过程中的套管磨损问题十分突出，套管磨损监测是协助解决套管防磨的关键技术。目前基于磨屑收集的套管磨损监测方法由于缺乏系统的理论指导，监测指标单一和监测方法不统一等原因，不能满足套管磨损现场监测工作的需要。通过理论分析，建立了循环钻井液中磁性磨屑生成与浓度分布模型和磨屑收集的套管磨损监测的总体工作流程，根据磨屑浓度分布规律来确定最佳的监测位置和合理的监测参数。所确立的套管磨损量定量计算方法，结合了磨屑收集与钻杆检测方法，能更准确地计算井下套管线性磨损量。