压缩天然气工程管道壁厚计算探讨

为了保证压缩天然气供应站、CNG加气站高压天然气管道系统本质安全可靠,保障企业生产及站外周边生产、生活人员和设施安全,结合我国国内现行标准对高压(16~32 MPa)管道系统的相关设计要求,从石油天然气行业自身特点、国内标准配套情况及压缩天然气供应站、CNG加气站的外部环境等方面,系统分析了高压压缩天然气管道壁厚计算的影响因素,建议采用第三强度理论计算压缩天然气供应站、CNG加气站高压管道壁厚。     

油田注汽管道自然补偿法

采用注高压蒸汽开采稠油，其蒸汽管道需进行补偿。已往的补偿方法常采用方型和球型补偿器，但经济性和安全性得不到保证。通过细长杆件在受压时失稳状态的形变理论，对管道的直管段受热膨胀的受力情况分析和计算，得出用自然补偿法进行高压蒸汽管道热补偿，不但运行安全可靠，而且由于不增加管道的当量长度，经济效益十分明显。按管道直径为φ114×10，蒸汽压力为14MPa计算，采用自然补偿每公里安装比方型补偿器和球型补偿器分别节省基建投资13．3万元和7.3万元，节省燃料油17．17t，折合人民币10302元。     

天然气放空管道选材分析

对高压天然气放空管道的选材进行了研究。天然气管道放空时温度较低,超出了普通碳钢的使用温度下限,需按"低温低应力工况"考虑。通过对某天然气放空管道的操作温度、操作压力及应力进行核算,分析其是否处于"低温低应力工况"。结果表明,放空管道操作压力低于1.0 MPa,正常操作时的轴向拉应力低于材料标准规定的20#钢最小抗拉强度值的10%,管道操作工况处于"低温低应力工况",管道材质可以使用20#钢。     

简谈超高压管道系统的设计及安装

我国目前尚无超高压管道的设计标准及规范,文章根据我公司实际承担的两套高压聚乙烯装置的实际设计及现场施工经验,结合BASELL超高压设计标准,针对设计压力大于等于32．5MPa的超高压管道系统的使用标准、连接方式、储存和运输、现场安装,以及超高压管道支架安装等的特殊要求进行了简要介绍。     

L-CNG加气站技术浅析

近年才兴起的液化 压缩天然气加气站（即L-CNG加气站）以LNG为气源，经高压液体泵加压后气化向CNG汽车加气，也可同时用低压液体泵向LNG汽车加气。为此，介绍了L-CNG加气站的特点和工艺流程，分析了其相对于传统压缩天然气加气站的优点：可同时为压缩天然气汽车和液化天然气汽车加注燃料，有巨大的应用前景和可观的经济、社会效益。给出了典型的L-CNG加气站的工艺流程及设备布置方案，着重对L-CNG加气站的LNG低温储存和装卸系统，以及低温低压充注系统和高压气化系统，包括LNG槽车、LNG低温泵、LNG气化器等进行了说明，并介绍了相关技术要求。最后提出L-CNG加气站是目前CNG加气站向LNG加气站过渡的看法。     

高压输送燃气管道Π型补偿器应力分析

气田开采过程中高压燃气管道的应用日益广泛，高压输送使管道承受复杂多变的应力变化，复杂载荷已成为燃气管道失稳破坏的主要原因。针对实际工程中高压燃气管道局部Π型补偿器，利用有限元计算方法对具有不同结构参数的Π型补偿器应力场进行分析，并基于第三强度理论评估管道受力情况。分析发现，随着弯管曲率半径的增大，Π型补偿器应力集中的区域面积逐渐增大，但最大应力数值减小；当外伸臂长度较小时，Π型补偿器轴向整体刚度较高，承受轴向载荷的能力较强。随着外伸臂长度的增大，Π型补偿器径向转矩随之增大，容易产生更高的最大应力数值。在有限元计算分析基础上，提出了Π型补偿器变形量和载荷变化与管道公称直径、管道壁厚之间的拟合关系式，可为减小高压燃气管道变形载荷的设计方法开发提供技术支持。     

π型管道补偿器补偿能力优化计算

π型管道补偿器尺寸结构单一,敷设位置粗略,将大大增加油田地面建设工程的投资。为此,在对各运行条件下管道冷热伸缩量及补偿器的补偿能力进行系统的模拟计算的基础上,对各运行条件下补偿器设置方式进行了经济性对比分析,以使π型管道补偿器的补偿能力得到充分发挥,在确保管道安全运行的前提下节省工程投资。     

天然气汽车加气站危险性分析和监检注意事项

本文对天然气汽车加气站的建站方式和流程进行了介绍,对其危险性进行了分析,提出了天然气汽车加气站安装监检注意事项。     

高真空多层绝热低温管道内管路波纹管应力非线性有限元分析

广泛用于LNG等输送的高真空多层绝热(HV-MLI)低温管道常使用波纹管膨胀节来补偿其内管的冷缩变形,波纹管由于工作在深冷环境中且要承受液体内压,在实际使用过程中常出现断裂进而导致整个管道失效。为此,介绍了HV-MLI低温管道的基本结构,建立了波纹管有限元模型,在HV-MLI低温管道输送LNG、LO_2及LN_2的不同工况下对波纹管进行了应力非线性有限元计算,分析了轴向位移载荷及内压载荷分别作用下的波纹管响应状况,并结合国家标准GB/T 12777—2008对所用波纹管进行了强度及疲劳寿命校核。结果表明:(1)波纹管满足HV-MLI低温管道使用要求;(2)输送LN_2工况时波纹管等效应力最大,波纹管波峰内表面为危险点,此时可以考虑适当降低介质输送压力;(3)轴向位移载荷引起的波纹管子午向应力远超过材料的屈服极限,是引起波纹管疲劳损坏的主要因素,在管道设计及使用时应严格控制其数值。     

液化天然气加气站管道热力分析

对液化天然气加气站管道内部低温液化天然气与环境空气间的传热过程进行了分析,提出了加气站管道冷能损失量的计算方法。通过编程对加气站日气化量进行迭代求解,分析了管道冷量损失的部分影响因素。结果表明,管道内部的液化天然气温度对整个加气站的冷能损失影响不大,故管道内部的液化天然气可以维持比较低的温度而不会产生较大的冷能损失;保温层厚度对加气站冷能损失的影响最明显,但保温层厚度的选取需要同时考虑保温效果和经济性两个方面;环境温度的改变对加气站的冷能损失影响也比较明显,夏天的冷量损失要比冬天的冷量损失高出28.2%左右。     

压缩天然气高压储气井局部结构强度分析及疲劳寿命评估

压缩天然气高压储气井的高压储气方式广泛应用于国内压缩天然气加气站中,其安全性是加气站安全运行的关键。以某加气站压缩天然气高压储气井为研究对象,针对进排气接头和密封堵头2个局部危险结构,应用ANSYS有限元软件建立不同的简化力学模型,对其进行强度分析和疲劳极限计算,得出了最危险部位的应力分布和疲劳极限,并按照JB 4732—1995(2005年确认)《钢制压力容器——分析设计标准》中的相关准则对其进行应力评定及疲劳校核,为压缩天然气高压地下储气井的设计提供了参考依据。     

π型管道补偿器的补偿能力模拟计算和现场应用

本文系统的模拟计算了不同管道规格及外界运行条件下的管道伸缩量及补偿器的补偿能力,并对补偿器的尺寸结构进行了优化分析,以使π型管道补偿器的补偿能力充分发挥,在确保管道安全运行的前提下节省工程投资。     

埋地高压天然气集输管道泄漏对环境影响分析

高压天然气集输管道内的压力极高,当埋地的高压天然气管道发生泄漏时,会对周围环境产生较大的影响。本文应用数值计算的方法,分析比较了不同管道埋深、不同泄漏方向、不同泄漏口尺寸和不同泄露压力时,高压天然气泄漏对环境流场参数的影响。结果表明:在水平和高度方向100m的范围内,天然气泄漏会对周围环境产生较大影响,而且,管道埋深越浅、泄漏口尺寸越大、泄露压力越大,影响越大。因此,在设计及施工铺设高压天然气集输管道时,建议适当增大管道埋深及安全距离。     

天然气管道安装与防腐技术

本文以西安市天然气管道安装工程为例,介绍天然气高压、中压管道施工中选材、安装、防腐、检测技术及常见问题判断与处理措施。     

旋转补偿器在大容量燃煤锅炉配套注汽管道上的应用

国内油田注汽管道热补偿通常采用Π形补偿器,但其会大大增加管道长度,且转弯数量多、局部阻力损失大,为满足生产需求,选用新型旋转补偿器进行了应用研究。介绍了旋转补偿器的原理以及两种典型的布置形式。通过大容量燃煤锅炉配套注汽管道上的应用实例,对其热补偿距离、补偿器尺寸、曲折角度、管托的设置进行了计算和说明。应用结果表明旋转式补偿器在注汽管道上应用优势明显,与Π形补偿器相比,降低了压力损失和热损失,有利于系统安全,具有推广应用价值。最后对工程设计及施工提出了建议。     

LNG低温储罐的发展现状及应用

文章简单介绍了LNG低温储罐的国内外发展现状,重点对LNG低温储罐的主要结构形式(包括单容罐、双容罐、全容罐和膜式罐等)、保温方式及常用保温材料的使用、仪表控制以及防火安全等方面进行了系统性介绍,认为仪表控制应以温度、压力、液位为重点。可为调峰型液化天然气工厂LNG低温储罐的工程应用提供一定的参考。     

天然气汽车加气站的发展趋势

本文介绍了压缩天然气(CNG)汽车加气站和液化天然气(LNG)汽车加气站的典型加气流程和主要运行装置,详细介绍目前新型液化压缩天然气(LCNG)汽车加气站的加气工艺流程,阐述了LCNG加气站的技术优势,总结目前国内外的天然气汽车加气站的发展现状及趋势。     

用于燃气调峰和轻烃回收的管道天然气液化流程

管道天然气的长途输送一般都采用高压管输的方式，高压天然气经各地的调压站降压后才能供应给普通用户使用，调压过程中会有大量的压力能损失。为解决城市燃气用户特有的用气不均匀性问题，介绍了一种利用高压天然气调压过程的压力能膨胀制冷的管道天然气液化流程。应用该流程可以将管道里的一部分天然气液化制成LNG并储存起来，在用气高峰时将储存的LNG再汽化以增加供气量，满足下游用户的需求。这样能够增强燃气企业的“调峰”能力，有利于天然气管网的平稳运行。同时，利用该流程还可以回收天然气中的轻烃资源，为石化工业提供优质的化工原料。     

LNG/L-CNG加气站的设计

介绍了LNG/L-CNG汽车加气站的主要工艺设备:LNG储罐、LNG潜液泵、卸车增压器、EAG加热器、LNG高压柱塞泵、高压气化器、CNG储气瓶、加气机和顺序控制盘等;同时还介绍了设计过程中以上工艺设备选用的计算方法以及管道设计应注意的问题,包括管路的应力补偿、管子及管件的选材、管道绝热结构及材料的选用等。     

压缩天然气加气站设计要点

叙述了压缩天然气(CNG)加气站工艺流程和主要设备的作用及在选型、安装等方面应注意的事项。介绍了CNG加气站设计过程中,站址的选择,紧急切断阀的设置,管材、高压阀门的选用,仪表控制,防雷、通风设计以及CNG加气站应采取的安全技术措施。