冻土地区管道敷设

我国北方地区一年中有几个月的冰冻期，在季节性或永久性冻胀±层中敷设管道将遇到很多技术难题和挑战。一方面，土体的冻胀和融沉会对管壁产生额外应力，在适当的条件下引起应力集中和塑性变形，甚至造成管道破坏；另一方面，埋设于冻土地带的管道会对周围环境产生扰动，造成冻土退化，反过来又影响管道安全。     

冻土区埋地管道基于应变设计方法研究

基于应变的管道设计方法适用于管道通过土壤可能发生大位移的特殊地段,如,强震区、活动断裂带、矿山采空区沉陷地段、冻土地区以及滑坡地段等区段。介绍了针对冻土地区采用基于应变设计方法的研究成果,论述了适用于冻土地区的埋地管道基于应变的设计方法和设计流程,包括管道基于应变的设计准则、土壤冻胀融沉范围的计算、管道在差异性冻胀和差异性融沉以及边坡热融滑移情况下的应变计算方法,并就漠河一大庆原油管道基于应变设计进行了实例分析。分析结果表明,按基于应变的设计方法,管道是安全的。     

基于Bayes方法的冻土地区输油管道可靠性评价

冻土地区输油管道可靠性问题主要与岩土的冻结和融化有关。管道与冻土环境存在相互作用问题,使得冻土对管道的不利影响可能在管道运行过程中才能渐渐显露出来。分析永冻土的特点,论述冻土地区管道现状,建立基于Bayes方法的输油管道可靠性评价的数学模型,同时给出冻土地区管道可靠性评价的计算方法,提出了增强冻土地区输油管道可靠性的措施。     

高寒冻土地区管道阴极保护技术探讨

针对油气资源开发过程中,高寒冻土地区实施管道阴极保护技术存在的土壤电阻率增加对保护电流的需求和对电位分布产生极大影响的问题,建立了高寒冻土地区管道阴极保护电位分布的数值计算模型,研究了管道穿越高寒冻土地区时在深井阳极、浅埋阳极及带状阳极保护方式下,冻土对阴极保护电位分布的影响。研究结果表明,带状牺牲阳极通常铺设于管沟底部与管道平行,阳极和管道之间较近的距离会将冻土高电阻率的影响降至较小程度,保护效果较好,因此管道穿越高寒冻土区时建议采用带状牺牲阳极保护方式。     

多年冻土地区热油管道用管壁厚选择的探讨

多年冻土地区热油管道敷设的主要问题是多年冻土的融沉造成管道差异性变形,管道壁厚的选择是决定管道项目安全运行和经济投入的重要因素。影响管底多年冻土融化深度的主要因素有油温、冻土含冰量、冻土原始地温以及管道保温层的设置等。冻土的融沉使管道产生了附加的弯曲应力,进而加大了管道承受的有效应力。油压和壁厚很大程度上决定了管道所能承受的最大有效应力,即决定了管道最大允许沉降变形量,因此,增加壁厚可以有效提升管道最大允许沉降变形量。     

寒冷地区埋地输气管道最低设计温度选取

为了有效保证中俄东线天然气管道在寒冷地区的止裂性能,需要明确管道的最低设计温度,而到目前为止,在国内埋地输气管道工程设计中对管道的最低设计温度未进行确定。通过对国内外主要输气管道标准和国外寒冷地区典型输气管道工程的解读与分析,同时结合我国寒冷地区埋地输气管道的特点,推荐埋地输气管道最低设计温度选取0℃(管道埋设于冻土线以下)和管顶埋深处最冷月单日最低地温值并向下圆整至5℃的倍数(管道埋设于冻土线以上)。建议中俄东线天然气管道工程线路埋地管道最低设计温度选取-5℃。提出最低设计温度的确定原则、方法和推荐值,为今后的工程建设提供一定的借鉴与参考。     

在漠大线工程中探索和实践课题研究与动态设计

大庆油田设计院与科研单位合作开展了中俄原油管道漠河-大庆段工程冻土工程地质条件评价及预报,多年冻土地区埋设管道热、应力分析及数值模拟等课题研究.对由于多年冻土分布破碎,地质资料无法准确、全面地描述地下不同类型多年冻土的分布情况,而导致的管道处理措施不能与实际地质情况相适应地段,根据现场实际情况进行设计调整,以确保管道的安全.通过研究成果指导工程设计,同时将工程设计过程中遇到的问题及时反馈给课题研究单位,并解决工程设计中的问题,这种课题研究与工程动态设计紧密结合,良性互动的模式,有效地解决了高寒地区原油长输管道工程设计中的难题.     

冻土地带管道敷设方法及保温技术

论述了在冻土地带管道工程建设的特殊性,通过对冻土地带冻融过程、规律及对埋地管道影响的分析,指出了冻土地带管道建设遇到的两个主要问题是冻胀破坏和融沉破坏。简要介绍了冻土的分类、特性及国内外冻土地带管道建设的研究情况和防治冻害的措施,归纳总结了冻土地带管道敷设的几种方式以及寒冷地区管道保温材料和技术,对冻土地带管道建设的关键问题进行了讨论,并提出了建议。     

超声波应力测量技术在褶皱管道上的应用

冻土地区土壤冻胀融沉给埋地管道造成了额外载荷,导致管道应力水平过高,威胁管道的安全运行,但目前尚无有效的应力测量技术能够直接对变形管道受力情况进行准确评价。针对某处高寒冻土区存在融沉现象的管道,应用超声波应力测量技术开展了管道在线轴向应力检测,通过应力测量结果对管道的受力状况和褶皱成因进行了分析。从工程应用的角度探讨了超声波应力测量技术的适用性。结果表明:当前状况下管道轴向应力为压应力,应力最大值超过管材屈服强度,是管道变形和褶皱产生的主要原因;超声波应力测量技术能够准确测量管段在线应力,是评价管道安全状况的有效手段。     

国外长输管道稳管新技术

长输油气管道穿越河流、沼泽和冻土地带,因受浮力、水流和土壤季节性冻胀的影响,易造成管段上抬、水平推移、悬空和振动,甚至能使管道产生巨大的应力,造成管道破裂。因此,保证长输油气管道长期安全运行,管道的稳定是一个非常重要的问题。针对传统稳管方法存在材料用量大、运输量大、抗冻融能力差的问题,文章介绍了国外近年来研究开发的长输油气管道穿越河流、沼泽和冻土地带的稳管新技术,这些技术有别于传统的方法,较新颖、经济,可供从事管道工程的科研、设计人员参考。     

冻土区油气管道保温技术现状

在国内外油气管道建设中,部分管道要穿越冻土区,对管道保温技术提出了更高的要求。国内在这方面的研究工作与国外相比,存在较大差距。文章以漠河-大庆段原油管道为例,介绍了国内保温管道预制和补口技术;以阿拉斯加原油管道为例,介绍了国外架空和埋地管道保温技术;从保温材料和生产线、保温热力学分析和软件开发等方面介绍了国外保温技术的新进展;最后着重分析了管道补口施工过程中存在的问题,提出了改进建议。     

中缅油气管道(国内段)工程建设难点及对策

中缅油气管道是目前我国管道建设史上难度最大的工程,极其恶劣的建设环境对管道安全提出了严峻挑战。建设难点主要包括社会条件复杂、环境敏感点众多、地质条件复杂、地质灾害点多、地震频繁、活动断裂带多等。针对建设难点提出了相应对策,主要包括优化线路路由、油气站场合建、管道并行敷设、设置隧道及跨越、进行地质灾害专项治理、开展抗震设计、加强水工保护和水土保持等。通过采取以上对策有效保证了中缅油气管道在横断山脉、云贵高原、喀斯特地区等复杂地貌单元的安全敷设。     

中卫—贵阳输气管道的创新设计研讨

中卫—贵阳输气管道是中国石油正在设计建设的又一骨干管道,管道从北向南将通过秦岭和大娄山区,与西气东输二线、兰成原油管道、兰成渝成品油管道、中缅原油管道并行敷设。中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司在承担初步设计过程中,牢记设计龙头责任,在并行管道敷设、复杂山区输气管道的工艺设计中创新设计思路和优化设计方法,合理处理了不同类型油气管道并行敷设的相关难题;突破传统布站方式的束缚,优化了复杂山区段的压气站布局,方便了大型站场的建设和运行管理。研讨了并行敷设油气管道线路、山区输气管道工艺优化设计的做法,其创新的设计思路和优化方法可为类似工程的设计建设提供借鉴。     

气田集输规范站内管道壁厚的计算差异

在气田集输设计规范中,GB 50350《油气集输设计规范》与ASME B31.3《工艺管道》中管道壁厚计算公式存在差异,导致国内外工程类同工况条件下管道壁厚的选择不一致。同一工程因所处地区类别不同,管道壁厚的选择也可能不同。管道等级表是工艺配管、材料选择设计的基础性文件,管道规格及壁厚是其重要组成部分,管道壁厚规格种类对于设计标准化、选材统一化、施工预制化等工作至关重要。通过工程中实际计算数据的对比,讨论能否在管道等级表中统一管道壁厚的选择,减少工程中管道规格型号,以便于集中采购与施工。     

钟—荆原油管道穿越工程施工技术

钟-荆原油管道地处江汉平原西部丘陵地区,需多次穿越沟渠、水塘、水库、河流及公路,施工难度大,文章结合钟-荆原油管道工程的实际情况,论述了江汉平原西部丘陵地区典型障碍地形管道穿越方式的选择、适用范围以及穿越长度,简述了各种穿越方式,并重点对水下成沟漂管沉降的施工技术进行了详细介绍,提出了施工注意事项和HSE控制要点.     

多年冻土区管道的失效形式及监测技术

随着开发和利用高寒及多年冻土区油气资源的热潮来临，多年冻土区管道建设的步伐必将加快。由于管道与冻土间存在着强烈的相互作用，冻土的冻胀和融沉对管道运行具有严重的不利影响，对管道实施先进高效的监测技术是保证管道安全运行的有效措施之一。分析了冻胀和融沉对管道的破坏机理，研究了多年冻土区管道的主要失效形式和产生机理，指出产生翘曲上拱和折皱的根本原因是管道承受的轴向应力过大。最后，提出了对多年冻土区管道实施监测的主要内容，即自然环境监测和管-土相互作用监测。     

论大口径管道建设的六大关系及设计理念

西气东输管道工程拉开了我国长距离、大口径管道建设的序幕,大口径管道的建设具有其自身的特点和规律,需要处理好管道建设所相应的关系、确定适宜的设计指导思想。通过对西气东输管道线路工程设计、建设的总结,对大口径管道建设特点及相应的“六大关系”进行了论述,提出了大口径管道设计工作中应遵循的理念和指导思想。     

国家管网公司成立对中国天然气市场竞争格局的影响

我国的天然气产业正处于市场化改革的初期阶段，国家石油天然气管网集团有限公司（以下简称国家管网公司）成立后，天然气产、运、销将由原来的一体化逐步分离，整个天然气市场的竞争格局无疑会发生巨大的变化。为此，在深入调查我国天然气市场竞争格局现状的基础上，结合相关市场数据与国家政策改革方向，分析和预测了国家管网公司成立后我国天然气市场竞争形势与贸易格局将发生的变化。研究结果表明：①上游政策性壁垒被打破，更多市场主体将参与天然气勘探开发，一些下游企业也将积极布局天然气生产、进口等业务，以保障自身的资源供应、提高市场话语权，上游市场竞争格局将逐渐形成；②中游长输天然气管网将形成全国一张网，由国家管网公司统一运营，区域管网公司将与国家管网公司并存；③在新增资源的冲击下，下游市场的竞争也将进一步加剧；④整个市场逐渐向上游油气资源多主体多渠道供应、中间统一管网高效集输、下游销售市场充分竞争的“X+1+N+X”体系转变。进而向国家层面提出了相关建议：①加强对市场相关环节的监管；②短期内明确多头进口的规则，确保资源稳定供应；③落实天然气门站价格动态调整机制，完善上下游疏导机制；④进一步规范供气、用气合同，鼓励签署长期购销协议。     

油气输送管道失效事故及典型案例

简要介绍了油气输送管道的失效及预防、国外失效事故报告规定。着重介绍了油气输送管道失效事故的类型及国内外典型案例。建议加强油气输送管道的安全管理和事故报告规程。     

国产X80大直径厚壁螺旋埋弧焊管开发

为了进一步降低管道建设成本,采用低C、低Mn和Mo-Cr-Ni-Nb-V-Ti合金设计,开发出了以针状铁素体为主的X80级22 mm/21.4 mm厚壁热轧卷板;通过制管工艺优化和控制,开发出了X80级Φ1 219 mm×22 mm和X80级Φ1 422 mm×21.4 mm国产大直径、厚壁螺旋缝埋弧焊管。产品性能检测结果表明,管体屈服强度、抗拉强度、焊接接头拉伸强度以及管母、焊缝、HAZ冲击韧性、DWTT等指标均达到或超过西气东输三线和中俄东线技术条件要求和API 5L标准要求;钢管静水压爆破试验起爆点位于母材,爆破口呈100%韧断;环切法测得环向弹复量为-55~-220 mm,盲孔法测得环向残余应力为-179~264 MPa,与同规格、同钢级直缝管相当,具有较低的残余应力。产品经国家油气管材质量监督检验中心检测,并经管道局环焊试验,符合管道工程技术条件和API5L及相关标准要求。产品千吨级试制表明,国内具备工业化批量生产能力。