抗震管道的设计

现场的实验数据在美国和日本,对如何决定土壤和管道的相互作用问题有很多的实践经验。为了解决管道的抗震设计,做了许多关于土壤—管道相互制约的实验。Nishio用设在振动台上的1:100比例模型做的实验结果,和1982年以来日本在三个不同地区24次地震中所见到的管道被破坏情况(地面为软厚土层)完全一致。基于这项实验及其他的研究,关于土壤—管道互相制约的问题在日本得到以下结论:①还没有证据可以证明,在两个计量测定点之间,存在与距离成正比例的相位差。②在地震发生时,管道应力对应于地层的     

深海油气管道数据清洗方法设计

提出数据缺失值插补算法和数据离群点检测算法。对管道全生命周期中产生的数据进行初步的筛选,然后进行管道全生命周期数据的预处理,检测缺失值和异常值。在数据缺失值插补算法中提出多元线性回归插补法,对检测的缺失值进行合理化插补。对管道数据中的离群点利用基于密度的局部离群点检测算法,将检测出的离群点进行仿真测试,局部离群因子（Local Outlier Factor,LOF）离群点检测算法正检率达96%,比传统的K-means离群点检测算法高41.18%,得到较高的检测精度,并建立最优检测模型。     

油气管道可靠性的极限状态设计方法

基于可靠性的极限状态设计方法是油气管道工程设计的发展趋势，已为国际上先进的管道工业标准所采用。本文阐述了可靠性的极限状态设计方法的基本理论与概念。包括载荷条件和极限状态、概率性设计方法、分项安全系数校正、参数不确定性、安全类别和目标安全水平。最后指出我国的管道工业，应该采用这一新的设计方法，降低管道工程造价。     

跨断层埋地输油气管道抗震研究述评

埋地输油气管道地震破坏通常发生在活动断层,因此,有必要对目前国内外埋地管道的断层错动反应进行分析,以避免或减轻跨断层管道在未来地震中的破坏。综述了理论解析法、数值分析法和试验研究法等三种国内外近几年跨断层埋地输油气管道断层错动反应分析方法,比较三种方法的优缺点,指出各方法中存在的问题。从新建管道项目和已建管道两方面着手,分析目前常用的跨断层埋地管道的抗震措施,提出今后跨断层埋地管道的研究趋势。     

高烈度地震区油气管道隧道抗震分析

中亚天然气管道D线工程(简称中亚D线)隧道众多,隧道全部处于9度及以上的高烈度地震区,部分隧址区地震加速度峰值达0.6 g,超出目前国内所有设计规范规定的地震加速度峰值,在设计过程中没有相应的规范及工程实例可参考,为解决该问题,开展了高烈度地震区油气管道隧道抗震分析,以作为设计依据。为了验证设计阶段拟选复合式衬砌支护参数的准确性,通过对国内外隧道抗震计算方法及国内现行隧道抗震规范的研究,结合中亚D线实际特点,提出了适用于油气管道隧道抗震分析的简化方法,并以Ⅵ级围岩为例,采用简化方法对中亚D线隧道工程进行了抗震计算。计算结果显示,拟选的复合式衬砌支护结构安全性系数满足相关隧道设计规范规定的稳定性及构造要求。综合分析表明,本文选取的抗震分析简化方法操作性强,拟选的Ⅵ级围岩复合式衬砌支护参数合理,可为类似油气管道隧道的抗震分析及规范修订提供参考。     

基于地理信息系统的油气管道完整性管理系统的设计

管道完整性管理的目的在于有效预防和控制事故的发生,其核心技术为风险评估、各种检测检查方法、剩余强度和剩余寿命评价等。由于管道完整性管理要处理大量数据,尤其是空间数据,最佳的方法就是利用地理信息系统作为平台。文章阐述了管道完整性管理的流程,介绍了基于地理信息系统的油气管道完整性管理系统的设计模式、GIS开发方法、数据库设计及功能设计。基于地理信息系统的油气管道完整性管理系统,充分发挥了现有GIS软件空间分析的功能和空间数据管理的功能,并对二者进行了整合,系统提供了一个真实的“动态调整”的工作环境,为管道的完整性管理提供了实用的平台。     

海底管道抗震设计初探

基于受约束管道地震时与周围土体具有相同变形的假定出发，得出地震时管道的应力与应变，讨论了海镀管道在地震时受到的作用力，初步提出了海底管道抗震设计和耐震措施。     

基于磁记忆方法的油气管道内检测试验研究

管道内检测技术是应用最为广泛的维护管道安全性与完整性的有效方法。鉴于目前管道内检测采用超声波、漏磁检测方法对于管道损伤评价存在的局限性,提出采用金属磁记忆方法进行检测。金属磁记忆方法通过记录地磁场作用下的金属构件表面的漏磁场信息,可对构件微观缺陷和应力与变形集中区进行辨别。应用自主研发的610mm管道磁记忆内检测装置进行了现场牵拉试验研究。结果表明,所设计的内检测装置具有良好的可靠性与管道通过性,并能通过多通道数据分辨出不同类型的缺陷特征,采用磁记忆方法进行管道内检测在技术上是可行的,具有良好的开发应用前景。     

油气管道的风险评价方法

管道的风险评价技术是一门具有很高经济价值的管理技术。通过风险评价可以对管道的风险大小做出评估,从而找到减少管道风险和费用支出的有效途径。简要介绍了风险评价技术的内容和方法,重点介绍了W.K.Muhlbauer的管道风险评分体系,详细阐述了风险评价模型框图和引起事故的4个因素,提出了风险等级划分标准和减小管道风险的一些建议。     

基于可靠性的油气管道设计系数研究

以往的油气管道强度设计中,设计系数的确定常常以经验为依据,比较保守。国内外大多数研究均是从理论上论证了提高油气管道设计系数的可行性,并没有给出基于可靠性的设计系数的计算方法。将应力-强度干涉理论引入油气管道设计系数的研究中,以西气东输一线及二线为例,定量计算了0.72和0.8两种设计系数下无缺陷管道和含体积型缺陷管道的可靠度,并提出了切实可行的措施,为油气管道降低壁厚,提高输送压力,节约管道成本提供了理论支持。     

数字化油气管道系统总体框架设计研究

论述数字化油气管道的概念，提出数字化油气管道系统的框架。为了实现全生命周期数据管理的数字化油气管道模型，引入了ISO10303国际标准／STEP，采用了基于实体对象的分布式CAD系统，并说明如何利用该标准进行建模技术研究，讨论了建立数字化油气管道系统的实现方法。通过产品数据管理系统实现虚拟现实技术融合在数字化油气管道系统。研究表明，所提出的模型易于在计算机上反复进行仿真试验，在管道工程实际应用中有重要的价值。     

基于数据库的油气管道线路施工图设计软件二次开发

基于数据库的油气输送管道线路施工图设计软件是集数据录入、数据管理、线路设计和数据移交为一体的施工图设计平台,运用数据库技术,将Auto CAD 2010二次开发与数据库进行连接,实现线路施工图的整体设计。该软件利用SQL Server 2005搭建数据库,对基础数据进行录入和管理;通过研究曲线算法和纵断面生成算法,实现管道纵断面的自动生成和计算;总结提炼常用的标准规范,搭建穿跨越、水工保护等专业标注设计符号库,实现设计的标准化。软件实现了长距离油气管道线路施工图的连续设计和参数化设计,采用SQL数据库存储,具有良好的开放性和兼容性。     

基于内检测的油气管道中线坐标修正方法

介绍了管道内检测技术及管道中线坐标的获取现状,分析修正内检测管道数据以获取准确的管道中线坐标的必要性。以某油气公司内检测管道中线坐标修正为例,通过对修正参考点选取、修正参考点测量、内检测坐标修正及油气管道中线坐标验证的内检测油气管道中线坐标修正步骤论述,得出使用基于内检测的油气管道中线坐标修正方法可以使内检测油气管道中线坐标的精度达到±1 m以内的结论。获取准确的油气管道中线坐标对油气管道的安全运营有重大的经济价值和社会意义,基于内检测的油气管道中线坐标修正方法可以在油气行业中推广使用,为内检测油气管道中线坐标的修正提供技术支持。     

基于失效数据的油气管道定量风险评价方法

油气管道风险评价作为当前的热点问题,逐渐由定性评价向定量评价过渡。为了减少油气管道定量风险评价过程中主观因素的影响,建立了基于管道失效历史数据的油气管道定量风险评价模型,通过分析美国管道与危险品安全管理局(PHMSA)等数据库的管道分类失效数据,确定了油气管道的基本失效概率与修正因子的指标体系,再根据各个指标量化的难易程度将修正因子分为定量、半定量及定性3种类型,其中前两类指标可以量化或量化分级,仅后一类指标依赖于专家的经验判断,大大降低了风险评价的主观依赖性。进一步构建了油气管道风险评价矩阵,用失效概率量化失效可能性,用后果评分量化失效后果的严重程度。最后,将该油气管道定量风险评价方法应用于某输气管线,并绘制"红橙黄蓝"4色管线风险分布图,识别出该管线的高风险管段。结论认为:(1)基于管道失效历史数据的风险评价方法能够客观地量化管道的失效概率,准确进行风险分级,有利于实施风险分级管控策略;(2)建议建立全行业或全国范围的管道失效数据库,以期为基于历史数据的定量风险评价乃至制订风险管控措施提供依据。     

基于信息融合的油气管道内腐蚀评价方法

油气田集输管道的内壁腐蚀严重影响石油生产,腐蚀因素复杂多变,但在现场生产中,防腐蚀工作仅限于单个因素参数,一般采用单一方法对防腐工艺进行评价和控制,尚无有效系统的整合方法对多参数的腐蚀进行评价。鉴于这种状况,提出基于信息融合的油气管道内腐蚀评价方法,即利用信息融合技术,对大量生产工艺参数、腐蚀性物理化学参数进行多级别、多方面、多层次的处理,可以转化为单一腐蚀评价信息,可高效、可靠地对腐蚀安全和防腐蚀效果进行评价,可反馈控制油气田生产和优化防腐工艺,保证安全生产,降低生产成本,提高经济效益。     

基于风险的长输油气管道选线优化方法

长输油气管道选线是复杂的多目标决策问题,控制事故风险、降低建设成本是选线的两个主要目标。应用多目标决策理论,以选择风险可接受且建设成本较低的路线为优化目标,提出了长输油气管道选线优化方法。通过研究优化目标的计算方法,分析选线的约束条件,确定网格划分的精度及范围,建立了选线优化模型,运用动态规划算法求解该模型并进行了实例应用。结果表明,基于风险的选线优化方法是可行的,长输油气管道个人风险标准和村庄或建（构）筑物的搬迁情况可作为选线的约束条件,定义特殊区域周边局部范围的地形地貌类型有助于控制个人风险,两个优化目标的权重分配需要根据实际情况进行调整。     

基于灰色理论的油气储运管道腐蚀预测方法

由于影响油气储运管道腐蚀发展的因素较多,因此对其的预测往往存在较大误差,为此,提出基于灰色理论的油气储运管道腐蚀预测方法。分别从外在因素和内在因素两个角度分析油气储运管道腐蚀条件,并运用灰色理论,结合腐蚀条件的动态变化特征,利用马尔可夫过程实现对腐蚀条件的综合计算,实现管道腐蚀预测。测试结果表明,设计方法对腐蚀深度的预测结果误差小于0.01mm,具有较高的准确性。     

基于应力投影的油气管道螺旋裂纹评估方法

目前国内外还没有针对管道螺旋裂纹的相关评估方法。为此,借鉴标准BS 7910中管道轴向裂纹和环向裂纹的评估方法,基于无限大平板斜裂纹将应力分解到裂纹方向及其垂直方向的求解思路,结合有限元模拟,提出了管道螺旋裂纹的评估方法：将螺旋裂纹的计算归结为轴向裂纹和环向裂纹的计算,根据无限大平板斜裂纹轴向裂纹和环向裂纹的复合计算公式,推导出管道螺旋裂纹应力强度因子的近似计算公式,并进行了静水压爆破验证试验。结果表明：该评估方法准确可靠,最大误差为5.62%,可以用于管道螺旋裂纹的工程评估。     

长输油气管道建设的安全设计研究

本文主要研究了长输油气管道的建设并对长输油气管道的安全设计进行了讨论。