基于压力波法的管道堵塞检测技

在油气输送管道中，由于低温、高速流动、搅动等因素的影响，天然气在管道中易形成水合物堵塞管道，而油品则易发生凝结堵塞管道。为此，提出了利用管道堵塞前后两端压差的剧烈变化来检测管道的堵塞，并首次提出了利用管道水击过程中的正压波确定油气管道堵塞位置的原理和方法。其原理为：当管道堵塞时，在管道首端发出一个脉冲正压波，正压波沿管道向下游传播遇堵塞物后反弹向首端传播，在管道首端可以获得两次正压波信息；通过采集管道首端压力信号，并利用小波变换法提取压力信号突变信息，获得正压波两次通过传感器的时间差，最后结合正压波波速便可以确定管道堵塞的位置。该方法具有所需设备少、操作费用低、操作简单等优点，优于现有的管道堵塞位置确定方法。     

长距离输气管道的清管工艺及常见问题分析

输气管道在长期运行过程中,会有一定的水、硫分、粉尘、机械杂质等积存于管道内,会带来一些不利影响,那么就需要及时进行清管处理,保证输气管道的正常运行。本文简要分析了长距离输气管道的清管工艺和常见问题,希望能够提供一些有价值的参考意见。     

弥合水击作用下高压输气管道强度计算方法

为了解决高压输气管道在清管工艺过程中由于弥合水击导致管道的强度破坏,采用刚性水击理论导出了高压输气管道弥合水击压力公式。在此基础上,研究了高压输气管道不同壁厚、清管器不同初速度和水柱高程差等工艺参数对输气管道弥合水击压力的影响。数值计算结果表明,弥合水击压力随着清管器运行初速度增大而增大,随着爬坡段水柱高度增大而增大,最后趋于稳定,随着水平段水柱长度增大而减小。根据弥合水击压力计算了管道的应力分布和带缺陷管道的应力因子,并根据应力强度理论和断裂理论得到了不同壁厚输气管道的极限压力,最终确定了清管工艺的各极限工艺参数。     

输气管道故障诊断中的实时模型法

天然气在管道输送过程中，由于一些自然因素和人为因素，不可避免地会有管道泄漏事件发生。这对社会和环境会造成巨大的威胁。而实时模型法是目前国际上被广泛研究并且运用得最多的管道泄漏检测方法，采用该方法不仅能够检测到管道运行中发生的较小的气体泄漏，而且具有定位精度高的优点。为此，对输气管道的气体进行了微元划分，在对各微元沿程散热损失、质量守恒和受力平衡进行分析的基础上，提出以管网SCADA实测参数为边界条件，以管道沿程热力、动力平衡微分方程和气体连续性方程为检测模型的输气管道泄漏检测定位方法--实时模型法。同时考虑到计算机求解时的计算精度和求解速度，采用了四阶显式格式（龙格-库塔法）来求解所建立的数学模型。应用结果表明，所给出的方法是一种可行度很高的管道泄漏检测方法。     

提高长输管道试压系数试压方案的应用

在管道规格不变的情况下,提高管道的运行压力可提高管道的输送效率。对于大口径高压输气管道,管道输送效益尤为显著。管道高强度水压试验能够验证管道的整体强度,为提高管道运行压力奠定基础。伊宁-霍尔果斯输气管道工程建设中采用了提高试压系数的试压方案,该方案的应用成功,为伊霍线长期安全运行并可能提高输送压力和输送量奠定了基础,可为今后新建高钢级、大口径、高压力输气管道水压试验提供规范指导,具有广阔的应用前景和工程实用价值。     

天然气长输管道中水合物生成的预测

天然气管道运行过程中,随着管道内压力、温度和天然气组分的变化会生成水合物。水合物的生成会降低管道的输送能力,从而提高输送成本,严重时更会堵塞管道甚至发生管道爆裂,造成重大的生产事故和巨大的经济损失。通过天然气管道内水合物生成条件预测模型的建立,确立天然气水合物形成时的温压关系,再结合天然气输送管道中温度和压力分布的仿真模拟,就可以预测天然气输送管道中水合物生成的大体位置和水合物生成的类型。这可以为防止天然气输送管道中水合物生成和堵塞提供技术依据,也为管道的设计和运行提供指导性建议。     

渤西油气田海底输气管道堵塞问题研究

针对渤西油气田输气管道堵塞问题,分析了管道堵塞的原因和堵塞物的来源,提出了管道中堵塞点的预测方法,研究了管道积液形成的原因,计算了管道输气效率和积液量,并针对该管道通球清管作业中存在的问题,开发了专用清管器,取得了良好的清管效果。     

减薄管内壁结蜡助力安全清管的措施

独克DN377输油管道自输送中石化春光原油以来,近5个月未进行清管,冬季最冷月时管线运行压力呈明显上升趋势。分析异常参数可知,压力上升的原因是管内壁结蜡使管径减小,反算析蜡高峰区位置缩径达46%,管线的输送安全受到威胁。为此,需采取应急措施维持管道安全输送,实验室实验及现场工业试验表明,选加注点注热柴油与大排量冲刷相配合可有效减薄管道结蜡厚度。将上述措施应用于首次清管过程中,首次通球成功,未发生卡阻事故。目前该管线按照清管周期正常清管。     

水平管路清管过程流动参数变化规律模拟研究

混输管路清管技术的研究对混输管道的运行管理具有非常重要的意义。在分析清管器清管物理模型的基础上 ,建立清管器的特征参数计算模型、动态数学模型和数值计算方法 ,并进行数值模拟 ,计算出测压点压力随时间变化的数据 ,并把它们与试验数据进行比较 ,得到清管过程中压力的变化规律。通过数学模拟 ,可以计算清管过程中管道的压力分布状况 ,利用压力分布状况就可跟踪清管球在管道内的运行情况     

清管过程中隧道内输气管道应力分析

清管是保证管道能够长期在设计输量下安全运行的基本措施之一,清管过程大致分为试压后清管和正常工况下清管两部分。我国大部分天然气管道分布在丘陵、山地等地形起伏较大的地区,清管模型大多没有考虑地形起伏或高差对清管模型的影响。受力模型与管内的清管器运动有直接关联,只有建立合适的清管器运动瞬态模型,并与清管过程中输气管道受力模型相结合,才能较为准确地模拟出实际的应力状况并定量给出清管对管道的影响,以期指导清管作业。     

相国寺储气库采气管道清管周期探讨

相国寺储气库采气管道属于湿天然气输送管道,无法直接获得采气管道入口天然气的含水量,难以预测管道内的积液规律并制定合理的清管周期。为此,结合管道实际运行压力、输量、清管液量等参数,基于气液两相流动仿真方法,确定了管道内天然气含水量及清管周期的计算方法。以相国寺储气库南段采气管道B段为例,进行了实例分析。结果表明:①计算的管道终点压力、终点温度、清管液量与实际值之间相对偏差范围为0.91%～4.1%;②提出的模型和方法可用于分析管道输量、积液量与管输效率之间的关系;③以管输效率不小于95%为原则,同时考虑积液恢复时间、收球站清管水量接收能力,确定了南段采气管道B段在不同输量下的清管周期。     

高含硫气液混输管道在清管工况下的瞬态流动规律及优化设计

针对目前对高含硫气液混输管道清管工况瞬态流动规律认识不足,导致管道设计压力与终端段塞流捕集器尺寸不好确定的问题,以某高含硫气田为例,采用数值模拟方法,研究了清管过程中管道起点压力、管道终端排液量等参数的变化规律,分析了管内气相流速与原料气气液比对清管工况的影响,进而提出了高含硫气液混输管道设计压力与终端段塞流捕集器尺寸的优化确定方法:①当管内气相流速介于2~6m/s时,清管中管道起点压力超压现象不明显,清管时宜将管内气相流速控制在此范围内;②当管内气相流速或气液比减小时,清管中管道起点压力峰值和终端排液量均将增大,但不同管道的增大幅度并不一致,管道越长、高程差越大,其增加幅度越大;③在设计阶段,应根据管道运行后期可能会遇到的低管内气相流速与低气液比工况参数来确定管道合理的设计压力与段塞流捕集器尺寸。该成果可为高含硫气液混输管道的优化设计与清管操作提供依据。     

苏里格气田输气管道清管周期分析

天然气从集气站到处理厂的输送过程中,由于压力、温度的变化,导致天然气中的水蒸气及重烃凝析出来,输气效率降低。当管线积液达到一定程度就会影响到管道的高效运行,此时就需要进行清管作业。通过几种公式化方法计算苏里格气田饱和天然气的含水量,并与实际清管积液值进行比较,优选了Mcketta-Wehe方法比较适合苏里格气田输气管线积液的估算,进而推得管线的清管周期,为现场输气管线的清管作业提供指导。     

浅谈天然气管线清管技术

在天然气的开发和开采中,天然气管道运行过程中由于天然气所含杂质积聚在管道内导致管道输送效率降低,针对天然气管道凝析液积聚的问题,通常采用定期清管的方法解决。只有对管线定期进行清理,才能保证清管作业顺利进行。本文论述了管线清管作业的重要意义,对清管作业前的准备和清管作业的实施进行了分析,并且做出了相应的总结。     

水平管路清管过程流动参数变化规律模拟研究

混输管路清管技术的研究对混输管道的运行管理具有非常重要的意义.在分析清管器清管物理模型的基础上,建立清管器的特征参数计算模型、动态数学模型和数值计算方法,并进行数模拟,计算出测压点压力随时间变化的数据,并把它们与试验数据进行比较,得到清管过程中压力的变化规律.通过数学模拟,可以计算清管过程中管道的压力分布状况,利用压力分布状况就可跟踪清管球在管道内的运行情况.     

长距离湿气管线清管工艺研究

针对长距离湿气管线积液问题,使用多相流瞬态流动模拟软件OLGA对湿气管线清管进行研究。分析不同输送工况下清管过程的参数变化,结合管线末端段塞流捕集器的设置,研究清管周期及清管参数的选择。研究结果表明,在湿气干线终点压力保持不变时,随着管线输量的增大,清管后达到稳态时集气干线起点压力相应增大;清管完成时和清管后达到稳态时管道末端的排液量都增大,但增大的幅度不同。最后,给出相应的清管工艺方案,并针对目标气田给出具体的清管方案。     

旁通清管器在湿气输送管线清管中的应用

在湿气输送工艺管道中,管线积液严重,使用常规清管器会造成清管液体短时间内集中到达下游,下游液体处理装置来不及处理,上游生产气量受影响的不良后果;同时由于管道内积液严重,会造成清管过程中压力波动幅度大、对弯头冲击大的影响。为了减小清管作业对正常生产和管道运行安全的影响,对旁通清管器进行了试验,利用清管器后端气流对前端液柱的喷射影响,延长清管液体到达下游处理装置的时间,达到试验目的。通过现场试验,取得了清除管线内积液、缓解下游液体处理压力、降低对生产气量影响的良好效果。     

天然气管道经济运行分析

对影响天然气管道建设经济性的相关因素和手段进行了探讨，对压气站压缩机组经济运行的相关指标进行了分析，并以靖西线为例说明保障天然气管道经济运行的方法。认为从设计阶段就要考虑选用合理的管径、压力和工艺参数，同时在输气过程中要对输气管道的工艺运行模式和压缩机运行状况进行不断优化，才能达到节能降耗、提高管道输送效率以及延长管道使用寿命的效果。     

海底输气管道水合物冻堵的处置与防控

在输气管道内天然气和水接触可形成天然气水合物,从而导致管道冻堵,影响海上天然气管道输送安全。结合渤海某海底输气管道发生水合物冻堵事件,首先简要介绍了天然气水合物形成的主要影响因素,而后介绍了该海底天然气管道的运行参数、管道中天然气水合物形成条件和原因、管道冻堵情况及解堵过程,最后分析总结了管道在发生水合物堵塞后,初期压差升高阶段和完全冻堵阶段的解堵处置方法,并提出预防海底输气管道发生水合物冻堵的若干措施或建议。     

天然气长输管道清管技术

长期使用天然气长输管道的过程中,还对其进行清管工作作业,这项作业技术能够使我们清楚的了解管道内部的真实情况,如发现内部管道有缺陷还可及时进行维修护理,还能降低管道的成本费用,我国现运用清管技术,它可以准确的获取相关数据信息,为输气管道进行基线评价,整体评估提供参考依据,加强输气管道全面的防护水平,确保管道能长期安全的运行,避免管道被腐蚀穿孔而出现气体泄漏情况。对此,我们着重介绍了管道运用清管器的种类,在管道清管技术上选择何种清管措施以及长输管道的清管技术涉及的重点内容,为天然气长输管道的清管技术提供参考依据。