用热平衡法测定埋地输油管道总传热系数

本文叙述了开展输油管道总传热系数测试的意义。介绍了用热平衡法则定岔－任输油管道运行Ｋ值的主要过程及其数据处理、计算方法。最后给出了《埋地输油管道Ｋ值数据处理系统》软件的结构和功能。     

埋地输油管道热力计算数值求解结果分析

在油田现场,埋地输油管道在输渍工程中得到非常普遍的应用,埋设管道存在许多传热问题,如由于埋调深度不同,造成管道散热损失不同,不同保温层厚度也会影响管道散热量,另外当环境温度发生变化时,管内介质散热情况也随之发生变化,能够全面,详帝的得到这些传热关系,对于指导输油生产,管道安全运行具有重要意义,将大地半无限大区域简化为有界的矩形区域,建立数学计算模型,并采用数值求解方法对该数学进行求解,通过对求解结果进行定性的分析,给出了不同管径,不同敷设条件下,管道散热损失变化情况。     

埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地热油管道预热启动过程是一个三维非稳定传热过程,通过分析埋地热油管道几何特性,考虑沿管道轴向预热介质温降对土壤温度变化的影响,建立了有限区域内热油管道预热过程耦合的数学模型,并借助于PHOENICS软件对该模型进行了求解,能够求解出土壤中的任意点在预热过程中任意时刻的温度变化情况和任意时刻的管道周围土壤温度场的分布.这些问题的求解可为管道安全、经济启输投产提供保障.     

埋地输油管道的温度计算

综合运用数学分析法（保角变换、拉普拉斯变换等）对管道内介质和周围半无穷大土壤的不稳定传热问题进行了分析，得出土壤温度场的计算公式，同时研究了埋地热油管道内介质温度的理论计算问题。最后给出了算例。     

天然气管道积液红外成像检测方法

传统天然气管道积液量的测量方法存在积液检测精度低、具有安全隐患等问题。为此,提出一种新的基于红外成像的非介入式测量法：利用管道内部气液两相之间热容差别大及对流换热的性质,对外管壁加热,使气液两相在管道外壁形成温度梯度,再利用红外热像仪测量外壁温度,形成温度分布图像,结合智能图像处理技术,对高压天然气管道积液进行实时高精度检测。实验室和现场试验结果均表明,该方法测量误差小于10%,能够满足天然气管道积液现场检测的要求。     

埋地输油管道保温失效对地表温度场的影响

根据埋地输油管道的实际运行情况,建立了管道保温失效后的大地温度场的三维物理模型。由数值计算模拟的结果发现:失效前后的地表面温度场发生了明显的变化,保温层失效处的等温线由失效前的平行直线变为曲线。而且管道保温失效处的地表温度明显高于管道保温完好处的地表温度,温差范围在红外成像的检测精度内,可更好地为红外成像检测管道保温层失效提供有利的理论依据。     

基于PHOENICS埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地输油管道非稳态热力研究能为热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题提供基础。通过分析埋地热油管道的几何特性，建立了有限区域内非稳态热油管道土壤数学模型和边界条件，使用PHOENICS软件对数学模型进行了求解。模拟结果与工程现象吻合较好，证明了利用PHOENICS软件完全能够对埋地输油管道土壤温度场变化规律进行研究，提供了研究捷径。     

基于PHOENICS软件埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地输油管道非稳态热力研究能为热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题提供基础。通过分析埋地热油管道的几何特性建立了有限区域内非稳态热油管道土壤数学模型和边界条件。并使用PHOENICS软件对该数学模型进行了求解。模拟结果与工程现象吻合较好。证明了利用PHOENICS软件完全能够对温度场变化规律进行研究。提供了研究捷径。     

地下盗油管道与埋地输油管道地表温度场数值模拟

建立了地下盗油管道和埋地输油管道温度场物理模型,利用CFD计算软件进行了温度场模拟运 算,客观地分析比较了模拟结果和试验结果,为应用红外成像技术检测地下盗油管道提供了可靠依据。     

埋地输油管道泄漏影响区内大地温度场的数值模拟

基于分布式光纤温度传感技术在输油管道检测中的应用机理,采用有限容积法建立管道泄漏多孔介质流固耦合换热数学模型,利用Fluent软件数值模拟了埋地输油管道不同位置泄漏前后大地温度场的变化。通过对管道泄漏前后大地温度场的对比,结果表明：管道泄漏后,一定时间内管道周围土壤温度变化剧烈,随着泄漏时间的延长,热影响区范围继续扩大但逐渐趋于平稳。在管道周围一定范围内布置光纤传感器,应用分布式光纤温度传感技术检测管道泄漏是可行的。     

成品油管道工艺方案优化设计研究

基于计算期内总费用最小现值建立了干线成品油管道工艺方案优化设计的数学模型,分析了分输方式、分输流量变化及工艺计算参数的选取等问题.考虑到传统数值算法求解多变量混合整数非线性规划问题的局部最优性及对初值敏感性强等缺陷,针对所建立的数学模型的特点,引进了一种较新的全局搜索算法——杂交差分进化方法,并对其进行了局部改进,采取了动态处理约束条件的措施.在泵站可选位置确定的条件下,采用赋权有向图来表示工艺方案优化设计问题.泵站位置候选点对应图的顶点,两顶点间管道的总费用现值对应弧的权值.通过递归调用Dijkstra算法,求解出了前N条最短路径对应的最优和次优方案,并以其作为进一步进行多因素方案比选的候选方案.用实际算例说明了上述方法的有效性.     

埋地输油管道在线大修应力应变分析

建立了埋地输油管道在线大修时，开挖、直接重埋和支平后重埋工况下的力学模型。建立了埋地输油管道三维梁单元有限元应力应变计算力学模型，并给出了求解方法。提出了节点摩擦力循环迭代法和土壤弹塑性分区计算方法，解决了土壤与管道相互作用问题。建立了管道有效计算长度的确定方法。考虑管道内压，给出了管道综合应力计算方法。     

基于序贯检验的管道泄漏检测方法

利用序贯概率比检验法检测油气管道泄漏是一种较新的方法.针对原始压力信号噪声的非高斯性,采用卡尔曼滤波器进行预处理,提高了序贯法判断泄漏的准确性.分析了传统压力梯度法的不足,借鉴负压波定位中的时间差法定位泄漏点,提高了定位的精度.实验结果表明,这种管道泄漏检测方法值得推广.     

腐蚀管线失效概率的评定方法

基于结构可靠性的一般理论,建立了腐蚀缺陷管线失效的极限状态函数,并以规则化的随机变量形式表示.采用雷菲法求解了失效概率,提出了管线全线的失效概率分析方法,即沿管线全长以1km管线为失效概率的分析单元进行计算,这样能合理考虑管线沿线腐蚀状况的差异.对一条经过检测的输油管线的腐蚀缺陷数据、管道运行参数和管材性能参数进行了统计分析,运用新提出的概率数学模型计算了管道全线的失效概率,并与推荐的目标失效概率进行了比较,从而提出了对管线重点维修和监测的区段.本方法是在对油气输送管线的腐蚀程度检测之后再进行安全评定的一个行之有效的方法.     

成藏体系油气资源评价中的统计方法体系

基于成藏体系理论对传统区带油气资源评价技术进行了系统归纳与新方法的补充,深入阐述了成藏体系油气资源评价的内涵。其中,在深层次剖析上述制约因素的形成机制以及相关统计数学模型机理的基础上,通过界定不同勘探程度的成藏体系油气资源评价的关键目标（如,资源有无、多少、在哪里等）,整理、归类并规范了业内主流统计方法以及在开发油气资源一体化评价软件过程中涉及的系列特色资评技术,约定了成藏体系油气资源评价统计方法体系,其内容主要包括：①面向新区的概率分析系列;②面向未成熟区（早期）的蒙氏模拟系列;③面向未成熟区（中、晚期）的数理统计系列;④面向成熟区（早、中期）的概率推理系列;⑤面向成熟区（中、晚期）的发现过程和空间分布预测系列。提出的统计方法体系,较为全面地阐述了系列主流以及最新统计方法的成因机制与适用性说明,在实际应用时,可以有效规避地质模型的差异性、增强统计方法应用的针对性以及降低计算参数的敏感性。此外,该方法体系的归类逻辑也有助于明确后续进一步值得关注的资源评价方法研究方向。     

电磁法探测复杂区域地下管道的仿真研究

为了研究交叉、并行等复杂区域地下管道对电磁法探测管道埋深、位置的影响程度及影响规律,建立了电磁作用下管道的磁场强度计算模型。利用ANSYS有限元分析技术,建立了不同间距并行管道与交叉管道的电磁场有限元分析模型,并通过对管道周围磁场强度矢量的仿真分析,得到了管道磁场强度的变化曲线。分析结果表明,利用电磁法探测并行管道的位置和埋深时,2条管道的间隔距离需大于或等于2倍埋深,否则容易产生误探;探测交叉管道的位置和埋深时,应避开管道交叉点处,并在距交叉点处至少4 m以外管道正上方进行探测,方可准确探测目标管道的埋深。该项研究成果对进一步研究和发展基于电磁法的地下管道探测技术具有指导意义。     

负压波法在液体管道上的可检测泄漏率分析

由于管道泄漏引发的负压波大小及其沿管道的衰减程度都与管道工况、长度、口径和介质物性等管道特性有关,因此管道特性决定了负压波法在管道上的可检测性。依据特征线理论,对管道的泄漏发生机理和压力波传播机理进行了研究,建立了管道内产生负压波及其传播中衰减程度的计算模型,并利用实际输油管道的操作数据验证了所建立的计算模型的准确性。以该计算模型为基础,进一步分析了管道特性与负压波法的可检测泄漏率等指标的关系,为管道的设计和布局提供参考,并可对基于负压波法的管道泄漏检测系统进行正确的评价。     

不等温输气管道泄漏监测技术

天然气在经由管道输送的过程中,由于一些自然因素和人为因素,不可避免地会造成管道泄漏。建立管道实时泄漏监测系统,可以最大限度地减少经济损失和环境污染。文章介绍了根据管道的瞬态数学模型,进行不等温输气管道泄漏监测的研究成果:泄漏监测数学模型、泄漏监测原理、管道泄漏定位方法等。试验表明,该项技术是一种可行度很高的输气管道泄漏检测方法。     

长输油气管道泄漏检测方法研究进展

介绍了管道泄漏检测技术的主要方法,对各种不同泄漏检测方法的性能及优缺点进行了比较,并对国内外近年来管道泄漏检测技术,尤其是对基于分布式光纤传感器的长输油气管道泄漏检测技术的最新研究成果进行了总结。指出这一领域的研究热点和发展方向,认为分布式光纤传感技术在长输油气管道安全检测中有着良好的应用前景。