埋地管道通过逆断层的有限元分析

埋地管道通过的逆断层是油气输送管道抗震设计中最困难的地段,这是因为在逆断层位移作用下管道压缩分量大,容易产生屈曲失效。鉴于此,以某逆断层作用下埋地管道为例,利用有限元软件ABAQUS进行了管土作用分析,并采用基于应变的准则进行管道校核。对于范围大、布置复杂的地段采用管单元,土壤采用弹簧单元来模拟,可以满足工程使用的精度要求。计算结果表明,该埋管发生了压缩塑性变形,但仍然处于安全状态。研究内容可为埋地管道设计提供参考。     

埋地原油管道稳态泄漏数值模拟

埋地管道泄漏常发生在地面以下,因此准确预测管道泄漏的污染范围和泄漏量可以为后期制定应急抢险方案提供理论支撑,也是建立科学高效的应急管理平台的关键。目前针对输送压力对原油泄漏扩散范围的相关研究报道还不多见。鉴于此,以埋地原油管道泄漏事故为研究对象,采用计算流体力学方法,建立了埋地原油管道稳态泄漏三维物理模型和数学模型。利用FLUENT软件模拟了输送压力为4、8和12 MPa下原油在土壤中的泄漏扩散分布范围和速度场。模拟结果表明:三种压力条件下,原油在土壤中的运移趋势相同,泄漏初期为苹果状,逐步发展为灯泡状,最后呈现花瓶状;扩散范围随着输送压力的增大而增大,管道输送压力从4 MPa提升至8 MPa和12 MPa,扩散距离平均提升22%和38%,但泄漏扩散范围的增速逐渐放缓;原油在非饱和区的纵向扩散能力强于横向扩散能力,平均纵向扩散深度是横向扩散宽度的144%。研究结果可为埋地原油管道制定应急抢险方案提供理论支撑。     

陆地直埋双层管锚固件保温结构设计

双层管在陆上主要用于对保温材料的保护,以及防止内管泄漏后对环境造成污染。锚固件作为双层管的重要管件,由钢锻造而成,热阻非常小,易在外表面形成局部高温,损坏外涂层或对地表植物正常生长造成影响。结合某埋地油砂输送管道,运用FLUENT数值模拟计算方法,对直埋双层管道锚固件的保温结构进行设计,确定出保温层厚度及保温长度,可为今后同类工程的设计提供借鉴。     

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由于管内天然气的不断冲刷,温度、压力、振动、季节变化,地质变化,人为等因素的影响,使天然气输送管道不可避免地会发生密封失效的问题,如不及时处理,密封失效的程度将会扩大,导致天然气大量泄漏,造成能源物料流失、污染环境,重则引起火灾、爆炸、中毒、伤亡等恶性事故,严重威胁着天然气输送管道正常运行。因此,泄漏的预防及在动态条件下及时有效地消除泄漏是天然气管道输送管理工作的重要内容。文章分析了天然气输送管道中生产泄漏的原因,介绍了在不影响正常操作的条件下,消除泄漏的动态密封技术,论述了天然气输送管道上法兰泄漏、直管泄漏、三通泄漏、弯头泄漏及填料泄漏的具体消除手段。     

埋地输气管道腐蚀失效故障树分析

腐蚀是引起埋地输气管道泄漏和破裂的主要因素。针对引起埋地输气管道腐蚀失效的各个因素进行系统分析，建立以埋地输气管道腐蚀失效为顶事件的埋地输气管道腐蚀失效故障树，结合管道腐蚀破坏机理和故障树分析方法，分析导致管道腐蚀产生的因素，得到故障树的各阶最小割集和引起埋地输气管道发生腐蚀失效的主要因素，并提出了相应的措施以提高埋地输气管道的可靠性。     

双层海底管道跨越设计的垂向屈曲研究

以惠州A海底管道为例,提出了双层海底管道垂向屈曲分析的新方法,并研究了高温双层海底管道跨越段的垂向屈曲特性。应用改进的Riks算法计算非单调载荷与位移的响应历程,得到的管道变形和应力状态可以充分描述高温载荷下双层管道跨越段的垂向屈曲过程。双层海底管道的跨越设计既需要考虑跨越构形引发的应力应变,也需要充分校核管道跨越段的垂向稳定性。     

基于CFD的城镇天然气管道泄漏扩散研究

针对城镇中埋地天然气管道的泄漏情况,研究了土壤、建筑物和风速对天然气管道泄漏和扩散的影响。利用CFD模拟计算软件对城镇中埋地天然气管道泄漏进行三维数值模拟,并得到了泄漏后三维空间不同截面位置处CH4的体积分数分布和爆炸范围及天然气泄漏时的人员疏散安全距离。研究结果为天然气管道泄漏事故现场人员疏散及安全抢修提供了理论依据。     

基于WSR的岩溶区域管道破坏特征与风险管控措施

岩溶区域乡镇天然气管道不可避免地受到岩土活动的影响,难以抵御土层错动作用和地表破坏所引起的永久性地面位移。在准确把握岩溶区域埋地管道破坏特征的基础上,建立岩溶区域乡镇天然气管道风险管控的物理-事理-人理（WSR）模型,并基于此从物理-事理-人理三个维度提出岩溶区域埋地管道的风险管控措施。研究表明:岩溶区域管道失效的最主要原因是管周土体与埋地管道的力学参数及变形性能差异,管道破坏模式主要分为拉伸破坏与屈曲破坏。为有效开展安全管理,既要注重在明确管道失效规律的基础上控制、减弱乃至消除危险源（物理）,完善管道运行过程中的安全管理及应急处置（事理）,也要运用法律、政策等手段规范相关主体的行为活动、营造良好的外部环境（人理）。     

成品油在水中扩散的数值模拟分析

由于管道焊接缺陷(气孔、夹渣、裂纹等)、腐蚀穿孔、第三方破坏等因素引起的成品油输送管道泄漏事故在国内外时有发生,这对成品油输送管道危害极大。成品油输送管道漏油事故的发生,促使各国对成品油输送管道泄漏扩散事故影响及后果模拟评价等进行研究。主要通过建立成品油输送管道泄漏扩散过程的物理模型,利用COMSOL软件进行二维数值模拟水下溢油事故形成的浮射流,分析了三种不同泄漏口孔径、泄口成品油喷出速度和水流速度对成品油扩散的影响规律,并利用SPSS软件对泄漏孔径和最大扩散高度的关系进行了回归分析,对于预测成品油扩散范围,制定应急抢险预案,减少事故损失具有重要的意义。     

埋地管道泄漏检测技术的综合应用

文章对目前国内外可用于埋地管道泄漏检测的常用方法与先进技术做了简要介绍.并举例介绍了部分泄漏检测技术在中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司的综合应用情况,为不同输送介质(油、水和气)的埋地管道筛选出了适宜的组合泄漏检测技术,对油田埋地管道泄漏事故的快速抢险工作具有一定的指导意义.     

埋地原油输送管道腐蚀穿孔原因分析

金陵石化分公司由于所炼原油中的硫含量不断增加 ,致使埋地钢质原油输送管道的腐蚀问题日趋严重。文章对腐蚀机理进行了分析 ,指出管道内部H2 S -H2 0腐蚀环境和管道外部的土壤腐蚀是造成管线穿孔泄漏的主要原因。采取阴极保护措施和加强对外防护层监测、进而建立起数据库 ,对埋地原油输送管道实行动态化管理 ,可有效防止泄漏事故发生。     

液体输送管道泄漏检测技术的现状与研究方向

泄漏检测是液体输送管道正常和高效运行的保证, 快速检测出管道泄漏的发生并准确确定泄漏点的位置, 能够最大限度地减少经济损失和环境污染。在总结国内外近几十年发展起来的液体输送管道泄漏检测与定位的一些技术和方法的基础上, 分析了这些方法的原理及优缺点,并结合实际情况, 提出实施过程中应注意的问题及相应对策。最后, 指出液体输送管道泄漏检测技术今后的研究方向。     

落石冲击载荷下埋地油气管道力学分析

落石冲击会对埋地油气管道造成巨大损害,严重影响管道安全运营。利用有限元软件,建立落石冲击埋地油气管道的数值计算模型,模拟了落石冲击埋地管道的过程。通过改变落石冲击速度、管道壁厚及管道埋深参数,分析了相关参数变化时管道的力学变化规律,得到以下结论:埋地管道会在落石的冲击作用下形成凹陷,管壁应力迅速增大,管壁屈曲后应变迅速增大;管道应力、应变以及凹陷顶点的速度极值点会随着落石速度的增大而增大,随着管道壁厚、管道埋深的增大而减小;管道屈曲时,其应力会发生波动,同时应变增加更明显,凹陷顶点速度会有二次回升现象。研究结果对管道的安全运营具有一定的指导意义。     

天然气管道放空系统失效的故障树分析

天然气在管道输送过程中往往存在超压问题,容易造成管道破裂,导致天然气泄漏、爆炸等事件,因此需要在天然气管道上设置放空系统。本文对引起天然气管道放空失效的各个因素进行系统分析,建立以天然气管道放空失效为顶事件的天然气管道放空失效故障树。通过利用故障树方法进行分析,计算基础事件导致管道放空失效的概率,寻找影响放空失效的根本原因,并提出了有效措施提高放空系统的可靠性。     

复杂载荷作用下双金属复合管的屈曲失效模拟分析

双金属复合管在海洋工程中应用广泛,使用过程中极易发生屈曲失效和内衬管褶皱现象。本文使用ABAQUS有限元软件,分析了双金属复合管液压成形过程及其在复杂载荷下的屈曲失效,研究了残余应力、管道径厚比和材料属性对双金属复合管屈曲失效的影响。结果表明,降低管道径厚比或增大外管材料的屈服强度,能够有效延缓管道屈曲,减小内衬管褶皱幅值。本文研究结果有助于更好地理解双金属复合管屈曲失效现象,进一步完善其加工工艺。     

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。     

复杂载荷作用下双金属复合管的屈曲失效模拟分析北大核心CSCD

双金属复合管在海洋工程中应用广泛,使用过程中极易发生屈曲失效和内衬管褶皱现象。本文使用ABAQUS有限元软件,分析了双金属复合管液压成形过程及其在复杂载荷下的屈曲失效,研究了残余应力、管道径厚比和材料属性对双金属复合管屈曲失效的影响。结果表明,降低管道径厚比或增大外管材料的屈服强度,能够有效延缓管道屈曲,减小内衬管褶皱幅值。本文研究结果有助于更好地理解双金属复合管屈曲失效现象,进一步完善其加工工艺。     

基于风险检测的埋地燃气管道失效可能性分析

国内部分城市埋地燃气管道服役时间较长,存在着老化、腐蚀、事故频发等问题,一旦发生泄漏将会影响到公众的财产和人身安全,因而急需进行埋地管道风险的检测评价工作。而在管道风险检测中对管道失效可能性的分析显得尤为重要。为此,介绍了基于风险检测（RBI）的定性、半定量、定量失效可能性分析方法,并结合某城市埋地燃气管道的实例,详细说明了RBI半定量方法在埋地燃气管道失效可能性分析中的应用。根据风险分析结果能制订经济适用的检验策略,使失效可能性分析更加合理、实用。     

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。     

基于开裂面积的管输LPG泄漏扩散模拟

为了确定管道泄漏参数对泄漏过程的影响规律,基于管道开裂面积,结合管道和输送介质的基本性质,以编制的计算模拟软件为基础,进行管输LPG泄漏扩散模拟研究。采用控制变量法,将开裂孔口形状简化为圆形,改变孔径从而改变开裂面积,研究不同开裂面积下LPG泄漏规律。研究结果表明,开裂面积越大,泄漏持续时间越短,泄漏过程中初始泄漏速率就越大,且达到平缓泄漏所用的时间越短。