我校一项科技成果获北京市科学技术二等奖

正2011年4月28日下午,北京市科学技术奖励大会在北京会议中心隆重召开,会议表彰了2009年度北京市科学技术奖获奖项目的单位。我校焦向东教授带领团队的研究成果"海底管道干式高压焊接维修系统"获得了北京市科学技术二等奖。"海底管道干式高压焊接维修系统"可在100 m     

海底油气管道维修工艺研究现状

海洋油气田是21世纪中国油气开发的主要方向,海底油气管道的破损会带来巨大的环境灾难和经济损失。针对国内现有的维修装备条件,综述了海底油气管道维修方法,并根据海管的损伤程度,分停产与不停产2种情况对海底油气管道泄漏提出了详细的维修工艺方案,以期对实际工程维修提供指导。     

水下金刚石绳锯机切割技术的研究

海底石油管道出现损坏时,在维修过程中需要将管道切断,采用常用的水下切割方法很难完成切割工作,文中提出了水下金刚石绳锯机切割技术.介绍了水下金刚石绳锯机的组成和工作原理;分析了绳锯机的主要部件的工作过程;计算和确定了绳锯机的液压系统的动力参数.对海底石油管道进行了切割试验,得到了绳锯机的切削工艺参数之间的关系.通过测试和监控系统可以测量出绳锯机串珠绳的张力和径向切割位移,根据测量的数据调整切割参数和控制整个切割过程.     

水下局部干式GMAW焊接的计算机辅助质量保证系统研究

局部干式焊接是海洋石油,核电等行业水下结构物维修的主要方法之一,其发展趋势是远程控制自动化作业.在创新的核电厂维修水下焊接试验装置的研发基础上,集成弧焊质量分析仪,建立了水下局部干式GMAW焊接计算机辅助焊接质量保证系统.系统对5 m水深304不锈钢脉冲MIG焊接电流和电弧电压波形进行采集和统计分析,获得了外观良好的焊缝.实验结果表明:水下焊接试验装置可以用来模拟30 m以内水深核电厂的远程控制维修,质量保证系统可以成功地用于水下焊接过程监控.     

高压干式海底管道焊接维修工艺技术

随着我国海洋石油工业的高速发展,海底输油管道数量逐年增加。截止到2010年,我国海域铺设的海底管道已超过3 000km,由于服役时间的延长、腐蚀老化、海浪冲刷、渔民作业等原因,海底输油管道泄漏事故频繁发生。针对事故多发的海底平管,论述了基于干式舱系统的海底管道停产情况下的干式焊接维修工艺技术,对我国海洋石油工业的发展具有重要意义。     

基于GM(1,1)模型预测海底管道腐蚀速率软件的开发

针对海底油气管道的腐蚀速率,提出了基于灰色理论的海底管道的腐蚀速率预测方法.在测量数据较少的情况下,利用GM(1,1)可以预测海底管道的腐蚀速率.基于该方法,采用VS2010编制了管线腐蚀速率四数据、五数据及新陈代谢模型的预测软件,为在原始数据较少的条件下确定油气管道腐蚀检测周期提供了不同的检测途径,并通过实验数据进行...     

管道位置检测技术方案研究

油气管道铺设以后,需要定期或不定期的进行位置检测,特别是水下管道.传统的检测方法是采用GPS与管道探测仪配合,不仅工作量大、成本高,精度也不高.介绍一种以惯性器件为基础的定位方案,与管道位置有关的检测信息存储在采集系统中,避免了外界环境的干扰,可以提高系统的可靠性、大大的减少了检测工作量与检测成本.     

基于数据库技术与Unity3D的海底管道动态数据显示系统设计

设计与研发海底管道检测以及动态数据显示集成系统,对我国海洋油气资源的开发意义重大。本文利用Unity3D三维引擎高度还原海底全貌、海底管道铺设情况,构建三维海底管道模型。利用SQL Server与ArcSDE的连接建立海底管道信息数据库。两者结合设计出高效率、高品质、高时效的海底管道动态数据显示系统。     

基于均匀设计的水下金刚石绳锯磨削力研究

为了实现海底石油管道维修,采用均匀设计方法对水下金刚石绳锯柔性、断续磨削的磨削力进行了试验研究.使用MINITAB软件,建立了主要工艺参数对磨削力的多元线性回归方程,进行了回归分析,求得了绳锯磨削力较为精确的经验公式.进一步探讨了水下金刚石绳锯磨削力工艺规律,为保证绳锯良好的磨削性能和绳锯机参数设计提供了理论依据.     

基于激光投射视觉处理的水下测距技术研究

针对深海探测与取样设备的实际应用需求,研究了一种基于图像视觉处理的水下测距技术与系统。系统利用围成等边三角形的蓝绿激光发射器作为光源投射到海底平面,摄像机对投射图像进行采集;利用张正友标定法获取摄像机参数,根据海底平面的倾斜状况构建了理想成像模型和实际成像模型两种数学计算模型,对图像进行灰度处理、阈值处理和形态学处理后计算出摄像机平面与海底平面之间的距离。最后,对搭建的水下测距系统进行了实验室测试,测试结果验证了系统在水下短距离测距应用中的可行性。     

渤海超期服役海底管道路由调查及悬跨状态评估

海底管道是海洋油气田的生命线,然而随着服役时间的累积,越来越多的管道达到设计使用寿命,出 现超期服役隐患。采用工程物探调查设备调查了超期服役海底管道的悬跨、裸露及埋藏状况。采用海底管道评估 软件系统,对海底管道临界悬跨长度、悬跨段疲劳寿命进行了评估,以期掌握管道的服役状态,并为管道维护决策提 供支持,从而规避运行风险,提高管道运营的安全性。     

水下热油管道停输过程中原油温降规律的数值模拟

热油管道停输温降规律的研究是确保管线安全启动的首要条件。埋地长输管道沿线地质条件复杂, 常穿越河流、湖泊,导致部分管线水下敷设,由于没有周围土壤的蓄热作用,在停输过程中水下管段的温降往往决定 了整条管线的停输时间。随着海上油气的开采,水下管道安全停输规律的研究显的更为重要。利用FLUENT 软 件,采用“焓-多孔度”技术模拟水下管道停输过程管内原油温降规律并考虑了原油凝固潜热对温降的影响,得出了 不同时刻管内原油凝固区、混合区、液油区的位置。结果表明,管道停输初期管内原油温度整体下降较快,中后期由 于原油凝固释放潜热且凝油层厚度不断增加,热阻增大,大大降低了原油温降速率,模拟结果与实际吻合较好。     

考虑土体阻力增长的管线轴向步进理论解

深海管线是海洋石油开采系统中重要的石油输送结构.为保证石油的流动性,在输送石油时需要对管线进行加热.管线在温度荷载循环加载的过程中会产生管线的轴向步进,使得管线出现整体性位移,严重威胁管线系统的安全.管线的一个荷载循环周期会持续很长时间,在此期间管线周围土体强度上升,管线在整个循环周期内受到的土体阻力并非定值.本文通过理论研究,分析土阻力变化前后的管线轴力分布曲线,推导了考虑单次荷载循环中土体阻力变化后轴向步进的理论解,并采用所推导的解析解对工程算例数据进行分析和计算.     

长输管道超声波内检测功能机系统研制

伴随着油气田的开发,管道的安全运行越来越受到人们的重视.长输管道检测已成为国内石油与天然气储运部门的迫切需要.介绍了一种多通道超声波内检测功能机的工作原理及其各组成子系统的设计方案,给出了原理框图,同时提出了对壁厚数据和定位数据进行同步采集、存储等方法.并通过水下实验证明了其完全满足管道腐蚀检测的要求.     

不停输抢修技术在长输管道中的应用

油气长输管道在运行过程中易受到自然和人为因素的破坏,例如:洪水冲刷、防腐层老化、阴极保护失效、管道占压、不法分子打孔盗油(气)引起管体缺陷等,因此,管道抢修是管道运行管理工作中的重要组成部分。为了延长管道的使用寿命,避免停输抢修给企业造成不必要的经济损失,对不停输抢修技术在长输管道中的应用进行了研究,有效地降低了管道经营成本,对企业进行油气管道运行管理具有一定的借鉴指导意义。     

金属油气管道点蚀缺陷安全评估及预警系统研究

在油气输送过程中,因为载荷和腐蚀介质等因素的影响,油气金属管道很容易萌生缺陷而引发重大安全事故.点蚀与多点蚀缺陷是存在周期最长、最普遍、最有可能产生穿孔的高危缺陷,因此对金属管道工作过程中的在线检测与安全评估一直是油气输送技术领域研究的重点和热点.作者考虑了多个点蚀及点蚀之间的相互作用,根据美国石油协会的API–579...     

油气管道爬行机器人的设计及仿真实验

针对新建无流体管道、非常规流体管道、分支管道和逆流体流向管道等特殊工况下,传统介质推动机器人无法完成作业的问题,对能够适应特殊管道工况的油气管道爬行机器人进行了研究,完成了一种气动式爬行机器人的详细设计,包括结构设计和控制系统设计等.利用ADAMS虚拟样机软件对油气管道爬行机器人在U型和90°管道的动力学进行了仿真分析.结果表明,该油气管道爬行机器人具有一定避障和过弯能力,可以完成油气管道特殊工况下的检测和维修.