北内环磨玉段清管工艺参数的计算

北内环磨玉段输气管线是输气管理处新建管线。基于北内环磨玉段现状,选择皮碗清管器为清管器具。可采用容积法并利用供气量的大小确定其运行距离,根据《长输天然气管道清管作业规程(SY/T6383—1999)》估算总进气量,用清管器后平均压力来控制清管器运行速度,再根据速度值估算出运行时间,最后利用管输效率计算公式计算出清管后的管输效率为105%。     

天然气长输管道清管作业时间测算

长输天然气管道经常进行清管通球作业。清管作业期间,清管器瞬时速度的不断变化会导致预测清管运行时间困难。本文通过现场实践与理论分析,解决清管器运行速度问题,可以准确预测出清管器运行速度。     

中缅天然气管道大落差管段清管过程仿真研究

为掌握中缅天然气管道大落差管段清管器的运行规律,以龙陵输气站至弥渡输气站间总长度为250 km、最大相对高差为1 654 m的管段为研究对象,采用SPT OLGA软件建立了管道的清管过程仿真模型。分析了不同输量下清管器的运行速度。结果表明,清管器最大速度与平均速度之间的最大相对偏差可达36.84%;当管道输量超过3 000万m~3/d时,清管器的平均速度会超过5 m/s,超过了标准中推荐的最大清管速度。     

输油管线中清管器运行规律研究

输油管路在运行一定周期后会产生蜡沉积现象。沉积层较厚的含蜡油管道可能发生初凝、停流事故。这是管路运行中必须密切注意的问题。为了保持含蜡油管路的输送能力，降低输油成本，防止初凝事故，最根本的方法是用清管器清管。因此输油管路清管器运行规律的研究对输油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，通过对其的受力分析利用数值分析的方法建立清管器运行过程中特征参数的计算模型，给出了计算方法。在求解过程中充分考虑到油品输量、油品的物理性能，清管器材料的物理性能、重量等因素对清管器在管路中的运行规律的影响。这些问题的求解为输油管线的运行管理提供了理论依据。     

输油管道清管器的有效运行距离

研究清管器有效运行距离的本质是对其磨损规律进行研究。由于管输油品通常较纯净,可认为不存在自由磨粒,因此将输油管道中清管器的磨损归为多点接触湿磨粒磨损中的两体磨损。此类磨损的磨损规律主要与压力、相对速度及磨粒尺寸三因素有关。以兰成渝成品油管道南段为目标管线,将压力、速度代入相关公式,得清管器有效运行距离为66.5 km。实践中该管段使用此类清管器的实际运行距离为60～70 km,与计算结果基本相符。为延长清管器的有效运行距离,应对其结构设计加以改进,其中,解决偏磨问题是较好的途径。     

海底长距离湿气管线清管流动规律及方案优化

针对长距离湿气管线清管时出现的清管器速度过快、管线出口液体峰值过高、提高输量造成能耗增加等问题,基于OLGA软件建立长距离湿气管线清管模型,研究不同输量对水力清管管线入口压力、积液量的影响,研究不同输量下清管器作业时管线入口压力、清管器速度、管线出口累积液量变化规律。研究结果表明：在水力清管时,输量提升越多管线内积液量越低,但超过一定范围输量提升对积液量影响不明显;在清管器清管时,输量越大,管线入口压力振荡越小,清管器平均速度越高,管线出口瞬时液量峰值也越小。针对某气田进行清管瞬态模拟,结果表明,水力清管作业时将20万m3输量上调至28万m3、清管器清管作业时将输量下调至42万m3清管效果最佳。     

复杂地形条件湿气集输系统轴心射流清管特性研究

采用常规清管器进行湿气集输系统的清管作业时,存在清管器下游积聚大量的液体、终点压力的急剧波动、末端捕集器液位快速上升、清管器运动速度快等问题。轴心射流清管器因其可以有效地控制清管过程中下游液塞长度,降低末端分离器压力波动以及溢流的风险,具有较好的应用前景。本研究采用多相流动态模拟软件OLGA建立清管模型,通过对比分析清管器速度、压力及液塞流量可知,采用轴心射流清管器可使运行时间延长、运行速度降低、清管能力增强;随着旁通率的增大,清管器的运行速度及压力波动幅度减小。     

气管线清管过程中的问题及解决方法

通常情况下,使用清管器的清管效果优于清管球,而清管器的运行速度与流体压差、摩擦阻力等因素有关,一般清管器的速度控制在3～5 m/s时清管效果最佳.清管操作时可以根据实际的气流速度及流量等相关因素大致估计清管器的到站时间,如果估计时间与实际到站时间出现较大偏差可判断清管器是否卡管,以采取相应的解卡措施,减少由于长时间卡管造成的经济损失和安全隐患.     

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混输管路清管操作实验和理论的研究对混输管线的设计及生产管理具有重要意义。为研究混输管路清管工况下的变化规律，建立了长380米、管径80毫米的混输清管实验管道，利用水和空气为试验介质，得到了混输管路清管过程清管器运行时间和运行速度变化规律，并得到了通过清管球压降的计算关系武。针对水平管路，建立了清管模拟的数学模型，编制了计算软件，用于预测混输管路清管过程中清管时间、清管球运行速度等。软件计算结果与实验数据的吻合较好。     

输气管道清管器运行速度研究

为验证SY/T 5922—2012 《天然气管道运行规范》推荐的估算公式与软件模拟仿真得到的清管器运行速度与现场实际监测数据的偏差，通过将现场清管监测数据与相同工况下输气管线清管器运行速度公式估算结果及SPS仿真结果进行对比分析，发现SPS软件仿真计算得到的清管器运行速度均较规范推荐的公式估算结果更接近实际监测清管器运行速度，且SPS软件的仿真结果能够提供清管器的实时运行速度，其结果与实际监测结果误差均在10%以内，满足现场工程需要。规范推荐的公式估算结果仅可粗略预判输气管线内清管器的平均运行速度，工程实际参考意义不大，建议仅在判断清管作业可行性的准备阶段使用，在制定详细清管作业方案的过程中，推荐采用软件仿真结果作为参考依据。     

天然气长输管道清管技术

清管作业是天然气长输管道投产前或运行中的一项重要工作,可保证管道的正常运行和输气效率。文章从清管器的种类、性能、跟踪和定位方法、清管工艺、清管效果评价指标以及清管过程中常出现的故障和处理方法等方面对清管技术进行了全面的论述,针对目前清管作业中存在的问题,如清管器结构单一、清管效果不太理想、清管器的减振效果差、偏磨严重、跟踪仪器脱落、清管器损坏甚至骨架断裂等进行了较详细的探讨,并提出了改进建议。     

基于次声波的清管器在线跟踪定位系统

为提升管道输送效率,长输管道需要定期开展清管作业,传统的清管器跟踪方法误报较多,无法实时判断清管器的位置。利用次声波检测技术采集清管器在管道中运行时产生的次声信号,通过上、下游两个传感器收到次声信号的时间差推算清管器的位置,实现在线跟踪。清管器在线跟踪定位系统由传感器、多套数据采集系统和数据处理中心组成。通过西二线某站试验验证了该系统能准确识别清管器在管道中启动、运行、卡堵/停止等状态,每30 km安装一个次声传感器就能实现良好的跟踪,极大地提高了清管作业的效率。     

国内外油气管道清管技术现状

清管是新建管道投产和管道运行中的重要工作。国内管道清管存在清管效果不理想,未制订专门、统一的标准规范等问题。分别从清管器类型、清管器选型原则、清管质量控制、清管周期、清管器速度控制和预测、清管器跟踪定位、清管器卡阻以及清管作业安全区域等方面,阐述了国内外管道清管技术新进展,特别指出应用凝胶-机械式清管器,研发适用于长距离站间距的高可靠性清管器,基于旁通阀调速机理的清管器实施控制技术等。还介绍了俄罗斯管道清管标准的先进性,包括新建管道清管质量控制措施,在役原油管道基于输送能力下降到一定程度时的紧急清管方法,聘用专业化清管器跟踪定位服务商,以及划定清管作业安全区域等。借鉴国外清管技术的先进性,对于提高我国管道清管技术水平以及制订清管标准规范具有重要意义。     

泡沫型清管器在子洲气田的应用效果评价

天然气管道在长时间运行后会出现杂质、液体附着或沉积在管道内壁的问题,不仅会增加管输能量损耗,降低输送能力,还会造成管道腐蚀,安全风险增加。因此,为保证管道高效、安全平稳运行,定期对管道进行清洁尤为重要。本文通过对传统式皮碗型清管器和泡沫型清管器进行性能分析及现场应用研究,确定了泡沫型清管器更适合应用于子洲气田,且试验效果良好,解决了传统式皮碗型清管器在应用过程中存在的安全风险高、效率低、资源浪费等难题。     

基于有限元法的大落差管段清管冲击分析

“川气东送”管道全长约2 200 km,沿线地形地貌复杂,多处形成大落差起伏,最大坡度达60°,给管道清管作业带来一定的困难和风险。为此,针对大落差管段建立了清管动力学有限元模型,在给定清管器进入管道时的初始运行速度、管道内压等作业参数的条件下,采用ABAQUS有限元分析软件分析了橡胶清管球在大落差管段清管时的运行规律以及清管器通过时管道的振动情况,研究了清管器冲击时的管道应力变化与清管器速度及管道内压的变化关系,评估了大落差管段清管时的安全性。结果表明：①橡胶清管器清管作业时,管道内部的输送压力对大落差管段的冲击载荷影响明显,管道最大应力会随着管道内压的增大而增大;②清管器的速度对冲击应力的影响不大,基本呈增长趋势,变化范围在7 MPa之内;③清管器通过时管道发生明显振动,通过后管道恢复原状;④为保证清管器顺利通过大落差管段,增大了清管器两端压差,此时清管器速度表现为增长趋势。     

国内外油气管道清管技术的现状及发展分析

首先对清管质量的控制进行了分析,包括新建管道清管,内检测管道清管等,同时对正在运行管道的清管周期进行了阐述,最后阐述了清管器速度的预测以及控制,旨在全面提高我国清管技术水平。     

天然气凝析液管道射流清管器清管效果影响因素分析

传统清管器在天然气凝析液管道清管作业中存在清管器运行速度过快、清管段塞大等诸多缺陷。为解决传统清管器的这一系列问题,射流清管技术得到了发展。为了分析射流清管器设计及应用过程中需要考虑的因素,利用OLGA 7.2模拟软件建立了海底管道清管模型,对射流清管器旁通率、管道管径、气液比、清管器质量等因素进行了分析,为射流清管器的设计及其应用提供借鉴。     

原油管道新型清蜡清管器研究

针对现有原油管道清蜡清管器存在的卡堵及清管效率低等问题,设计了新型清蜡清管器。该清管器主要由调速单元和清蜡单元组成。调速单元采用旁通阀调速,使清管器获得相对较低的运行速度来增强清蜡效果,清蜡单元通过清蜡执行机构驱动清蜡刀头旋转清蜡,配合油流冲刷粉化被刮除的蜡沉积碎屑,防止其二次沉积进而预防卡堵。通过ABAQUS/Explicit模块对清蜡执行机构切削过程进行了仿真,仿真结果表明:当清蜡清管器运行速度为1. 0 m/s时,其清蜡执行机构不仅具有较大的切削力,且切削力波动较小。结合清蜡清管器的运行工况,设计了转速和电流双闭环调速系统,通过Simulink仿真,验证了该电机调速系统不仅具有较好的动态特性,而且具有一定的抗干扰能力。研究结果对于后期样机调试具有一定的参考价值。     

基于CFD的输气管道射流清管器喷嘴类型优选

天然气管输过程中粉尘等污垢易附着在管内壁,导致管输效率降低,影响生产运行.应用射流清管器射流吹扫作用可有效清除管内污垢,保障流动安全.为进一步评价射流清管器不同喷嘴类型的管内壁吹扫能力,以D273 mm×10 mm的天然气管道为例,基于计算流体力学基本原理,应用Fluent软件模拟不同类型喷嘴的射流流场.基于数值计算结...     

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