油气长输管道绝缘接头渗漏原因分析及预防措施

通过对多条在役运行油气长输管道出现的绝缘接头渗漏问题进行调查研究,从产品制造、现场安装等角度分析绝缘接头渗漏的原因。结合SY/T 0516-2016 《绝缘接头与绝缘法兰技术规范》中的相关要求,针对绝缘接头生产制造、试验及现场安装等环节提出预防绝缘接头渗漏的措施,主要包括:制造前重视设计环节,重点审查设计图纸和设计计算书;制造过程中强化监造和型式试验,重点关注水压加弯矩试验等检验手段的执行情况;施工过程中重点关注安装位置,避免应力集中,完善现场检测方法与手段。     

大口径高压管道绝缘接头弹性应力分析

大口径埋地管道输送高压介质时,除受到管道内压的影响,还受到周围土壤竖向、侧向土压力的作用.因此,用于连接阴极保护管段的管道绝缘接头的受力十分复杂.文章利用弹性应力求解方法.结合边界条件,同时考虑绝缘接头接口处的密封槽的应力集中情况,推导出了管道绝缘接头的径向、环向、剪切应力近似计算公式,用于绝缘接头的强度校核.实例计算表明,推导出的公式简单有效.具有一定的实用性.     

集输管道绝缘接头强度评价方法研究

绝缘接头作为阴极保护系统的关键组件,其安全性与可靠性的研究在不断深入。由于集输系统高温、高压的特点,绝缘接头必然承受由于内压和热胀等导致的弯矩,加之其结构特点,可能会引起泄漏。为此,有必要综合考虑工况条件,研究绝缘接头可承受的安全弯矩值,并形成基于强度的评价方法。根据规范要求,结合管道强度理论,推导了绝缘接头承受弯矩范围的计算公式,提出了对应的绝缘接头强度校核与设计弯矩值选取方法;研究成果为绝缘接头安全设计与强度校核提供了参考与借鉴。     

绝缘及带绝缘包覆油气管道电容成像检测技术

传统无损检测技术用于检测绝缘及带绝缘包覆油气管道缺陷时存在较大局限性。通过理论分析电场线和仿真模型电势线扰动规律,提出了检测绝缘及带绝缘包覆油气管道缺陷的电容成像无损检测技术,并构建了一整套基于电容成像检测原理的检测系统。试验研究结果表明:电容成像检测技术可用于绝缘(玻璃钢)油气管道中的表面缺陷和隐藏缺陷检测,也可用于带绝缘包覆油气管道中的绝缘层缺陷和金属层缺陷检测。本文研究成果对于保障油气管道运行安全具有指导意义。     

油气管道的应力腐蚀

在输送酸性油气时，金属管还内壁接触H2S和CO2，造成内壁的硫化氢应力腐蚀。由于金属管道保护涂层老化等原因出现局部损伤，钢管外壁与土壤和地下水接触，因而也经常产生在不同介质下的应力腐蚀。影响管道应力腐蚀有多种因素，其中包括介质类型和浓度、腐蚀溶液中的pH值、发生应力腐蚀的电位范围、温度以及管道材料的强度和硬度等。     

天然气管道绝缘接头泄漏在线抢修方法

为了防止站外埋地管道阴极保护电流非正常流失,通常在长输天然气管道沿线站场进、出站安装了绝缘接头,与干线相连的绝缘接头一旦发生泄漏,将影响干线的运行,严重时需将干线截断放空进行抢修。在绝缘接头结构和泄漏原因分析的基础上,针对不同的泄漏工况,提出了不同的在线抢修方法。对于渗漏的情况,可采用复合材料包敷的方法进行在线堵漏抢修;对于泄漏量无法实施引流的情况,通过吹扫在满足卡具安装的条件下,可采用卡具堵漏的抢修方法。通过对典型案例抢修方法的分析和验证,为天然气管道绝缘接头泄漏处置提供了理论指导和技术支持。     

管道在役焊接接头残余应力的研究

采用SYSWELD焊接模拟软件对X70级管道在役焊接接头应力进行模拟,并将在役焊接残余应力与常规焊接进行对比。结果表明:在役焊接接头残余应力分布规律与常规焊接保持一致,符合管道焊接接头“内凸外凹”的变形机理,但在数值上差别较大。近缝区在役焊接残余应力大于常规焊接,随远离焊接中心,在役焊接应力曲线转变速度较快,且在役焊接和常规焊接环向残余应力拉压应力转变位置不同。     

油气管道应力腐蚀破裂的原因及防护

近中性ｐＨ值环境下的油气管道应力腐蚀破裂对油气管道安全运行有很大影响,其原因主要与环境,材料和拉应力有关。介绍近中性环境下油气管道应力腐蚀破裂的防护方法、检测技术。油气管道的修复应先通过在线检测检出危险点,并通过开挖检测确定后进行,其方法主要有切割法和研磨法。     

油气管道用大口径三通结构分析及优化

油气管道用大口径三通通常采用拔制方式制作。在内压及管道应力的作用下,三通相贯线部位容易产生应力集中,其内、外圆弧角对改善三通的受力状况起着重要的作用。采用ANSYS软件中的线弹性分析方法,对三通内圆弧角半径、外圆弧角半径与最大等效应力及最大变形的关系做了详细的分析计算,并对三通的外圆弧角半径进行了优化,有效地提高了三通的承载能力。     

应力分析在管道设计过程中的优化及指导

压力管道由于经常用于传输极端温度及压力的介质,为保证装置的安全运行,需要对相关的管道进行应力分析。通过借助应力分析软件CAESAR Ⅱ优秀可靠的计算能力,并结合管道设计的相关经验,针对管道设计中经常遇到的如管道的合理布置、管支架的位置及形式确认、管口载荷的控制以及弹簧支吊架的选型等难点问题进行了详细的阐述。通过结合具体的实例分析并进行相关的优化调整,为上述难点问题提供了行之有效的解决方法。     

高钢级油气管道环焊缝接头性能及质量控制

在介绍管道环焊缝特点及重要性的基础上,分析了典型化学成分X80钢管自保护药芯焊丝半自动焊(FCAW-S)和熔化极气体保护焊(GMAW)环焊缝接头的关键力学性能。结果表明,无论采用FCAW-S还是GMAW方法并匹配相应级别焊丝进行环焊缝焊接,其接头的抗拉强度均满足标准要求。FCAW-S和GMAW环焊接头热影响区的韧性分散性大于焊缝,但是FCAW-S环焊接头焊缝的冲击吸收能量容易出现低值而导致不满足标准要求,而GMAW环焊接头焊缝和热影响区的冲击韧性均满足标准要求。强度匹配和焊接缺陷对管道环焊缝接头性能和承载能力有重要影响。为了保证管道运行安全,需要加强环焊缝焊接质量控制。     

基于应力监测的油气管道安全预警试验研究

对油气管道实施应力监测并进行安全预警具有重要的工程意义,而现有文献基于管道监测数据的安全评价研究相对较少.鉴于此,通过有限元分析确定了对沉降敏感的应力监测部位,利用直角应变片对管道模型进行了不同沉降工况下的应力监测试验.基于监测数据,分别利用GM(1,1)灰色模型、BP神经网络以及组合模型实现了管道监测部位的应力预测,...     

油气管道失效分析流程研究

本文综合分析了其他行业不同失效件的失效分析流程,提出了油气管道失效分析的具体流程为:失效事件调查、首先失效件及首先失效点、背景资料收集、试验与分析、失效分析报告编写五部分,可保证失效分析顺利有效地进行。     

管道应力分析及柔性设计

论述了管道应力分类、产生的因素以及应力消除方法。管道在内压、持续外载以及热胀、冷缩、位移等因素作用下,其最大应力往往超过材料的屈服极限,使材料在工作状态发生塑性变形,高温管道的蠕变和应力松弛,也将使管系上的应力状态发生变化,利用固定支架将复杂的管系划分为若干段较简单的管系进行应力分析,根据结果对管道进行自然补偿、设置支架或合理选择膨胀节以减小推力和力矩,保证管道的安全运行。     

油气混输海底管道缓蚀剂评价研究及优化建议

在反应釜中进行挂片腐蚀试验,利用质量损失法测试与海底管道相同材质的金属材料的腐蚀速率,研究在不同工况下缓蚀剂对海底管道的缓蚀效果。试验结果表明,不同工况下在高温高压模拟的海底管道中添加一定量缓蚀剂后,气相和液相缓蚀率均高于85%,腐蚀速率均低于0.025 4 mm/a,为低度腐蚀。对比海底管道往年评价结果,评价数据差异较大,为验证差异原因,按照现场水质情况配制模拟水进行试验。试验结果表明,两次评价结果存在差异,而且主要源于现场水样中残存的缓蚀剂含量不同所致。提出取样间隔时间、药剂注入浓度和海底管道运行等方面的优化建议,以延长海底管道的运行寿命。     

管道盗油孔缺陷焊接应力分析及修复方法优化

经济利益驱动下频繁发生的不法分子打孔盗油现象,已严重威胁到输油管道的正常运营,盗油孔缺陷焊接修复产生的应力及缺陷修复方法的选用对输油管道长期平稳运行产生重要影响。为掌握管道盗油孔焊接修复后应力变化情况,并合理地选择缺陷修复方法,通过模拟盗油孔管道应力分布,分析焊接以及应力集中对管道强度造成的影响,采用有限元方法计算出不同缺陷修复方法下管道的应力变化,得出相对最优的盗油孔缺陷修复方法,为管道的安全运行提供了依据。     

NCS38气密封钻杆接头应力分析与结构优化研究

为适应更高的钻井环境要求,在NC38钻杆接头的基础上,设计了一种新型气密封钻杆接头NCS38。该新型接头设置了专门的径向金属密封结构以及辅助扭矩台肩,圆锥形密封面通过过盈配合实现密封,辅助扭矩台肩则可保护密封面。为了确定合适的密封锥度和密封过盈量,建立了NCS38接头的有限元模型,运用有限元方法进行了模拟计算。计算结果表明:不同的密封锥度和过盈量对密封面的密封性能和应力分布有较大影响,合理的锥度及过盈量参数可提高接头的密封性能。研究结果对于气密封钻杆接头的现场应用具有一定的指导作用。     

基于分形处理的油气管道点蚀缺陷应力分析

由于输送介质和环境的影响,油气管线常常发生各种腐蚀,其中以点蚀缺陷为主。采用分形几何技术建立管道点蚀缺陷的分形特征描述方法,构造出最能反应点蚀缺陷形貌特征的梯形构造Koch曲线,采用三维六面体单元建立点蚀缺陷有限元分析实体模型。结合实例管线分析表明,在点蚀坑尺寸较小阶段VonMises应力最大值集中于点蚀坑两侧区域最狭窄处;当点蚀坑达到一定尺寸后,VonMises应力最大值将慢慢向最深处集中,直到最深处应力最大。     

玻璃钢管道的应力分析研究

目前玻璃钢管道的应力分析并没有具体的规范化做法,文章根据玻璃钢管道力学试验测试结果和有关规范要求,分别讨论了玻璃钢管道许用应力和疲劳应力的校核方法,并以FPSO上部模块玻璃钢管道为例,结合CAESAR II软件,具体介绍了玻璃钢管道应力分析的过程,为玻璃钢管道设计提供依据。     

液化天然气加注系统真空绝缘双壁管管系应力分析及优化

以某双燃料船舶液化天然气加注系统的真空绝缘双壁管管系为例,通过理论应力计算和有限元软件应力计算结果的比较,验证了有限元应力计算软件的可行性。基于最大允许跨距计算和设计图样,对真空绝缘双壁管管系进行建模、应力计算及分析,确定了管系最大应力数值和应力过载节点。通过将支座类型由Anc改为Guide,并减少支座数量,完成了真空绝缘双壁管管系支座的优化设计,优化设计后各应力过载节点的二次应力均小于许用应力。