集输管网失效的故障树分析

通过大量的现场调查发现,引起集输管网发生失效的直接原因是管道与附件设备的失效。对集输管网失效的各因素进行了综合性的分析,建立了以集输管网失效为顶事件的故障树。考虑44个基本事件,使用下行法对集输管网失效故障树进行分析,得出了系统全部52个最小割集,而且对故障树进行了定量分析。对集输管网进行定性分析找出集输管网最薄弱的环节,可为老管网的维护和新管网的设计提供理论指导。     

套管的失效分析

通过收集石油管理现场失效数据资料,以套管失效为顶事件建立了石油套管的故障树,该故障共考虑了４７个不同的基本事件。通过对套管故障树的分析,得到了套管失效故障树的一阶最小割集２７个,二阶最小割集２９个,四阶最小割集１个,确立了套管的主要失效形式为潜在损坏、套管挤毁、套管断裂及严重腐蚀,并提出了提高套管可靠性的措施。     

地铁CRD法施工对热力管网的影响研究

地铁车站近距离下穿热力管网风险极大,过度沉降常常导致管线变形损坏甚至引发安全事故,属于重大安全隐患.因此,研究暗挖施工对热力管网的影响,了解管线的变形及受力特性,对于生产安全的管控尤其重要.以北京地铁八号线中国美术馆站CRD单层暗挖段为依托,利用FLAC 3D模拟主动控制后热力管网的变形和受力,然后参照施工后现状,利用监测数据进行应力校核,并对预测值和实测值之间的差异作出分析.模型中对各种主要影响因素考虑得较为全面,可为类似工程提供参考.     

热力管网模型及单点泄漏故障诊断方法研究

综合对比了国内外泄漏故障诊断技术的优缺点,据此提出了枝状热力管网单点泄漏的故障诊断方法—插入虚拟节点法,定义了一个管网报警阀的概念。以某市南市区的枝状热力管网从某正常运行状态过渡到故障状态为研究对象,采用图论和线性代数相结合的方法建立了热力管网水力计算模型,并应用环方程法对模型进行了求解,验证了所提方法和所设管网报警阀值域的合理性。     

500kV主变高压套管头部密封失效机理分析及防范措施

500k V及以上主变压器高压套管头部故障导致主变压器强迫停运一直是威胁变压器安全运行的重要隐患。首先,从故障内因及外因两个方面探讨套管头部密封失效机理。其次,通过典型案例对主变压器高压套管头部故障特征进行分析。最后,针对故障产生的内外因给出预防主变压器高压套管头部密封失效的防范措施及建议,对运维检修过程中排查治理变压器隐患具有一定的指导意义。     

水套加热炉的失效分析

提高水套加热炉的可靠性并延长其安全使用寿命,对于油气集输系统的安全生产具有十分重要的现实意义.故障树分析方法是从分析失效因果关系中的顶部事件开始直到底部事件.它是由果到因、自上而下地进行分析,具有简明、直观、灵活的特点,是工程系统可靠性分析与评价的有效方法.文中对引起水套炉发生失效的各个因素进行系统分析,建立了以水套炉失效为顶事件的失效故障树.通过对水套炉故障树的定性分析,得到了故障树的各阶最小割集;通过对水套炉失效故障树结构重要度的计算,找出了底事件的薄弱环节,由此确立了水套炉失效的主要原因,并提出了相应的改进措施以提高水套炉的运行可靠性.     

外套管式梁柱节点初始刚度的理论计算模型

针对新型外套管式梁柱连接节点,考虑节点域外套钢板的构造形式,将节点分解为若干组件,求得各组件初始刚度;然后将各组件初始刚度进行组装,得到外套管式节点初始刚度.通过与相关试验结果和有限元分析结果的对比研究,表明外套管式节点初始刚度的计算方法具有足够精确性,可用于节点刚性的判断和参数研究.利用EC3规范对多高层钢结构中常用的外套管式节点进行定量判定,得出其为半刚性节点的结论.     

套管式地下换热器传热特性分析

通过对套管式地下换热器传热过程的分析,在套管式地下换热器传热模型基础上,考虑管内流动和传热,提出了集管内流动与土壤导热相耦合的传热分析模型,并利用数值计算方法进行了传热特性分析.讨论了不同埋管管径组合对流体出口温度及埋管换热率的影响.     

非均匀外压下含磨损缺陷套管的挤毁极限载荷分析

采用非线性有限元方法，按平面应变问题处理，分析了含磨损套管受井下非均匀外压作用时的挤毁极限载荷及挤毁失效方式，同时计算了含磨损套管受均匀外压作用时的挤毁极限载荷，与试验结果比较吻合。研究结果表明，套管在均匀外压下发生挤毁时，极限载荷最大，挤毁模式是套管磨损部位的管壁向管外凸出，屈服区主要分布在套管塌陷部位外壁及磨损部位的内壁。非均匀外压下发生挤毁时，挤毁模式是套管磨损部位的管壁向管内方向塌陷，屈服区域主要分布在套管挤毁后凸出部位内外壁及塌陷部位的内外壁。且外压分布越不均匀，挤毁极限载荷越低；套管偏心度越大，抗挤能力越差。     

基于物联网的城市热力管道检测系统的设计

城市热力管道在日常生活和经济建设中发挥着重要的作用,同时热力管道也存在着安全隐患,各种热力管道爆炸事件时有发生,给人们的安全和财产带来威胁。论文基于物联网技术和ZigBee协议栈,设计了传感器节点,采集热力管道的温度、压力、流量等数据,通过传感器网络把数据传输到上位机检测系统,实现了热力管道的信息检测。实验结果表明,该系统能够实时获取管道流体信息,根据所设置的阈值发出告警信息,避免意外事故的出现,保障了生产生活安全。     

钢外护管高温蒸汽真空保温管道热力计算分析

研究钢外护管高温蒸汽真空保温管道(下文简称真空保温管道)保温材料层、真空层传热机理和合理热力计算方法,是优化其保温结构并提高其保温性能的关键.进行了真空保温管道热工性能实验,并应用稀薄气体分子热运动理论,研究了真空保温管道的保温材料层和真空层传热机理,提出了不同钢外护管和工作钢管尺寸、真空层压力、热媒温度下的真空保温管道的当量导热系数和换热量计算方法,采用该方法的计算结果与实验值对比,最大偏差8.6%,最小偏差0.5%,计算结果说明该方法正确.计算真空层压力处于中、低真空下的真空保温管道的换热时不应忽略真空层中的对流换热.为获得满意的保温效果,应将真空层绝对压力控制在2 kPa以下.     

火电厂输灰管路浆体水击瞬变过程数值计算与分析

水力输灰在火电厂中获得越来越广泛的应用。在浆体水击瞬变过程基本方程的基础上,运用特征线方法建立了考虑含气量的伪均质浆体停泵水击瞬变过程数学模型。对某火电厂输灰复合管道计算了当水泵发生事故停泵时,水泵出口压力相对值,泵的无因次流量,泵的无因次转速,管道顶端最高点处的压力水头相对值的瞬变过程。通过对数值计算结果的分析,提出了在管道顶端最高点设置调压井和增大电机飞轮力矩的方法来降低管道中浆体水击的危害。     

蒸汽热网热力损失与管损特性实验研究

采用焓降法和表面热流法,分别对实际运行的蒸汽热网特性进行现场测试,分析得到热网散热损失特性和组成特征. 结果表明,运行工况和蒸汽状态对焓降法在评估供热管道散热损失中的准确性具有重要的影响. 所测热网的实际散热热流密度达到135.66 W/m²,其中管道保温散热为67.67 W/m²,约占49.88%;蒸汽流动阻力损失占14.98%,支架、弯头、疏水器等局部散热占35.14%. 基于实际管损与热网冷凝散热损失的关系,定义热网冷凝损失系数. 建立基于热网散热损失的管损模型,结合实际测量数据,得到该热网的冷凝损失系数为0.16.     

热力管道小漏温度场特征标定研究

泄漏特别是小漏预警对热力管道的安全维护具有重要意义。受空间分辨率的影响,分布式光纤传感器对小漏引起的局部温度变化测试精度较低,测量温度与实际温度差异较大。以布里渊光时域反射仪(BOTDR)作为测量手段,提出了一种建立分布式光纤测量温度与实际温度之间对应关系的方法。设计完成了小漏温度场模拟测量实验,通过高斯拟合对测量数据进行特征提取,再用人工神经网络建立测量温度与实际温度的映射模型。结果表明:设计的实验方案可获得代表管道小漏温度分布的先验数据,基于此训练的人工神经网络可确立实际温度场与BOTDR测量温度场的对应关系,提高了光纤测试精度并为泄漏预警策略的制定提供了依据。     

热加工对管线钢针状铁素体组织形成的影响

以X70管线钢为实验材料,研究不同变形量和冷却速率对管线钢显微组织的影响。结果表明,在奥氏体未再结晶区进行适量的变形,从而形成位错、形变带和胞状组织等缺陷,可以增加铁素体在奥氏体晶内的形核位置和形核率,增大相变驱动力,有利于在随后的冷却过程中得到晶粒细小的针状铁素体组织;其中变形量2ε=0.4、冷却速率为30~60℃/s（油冷）下冷却的试样,能够得到最佳的针状铁素体组织,可以满足工程上要求组织中针状铁素体占80%以上的要求。     

A visualization fatigue analysis of a pipeline joint in a special medium environment

In this paper,authors have discussed predominately unidirectional Fluid Structure Interaction,i. e. a given field in which a high speed/pressure and high temperature thermal flow affect the interface between pipelines joints. Surface forces at the fluid-structure interface allow designers to investigate the effects of fluid flow on the structural deformation and stresses. Possible failure modes have been compared with different loads from steady thermal flow analysis results. CFD code SC/Tetra and FEA code ANSYS are used in this study. These studies can be used in protecting certain fatigue failures for pipeline joints under critical cyclic load conditions from both thermal expansion and hydraulic pressure in municipal and environmental engineering applications as well as oil and gas fields.     

Impact of cold indoor thermal environmental conditions on human thermal response

To explore the thermal responses under the non-thermal equilibrium cold environmental conditions, a laboratory study was conducted in climate chamber. The local skin temperatures and thermal sensation of 20 subjects were recorded at 10 min intervals for 90 min under air temperatures of 7.4, 9.1, 11 and 15 °C. The results show that both local skin temperatures and mean skin temperature decrease not only with the drop of ambient air temperature but also with the exposure time. Local thermal sensation and overall the thermal sensation have the similar temperature-varying and time-varying characteristics. Predicted mean vote (PMV) model cannot correctly predict the thermal sensation under non-thermal equilibrium cold environment. The correlation between local thermal sensation and local skin temperatures shows that thermal sensation is closely related to skin temperature. Skin temperature is an effective indicator of thermal sensation. A linear relationship model between overall thermal sensation and mean skin temperature, considering both ambient temperature and exposure time, was established in the non-thermal equilibrium cold environment, which makes the evaluation of thermal sensation more objective.     

Impact of cold indoor thermal environmental conditions on human thermal response

To explore the thermal responses under the non-thermal equilibrium cold environmental conditions,a laboratory study was conducted in climate chamber.The local skin temperatures and thermal sensation of 20 subjects were recorded at 10 min intervals for 90 min under air temperatures of 7.4,9.1,11 and 15 °C.The results show that both local skin temperatures and mean skin temperature decrease not only with the drop of ambient air temperature but also with the exposure time.Local thermal sensation and overall th...     

邯郸市煤气管网安全性检测方案分析

邯郸市煤气管网经过20多年的运行已进入了事故多发期,出现了腐蚀漏气、防腐层老化变质等问题,因此必须对全市煤气管网进行全面的腐蚀情况普查和安全性分析。本文论述了钻孔探测法、开挖目测法及地质分析法对埋地煤气管网进行全面的普查。结果表明:主干线灰口铸铁管整体状况良好,只有局部轻度腐蚀;庭院无缝钢管腐蚀较严重;户内管道大多存在不同程度的锈蚀。对于腐蚀严重的无缝钢管进行了埋地环境调查,分析其受腐蚀的原因为土壤腐蚀、细菌腐蚀以及防腐层施工质量差。