管道轴向应力校核浅析

分析油气输送管轴向应力校核的适用条件，指出未约束管道和受约束管道的轴向应力校核方法不一样，埋地管道弹性敷设的弯曲半径不能按轴向应力校核确定，对我国油气管设计规范中的有关之处提出不同意见。     

基于径向基网络的管道轴向应力强度因子计算

利用有限元方法进行分析计算得到了一批新的管道轴向应力强度因子数据,补充了管道轴向应力强度因子数据库。以径向基函数神经网络对计算所得数据进行处理,建立了一种2因素径向基函数网络模型。仿真结果表明,径向基函数网络模型能有效地对未知管道轴向应力强度因子进行预测。     

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,...     

基于有限元模拟的压力管道轴向裂纹应力强度因子计算

基于有限元软件ANSYS对一种新型的管道断裂行为研究试样进行了三维建模与数值分析。对用于模拟实际工况的无加载孔模型和用于实验研究的有加载孔模型分别建模,并计算了裂纹尖端应力强度因子。对比研究发现,有加载孔模型可以较好地反应工程实际,并可用于管道断裂力学行为的研究。通过改变断裂试样厚度与裂纹长度发现:应力强度因子K随着试样厚度的增大而减小,而裂纹长度增大时K值也有减小的趋势。     

天然气管道运行中应力状态的诊断

本文介绍用磁噪声法诊断输气机组连接管道，阀门组件和吸收装置应力变形状态的试验。吸收装置发生事故时，其底部因气体燃烧而局部受热，用磁噪声仪器和便携式硬度计测定装置金属性质，并从受热区和非受热区分别取样作试验。在运行天然气管道上测定应力状态，测定部位为门线组件区和输气机组吸入，排出管。应力变形试验结果绘于４张图和１张表上。     

基于管桩耦合模型的独桩平台栈桥管道应力分析

独桩支撑平台抗侧向位移刚度较小,极端工况下平台发生较大水平位移会带动栈桥及其上的管道产生较大的相对运动,造成管道薄弱部位强度不足发生损坏泄漏。此文结合胜利海上油田某平台改造项目,基于管桩耦合整体分析模型,将输油管道、栈桥与独立桩作为一个系统进行应力分析,得到了更为合理的分析结果,在此基础上提出了管道优化布置措施,有效降低了管道的应力水平,可为类似项目提供参考借鉴。     

LNG接收站管道预冷温度—应力模型

LNG接收站管道预冷是保证接收站能够顺利运行的关键之一,但是预冷有可能导致管道应力损伤,具有较大的风险隐患。为了有效地指导LNG接收站管道预冷工作,针对大型LNG接收站管道预冷作业,基于CFD建立预冷温度模型,从网格优化、动力松弛因子、相变模型选择等方面进行计算控制,实现了多组分、多相、大尺度、长时间预冷多相流的快速、稳定计算;结合温度差值算法建立LNG接收站管道预冷应力模型,实现了温度模型和应力模型的耦合,据此分析预冷温度变化造成的热应力作用,基于子模型技术实现对峰值应力区域的应力、疲劳寿命的精细评估,并对某油田公司LNG接收站的预冷作业进行分析。研究结果表明:①依据案例管道结构的不同,管道内气液状态具有较大差异;②管道位移较大点位于在拐角位置,应力较大值集中在三通、四通的连接位置;③案例预冷工作条件下,疲劳损伤弱点在某三通接头倒角处。结论认为,所建模型计算结果的精度高,可为LNG接收站管道预冷设计和作业提供技术支持,具有较好的推广应用价值。     

管道声波预警技术

2009年底,华北油田采油四厂在主要输油管线上应用了管道声波预警系统,系统由若干分站和一个主站组成。太阳能供电系统分别给高灵敏度声波传感器、信号采集分析识别单元及通信等分站设备供电;主站主要以计算机和计算机输出设备为主。管道声波预警技术能够对盗油份子在碰触管道时产生的声波信号进行有效检测,在管道被破坏前及时发出警报。系统专家数据库的完善和大量经验值的收集是保证系统高效运行,减少误报警的必要手段。     

基于蚁群算法的油气管道预警系统优化研究

油气管道预警系统的可靠性是实现整个系统稳定性的重要环节之一。分析了油气管道预警系统的结构,利用蚁群算法,可得到预警系统各设备故障概率,并在专项经费一定的情况下,对系统安装并联备用设备,同时进行优化研究。结果表明:采用蚁群算法优化预警设备可实现整个系统投资小,提高可靠性,从而提高了管道安全级别。     

拘束度耦合模型计算管道焊接残余应力

焊接残余应力是造成焊缝开裂失效的主要原因,因而精确描述应力对于管道安全输送极为重要,而外加拘束是影响焊接应力分布的众多因素之一。为此,应用ANSYS仿真软件,采用实体—壳单元耦合建模方法,建立了拘束度与焊接过程的温度场和应力场耦合仿真模型,研究了拘束对油气管道焊缝应力的影响。同时,还基于自建的1套自拘束焊接试验装置,实现了不同拘束状态下管道的焊接,并通过应变仪采集焊接过程中的应力应变数据,与模拟结果进行对比,进而证明了ANSYS 仿真耦合模型的有效性。结果表明：①对于两端约束的钢管焊接对接接头,随着管长增加,焊缝处的轴向应力减小,在距离焊缝230 mm处的轴向应力亦减小;②焊趾处的塑性应变亦减小,整体焊接结构的拘束度降低;③焊接的管道残余应力随着拘束度的上升而增大,拘束情况对焊接残余应力的影响明显;④拘束度最大的0.5 m×0.5 m管子,其焊接残余拉应力最大可达140 MPa,高残余拉应力会严重削弱管道的整体性能。进而提出建议：加强管道建设期间的焊接施工管理,避免产生管道焊接时的强拘束。     

基于蚁群算法的油气管道预警系统优化研究

油气管道预警系统的可靠性是实现整个系统稳定性的重要环节之一。分析了油气管道预警系统的结构,利用蚁群算法,可得到预警系统各设备故障概率,并在专项经费一定的情况下,对系统安装并联备用设备,同时进行优化研究。结果表明:采用蚁群算法优化预警设备可实现整个系统投资小,提高可靠性,从而提高了管道安全级别。     

换热管轴向应力改善方案

介绍了改善换热管轴向应力的几种方案 ,并对其进行了对比分析 ,结果表明 ,减少折流板间距是最简单可行的方法     

基于应力设计的管道环焊缝缺陷评估

为了更为准确地评估基于应力设计管道环焊缝的缺陷尺寸,利用C#语言开发了管线钢管环焊缝宽板拉伸试验预制预测评估系统,基于国际上通用的焊缝缺陷评定规范API 1104,采用水平一(图表法)和水平二(失效评定图法)分别在不同的输入参量下对X80管线钢管进行了安全评定。结果表明,水平一(图表法)的评估结果更为保守,会低估管道的安全裕度;水平二(失效评定图法)的评估结果具有更好的工程实用性。     

裂解气管道应力分析

结合工程实例运用有限元分析手段,通过对支架设置、管线走向的优化对裂解气管道进行应力计算,并对裂解气大阀法兰面受力进行对比分析。提出了设计中需要注意的问题,为今后此类管线柔性设计问题的进一步优化积累经验并提供借鉴。     

利用拘束度耦合模型计算管道焊接残余应力

焊接残余应力是造成焊缝开裂失效的主要原因,因而精确描述应力对于管道安全输送极为重要,而外加拘束是影响焊接应力分布的众多因素之一。为此,应用ANSYS仿真软件,采用实体—壳单元耦合建模方法,建立了拘束度与焊接过程的温度场和应力场耦合仿真模型,研究了拘束对油气管道焊缝应力的影响。同时,还基于自建的1套自拘束焊接试验装置,实现了不同拘束状态下管道的焊接,并通过应变仪采集焊接过程中的应力应变数据,与模拟结果进行对比,进而证明了ANSYS仿真耦合模型的有效性。结果表明:①对于两端约束的钢管焊接对接接头,随着管长增加,焊缝处的轴向应力减小,在距离焊缝230 mm处的轴向应力亦减小;②焊趾处的塑性应变亦减小,整体焊接结构的拘束度降低;③焊接的管道残余应力随着拘束度的上升而增大,拘束情况对焊接残余应力的影响明显;④拘束度最大的0.5 m×0.5 m管子,其焊接残余拉应力最大可达140 MPa,高残余拉应力会严重削弱管道的整体性能。进而提出建议:加强管道建设期间的焊接施工管理,避免产生管道焊接时的强拘束。     

基于分布式光纤技术的管道安全预警技术分析

为保证穿越中亚地区能源管道的安全,分析了基于分布式光纤技术的管道安全预警技术。概述了分布式光纤预警技术的发展状况,研究了基于光纤技术的安全预警系统的检测和定位的基本原理、信号辨识和处理的技术和方法,针对中亚某管道项目的具体特征,分析了采用分布式光纤预警系统的优势和面临的主要技术问题。     

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。     

基于管道应变监测的滑坡灾害预警与防治

因其复杂性、多发性和较强的危害性,滑坡地质灾害是长输油气管道难以回避的重大安全风险之一。作为管道完整性管理的核心技术,管道应变监测和应变分析能够直观、定量地获得地埋工况条件下管体本身的即时应力应变数据,在及时发布承灾体（管道）变形预警的同时,还可以对致灾体（滑坡灾害）的治理过程进行指导和评价灾害治理的实际效果,从而给运营商带来明显的减灾效益。为此,以某天然气管道的受灾管段为例,进一步阐明了管道应变监测的应用方法和在治理中的实际效果,论证了管道应变监测及其分析技术的适用性和可靠性,为长输油气管道地质灾害防御提供了一个新的、有效的技术思路。     

基于全面检测的工艺管道腐蚀状态评估

建立工艺管道腐蚀状态评估流程,对在役重点工艺管道进行全面腐蚀检测和腐蚀状态评估.采用定点测厚和面测厚相结合的检测方法,全面识别管道腐蚀部位和程度;根据管道基础数据和检测数据综合计算管道腐蚀速率、极限壁厚和剩余寿命,并制定检验策略.采用全面腐蚀检测方法,识别出某常顶油气挥发线明显腐蚀减薄部位15处,计算出两种不同管径的管...     

气井油管柱应力与轴向变形分析

气井投产前后温度和压力变化会引起油管应力及轴向变形的改变。若改变量超过某一限度则将导致封隔器解封或管柱损坏等。目前对气井油管柱研究较少,且很多研究在计算时将状态改变前后的温度压力均考虑为定值，或者将温度分布简单考虑为关于井深的线性函数，这样将导致计算结果产生较大的误差。利用考虑传热、相变、生产时间等因素的气井井筒温度、压力分布模型以及弹性力学理论分析并计算温度、气体压力、油管自重、封隔液、产气量等对油管柱应力和轴向变形的影响。将其应用于现场实际气井表明：管柱轴向变形随产量增加而增加，但增加的幅度逐渐减小；与现场实测数据对比表明，计算结果较为准确。