基于ASME B31G/ABAQUS的输水管道材料优化选择

材料优化选择提高了管道的使用安全性.本文结合ASME B31G标准,通过对不同材料类型的埋地输水管道进行对比,并使用ABAQUS有限元软件建立管道可靠性模型.根据单位使用实际情况,在相同管径和水压条件下,设计常见点腐蚀缺陷进行分析,确定了输水管道的最优选择材料,为材料优化选择、管道结构可靠性分析和合理确定腐蚀检测周期提供理论数据支持.     

桃园煤矿通风系统优化研究

针对桃园煤矿通风能力不足,中央风井的风机玻璃钢叶片在长期使用后继续高速旋转存在着一定的安全隐患等问题,笔者对矿井通风系统进行了技术测定后,根据后期的矿井生产部署,提出了矿井通风系统优化改造方案,利用计算机对各个方案进行解网分析,并进行了经济投入与效益分析,最后提出了矿井通风系统优化改造方案.     

桃园煤矿通风系统优化研究

针对桃园煤矿通风能力不足,中央风井的风机玻璃钢叶片在长期使用后继续高速旋转存在着一定的安全隐患等问题,笔者对矿井通风系统进行了技术测定后,根据后期的矿井生产部署,提出了矿井通风系统优化改造方案,利用计算机对各个方案进行解网分析,并进行了经济投入与效益分析,最后提出了矿井通风系统优化改造方案.     

土木基础设施网络系统两阶段抗震全局优化设计

提出了基础设施网络系统两阶段抗震全局优化设计的总体设想,即系统最小总投入（造价与损失期望之和）条件下单元可靠度最优分配（系统优化）与给定可靠度约束下结构最低造价设计（结构优化）,并通过建立结构可靠度与设防烈度或线型结构（如管道等）具体方案间的关系,将系统优化转化为具有较少离散变量的优化设计,并利用正交枚举法进行简化计算,从而避免了大规模非线性规划的示解及目前给定可靠度水平下结构优化技术尚不成熟的困     

基于 Revit 的二次开发在给排水管道优化中的研究

针对建筑给排水管道设计中存在管道碰撞和交叉的问题,基于建筑信息模型(BIM),利用Revit开展给排水管道自动优化设计研究.首先对Revit软件的二次开发功能进行分析,然后基于管道优化的避让原则设置精确的避让管道过滤条件,并且重点研究管道自动避让的原理,最后基于Visual Studio 2015软件和Revit 2016软件,使用C#语言开发管道自动避让插件.以两个工程实例来测试插件的稳定性和实用性,结果表明,开发的插件能够精确地进行碰撞管道的自动化避让.管道自动避让插件极大地提高了设计人员的工作效率,丰富了管道自动避让的方法.     

埋地热油管道埋深对土壤温度场的影响

长输管道沿线地质、水文等条件不同,管道埋深差别较大。相应埋深处的自然地温及管道周围的温度场也不同。若只考虑平均或当量深度来进行管道计算,会产生很大误差。使用数值方法将所考虑的数值模型更接近于实际冻土地质条件和非线性特性就显得格外重要。采用有限单元法,对不同埋深条件下的管道周围土壤温度场进行三维数值计算,结果表明,管道温度变化在一定程度上受埋深影响,尤其在冻土地区,地埋温差与管道周围土壤温差较大。     

多跨海底管道的疲劳分析

海底管道要长期在海底使用,因此海底管道的疲劳寿命至关重要,针对海底管道的疲劳寿命这一问题进行了研究.通过对多跨海底管道受到的环境载荷的分析,得到了计算载倚的相应方法.在进行多跨海底管道寿命的分析时,对多跨海底管道的流向和垂向涡激振动的疲劳模型进行研究,通过计算给出了相应的多跨管道的疲劳寿命.在进行流向和垂向的涡激振动疲...     

压力管道泄漏声发射实验信号识别与分析

利用实验室现有油气管道实验平台,建立了压力管道泄漏的声发射检测模型。在不同实验条件下,如变化管道压力、管道流量、传感器间距等,进行了压力管道泄漏的声发射检测实验。通过对压力管道泄漏的声发射信号分析,能够定性地判断有无泄漏。同时,分别分析了压力管道泄漏声发射信号的有关参数随管道压力、流量、传感器间距变化的规律,对压力管道泄漏的声发射检测进行了有益的探索。     

基于CAESAR Ⅱ的中低压缸输气管道的设计和应力分析

以美国工艺管道标准ASME B31.3—2012为设计依据,进行了管道的壁厚设计和应力校核.同时,采用Caesar Ⅱ对600 MW汽轮机的中低压缸输气管道建立模型,考察不同曲率的弯管和三通管道对管道应力的影响,并设置相应的边界条件,进一步对管道的安装工况和使用工况进行静态应力分析.     

工业管道保温结构的优化设计及节能分析

目前,工业管道广泛采用等厚度保温结构。针对某运行管道进行现场测温,并应用Fluent软件对测试数据进行分析,发现管道表面温度具有“上高下低”的分布规律,因此,工业管道采用等厚度保温结构设计并不合理。在环境有风和无风条件下,分别对管道外表面温度分布规律进行了分析,并利用换热网络法,以管道表面散热损失最小和经济效益最大为优化目标,建立了管道保温结构优化设计模型,并提出了工业管道非等厚度保温结构设计的新方法。研究结果表明,在管道内部介质参数相同条件下,以国标允许的散热损失值进行保温结构设计时,与等厚度保温结构设计相比,采用非等厚度保温层结构可减少保温材料体积3%~4%,降低保温工程费用3%~4%。     

城市燃气管网系统脆弱性分析与评估

脆弱性评价是一种指标全面、理论成熟、结果贴切的系统风险评估新方法。在对燃气管网系统脆弱性研究的基础上,建立适合城市的燃气管网系统脆弱性评价指标体系。运用层次分析法,计算评价指标的权重。根据模糊数学理论,建立城市燃气管网系统脆弱性评估数学模型,计算系统脆弱度和确定系统脆弱等级。将某城市一段实际燃气管网带入该模型进行脆弱性评估,实现对模型的实例应用和效果检验。     

段塞流从单管流入并联分离器的分流实验研究

为了研究油气集输系统中并联分离器出现的气液偏流现象,自主设计并搭建了气液两相流分流实验系统。该实验系统中采用数据采集系统对流量、压力、压降、液位、持液率等多种实验参数进行记录。设计了两种结构的气液分流管路,并在两种管路结构（水平管⁃T型管⁃水平管结构与水平管⁃T型管⁃立管⁃水平管结构）下进行了段塞流分流实验,分别研究了对称管路条件与非对称管路条件下的气液分流特性。实验结果表明,两种管路结构下,当管路条件对称时,在实验流速范围内,段塞流的气液两相等流量分配到两台并联分离器内;对于实验中的两种管路结构,分离器气相出口管路条件的不对称会引起气、液两相的偏流,且液相的偏流程度均小于气相。基于压降计算建立了非对称条件下气液两相流的分流模型,对气液流速对分流特性的影响进行了简单解释。     

基于泛函理论分析输气管道不稳定流动

在天然气输送管网中,枝状管网是的一种常见的形式.针对天然气枝状管道系统的组成特征,采用系统分析的观点,将管道系统划分成一系列基本组成单元,建立单元中不稳定流动方程,并根据单元之间的关系,综合考虑相关的连接条件、边界条件以及初始条件,从而提出了整个系统的联立模型.然后基于泛函分析理论和算子级数法求解联立模型,得到了问题的广义解.该方法具有解析解和数值解的特点,当所划分的基本单元较大时,可以得到直观的近似解析解;当所划分的基本单元较小时,可以得到更准确的数值解.由于管道单元和时间步长的取值可长可短,这就提高了求解的灵活性.以此为基础,编制了计算机程序,并应用于四川某气田管网的实际模拟.通过分析和应用表明,其模型和算法具有计算方便,精度高,省时和适用范围广等优点.     

输气管道系统调整技术研究

对现役输气管道系统进行了调整改造方案的研究,通过分析比较目前工程实际常用的输气管道计算公式,考虑到输气管道的实际运行状况,提出了适用于现役输气管道的计算公式.根据输气管道的数学模型,对输气管道进行了水力计算,提出了判断输气管道系统是否需要调整改造的方法.当需要调整时,提出了三种调整改造方案,一是在原来的管网中增设压缩机站;二是更换原有的部分输气管段;三是铺设副管.将此方法应用于川西南地区的一条输气管道,结果令人满意.     

定向钻穿越孤东辛输气管线黄河段的应用

针对孤东辛输气管道穿越黄河段更新工程的需要,根据输气管线穿越黄河段特殊的地质条件,提出管道穿越段的曲率半径、穿越强度以及回拖力轨迹的计算方法,通过计算结果确定了输气管道穿越过程中采取的技术方案和技术措施,解决了定向钻导向孔难、预扩孔难的问题,使管线回拖一次性成功,更新工程顺利完成。     

燃气管线动态泄漏扩散的危险性分析

通过对燃气管线动态泄漏过程的分析,建立了动态泄漏率计算模型。以湍流扩散微分方程为基础,根据动态泄漏率不定常的特点,建立了燃气管线动态泄漏扩散模型。讨论分析了火灾爆炸的可能性危险范围和伤害性危险范围的参考标准和计算方法。在实际应用的基础上,对各种危险范围给予了讨论和分析,并对给定条件下的伤害及破坏范围给予了计算。这将为设立和制订高压长输管线和城市主要输运管道附近的重要建筑物(学校等)的修建安全距离提供安全标准和参考,同时也为降低事故可能造成的危害程度提供保障。     

基于重要用户优先服务策略的天然气管网优化调度方法研究

由于气源供应不足、设备故障、自然灾害、用户用气需求增加等原因,天然气管网运营部门需要对各个用户供应量进行重新分配和调整,而天然气在管网系统的运行过程中,其运行参数受流动规律的限制,用户对天然气供应压力和流量也有相应的要求。在综合考虑管网运行特性和用户用气需求的基础上,以用户重要度作为配置天然气供应量的依据,提出基于重要用户优先服务策略的天然气管网资源优化分配模型,优化资源分配,减少天然气的低效利用率,降低因天然气供应紧急、短缺带来的不利影响。以一个由35个节点、33条管段和3个压缩机站构成,涉及各个用户类型的实际管网为例,应用建立的模型和方法,通过计算得出管网系统的最优运行方案,为生产运行调度提供了重要依据。     

Destruction mechanism of gas explosion to ventilation facilities and automatic recovery technology

In order to overcome the heavy casualties caused by gas explosion, we verified the propagation law of shock wave in pipeline and the overpressure distribution of gas explosion by similar experiments according to the analyses of reasons for casualty and ventilation system model destroyed by gas explosion in the mining face. We summarized the gas composition after the explosion and its danger, analyzed the effects of the gas explosion shock wave to ventilation system and facilities and the laws of toxic gas spread and diffusion in the ventilation network after the explosion. We presented a technical proposal to control the smoke and recover the ventilation system after a gas explosion and developed a reserve air door and control system that were embed in the lane, and could close automatically in conditions of no pressure and electricity. The results showed that the reserve air door normally opened and could close automatically controlling the smoke flow and resuming the ventilation system when the gas explosion shock wave destroyed the original shutting air door which resulted in the air short circuit.     

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.     

灰色动态模型在预测输气管道腐蚀中的应用

在输气管道中,引起腐蚀的因素很多,并且复杂。腐蚀速度和腐蚀深度是随时间而变化的灰色量。为了对输气管道的腐蚀状况进行预测,掌握输气管道腐蚀的基本规律,应用灰色系统理论中的模型对输气管道的腐蚀速度和腐蚀深度等指标的实际统计数据进行了灰色动态拟合,建立了相应的灰色微分方程和灰色时间响应函数;并在此基础上对四川输气管道的腐蚀速度和腐蚀深度进行了预测,为输气管道的防腐提供了切实可靠的依据。