海底油气管道的泄漏及预防

介绍海底油气管道铺设特点,海底管道破裂原因,及海底管道泄漏的有效预防措施。     

海底油气管道的泄漏及颈防

介绍海底油气管道铺设特点,海底管道破裂原因,及海底管道泄漏的有效预防措施.     

基于ABC-SVM算法的海底多相流热油管道腐蚀速率预测

现代海上油田增加,海底管道也随之增加,大部分的海底管道是多相流运输,其产生腐蚀的影响因素较多。同时,由于海底环境恶劣,管道检测难度也加大。只有准确预测腐蚀速率,才能更好的保障海底管道安全运行。由于海底管道检测困难数据有限;影响腐蚀速率的因素众多,因此很多算法由于数据样本不够不能实现准确预测。但SVM算法可以对有限样本,高维数;非线性问题上具有拥有良好的全局性解,因此基于此算法优点提出使用ABC-SVM算法对海底管道腐蚀速率预测。根据机器学习原则对目标管道数据划分训练组和检验组进行预测,发现训练组所得模型应用在检测组后最大误差在5%左右。并将ABC-SVM算法与其他算法对比其预测时间及误差,发现此算法的优越性。     

砂质海床条件下海底电缆埋深研究

  目的  为了得到海底电缆在砂质海床条件下的安全埋深,确保海底电缆免受船锚威胁,给出了海砂海床条件下的船锚的安全埋深的建议。  方法  为了建议验证埋深的合理和安全性,依托于海南联网一回工程,通过对船锚在典型砂质海床中的拖锚全过程进行数值仿真,建立了典型霍尔锚部件的三维有限元模型,同时建立了基于有限元-光滑粒子流（FEM-SPH）的三维砂质海床土体数值模型。对拖锚全过程进行模拟,得到不同船锚在砂质海床中的拖拽曲线,并分析船锚质量以及砂质海床土体本构参数等因素对船锚贯入深度、船锚拖拽力的影响。  结果  仿真结果表明:不同土质的砂质海床条件下海缆埋深不宜小于0.35 m。  结论  利用研究成果,能为砂质海床条件下的海底电缆保护设计工作提供了理论依据和技术支撑,能够对砂质海床条件下海底电缆的埋设深度进行优化。     

海底含蜡原油管道停输降温过程的数值模拟

研究海底含蜡原油管道的停输降温过程,对避免＂凝管＂事故的发生起着重要的作用。针对海底含蜡原油管道运行环境的特点,建立海底管道停输时的非稳态传热模型,利用CFD软件模拟海底管道停输过程中温度随时间的变化规律,分析管径、管道周围海泥温度等因素对停输温降的影响,从而确定最佳停输时间,为海底含蜡原油管道制定再启动方案提供理论依据。     

波浪荷载下砂质海床液化抑制的试验研究

在波浪荷载作用下,砂质海床往往会由于海床液化最终导致海床的整体失稳,而海床整体失稳的发生将对其上部承载结构物(近海风机、石油平台等)的稳定性产生严重影响。为控制海床液化的影响,大量学者采用解析、数值和现场试验方法对分层海床的海床响应及液化抑制问题进行了研究,但相关的室内试验研究仍处于起步阶段。为进一步完善海床液化相关试验规律及数据,本文采用一维圆筒试验设备对波浪荷载下砂质海床的响应和液化抑制问题进行了试验研究,发现当替换一部分海床为液化保护层后,海床的液化会被极大地抑制,而当替换的液化保护层厚度达到海床总高度的10%以后,海床将完全不发生液化现象。     

海底电缆铺设过程中受力特性数值模拟研究

目的  以江苏启东某海上风电场建设项目为工程背景,开展海底电缆铺设过程中的力学特性数值模拟研究,分析不同挖沟深度的工况下海缆悬跨段的局部应力分布情况。 方法  基于ABAQUS数值模拟软件,建立海底电缆埋设数值模型。 结果  研究结果显示：海底电缆后缘提升点在埋设过程中的应力相较于埋设作业前显著增大,该位置的缆线在整个埋设过程中受力最大,是最危险的位置;挖沟深度对海底电缆后缘提升点处的应力有显著影响,随着挖沟深度的增加,后缘提升点处的应力相应增大。 结论  海底电缆铺设作业中应加强保护抬升点处的缆线材料,缆线的屈服应力参数选取应着重参考埋设作业中缆线的受力分析结果。研究成果可为海底电缆铺设作业提供参考依据。     

有/无多孔介质的矩形T型管道内蒸汽 直接接触凝结流型的实验研究

采用高速摄影仪,对填充和未填充球形多孔介质的矩形T型管道内蒸汽直接接触凝结流型进行了可视化实验研究。研究发现未填充多孔介质条件下存在五种典型凝结流型:间歇凝结、振荡射流、稳态射流、尾部振荡射流和发散射流;填充多孔介质条件下则存在三种典型凝结流型:振荡射流、弹状稳定射流和雾状稳定射流。研究表明:多孔介质对凝结流型及汽羽形状有显著影响;由于多孔介质内部的黏滞阻力和惯性阻力,填充多孔介质的凝结流型类型减少;随着蒸汽流量的增加,凝结流型较快的进入到稳定状态,削弱了蒸汽直接接触凝结汽羽的振荡。     

埋地管道温度特性数值模拟与相似性实验研究

针对含内热源的埋地管道,建立了管道与周围土壤之间的传热模型。模型考虑了地表温度随季节变化,采用数值计算方法编制程序进行计算,得出管道温度随年代的变化规律。根据实际模型,建立缩小的相似性实验台进行验证,结果表明数值计算具有很好的准确性。最后,利用本模型预测了电力隧道在无通风条件下连续运行50a内的温度变化情况。     

空调房间送风射流与回风气流相互作用的数值模拟

以工程中广泛采用的k-ε二方程湍流模型为基础,运用计算流体力学的有限容积法对空调房间送风射流与回风气流相互作用对室内气流组织的影响进行数值模拟,给出不同的送风形式在不同场所的适用性及特点,为室内气流组织的设计与研究提供一定的理论依据。     

充流管道单向流固耦合数值模拟自动化研究

针对充流管道单向流固耦合数值模拟过程复杂、数据在耦合传递中存在偏差的问题,采用C＋＋语言编制了充流管道单向流固耦合数值模拟程序,实现了从模型建立、流体计算到结构分析过程的自动化,确保了从流体计算到结构计算过程中数据传递的准确性．利用参考文献中的试验数据验证了此程序计算结果的正确性,以实际发电厂的一段疏水管道为例进行单向流固耦合数值模拟,描述了程序自动建立管道模型、模拟管内流体压力分布以及将流体压力数据导入管道结构中进行管道应力计算的过程．结果表明：该充流管道单向流固耦合数值模拟程序具有结果准确、操作简便的特点,可应用于多种充流管道的设计改造和风险预测中．     

回填钢管管周土压力分布特性研究

目前市政行业广泛采用Spangler理论进行回填钢管的设计,但水利水电行业中钢管规模和运行条件与市政行业存在较大差距,Spangler理论的适用性有待研究。基于有限单元法,考虑管土之间的接触作用,建立回填钢管三维有限元计算模型,计算不同埋设深度、开槽宽度、管道刚度下回填钢管的管周土压力,通过绘制管周土压力分布图研究管周土压力的分布特性及Spangler理论的适用性。结果表明,竖直土压力在回填钢管管顶和管底处有"波谷"产生,在高埋深、小槽宽时尤为明显;此外,回填钢管刚度越大,管顶土压力越接近抛物线分布,管腰处出现的"波谷"越明显。总体而言,Spangler理论一般更适用于埋深小于2m、管道刚度t/D值小于1/120的回填管道,在实际工程回填钢管的设计中要加以判断。     

埋藏式钢管与围岩联合承载研究

以某地下电站引水管道为例,采用三维有限元模拟了钢管、回填混凝土与围岩的联合承载体,分析了回填混凝土的三种不同本构模型及围岩弹性模量等重要因素对联合承载体的影响,并在此基础上分析了钢管环向应力、钢管与回填混凝土之间的接触应力、围岩分担率等变化规律.结果表明,回填混凝土易屈服而产生裂缝,应考虑混凝土的断裂特性;回填混凝土采...     

弹塑性本构模型研究及在燃气轮机叶轮中应用

弹塑性本构模型的研究是一门关于材料处于弹塑性变形状态下其应力－奕变关系的科学,它在能源工程中得到了广泛应用,国内外学者对此进行了大量研究,以此为基础通过值计算,完成了一系列能源装置的强度和变形分析,但尚存在不足之处,在以往的有关模型中,当应力处于特殊的状态下时,本构模型的算式失去意义,这直接影响了结构设计的可靠性,本文提出了解决方法,并将其用于燃气轮机叶轮的应力分析,得到了有用的结论。     

国际市场煤炭与石油价格相关性研究

煤炭消费增长与我国国民经济增长速度关系密切,2011年以来中国连续成为全球最大煤炭进口国,2013年煤炭进口量达到3.3×108t。国内煤炭价格日益受到国际市场煤炭价格的影响,两者之间的联系愈发紧密。而国际市场上煤炭价格与石油价格的波动具有较强的一致性。通过对煤炭价格和石油价格的相互影响机制进行定性分析、相关性分析以及回归分析,证实煤炭价格与石油价格之间存在显著的正相关关系,石油价格上涨或下跌1%则煤炭价格上涨或下跌0.3654%,石油价格的变化可以解释煤炭价格约18%的变动。煤炭与石油互为能源替代品,石油价格通过替代效应和影响宏观经济来直接、间接地影响煤炭价格。过高的石油价格会使消费者选用相对便宜的煤炭,改变市场供求从而拉高煤炭价格,使两者价格趋向于一致。鉴于外界预测2014年全球石油价格将维持在目前的较高水平,考虑到煤炭与石油价格的正相关性,据此判断国际市场煤炭价格也将保持在现有水平,并随石油价格小幅波动。由于国内外煤炭品质及价格存在差异,因此国内煤炭价格将继续承受下行压力,并逐步向国际市场煤价靠拢。     

场地有机污染土壤原位热修复过程中热质传递机制研究

针对现有原位热修复技术能耗较高且在修复过程中热质传递机制不明的问题,研究了现场试验过程中的土壤温度场变化、修复效果和能耗,采用数值模拟方法对温湿度场的变化进行了验证。结果表明：加热井呈正六边形排布时,修复区域的受热较为均匀,各测温点在修复35 d后,温度均达到200.0℃以上,修复后场地满足第二类用地筛选值;在标准状态下,试验过程中天然气用量总计685 664.0 m³,每修复1.0 m³污染土壤约消耗62.8 m³天然气;加热井热量主要为修复场地侧壁供能,对于位置低于加热井的土壤作用较小,加热井轴向土壤体积含水率分布较为均匀,但加热井底部体积含水率较高,修复区域底部水分不利于修复场地温度的提升,数值模拟和试验数据的吻合度较高,平均相对误差MRE为20%,为场地有机污染土壤原位热修复技术应用提供技术支撑。