基于CEL的管道清管器90°弯头通过性能分析

在油气管道内检测作业中,清管器通过90°弯头时常面临卡堵风险,进而对检测和清管作业效率造成严重影响。为研究清管器在过弯时的通过性能,选取皮碗外径168 mm的清管器和弯曲半径为3D的90°弯头为研究对象,分别建立了三维准静态和基于欧拉-拉格朗日(CEL)方法的三维流固耦合2种仿真模型,并对仿真结果进行了对比研究。在此基础上,提出了以动力学响应特性和变形状态为依据的清管器弯管通过性评价方法,并分析了皮碗过盈量、夹持率和结构形式对其影响。研究结果表明,为保证清管器良好的过弯性能,过盈量范围应在2%～4%之间,夹持率应在60%左右,皮碗几何非连续特征面设定原则应使皮碗与过盈管道接触位置集中于皮碗唇部。研究结论对于管道清管器防卡堵机械结构设计及内检测施工安全保障具有一定的科学价值和工程指导意义。     

清管器跟踪定位系统接收机的抗干扰研究

要提高接收机的抗干扰能力,就必须加强接收机电路的滤波性能。在分析现有接收机技术的基础上,总结出现有的缺陷不足,针对各种缺陷,采用技术手段进行改进,提高接收机抗干扰能力和使用的简易性。利用多级放大电路与多级高阶滤波电路串联使用,很大程度上改善了滤波电路的高Q值和电路稳定性之间的矛盾。     

管道清管器发球装置振动特性分析

为研究清管器发球装置在导流工况下的振动特性,以P6. 3 MPa DN800/DN700型清管器发球装置为例,建立了流固耦合数学模型,并基于ANSYS Workbench-Fluent软件,对输送介质分别为天然气和液体时的发球装置进行了流固耦合分析,探究结构参数和流体参数对其影响规律。研究结果表明:在气固耦合工况下,发球装置的固有频率比液固耦合时要高,在流固耦合工况下,低阶模态对应的固有频率比无耦合工况时低;对低阶模态振型分析发现,在发球装置的平衡管法兰连接处、放空管法兰连接处与L弯管段以及旁通U形管位置振动剧烈;壁厚、旁通管直径和工作压力对两种耦合工况下发球装置的固有频率影响较大,但流速对其影响很小,且两种耦合工况下固有频率的变化规律相似;随着壁厚和工作压力的增加,固有频率增大;随着旁通管直径的增加,前6阶固有频率变化很小,但在6～15阶,固有频率先减小后增大。研究结果对避免共振和管道强烈振动以及结构减振优化设计均具有重要意义。     

浅谈清管器运行速度控制

清管工作是长输管线生产一个重要环节,也是保证管输效率最基本最有效措施,本文从清管器运行速度出发,讨论了清管器在中上游及下游运行速度控制,重点讨论了管道末端清管器运行速度控制方案。     

输油管道清管器受力数值研究

管路清管技术的研究对管线的运行管理具有非常重要的意义, 在分析清管物理模型的基础上, 建立了清管器前段塞流动的特征参数计算模型、动态数学模型以及相应的数值计算方法, 并进行了数值模拟。结果表明, 利用数值模拟方法可以计算清管过程中管线的压力分布, 利用压力分布可以跟踪清管球在管线内的运行状况。     

管道清管器运行速度控制技术研究进展

随着对管道安全问题和降本增效理念的逐步重视,管道清管操作已成为全世界油气管道运行中必不可少的作业规程,清管器的运行速度是需要重点控制的参数之一,当其处于合理区间内时（原油管道1~5m/s,天然气管道2~7m/s）,清管效果最佳。本文基于对管道清管数学模型的研究,首先论述了不同的被动控制方法,认为该方法较为灵活,应用广泛,对不同入口条件下清管器速度的准确计算是能否控制清管器速度处于合理区间的关键;然后对不同的主动控制方法进行了研究,研究表明：射流清管器速度控制的核心是旁通率的优选,其依赖于压降系数、皮碗与管壁间摩擦力的准确计算,建立简便可靠的摩擦力工程计算模型将有助于射流清管技术应用的进一步推广;最终本文对清管器智能调速技术进行综述和展望,指出发展稳定可靠的国产智能调速技术是未来重点研究方向。     

天然气长输管道干空气干燥技术

天然气管道干燥是继管道试压后一个重要施工步骤,管道内液态水和水蒸气将危害管道运行,对比管道干燥方法特点,分析干空气干燥工艺及作业流程,优化干空气干燥技术方法,为保证管道长期、安全、稳定运行提供重要保证。     

海底长距离湿气管线清管流动规律及方案优化

针对长距离湿气管线清管时出现的清管器速度过快、管线出口液体峰值过高、提高输量造成能耗增加等问题,基于OLGA软件建立长距离湿气管线清管模型,研究不同输量对水力清管管线入口压力、积液量的影响,研究不同输量下清管器作业时管线入口压力、清管器速度、管线出口累积液量变化规律。研究结果表明：在水力清管时,输量提升越多管线内积液量越低,但超过一定范围输量提升对积液量影响不明显;在清管器清管时,输量越大,管线入口压力振荡越小,清管器平均速度越高,管线出口瞬时液量峰值也越小。针对某气田进行清管瞬态模拟,结果表明,水力清管作业时将20万m3输量上调至28万m3、清管器清管作业时将输量下调至42万m3清管效果最佳。