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水下穿越管道附近河床演变特性试验

天然气工业 2019年第10期39卷 110-117页

作者：杨乾孙明楠何沫杨庆华西南交通大学土木工程学院中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院

研究水下穿越管道附近河床演变规律对于保障输油气管道安全运行、降低管道水毁灾害风险具有重要的意义。为了明确水下穿越管道附近河床演变规律及其对水下穿越管道的影响,开展了水下穿越管道水槽模型试验,观测管道附近河床演变的物理过... 详细信息

研究水下穿越管道附近河床演变规律对于保障输油气管道安全运行、降低管道水毁灾害风险具有重要的意义。为了明确水下穿越管道附近河床演变规律及其对水下穿越管道的影响,开展了水下穿越管道水槽模型试验,观测管道附近河床演变的物理过程,研究水动力条件对管道局部冲刷的影响,并揭示了水下穿越管道形成局部冲刷的机理。试验结果表明:①当水流为缓流时,水下穿越管道附近河床演变过程可分为:河床下切、管道暴露、微孔形成、冲坑扩展、管道悬空和冲刷平衡6个阶段;②导致水下穿越管道产生局部冲刷的原因有涡流和渗流两个方面,管道暴露前涡流使管周沙粒减少,管道暴露后涡流和渗流共同作用使管底出现微孔,从而形成局部冲刷;③流速和水深共同影响着河床各阶段冲刷历时和管底最大冲刷深度,当弗劳德数介于0.306~0.808时,弗劳德数越大,水流越急,管底最大冲刷深度越大,达到冲刷平衡历时越少,河床整体下切深度越大,河床地形平坦且管底最大冲刷深度介于管径的0.9~1.6倍,达到冲刷平衡历时介于1650~2620 min。结论认为,该试验研究结果为预测水下穿越管道未来埋深及其安全运营提供了重要的参考数据。

关键词：水下穿越管道水槽试验恒定流河床演变冲刷机理冲刷深度冲刷历时水动力条件

水下穿越管道周围水动力特性及管道受力分析研究

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水下穿越管道周围水动力特性及管道受力分析研究

作者：张宇倩西南交通大学

学位级别：硕士

随着对能源需求的增加,我国油气管网规模逐渐扩大,长输油气管道输送范围越来越广,输送环境也日益复杂。在面临穿越山区河流等复杂水域时,水下穿越管道作为首选方案被广泛应用于实际工程中。但其在常年服役过程中,由于自然、人为等多种... 详细信息

随着对能源需求的增加,我国油气管网规模逐渐扩大,长输油气管道输送范围越来越广,输送环境也日益复杂。在面临穿越山区河流等复杂水域时,水下穿越管道作为首选方案被广泛应用于实际工程中。但其在常年服役过程中,由于自然、人为等多种因素影响易产生裸露、悬空等现象,悬空管段在水流冲击下极易发生断裂,不仅影响着居民的日常生活,随之而来的原油泄漏更是给生态环境带来难以恢复的破坏。因此,研究水下穿越管道悬空段附近的水动力特性及受力特性,探究穿越管道冲刷扩展过程中附近流场分布、受力状态随地形的变化规律,将对管道的检修防护及安全运营具有重要意义。本文通过进行定、动床物理模型试验,对不同参数条件下管道周围流速分布、压强分布进行了测量,并辅以数值模拟手段,在验证数值模拟结果准确性的基础上,运用ANSYS FLUENT软件,采用LES模型,对管道后方的流场结构进行了补充研究,得到了定、动床条件下水下穿越管道周围水动力特性及受力特性随流速、管径、管流夹角、间隙比的变化规律。主要研究成果如下:（1）通过开展定床物理模型试验,得到了管道周围流速、管道表面点压强分布。结果表明:管道附近流速变化幅值、流速最大亏损值及管底流速反转值均随管径、管流夹角的增大而增大,随间隙比的增大而减小。在斜向水流作用下,管道不同截面处的流速分布具有明显的三维效应。管道表面各点压强分布关于x轴趋于对称,管道表面各点压强大小及管道所受合力均与流速、管流夹角、管径呈正相关,与间隙比呈负相关,通过量纲分析法拟合出了单位长度管道所受合力的经验公式,该公式与试验结果拟合度高,并在实际工程中有良好的应用。（2）通过建立定床物理试验的三维数值模型,在验证数值模型正确的基础上对定床条件下管道后方尾流结构进行了补充研究。结果表明:管道后方会出现周期性脱落的卡门涡街,涡量大小约为流速的10倍,管后涡街大小、数量、涡街脱落频率、相邻涡街间的间距随流速、管流夹角、管径的增大而增大,随间隙比的增大而有减小的趋势。管道后方水体紊动特性、回流区长度及尾流区域面积亦随之有相同的变化规律,斜向水流下管道后方尾流结构的三维特征明显。（3）通过进行动床物理模型试验,探究了具有初始冲坑管道的冲坑扩展规律,得到了冲刷扩展过程中管道附近流速、管道表面点压强大小随地形的变化规律。研究结果表明:管道附近流速分布受底部床面影响较大,初始冲刷时管道底部附近的近底流速的增大加速了冲坑扩展,随着冲刷深度的增大,近底流速逐渐减小,冲刷速率减缓直至冲刷平衡。管道表面各点压强及管道所受的水平拖曳力、上升力大小均随冲刷深度的增大而减小。拟合出的管道合力计算经验公式与试验结果吻合度高,可用于预测动床冲刷条件下管道的受力。（4）通过建立动床试验二维数值模型,模拟了不同地形条件下管道后方的流场分布,探究了尾流流线随地形的变化规律。研究表明:管道后方为尾流受底部床面的影响无法形成规则脱落的卡门涡街,初级扩展阶段管道后方漩涡大小随冲刷深度的增大而增大,随后冲刷速率减缓,管后涡街大小减小,床面附近逐渐增大的涡街阻碍了冲刷的发展,冲刷速率降低直至冲刷平衡。

关键词：水下穿越管道物理模型试验数值模拟水动力特性受力特性

水下穿越管道外腐蚀检测评价系统River-ROV的应用性研究

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全面腐蚀控制 2023年第5期37卷 98-101页

作者：申耀东曹强邓宝信李雪阳国家管网集团西南管道有限责任公司南宁输油气分公司广西南宁530000

长输油气管道的江河水下穿越管道由于施工和和环境等问题使得管道面临严峻的腐蚀损伤风险,由于缺乏对应的技术手段,绝大多数穿越管段未能开展相关的检测。在全国长输油气管道大力度提升管道安全管理的背景下,迫切地需要先进的检测手段,... 详细信息

长输油气管道的江河水下穿越管道由于施工和和环境等问题使得管道面临严峻的腐蚀损伤风险,由于缺乏对应的技术手段,绝大多数穿越管段未能开展相关的检测。在全国长输油气管道大力度提升管道安全管理的背景下,迫切地需要先进的检测手段,本文采用江河水下River-ROV检测技术进行应用性研究和试验,选取两处大开挖穿越管段的管道为代表,验证了其技术的适用性和可靠性,实现水下穿越管道的外腐蚀状况检测和评价,为水下穿越管道的维护维修项目提供全面准确有效的数据支持,运营安全管理形成操作性强的技术支持。

关键词：水下穿越管道 River-ROV 外腐蚀检测评价

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水下穿越管道ROV检测评价系统的应用

全面腐蚀控制 2022年第11期36卷 25-29页

作者：金兆波柳雄冯德佳韦凤联大庆市汇通建筑安装工程有限公司黑龙江大庆163311 国家管网集团广东运维中心广东广州510710

水下穿越管道因地质条件等状况使得管道面临严峻的腐蚀损伤风险,由于缺少技术手段绝大多数穿越管段未能开展全面检测。在全国长输油气管道大力度提升管道安全管理的背景下,迫切地需要先进的检测手段,本文采用江河水下River-ROV检测技术... 详细信息

水下穿越管道因地质条件等状况使得管道面临严峻的腐蚀损伤风险,由于缺少技术手段绝大多数穿越管段未能开展全面检测。在全国长输油气管道大力度提升管道安全管理的背景下,迫切地需要先进的检测手段,本文采用江河水下River-ROV检测技术进行应用性研究和试验,针对西气东输水下穿越管道,选取以大开挖穿越管段管道为代表,验证了其技术的适用性和可靠性,实现水下穿越管道的腐蚀状况检测和评价,为西气东输水下穿越管道的维护维修项目提供全面准确有效的数据支持,运营安全管理形成操作性强的技术支持。

关键词：水下穿越管道 ROV 检测评价

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水下穿越管道防腐层检测仪硬件设计

水下穿越管道防腐层检测仪硬件设计

作者：刘修文电子科技大学

学位级别：硕士

作为我国五大运输产业之一的石油天然气管道运输，在近年来的国民经济发展中，起着越来越重要的作用。管道的检测、保护方法也在日益进步。然而目前国内的这些测量手段均只适用于陆地上的埋地管道，对于水下穿越的管段，则缺乏有效的手... 详细信息

作为我国五大运输产业之一的石油天然气管道运输，在近年来的国民经济发展中，起着越来越重要的作用。管道的检测、保护方法也在日益进步。然而目前国内的这些测量手段均只适用于陆地上的埋地管道，对于水下穿越的管段，则缺乏有效的手段。因此对管道水下穿越部分的防腐层检测技术的研究，是极具意义和价值的。本文在参考国内外技术的基础上，完成了水下穿越管道防腐层检测仪系统的硬件设计。系统硬件总共包含两部分，大功率发射机硬件，高精度接收机硬件。本文完成的工作主要有以下几点： 1．介绍了管道防腐方面的相关知识和我国管道防腐的现状，以及国内外对于管道腐蚀的检测方法和产品。对比了几种技术在检测埋地管道的优势和不足，并根据水下穿越管道的特点，采用电磁法和交流梯度衰减法作为水下穿越管道的检测方法。 2．根据功能需求和技术指标，提出设计方案，并对发射机和接收机部分的各个模块进行设计，包括数字电路，模拟电路，功率电路等。并设计数字控制芯片对数据的采集，滤波，通信部分的代码。 3．完成对仪器各部分功能的调试，在硬件和软件上作相应的完善使其达到相应的技术指标，在实验室和现场测量以后，根据测量结果提出改进措施，对水下穿越管道防腐层检测仪的发展趋势作规划和预测。

关键词：水下穿越管道电磁法交流梯度衰减法

水下穿越管道检测新技术——水下机器人River-ROV外腐蚀检测

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全面腐蚀控制 2018年第8期32卷 21-25页

作者：郝毅中国工业防腐蚀技术协会北京100101

长输油气管道的水下穿越管道由于安全、施工及环境等问题,急需进行腐蚀与防护状况的检测。在这种背景下,为满足管道管理运行单位的需求,融合了多种先进技术的江河水下管道外腐蚀检测系统River-ROV被开发出来,它能够通过实施电信号采集... 详细信息

长输油气管道的水下穿越管道由于安全、施工及环境等问题,急需进行腐蚀与防护状况的检测。在这种背景下,为满足管道管理运行单位的需求,融合了多种先进技术的江河水下管道外腐蚀检测系统River-ROV被开发出来,它能够通过实施电信号采集及电磁法探测等手段人对水下穿越管道进行检测,同时获取管道的腐蚀与防护状况。通过实际工程检测,也验证了该技术在国内的水下穿越管道检测中的实用性。

关键词：水下穿越管道水下机器人River-ROV 外腐蚀检测

水下穿越管道检测技术在西南油气田公司的适应性研究

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水下穿越管道检测技术在西南油气田公司的适应性研究

基于电磁拟合算法的水下穿越管道检测系统(DEEP SEE SYSTEM)应用研究

2015年全国天然气学术年会

作者：郭霄雄吴冠霖张轶茗 .中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院

介绍了水下穿越管道检测相关技术的必要性及发展过程,对目前应用较广的水下管道检测技术进行了详细介绍,分析了其在内陆河流的适用性,横向比较了主要检测设备的优缺点;确定了在川渝地区内针对陆河流穿越管道敷设情况的推荐检测技术,并... 详细信息

介绍了水下穿越管道检测相关技术的必要性及发展过程,对目前应用较广的水下管道检测技术进行了详细介绍,分析了其在内陆河流的适用性,横向比较了主要检测设备的优缺点;确定了在川渝地区内针对陆河流穿越管道敷设情况的推荐检测技术,并通过现场试验确定了其适用范围和检测精度;根据检测技术分析和现场试验情况,确定大开挖河流穿越管段检测方法的技术路线。

关键词：水下穿越管道检测技术管道埋深电磁—声纳集成式设备

来源： cnki会议评论

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全面腐蚀控制 2022年第7期36卷 1-7,22页

作者：王立明杜邵何世亮阮伟东广西天然气管道有限责任公司广西北海536000 宁波市慧通管道科技有限公司浙江宁波315600 浙江工业大学浙江杭州310023

水下穿越管道在运行过程中,受到水流冲刷以及采沙的影响,管道覆土层逐年减薄,甚至出现暴露和悬空等不利情况,此时管道直接受到水流冲刷、砂石撞击、船锚及捕鱼工具撞击等多种因素的损伤破坏。本文结合电磁法理论与实际工程案例,采用先进... 详细信息

水下穿越管道在运行过程中,受到水流冲刷以及采沙的影响,管道覆土层逐年减薄,甚至出现暴露和悬空等不利情况,此时管道直接受到水流冲刷、砂石撞击、船锚及捕鱼工具撞击等多种因素的损伤破坏。本文结合电磁法理论与实际工程案例,采用先进的DEEP SEE系统开展水下穿越管道的检测应用研究,该系统能够实现水下管道与大埋深管道的检测,自动化程度高,误差小。

关键词：水下穿越管道覆土层厚度电磁拟合算法大埋深

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大开挖水下穿越管道的检测技术及应用

大开挖水下穿越管道的检测技术及应用