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GSPU湿式保温混输海管总传热系数设计与运行比较分析

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盐科学与化工 2020年第9期49卷 51-54页

作者：张振鹏陈文峰于成龙张淑艳罗彭海洋石油工程股份有限公司天津300451

渤海某油田新建24寸混输管道是国内首次采用GSPU湿式保温管进行油气水三相输送的海底保温管道。通过研究比较分析该管道在设计阶段的总传热系数和管道投产后实际总传热系数,发现管道的实际总传热系数与设计阶段使用OLGA软件模拟得出的... 详细信息

渤海某油田新建24寸混输管道是国内首次采用GSPU湿式保温管进行油气水三相输送的海底保温管道。通过研究比较分析该管道在设计阶段的总传热系数和管道投产后实际总传热系数,发现管道的实际总传热系数与设计阶段使用OLGA软件模拟得出的总传热系数值接近,低于厂家提供的理论公式计算值,略高于文献中理论公式计算值,GSPU湿式保温管对输送介质的保温效果良好。该条24寸GSPU湿式保温混输管道的成功投产应用对以后更广泛的开展GSPU湿式保温管道的应用具有借鉴意义。

关键词： GSPU 湿式保温混输管道总传热系数

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水下生产设施湿式保温材料应用研究

石油和化工设备 2017年第5期20卷 80-83页

作者：张宪阵郭美那石艳芳张晓灵刘纪尧杨加栋海洋石油工程股份有限公司天津300452 天津海金德石油工程技术有限公司天津300452 中海油能源发展股份有限公司管道工程分公司天津300452

对水下管汇等水下生产设施湿式保温材料配方及合成工艺进行研究,开发了一种适用于500 m以内的水下生产设施保温材料,掌握了涂敷工艺并应用于水下管汇样机。材料的各项性能指标满足生产需求,实现了水下油气生产系统保温材料国产化。

关键词：深水水下管汇湿式保温国产化

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基于流动保障的水下管汇湿式保温数值模拟

海洋工程装备与技术 2018年第2期5卷 95-99页

作者：刘飞龙鞠朋朋倪浩海洋石油工程股份有限公司天津3004511

随着深水油气田的开发,水下生产系统得到越来越广泛的应用。水下工艺设备处于低温海水环境中,生产关断后受到海水的冷却作用,水下管汇中的原油存在结蜡或凝固的风险。采用湿式保温实现水下管汇流动安全,确保关停时在规定的冷却时间内水... 详细信息

随着深水油气田的开发,水下生产系统得到越来越广泛的应用。水下工艺设备处于低温海水环境中,生产关断后受到海水的冷却作用,水下管汇中的原油存在结蜡或凝固的风险。采用湿式保温实现水下管汇流动安全,确保关停时在规定的冷却时间内水下管汇的流体温度高于析蜡点和凝点。应用OLGA软件对水下管汇稳态工况和瞬态工况进行了湿式保温数值模拟,最终计算出水下管汇所需的保温层厚度。

关键词：水下生产系统水下管汇流动保障湿式保温冷却时间 OLGA

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深海环境下管道湿式保温性能研究

深海环境下管道湿式保温性能研究

作者：张成斌中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着陆上油田的日益枯竭,石油开发逐渐转向海洋区域尤其是深海区域。深海油气管道承担着油气外输的职责,是海洋油气田开发的重要组成部分。而深海环境的高压低温特点,常常给服役的管道带来温降和受压变形等危害,严重时会引起管道堵塞或... 详细信息

随着陆上油田的日益枯竭,石油开发逐渐转向海洋区域尤其是深海区域。深海油气管道承担着油气外输的职责,是海洋油气田开发的重要组成部分。而深海环境的高压低温特点,常常给服役的管道带来温降和受压变形等危害,严重时会引起管道堵塞或者管道压馈等事故,因此需要对深海管道湿式保温性能(传热性能和压缩蠕变性能)进行研究,确保深海环境下管道的安全运行。本文从深海管道湿式保温性能(传热性能和压缩蠕变性能)实验的要求及目的入手,开展实验装置的设计研究,主要内容包括高压舱的结构设计计算、实验管件的结构设计计算以及其他辅助系统的设计计算,解决了高压舱强度及密封、管道端部效应和测量及控制系统的准确性等关键问题:参考国家及行业规范,对高压舱筒体、球形封头及平盖进行选材及厚度计算,并利用有限元知识对高压舱进行受力和变形分析,保证高压舱满足强度要求;通过FLUENT软件模拟极端工况来确定实验管件的最小长度,并设计管道两端的密封及保温方案,从而消除端部效应影响;通过对实验管件分区和传感器分布,来实现多点测量和多区控制技术,保证数据测量及控制的准确性。在对深海湿式保温管道传热热阻及传热系数的理论分析基础上,利用已设计的实验装置进行传热实验,研究在不同油温下湿式保温管道的总传热系数、总热阻及管道与保温层的接触热阻的变化情况。并以此为基础,通过假设条件和分析保温管道热力的影响范围(450mm),建立深海湿式保温管道传热模型,确定各相关物性参数(保温材料的导热系数、对流换热系数和接触热阻等),模拟研究深海湿式保温管道在稳定运行、停输过程中的传热情况,着重分析了海水流速、海水温度、保温层导热系数、保温层厚度、管道尺寸对管道散热量、管道安全停输时间的影响。最后,本文通过理论知识分析了聚氨酯保温材料的蠕变原理和常用的蠕变模型,计算了管道在海水静压力作用下的径向形变量;结合聚氨酯材料的蠕变实验,分析了应力和温度对聚氨酯保温材料蠕变行为的影响,并建立了相应的蠕变本构方程,利用ANSYS软件模拟研究深海保温管道在稳定运行温度场下的蠕变性能,着重分析了管道所处水深、输送温度以及保温层厚度对其蠕变行为的影响。

关键词：深海管道湿式保温传热蠕变实验装置

硅树脂基复合泡沫在水下多相流量计保温中的适用性分析

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中国海上油气 2021年第6期33卷 191-197页

作者：胡晓明王海兵石磊潘艳芝张大为赵月前曹曼海洋石油工程股份有限公司天津300451 海默科技(集团)股份有限公司甘肃兰州730070

合理的水下保温措施可防止海底管道内水合物的形成,是水下生产系统流动安全保障须重点考虑的问题。基于所研发的国产水下多相流量计的结构特点,建立了以50.8 mm厚的硅树脂基复合泡沫作为保温层的水下多相流量计保温效果分析模型,分别进... 详细信息

合理的水下保温措施可防止海底管道内水合物的形成,是水下生产系统流动安全保障须重点考虑的问题。基于所研发的国产水下多相流量计的结构特点,建立了以50.8 mm厚的硅树脂基复合泡沫作为保温层的水下多相流量计保温效果分析模型,分别进行了内部流道介质最高温度(110℃)和最低温度(77℃)2种工况下的稳态及停机5 h的传热仿真分析,结果表明:2种温度工况下无论是稳态还是停机5 h时,水下多相流量计内部介质温度均高于水合物形成的临界温度(11℃),同时水下多相流量计伽马探头处的最高温度也在允许范围内,满足设计要求。在此基础上,通过理论计算验证了所选用的硅树脂基复合泡沫的涂层厚度也满足相关规范的要求。所研发的国产水下多相流量计在油田现场应用良好,充分说明采用50.8 mm厚度的硅树脂基复合泡沫作为水下多相流量计湿式保温材料的适用性。本研究成果为水下多相流量计的保温设计提供了参考。

关键词：水下多相流量计湿式保温硅树脂基复合泡沫水合物