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泡排技术清除起伏管道积液试验

油气储运 2024年第1期43卷 75-86页

作者：张磐曹学文李相夏闻竹秦思思边江中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院中国石化金陵石化有限责任公司烷基苯厂中石化广州工程有限公司

【目的】受起伏地形的影响,湿天然气集输及油气混输管道易在沿程起伏及低洼处形成积液。由于起伏集输管道与垂直气井在倾角方面存在巨大差异,作为气井清除积液的成熟方式,泡沫排液技术无法直接应用于混输管道排液,其可行性需进一步论证... 详细信息

【目的】受起伏地形的影响,湿天然气集输及油气混输管道易在沿程起伏及低洼处形成积液。由于起伏集输管道与垂直气井在倾角方面存在巨大差异,作为气井清除积液的成熟方式,泡沫排液技术无法直接应用于混输管道排液,其可行性需进一步论证。【方法】利用气液多相管流试验环路,通过管流试验探究不同倾角条件下泡沫对气液多相流流动特性的影响,并明确含泡沫多相流的起塞作用机制;基于无机盐改变泡沫体系性能,探究泡沫性能变化对含泡沫多相流动特征产生影响的原因,并分析含不同流动状态下流动特征参数与压力差压的特征。【结果】在与气井倾角差异较大的低起伏管道中,可通过添加表面活性剂的方式清除积液,并对段塞流工况的发生起到较好的抑制作用;通过在SDS(Sodium Dodecyl Sulfate)表面活性剂溶液中添加NaCl、MgCl2作为环境影响因素,利用金属网格传感器、高速摄像系统以及压力传感器,进一步探究无机盐条件下SDS水基泡沫排液效果,发现无机盐引起的泡沫性能差异会对泡沫排液效果产生较大影响;当管道内出现过量稳定泡沫时,会引起管道沿程压降显著增大。【结论】将泡沫排液技术应用于有积液的集输管道排液时,稳定性是选择合适泡沫体系的关键指标之一,且泡沫层对管内介质流动特性的影响与泡沫体系性能之间的联系是今后研究的重点方向。(图14,参31)

关键词：起伏管道泡沫排液技术积液倾角流动特性

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纯氢与掺氢天然气管道摩阻系数预测

天然气工业 2024年第5期44卷 127-135页

作者：朱建鲁吕浩王鑫周慧刘翠伟李玉星李璐玲段鹏飞任诚中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院中国石油技术开发有限公司深圳市燃气集团有限公司中石化湖南石油化工有限公司

纯氢与掺氢天然气管道是实现氢气长距离、大规模输送的最佳方式之一,其中摩阻系数是气体管道水力计算的关键参数,现有的经验公式不能满足预测掺氢天然气的摩阻系数要求。为改进传统的摩阻系数计算公式在纯氢与掺氢天然气管道系统的适用... 详细信息

纯氢与掺氢天然气管道是实现氢气长距离、大规模输送的最佳方式之一,其中摩阻系数是气体管道水力计算的关键参数,现有的经验公式不能满足预测掺氢天然气的摩阻系数要求。为改进传统的摩阻系数计算公式在纯氢与掺氢天然气管道系统的适用性,搭建了纯氢和掺氢天然气管输调压综合实验平台,开展纯氢和不同比例的掺氢天然气管输流动实验,根据实验采集的流量、温度、压力和管道的长度、管径等参数计算管道的摩阻系数,同时建立了摩阻系数与雷诺数、粗糙度之间的关系,并修正了传统摩阻系数公式,最后利用湖南省巴陵—长岭纯氢气管道的实际运行数据进行了验证。研究结果表明:①由于氢气与天然气物性差异较大,掺氢比会影响流动摩阻系数,相同条件下掺氢比越大摩阻系数越小;②传统摩阻系数计算公式存在30%左右的误差,创新提出的适用于纯氢和掺氢天然气的3段式摩阻系数经验公式,相对误差最大11.84%,能够有效降低误差;③与巴陵—长岭纯氢气管道实际的运行数据相比,修正后摩阻系数预测公式的平均误差为0.62%,该公式可以满足实际工程的误差要求。结论认为,得到的纯氢与掺氢天然气管道摩阻系数修正公式可应用于纯氢与掺氢天然气管道工程设计,具有重要的工程应用价值和前景。

关键词：管道输送氢气掺氢天然气摩阻系数公式修正管输工艺设计

地热井用两级潜水泵内流熵产诊断及水力性能优化

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流体机械 2024年第7期52卷 24-32页

作者：王天任李瑞霞周文博姬忠礼张永学祁紫伟中石化新星(北京)新能源研究院有限公司北京100083 中国石化地热资源开发利用重点实验室北京100083 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 重庆江增船舶重工有限公司重庆402263

为了提升地热井用潜水泵的运行效率,根据地热井用潜水泵的流动参数和实际运行工况,完成了两级潜水泵过流部件水力设计,并进行了全流道流动数值模拟和试验验证;采用熵产分析法定位了潜水泵内流场的高能耗区域,主要集中在级间交汇和动静... 详细信息

为了提升地热井用潜水泵的运行效率,根据地热井用潜水泵的流动参数和实际运行工况,完成了两级潜水泵过流部件水力设计,并进行了全流道流动数值模拟和试验验证;采用熵产分析法定位了潜水泵内流场的高能耗区域,主要集中在级间交汇和动静部件干涉处;采用正交设计和结构参数敏感性分析方法,确定了结构参数对潜水泵性能的影响规律,以叶轮叶片出口角、出口宽度、叶片包角和导叶轴向长度为优化变量,以扬程和效率为优化目标,通过遗传算法、最优拉丁超立方采样和熵权TOPSIS法对两级潜水泵进行水力优化。结果表明,额定工况下,优化泵的扬程增加了24.9%,效率增加了5.7%,总水力损失减小了1024.9 W,高能耗区域明显降低,水力性能显著提升,分离流、二次回流和冲击流动等不良流动得到显著抑制;大流量工况处理能力大幅度提升,高效区间范围扩大了70%,运行稳定性得到显著提高。研究内容为潜水泵的设计及内流场研究提供理论指导。

关键词：地热井用潜水泵熵产诊断能量损失水力性能优化

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水封洞库地下水位监测资料分析与利用

隧道与地下工程灾害防治 2024年第1期6卷 24-35页

作者：张宜虎刘倩高锡敏丁长栋罗荣胡伟长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010 中国石化管道储运有限公司江苏徐州221008

基于国内某大型水封洞库工程2015—2020年35个监测孔的地下水位监测资料,综合考虑库区施工进度及前期勘测获取的地质构造信息,系统分析库区地下水位的变化特征及变化原因,揭示地下洞室开挖与人工水幕系统对洞库区地下水位的影响以及库... 详细信息

基于国内某大型水封洞库工程2015—2020年35个监测孔的地下水位监测资料,综合考虑库区施工进度及前期勘测获取的地质构造信息,系统分析库区地下水位的变化特征及变化原因,揭示地下洞室开挖与人工水幕系统对洞库区地下水位的影响以及库区可能存在的水封性不足的风险区域。根据地下水位时序变化与施工进度的对应关系,洞库区地下水位动态变化主要分为3类:水位基本稳定型、水位下降与邻近洞段开挖时间对应型、水位下降晚于邻近洞段开挖时间型。结合监测孔的空间分布及地下洞室施工进度发现:地下洞室开挖后库区整体地下水位均有所降低,但大部分区域在安全水位(-25 m)以上,人工水幕系统作用显著;西南侧局部区域地下水位受断层F2和F3以及节理裂隙密集带L4和L8的影响,在监测末期仍远低于安全水位(-25 m),存在水封性不足的风险。库区地下水位的动态变化特征与地下洞室的施工进度和质量联系紧密,地下水位的系统监测与及时分析反馈十分必要,亟需编制水封洞库地下水监测专项规范,推动水封洞库工程的全过程、全覆盖地下水位监测,提高水封洞库工程的施工效率。

关键词：水封洞库地下水位监测资料利用水封性人工水幕系统

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复兴高含蜡页岩油冷输集输工艺关键参数确定

油气储运 2024年第7期43卷 809-818页

作者：王欣陶敏峰俞徐林王俊磊黄启玉谢成杰梁艳中石化江汉石油工程设计有限公司中国石油大学(北京)机械与储运工程学院

【目的】中国石化复兴地区含凝析气轻质页岩油具有凝点高、含蜡量高的特点,易凝易结蜡。随着页岩油气生产时间增加,油井产量、含水率显著下降,加之油区自然条件差、高程落差大等不利因素,给页岩油气冷输(析蜡点以下)集输工艺带来巨大技... 详细信息

【目的】中国石化复兴地区含凝析气轻质页岩油具有凝点高、含蜡量高的特点,易凝易结蜡。随着页岩油气生产时间增加,油井产量、含水率显著下降,加之油区自然条件差、高程落差大等不利因素,给页岩油气冷输(析蜡点以下)集输工艺带来巨大技术挑战。【方法】在分析复兴含蜡页岩油基础物性的基础上,研究低温流动条件下的油品黏度、屈服应力变化规律及含蜡页岩油乳化特征,揭示页岩油低温流动特性。分析集输工艺过程热处理温度、含凝析气及剪切作用等因素对页岩油凝点的影响,并探究不同含水率、不同溶气压力下的油品粘壁规律,得到影响管道安全输送的关键基础数据。【结果】复兴高含蜡页岩油为乳化能力较弱的轻质油,无法形成含水率大于20%的稳定乳状液,其黏度相对较低。热处理温度与剪切作用对该油品凝点几乎无影响,但油中轻组分的挥发性对凝点有很大影响,轻组分挥发会导致凝点大幅上升5℃。临界粘壁温度随含水率升高呈下降趋势,变化范围为13~18℃。随着溶气压力增加,低温流动条件下页岩油粘壁温度与黏度降低,流动性变好。冷输集输管道终点温度应高于临界粘壁温度,因此确定复兴高含蜡页岩油冷输集输终点最低温度为18℃,终点压力应不低于1.0 MPa。【结论】研究成果可为复兴地区高含蜡页岩油冷输集输工艺提供数据支撑,对高效开发非常规油气资源具有重要意义。

关键词：含蜡页岩油粘壁规律粘壁温度冷输集输关键参数

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全接液金属浮盘抗爆特性实验与数值模拟

油气储运 2024年第2期43卷 200-211页

作者：邵新军周一卉黄兆锋吕振维李陈龙张倜哲陈凯力大连理工大学化工学院辽宁省大连市116023 上原石化设备(常州)有限公司中国石化工程建设有限公司

【目的】为了研究气体爆炸载荷下全接液金属浮盘的抗爆性能,采用实验研究与数值模拟相结合的方法对全接液金属浮盘的抗爆性能进行探究。【方法】通过浮盘抗爆实验装置对不同类型的浮盘试件进行抗爆特性实验,分析浮盘材料、连接类型、面... 详细信息

【目的】为了研究气体爆炸载荷下全接液金属浮盘的抗爆性能,采用实验研究与数值模拟相结合的方法对全接液金属浮盘的抗爆性能进行探究。【方法】通过浮盘抗爆实验装置对不同类型的浮盘试件进行抗爆特性实验,分析浮盘材料、连接类型、面板厚度对其抗爆性能的影响,并根据实验数据建立有限元模型,通过对比浮盘抗爆特性实验与数值模拟的结果,验证了有限元模型的正确性。在此基础上,基于浮盘的位移及应力云图、中心点变形与位移速度随时间变化曲线、蜂窝芯吸能比数据,分析了浮盘的动态响应过程与失效模式。【结果】在应力分布特征上,浮盘上面板所受应力沿半径方向呈单调递增的变化趋势,边缘处应力最大,为98.1 MPa;下面板所受应力整体小于上面板,沿半径方向呈先增大、再减小、最后再增大的分布趋势,最大应力出现在浮盘的边缘位置,为63.18 MPa;浮盘上、下面板的最大变形分别为48.9 mm、3.2 mm,在抗爆过程中蜂窝芯吸收了72%~86%的冲击能量。【结论】浮盘上面板中心位置为整体结构的薄弱区域,为达到更好的抗爆性能,需要对上面板进行适当的加强;在相同规格及条件下,蜂窝填充浮盘具有更好的抗爆性能。

关键词：全接液浮盘抗爆特性夹芯结构爆炸实验数值模拟

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试谈衍生金融工具风险的会计监督和管理

集团经济研究 2006年第9Z期 178-179页

作者：蔡朝辉中国石化管道储运分公司财务处

一．利用会计手段监管衍生金融工具风险的现实必要性衍生金融工具是一种在利率、汇率、指数、股票、债券等基本金融工具基础上派生出来的一种合约，它最初是金融机构为满足特定客户避险需要创造的一种投资工具。由于它是基于未来的一... 详细信息

一．利用会计手段监管衍生金融工具风险的现实必要性衍生金融工具是一种在利率、汇率、指数、股票、债券等基本金融工具基础上派生出来的一种合约，它最初是金融机构为满足特定客户避险需要创造的一种投资工具。由于它是基于未来的一种合约，而未来具有不确定性，加之它一般不需要初始净投资，仅以很低的保证金（一般为投资额的1％～5％）购买衍生产品，因而具有很大的投机性。英国的巴林银行、日本的住友商社以及我国上交所的“327国债”事件都是著名的因操作衍生金融工具不当而遭受重大损失的案例。导致上述重大灾害事故发生，除了金融市场监管力度不足，企业对内部操作人员的控制不严等原因外，缺乏一套规范有效的对风险进行计量、披露、控制的会计体系，也是极为重要的原因。

关键词：衍生金融工具会计监督风险管理投资工具监管力度操作人员会计手段

中缅原油管道泵出口压力表管线螺纹接头力学特性研究

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当代化工 2024年第7期53卷 1725-1729页

作者：袁运栋余春浩徐鼎淇周翔戴兴正张越超折明范开峰中油国际管道有限公司北京100029 中国石化中原油田分公司河南濮阳457001 常州大学江苏常州213164

中缅原油管道泵出口压力表管线存在持续微振、压力高、温差变化大等情况,导致螺纹接头处常出现渗漏油现象,严重威胁管道系统安全。采用有限元软件对1/2NPT规格的现场管螺纹力学特性进行数值计算,发现螺纹面上的振动频率从30 Hz增大到150... 详细信息

中缅原油管道泵出口压力表管线存在持续微振、压力高、温差变化大等情况,导致螺纹接头处常出现渗漏油现象,严重威胁管道系统安全。采用有限元软件对1/2NPT规格的现场管螺纹力学特性进行数值计算,发现螺纹面上的振动频率从30 Hz增大到150 Hz过程中,最大Mises应力及最大剪切应力均明显减小,分别减小了14.11%和12.84%;管道内压从4 MPa增大到12 MPa过程中,螺纹面上的最大Mises应力及最大剪切应力明显增大,分别增加了247.2%和242.5%;环境温度对螺纹受力影响很小,当温度从10℃增大到80℃时,最大Mises应力仅增大了0.00019 MPa。振动是导致管螺纹接头失效的最主要原因,且振动频率135 Hz是现场螺纹受力急剧变化的临界点,应采取必要的减振措施来保证连接安全。

关键词：中缅原油管道振动频率泄漏 Von-Mises应力剪切应力

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埋地CO_(2)管道泄漏扩散特征研究进展

油气储运 2024年第5期43卷 500-509页

作者：张俊朋苗青荆少东王永胜欧阳欣范振宁梁海宁张建中石化石油工程设计有限公司·中国石化碳捕集、利用与封存(CCUS)重点实验室国家管网集团科学技术研究总院分公司中石化石油工程建设有限公司

[目的]CO_(2)管道输送是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术产业链中的关键环节,其在运行过程中存在意外泄漏风险。相比于地上管道,受土壤阻力的影响,埋地高压管道的泄漏扩散机制更加复杂。然而,... 详细信息

[目的]CO_(2)管道输送是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术产业链中的关键环节,其在运行过程中存在意外泄漏风险。相比于地上管道,受土壤阻力的影响,埋地高压管道的泄漏扩散机制更加复杂。然而,目前对于CO_(2)管道泄漏扩散特征的研究综述主要聚焦于地上管道泄漏的场景。[方法]针对埋地管道小孔泄漏与全尺寸断裂两种常见场景,基于文献调研对目前埋地管道泄漏扩散的实验与模拟研究现状进行梳理评述,探究了土壤地质条件、土壤温度、外界压力以及外界风速对CO_(2)气体土壤渗流扩散过程中的影响,并总结了当前模拟埋地CO_(2)管道全断裂泄漏扩散的建模方式与物理模型。[结果]对于埋地CO_(2)管道小孔泄漏近场泄漏源特征,主要以开展小型实验的方式研究泄漏口附近土壤温度变化以及干冰层、冻土层的增长规律。对于埋地CO_(2)管道小孔泄漏远场扩散特征的模拟研究,大多假设土壤孔隙度不发生变化,并未考虑流体相变与冲击压力对土壤孔隙度的影响。埋地管道全尺寸断裂条件下气体射流扩散的研究主要以模拟为主,且大多数模型直接以形成的洞坑为物理原型,未考虑洞坑形成对气体射流扩散的影响。[结论]埋地CO_(2)管道全尺寸断裂的现场测试和小孔泄漏扩散理论模型建立仍有很大发展空间,建议通过专项攻关完善地质条件和外界环境影响下CO_(2)气体在土壤中的扩散机制,加大投入开展埋地CO_(2)管道大孔径或者全尺寸断裂泄漏扩散试验,获取更多实验数据,以建立更加全面准确的数学物理模型。

关键词：埋地管道 CO_(2) 泄漏扩散土壤数值模拟