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仿生非光滑表面减阻性能研究

当代化工 2024年第4期53卷 855-859页

作者：吴畏王国付周志强关丽辽宁石油化工大学辽宁抚顺113005 中国石油天然气管道工程有限公司沈阳分公司辽宁沈阳110031

在天然气的长距离管道输送过程中,减少运输中产生的沿程阻力非常重要。为了减少管道输送中的沿程阻力,提高管道的运输效率,通过学习自然环境下昆虫等生物进化得到的自然筛选,并将仿生学应用到减阻方面变得尤为重要。研究非光滑壁面管道... 详细信息

在天然气的长距离管道输送过程中,减少运输中产生的沿程阻力非常重要。为了减少管道输送中的沿程阻力,提高管道的运输效率,通过学习自然环境下昆虫等生物进化得到的自然筛选,并将仿生学应用到减阻方面变得尤为重要。研究非光滑壁面管道摩擦阻力的特性,建立仿生凹坑理论模型,并采用RNG k-ε模型对流动进行分析,同时结合仿生学基础和流体力学知识,利用Catia进行三维建模,利用Ansys等软件进行数值模拟,通过研究、对比凹坑型、凸起型以及不同深度情况下,分析流体在管道内的流动情况,并通过对比管道内湍流强度和压力,可以进一步得出不同模型的减阻效率。研究发现,相较于凸起和平面结构,凹坑结构的减阻效率更高,凹坑结构内部产生堆成结构涡流是凹坑结构可以减阻的重要原因。

关键词：凹坑减阻仿生学数值模拟长距离管道输送

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乳状液体系中气体水合物成核过程研究进展

化工进展 2024年第6期43卷 3007-3020页

作者：张东旭刘成宋乐春黄启玉王唯中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116045 中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249

乳状液中气体水合物成核行为研究可用于评估油-气-水体系在亚稳态下稳定存在的时间,对低温环境下多相混输管道的安全运行和水合物风险控制策略的制定具有重大意义,因而成为深水管道流动安全保障的重点问题和研究热点。本文着眼于油水乳... 详细信息

乳状液中气体水合物成核行为研究可用于评估油-气-水体系在亚稳态下稳定存在的时间,对低温环境下多相混输管道的安全运行和水合物风险控制策略的制定具有重大意义,因而成为深水管道流动安全保障的重点问题和研究热点。本文着眼于油水乳状液体系中气体水合物的成核过程,总结了实验研究中水合物成核速率的量化方法,细致分析和比较了当前研究中诱导期定义方法的异同,梳理了温度、压力、扰动强度、含水率和原油组分等环境条件和体系组成对水合物成核行为影响的研究成果及水合物成核速率预测模型。总体来看,油水乳状液中水合物的成核行为已经得到了较为深入的研究,在影响因素定性分析和模型定量描述等方面取得了一定成果,但在诱导期定义方法的统一和模型的工程化应用等方面仍需进行更为细致的研究。未来,应逐步建立统一的诱导期定义标准和更为普适性的诱导期预测模型,借助谱学仪器和分子动力学模拟等手段加深对水合物成核过程分子尺度信息的认识,更加深入理解水合物成核机理并逐渐实现量化模型的工程化应用。

关键词：流动保障气体水合物油水乳状液成核行为诱导期

基于系列智能算法的某省天然气用户用气规律分类与短期调峰需求预测

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广东化工 2024年第9期51卷 83-87,95页

作者：张玉萍孙广宇徐嘉祥杨文轩中石化石油工程设计有限公司山东东营257026 中国石油大学(华东) 山东青岛266580 中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065202

天然气管网系统庞大、用户繁多,在用户用气习惯不明确和调峰需求量模糊的情况下,管网的运行调度面临巨大挑战。本文基于某省天然气管网2018年至2020年用户用气数据,利用k-means++算法对不同用户的用气习惯进行初步类别划分,而后使用BP... 详细信息

天然气管网系统庞大、用户繁多,在用户用气习惯不明确和调峰需求量模糊的情况下,管网的运行调度面临巨大挑战。本文基于某省天然气管网2018年至2020年用户用气数据,利用k-means++算法对不同用户的用气习惯进行初步类别划分,而后使用BP神经网络对典型用户的特征向量进行学习、分类,结合监督学习和无监督学习两种方式,获取三种典型用户。基于上述分类结果,利用典型用户三年的调峰需求量数据,分别通过七种智能算法模型对用户调峰需求数据进行了预测,旨在得到可靠的用户调峰需求量短期预测模型。模型计算结果表明,七种算法对短期调峰预测均有可靠的性能,其中GDB模型拥有更快的计算速度和更高的准确性,并且对于长期调峰预测具有一定的可行性。

关键词：调峰预测用户分类聚类分析神经网络

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受潮汐干扰管道分布调查及干扰影响规律

油气储运 2024年

作者：常景龙国家石油天然气管网集团有限公司

【目的】为明确中国受潮汐干扰管道分布及管道受潮汐干扰规律。【方法】采用埋地试片法进行了24 h电位监测，通过试片的波形变化对潮汐干扰规律进行了分析，并利用傅里叶变换对电位监检测数据进行了频域分析。通过数值模拟计算研究了不... 详细信息

【目的】为明确中国受潮汐干扰管道分布及管道受潮汐干扰规律。【方法】采用埋地试片法进行了24 h电位监测，通过试片的波形变化对潮汐干扰规律进行了分析，并利用傅里叶变换对电位监检测数据进行了频域分析。通过数值模拟计算研究了不同干扰电压、管道距干扰源的间距、土壤电阻率等因素对管道受潮汐干扰的影响规律。【结果】中国受潮汐干扰管道主要集中在东部沿海区域，分布于江苏、福建、浙江、辽宁、山东等省份，干扰源主要为海洋及大型水体，潮汐干扰区域管道普遍叠加有地铁杂散电流干扰。干扰源对管道产生潮汐干扰影响时的最大间距为55 km，干扰源距管道超过25 km时，管道管地电位波动幅度显著减小。【结论】管道受到潮汐干扰时，管地电位变化曲线与附近大型水体潮汐涨落曲线趋势基本一致，呈“双峰双谷”波动特征，波动周期约为12 h，频率为2.3×10-5Hz。与海岸线平行的管道受到潮汐干扰时，管道距离干扰源最近处为杂散电流流入时，远离管道两侧末端杂散电流流出；反之，当管道距离干扰源最近处为杂散电流流出时，远离管道两侧末端杂散电流流入。随着管道远离海岸线，管道受潮汐杂散电流强度呈指数下降。研究结果可为潮汐干扰下管道腐蚀风险评估与干扰防护提供理论依据与参考。

关键词：埋地管道杂散电流干扰潮汐干扰管地电位数值模拟

X80钢在干湿交替阴极电位下的应力腐蚀行为

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有色金属工程 2024年第4期14卷 58-66页

作者：刘馨忆吴明唐亮王旭孙东旭杜金荆思文中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266000 辽宁石油化工大学石油与天然气工程学院辽宁抚顺113000 大连长之琳科技股份有限公司辽宁大连116000 中国石油天然气管道科学研究院有限公司河北廊坊065000 山东兖矿智能制造有限公司山东济宁273500

通过电化学和慢应变速率拉伸试验,研究了X80钢在干湿交替海洋环境中不同阴极电位下的应力腐蚀开裂(SCC)机理。结果表明:-850 mV电位降低了钢的腐蚀电流密度,电流密度随外加电位的减小而增大,由于应变的作用,阴极保护效果逐渐降低。与不... 详细信息

通过电化学和慢应变速率拉伸试验,研究了X80钢在干湿交替海洋环境中不同阴极电位下的应力腐蚀开裂(SCC)机理。结果表明:-850 mV电位降低了钢的腐蚀电流密度,电流密度随外加电位的减小而增大,由于应变的作用,阴极保护效果逐渐降低。与不加电位相比,钢在-850 mV电位下的SCC敏感性降低了14.28%,而在-1200 mV电位下的敏感性提高了71.42%,从韧性断裂转变为脆性断裂。外加电位的保护作用是通过抑制钢的阳极溶解来实现的,随着电位的降低,引发剧烈的析氢反应,导致SCC敏感性升高。

关键词：应力腐蚀 X80钢阴极电位干湿交替

掺氢天然气丙烷预冷混合制冷剂液化分离影响因素

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油气与新能源 2024年第3期36卷 21-29页

作者：王琳朱辰杨中峰张永祥惠文颖西南石油大学机电工程学院成都610500 中国石油华北油田公司河北辛集052360 中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000 国家石油天然气管网集团有限公司甘肃分公司兰州730000

目前常用的拖车及罐车输氢方式运输量小、投入成本高,将天然气作为氢气运输的载体,利用天然气管网进行运输是实现氢气大规模、长距离运输的重要方式,经管网运输后的掺氢天然气可以直接利用或分离再利用。利用ASPEN HYSYS软件建立掺氢天... 详细信息

目前常用的拖车及罐车输氢方式运输量小、投入成本高,将天然气作为氢气运输的载体,利用天然气管网进行运输是实现氢气大规模、长距离运输的重要方式,经管网运输后的掺氢天然气可以直接利用或分离再利用。利用ASPEN HYSYS软件建立掺氢天然气液化分离工艺模型,通过对掺氢天然气液化分离工艺流程的对比,确定采用丙烷预冷混合制冷剂液化分离工艺。通过对不同掺氢比的原料气在不同的入口流量、压力、温度条件下,液化分离所产生的功耗、比功耗,以及氢气分离率、天然气液化率的分析,得出结论:掺氢比越高,氢气分离率越高,天然气液化率越低。在丙烷预冷混合制冷剂液化工艺中,可以通过提高原料气压力及流量、降低原料气温度,从而降低液化工艺的功耗,优化液化工艺流程。

关键词：氢气天然气液化分离掺氢天然气

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天然气管道压缩机组故障预测与健康管理研究

油气田地面工程 2024年第9期43卷 58-62页

作者：古自强韩刚李华将辉娟许亮国家石油天然气管网集团公司新疆乌鲁木齐市830011 新疆多介质管道安全输送重点实验室大庆油田有限责任公司第七采油厂中国石油天然气管道工程有限公司

智慧管网具有综合性预判等方面能力,但目前油气管道关键设备如压缩机组非计划停机频发,维修保证策略以“事后维修”和“定期维修”为主,对故障预知预测的研究思路不够清晰、方法不够科学。维修检修需定期开展,故障管控能力及维护策略需... 详细信息

智慧管网具有综合性预判等方面能力,但目前油气管道关键设备如压缩机组非计划停机频发,维修保证策略以“事后维修”和“定期维修”为主,对故障预知预测的研究思路不够清晰、方法不够科学。维修检修需定期开展,故障管控能力及维护策略需进一步提升。总结国内外典型压缩机组及设备故障预测与健康管理(PHM)建设的现状,首次分析了管道压缩机组燃机性能算法、压缩机效率算法、模拟仿真等算法的核心问题、研究方法、关键量化指标及各研究方法的优点。研究天然气管道压缩机组PHM系统的重点难点,对平台融合与系统设计、机组变工况、多元数据分析技术、停机故障失效模型及算法研究、验证评价、知识图谱等重点研究内容提出了思考和展望。此研究对提升油气管道关键设备管理、开展平台融合设计及智能管道核心技术研究具有一定借鉴意义。

关键词：管道压缩机组 PHM算法故障预测健康管理寿命预测

TGNET在氢气和天然气管道泄漏对比模拟研究中的应用

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化工设计通讯 2024年第8期50卷 105-108,112页

作者：滕孔先程佳豪孙仁龙吴佳泽周磊中国石油天然气管道工程有限公司天津分公司天津300450 国家管网集团工程技术创新有限公司天津300450

以某输气管道项目为基础,利用TGNET工艺模拟软件,建立氢气管道、天然气管道模型,分别对管线阀门不关闭、管线阀门关闭两种工况氢气、天然气管道泄漏进行模拟分析,并对两者进行对比分析,得到了氢气管道、天然气管道发生泄漏后泄漏点、气... 详细信息

以某输气管道项目为基础,利用TGNET工艺模拟软件,建立氢气管道、天然气管道模型,分别对管线阀门不关闭、管线阀门关闭两种工况氢气、天然气管道泄漏进行模拟分析,并对两者进行对比分析,得到了氢气管道、天然气管道发生泄漏后泄漏点、气源及分输用户在压力、峰值流量、累积流量的不同变化规律,用于指导氢气管道的泄漏检测与预警设计。

关键词：氢气管道天然气管道管道泄漏峰值流量 TGNET

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浅析天然气长输管道工程前期投资控制

石化技术 2024年第9期31卷 263-265页

作者：杜丽琼苏世蛟中国石油天然气管道工程有限公司天津分公司天津300450 中铁建工集团第三建设有限公司天津300450

围绕天然气长输管道工程前期投资控制,结合长输管道的特点,从如何提高前期设计水平及山区、水网特殊地区段工程投资编制过程中的重、难点两方面进行分析,确保前期投资编制的准确性,从而更好地控制投资,避免超投资的情况发生。

关键词：天然气长输管道工程造价

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