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中俄东线天然气管道黑河首站计量系统管汇偏流分析

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天然气工业 2020年第10期40卷 133-138页

作者：陆美彤毛平平赵仕浩刘亮姜晗中国石油天然气管道工程有限公司

中俄东线天然气管道是目前国内输气量最大的跨国输气管道,黑河首站是该管道在我国境内的首座站场,设有跨国天然气贸易计量比对设施。该设施含有多路计量支路,各计量支路的流量分配不均,有可能影响计量结果的可靠性与准确性。为了避免黑... 详细信息

中俄东线天然气管道是目前国内输气量最大的跨国输气管道,黑河首站是该管道在我国境内的首座站场,设有跨国天然气贸易计量比对设施。该设施含有多路计量支路,各计量支路的流量分配不均,有可能影响计量结果的可靠性与准确性。为了避免黑河首站计量系统管汇的偏流问题,采用有限元的方法,对该计量系统进行了流场分析和模拟。研究结果表明:①基于有限元模拟进行计量系统管汇安装方案设计,较之于工程上通过各支路沿程摩阻平衡来避免偏流的设计方法,提升了设计的精细度和可信度;②黑河首站在设计工况下,“同侧进出”安装形式能更有效地避免计量系统管汇偏流现象,刷新了多支路管汇常采用“异侧进出”安装形式避免偏流的认知经验;③不同备用支路选择会对偏流效果产生影响,黑河首站“同侧进出”的安装形式中,第1、2支路备用时,偏流量最小;④基于分析结果确定了黑河首站计量系统的安装形式及推荐运行方案。结论认为,该研究成果有助于确保黑河首站比对计量系统的准确性、保障供需双方的经济利益,还可以为其他跨国天然气贸易计量比对系统管汇偏流问题的解决提供借鉴。

关键词：中俄东线天然气管道黑河首站跨国天然气贸易计量比对流量分配管汇偏流数值模拟

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国内天然气管道强度设计系数的评估研究

天然气工业 2017年第4期37卷 116-122页

作者：张振永周亚薇张金源中国石油天然气管道工程有限公司

采用管道单一强度设计系数方法无法科学地反映管材性能、管道施工和管道运行维护水平。为了克服上述方法的不足并评估和改进现行《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)中规定的天然气管道强度设计系数,采用基于可靠性的天然气管道... 详细信息

采用管道单一强度设计系数方法无法科学地反映管材性能、管道施工和管道运行维护水平。为了克服上述方法的不足并评估和改进现行《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)中规定的天然气管道强度设计系数,采用基于可靠性的天然气管道设计方法,针对国内近4×10~4 km已建天然气管道,根据管道压力、管径、管材钢级等划分了258种计算工况;在满足天然气管道目标可靠度的前提下,应用国内的管材、焊接情况、腐蚀情况和运行维护情况等统计数据,经过大量迭代计算得到了天然气管道的临界壁厚,并反推得到了不同工况下的天然气管道等效设计系数。研究结果表明:①从一级地区到四级地区,由可靠性方法反推得到的天然气管道强度设计系数均随管道管径的增大而逐渐增大;②小管径工况的天然气管道强度设计系数一般小于国家标准规定值;③大管径工况的天然气管道强度设计系数则大于国家标准规定值。进而分别对不同地区等级的小管径管道(管径不大于508 mm)、中等管径管道(管径介于508~711 mm)和大管径管道(管径介于711~1 219 mm)的强度设计系数进行了细化和调整,增强了其合理性。

关键词：天然气管道强度设计系数可靠性设计和评价可靠度临界壁厚等风险设计 GB 50251—2015

内外压热应力影响下西气东输二线长输管道变形的有限元分析

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天然气工业 2013年第8期33卷 119-124页

作者：李茂华石磊彬钟威高剑锋中国石油天然气管道工程有限公司

管道在输气过程中由于热胀冷缩效应会产生热应力,造成管道伸缩挤压而产生弯曲变形。为此,根据西气东输二线的现场实际资料,建立了进出压气站管道热应力有限元模型,应用Ansys有限元分析软件,计算分析了管道在内外压及输气温度作用下的管... 详细信息

管道在输气过程中由于热胀冷缩效应会产生热应力,造成管道伸缩挤压而产生弯曲变形。为此,根据西气东输二线的现场实际资料,建立了进出压气站管道热应力有限元模型,应用Ansys有限元分析软件,计算分析了管道在内外压及输气温度作用下的管道应力及应变的分布规律:①温度变化对管道应力影响较大,管道应力随输气压力的增加而增加,管道外壁压力对管道应力及变形影响较小;②管道内外壁温差对管道应力影响较大,管道两端有固定墩约束时,应力随温度的增加而增大,管道一端有固定墩约束时,应力随温差的增加而逐渐减小;③管道内外壁温差较小、管道两端有固定墩约束时,应力随输气温度的增加而明显增大;④管道内外壁温差较小、管道一端有固定墩约束时,应力随输气温度的增加变化不大。因此,管道进出站场时,应在适当的距离增加弯头,使热应力有效分散到弯管处,并增加固定墩保护,以保证管道及站场设备安全及正常生产。

关键词：西气东输二线管道应力有限元热应力弹性模量抗压强度热膨胀系数导热系数固定墩

一种吸收塔与脱甲烷塔相结合的乙烷回收改进新流程

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天然气工业 2023年第7期43卷 101-107页

作者：诸林王东军陈泳村西南石油大学中国石油天然气管道工程有限公司天津分公司

随着国内各油田CO_(2)气驱采油技术的应用,油田伴生气中的CO_(2)含量大幅提高,中国乙烷回收装置常对油田伴生气进行乙烷回收。为提高对原料气中CO_(2)的适应性,针对部分干气循环乙烷回收工艺(Recycle Split Vapor Process,RSV)在高含CO_... 详细信息

随着国内各油田CO_(2)气驱采油技术的应用,油田伴生气中的CO_(2)含量大幅提高,中国乙烷回收装置常对油田伴生气进行乙烷回收。为提高对原料气中CO_(2)的适应性,针对部分干气循环乙烷回收工艺(Recycle Split Vapor Process,RSV)在高含CO_(2)天然气中回收乙烷时存在的系统能耗高、热集成困难、脱甲烷塔塔板中上部易形成CO_(2)固体等问题,提出了一种吸收塔与脱甲烷塔相结合的多回流双塔乙烷回收改进工艺新流程(Recycle Split Vapor Multistage Process,RSVM),并利用Aspen HYSYS软件对RSV流程和RSVM流程进行了模拟对比及适应性分析。研究结果表明:(1)与RSV工艺流程相比,在贫富气2种气质条件下,RSVM工艺流程的主体装置总压缩功分别降低了9.86%和11.18%;(2)当原料气中CO_(2)含量介于2.0%~3.5%时,对于贫富气2种气质,RSVM工艺流程的最小冻堵裕量提高了0.6~8.6℃,且该流程对不同原料气压力的气质适应性强;(3)该流程设置了吸收塔和脱甲烷塔,两塔压力相互独立,吸收塔压力比脱甲烷塔塔压高,提高了塔板上CO_(2)冻堵裕量,降低了外输压缩功率。结论认为,改进后的RSVM工艺流程较RSV工艺流程能更有效控制CO_(2)固体形成,提高乙烷回收率,并能有效降低能耗,新流程可为乙烷回收装置设计和安全平稳运行提供有效的技术支持。

关键词：乙烷回收 RSV流程 RSVM流程 CO_(2)适应性改进流程 CO_(2)固体压缩功冻堵裕量

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海洋管道路由及结构数字化设计平台

天然气工业 2021年第11期41卷 143-151页

作者：金辉胡颖周晓东杜伟娜徐增伟路顺中国石油天然气管道工程有限公司国家石油天然气管网集团有限公司

海洋管道设计是海洋油气输送的重要环节。为了提高海洋管道设计的质量和效率,基于不规则三角网建模原理、三角形条带法建模原理以及CAD软件的二次开发,着重分析了总布置图比例自适应、路由图平面图分幅、路由图纵断面图调整等算法,研发... 详细信息

海洋管道设计是海洋油气输送的重要环节。为了提高海洋管道设计的质量和效率,基于不规则三角网建模原理、三角形条带法建模原理以及CAD软件的二次开发,着重分析了总布置图比例自适应、路由图平面图分幅、路由图纵断面图调整等算法,研发了海洋管道路由及结构数字化设计平台。研究结果表明:①海洋管道路由及结构数字化设计平台可实现海洋管道路由三维可视化设计、结构基于规范标准自动计算、路由总布置图和路由图自动绘制;②系统提高了路由选线精度,缩短了结构计算、总布置图和路由图绘制时间,实现了海洋管道路由及结构设计流程化、标准化,避免了人为主观意识干扰,提升了出图质量与效率;③与常用的二维平面设计相比,定性与定量相结合的三维设计为路由合理选择提供了更多数据支撑;④与其他海洋管道设计商业软件相比,该设计平台贯穿海洋管道路由选择、结构计算、总布置和路由图绘制等不同设计内容,各设计内容无需人工传递数据,解决了不同软件数据格式不兼容的问题。结论认为,该设计平台可应用到海洋管道的整个设计周期内,有效提高了海洋管道的设计质量和效率,具有推广应用价值。

关键词：海洋管道数字化设计平台三维可视化自动计算三维模型自动绘图路由图

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输气管道压缩机厂房设置优选方案

天然气工业 2019年第10期39卷 103-109页

作者：董平省刘少山安云朋吴凤荣黄蕾中国石油天然气管道工程有限公司中国石油天然气股份有限公司管道长春输油气分公司

输气管道压缩机组厂房有独立厂房和联合厂房两种主要形式,前者安全性、灵活性较好,但占地多、投资高,后者占地少、投资低,但安全性、灵活性较差,面对不断提升的安全环保要求以及用地日益紧张的局面,新建输气管道压缩机厂房的设置形式备... 详细信息

输气管道压缩机组厂房有独立厂房和联合厂房两种主要形式,前者安全性、灵活性较好,但占地多、投资高,后者占地少、投资低,但安全性、灵活性较差,面对不断提升的安全环保要求以及用地日益紧张的局面,新建输气管道压缩机厂房的设置形式备受关注,也存在着较大的争议。为此,系统地研究了北美、苏联、欧洲、国内等标准规范中压缩机厂房设置的要求,调研了国内外多个著名管道工程的实际做法,并结合实际工程,利用专业软件对独立厂房和联合厂房两种方案开展了量化风险分析和经济评价。研究结果表明:①国内外主要设计规范均未对压缩机厂房设置形式提出明确要求;②加拿大和苏联地区,独立厂房最为常用,在美国以及欧洲,独立厂房和联合厂房设置兼而有之,而在国内,基本采用联合厂房的方案;③从站场安全及输气管道系统安全的角度考虑,独立厂房优于联合厂房方案,从经济角度考虑联合厂房方案较优;④从征地角度考虑,以4台机组为例,独立厂房方案较联合厂房方案多征用地3600平方米左右,联合厂房方案优势明显。结论认为,长输管道压气站建设过程中,若项目征地较容易,建议设置独立厂房方案。

关键词：压气站场压缩机厂房联合厂房独立厂房风险评价失效火灾 ESD 系统

基于GSI和Q系统岩体力学参数确定方法及应用

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现代隧道技术 2015年第6期52卷 43-47页

作者：崔少东郭书太高剑锋中国石油天然气管道工程有限公司廊坊065000

地下水封洞库工程中需要对岩体进行稳定性分析,其中最关键的一点是岩体力学参数的选取。岩体力学参数受岩块的力学性质、结构面分布情况、结构面性质以及地下水作用等因素的影响。文章在对围岩分级系统研究的基础上,通过Q围岩分级和GSI... 详细信息

地下水封洞库工程中需要对岩体进行稳定性分析,其中最关键的一点是岩体力学参数的选取。岩体力学参数受岩块的力学性质、结构面分布情况、结构面性质以及地下水作用等因素的影响。文章在对围岩分级系统研究的基础上,通过Q围岩分级和GSI围岩分级间的关系,将Q结果引入到霍克-布朗准则中,确定该准则中的各项参数,并将霍克-布朗准则和工程稳定分析软件中常用的摩尔-库伦准则结合,得到了基于该准则的岩体力学参数计算公式。通过工程实例验证了该方法的准确性和合理性,对地下岩体工程的研究具有一定的指导意义。

关键词：地下水封洞库岩体力学参数围岩分级

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大型地下储油洞粘弹性稳定性分析

岩土力学 2005年第11期26卷 1705-1710页

作者：王芝银李云鹏郭书太许杰中国石油大学北京102249 中国石油天然气管道工程有限公司 065000

在大型地下岩洞中储油是世界各国石油战略储备的重要方式之一。随着我国石油进口量的不断增加,建造大型地下储油洞库无疑是一种综合经济效益良好的方案。针对大型地下水封储油岩洞库的工程特点,利用数值模拟方法对储库洞群中各洞室的开... 详细信息

在大型地下岩洞中储油是世界各国石油战略储备的重要方式之一。随着我国石油进口量的不断增加,建造大型地下储油洞库无疑是一种综合经济效益良好的方案。针对大型地下水封储油岩洞库的工程特点,利用数值模拟方法对储库洞群中各洞室的开挖施工顺序进行了仿真模拟计算。通过对3种可能的施工方案所引起的地表变形、洞周关键位置的变形以及应力场和位移场的分布规律对比分析,比选出了洞群中各洞室较优的开挖先后顺序。对筛选出的较优方案进行了施工过程与粘弹性稳定性分析模拟,给出了考虑岩体流变特性时油库的变形规律特点,并对大型地下油库的强度及长期稳定性进行了分析评价,所得结论对地下储油库的开挖施工有一定的参考价值。

关键词：地下储油库粘弹性开挖顺序稳定性

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基于天然气全产业链评价储气库的经济效益

天然气工业 2020年第3期40卷 157-163页

作者：公维龙田磊王达王慧钧王均张钰暄中国石油天然气管道工程有限公司中国石油管道公司中国石油锦西石化分公司

目前对于地下储气库(以下简称储气库)项目的经济效益尚缺乏具体可行的评价方法,无法为企业未来投资决策提供依据和参考。为了适应天然气业务发展及储气库建设项目投资决策的需要,根据储气库的技术经济特征,将其纳入整个天然气'产、运、... 详细信息

目前对于地下储气库(以下简称储气库)项目的经济效益尚缺乏具体可行的评价方法,无法为企业未来投资决策提供依据和参考。为了适应天然气业务发展及储气库建设项目投资决策的需要,根据储气库的技术经济特征,将其纳入整个天然气'产、运、销、储、贸'产业链系统加以考虑,基于理论与实践相结合、投入产出口径一致的原则,采用'有无对比'分环节评价方法和天然气产业链整体价值分析方法,分别建立各产业链条件下的经济评价模型,并以长庆油田—陕京二线管道—大港储气库这一个天然气产业链系统为实例进行测算。测算结果表明:①气田建设备用产能调峰费('产')、提升管网利用率调峰费('运')、高于均衡气价的销售调峰气价('销')分别为0.27元/m~3、0.16元/m~3和0.73元/m~3,为建设和运行储气库而需付出的储转费('储')为0.80元/m~3;②从整个陕京二线天然气产业链的角度来分析,由于销售端大港储气库调峰设施的存在,整个产业链的经济效益为0.36元/m~3。结论认为,储气库调峰设施可以给天然气全产业链带来经济效益,即便是销售的调峰气价格低于储气库储转费,建设储气库对于天然气全产业链仍然具有社会效益和经济效益。

关键词：中国地下储气库经济效益评价天然气产业链储气调峰储转费正算反算