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砂质海床上海底管道侧向失稳试验研究

油气储运 2024年第6期43卷 692-701页

作者：路顺闫术明周晓东曹志强金辉中国石油天然气管道工程有限公司

[目的]海洋环境具有复杂性及不可预测性,敷设于砂质海床上的海底管道易发生侧向失稳,但目前对海底管道侧向失稳的成因尚不明晰,亟需探究海流荷载作用下砂质海床上管道侧向失稳过程中的水动力荷载、管土相互作用等多种影响因素的耦合机制... 详细信息

[目的]海洋环境具有复杂性及不可预测性,敷设于砂质海床上的海底管道易发生侧向失稳,但目前对海底管道侧向失稳的成因尚不明晰,亟需探究海流荷载作用下砂质海床上管道侧向失稳过程中的水动力荷载、管土相互作用等多种影响因素的耦合机制。[方法]采用自主设计搭建的机械加载试验装置开展多类型模型试验,在管道两端防止滚动与自由运动两种约束条件下,探究海底管道侧向失稳的物理机制,分析海底管道水下重力、管土摩擦因数、管道初始嵌入深度比、不同砂质土壤、端部约束条件等对极限侧向土阻力、侧向土阻力系数的影响。[结果]侧向土阻力随海底管道水平位移的增加而逐渐增大,并最终达到极限值;侧向土阻力系数随管道水下重力的增加而逐渐减小,最终趋于稳定值;防滚管道的侧向土阻力系数随摩擦因数的增大而增大,自由管道的摩擦因数对侧向土阻力系数的影响较小;防滚管道的侧向土阻力系数远大于管道两端自由的工况;防滚管道的初始嵌入深度比对管道出现最大沉降量及发生极限侧向土阻力的位置具有重要影响。[结论]海流作用下的管土相互作用是海流-管道-海床之间的动力耦合,明确了海流荷载作用下管道侧向失稳过程中极限侧向土阻力发展规律,可为海底管道的设计、敷设及安全运行提供技术支撑。(图11,表1,参31)

关键词：海底管道砂质海床失稳机械加载端部约束侧向土阻力系数

空温式汽化器翅片管壁面温度变化特性实测研究

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低温工程 2024年第4期 71-76页

作者：赵立前刘春枝何旭蔡金洋中国石油天然气管道工程有限公司廊坊065000

为推动空温式汽化器的应用发展,深入探究空温式汽化器的传热问题本质,开展空温式汽化器翅片管壁面温度变化特性实测研究。以液氮作为实验工质,搭建空温式汽化器翅片管壁面测温实验平台,分析空温式汽化器翅片管壁面温度变化特性。结果表... 详细信息

为推动空温式汽化器的应用发展,深入探究空温式汽化器的传热问题本质,开展空温式汽化器翅片管壁面温度变化特性实测研究。以液氮作为实验工质,搭建空温式汽化器翅片管壁面测温实验平台,分析空温式汽化器翅片管壁面温度变化特性。结果表明:空温式汽化器翅片管整体壁面温度随运行时间增加逐渐减低;翅片管壁面温度沿远离汽化器入口方向温度呈升高趋势,当实际汽化量为96 Nm3/h时,第1、7、11和16根翅片管壁面温度衰减率分别为254.0%、91.8%、56.5%和30.3%,当实际汽化量减小时,汽化所需翅片管总长度缩短。

关键词：空温式汽化器温度场壁面温度变化特性

含H_(2)S天然气管道内腐蚀直接评价方法的改进

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腐蚀与防护 2024年第8期45卷 77-83页

作者：李欣王松中国石油天然气管道工程有限公司廊坊065000

为了确定H_(2)S对天然气管道内腐蚀的影响,对NACE SP0110-2010标准提出的天然气管道内腐蚀直接评价方法(包括预评价、间接评价、直接评价、后评价四个环节)进行改进,即在该方法的间接评价环节引入了CO_(2)-H_(2)S腐蚀速率预测模型和积... 详细信息

为了确定H_(2)S对天然气管道内腐蚀的影响,对NACE SP0110-2010标准提出的天然气管道内腐蚀直接评价方法(包括预评价、间接评价、直接评价、后评价四个环节)进行改进,即在该方法的间接评价环节引入了CO_(2)-H_(2)S腐蚀速率预测模型和积水概率参数,提高了推荐开挖点管道腐蚀程度的准确性。并以某含H_(2)S天然气管道为例,对改进后的评价方法进行了演示。结果表明:根据间接评价(多相流腐蚀模拟计算),极严重腐蚀出现在管道前500 m处,23%管段的积水概率为1;根据直接评价(现场开挖),5个开挖点处管道均属于极严重腐蚀,最大腐蚀速率为0.337 mm/a,与间接评价的预测结果一致;根据后评价确定了管道再评估时间间隔为1 a。改进后评价方法对预测多相流含H2S天然气管道内腐蚀高危点具有一定的借鉴意义。

关键词：天然气管道 H_(2)S 内腐蚀直接评价改进

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基于拉法尔喷管的新型放空立管可行性研究

化工设备与管道 2024年第2期61卷 89-94页

作者：马强中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000

针对传统放空立管介质出口速度小、扩散高度低等缺点。文章基于理论分析和模拟的手段对新型放空立管进行可行性研究。结果表明,放空介质动能来源于进出口压差及介质焓值,放空过程是一个压降、温降过程;通过对新型放空立管合理设计,在不... 详细信息

针对传统放空立管介质出口速度小、扩散高度低等缺点。文章基于理论分析和模拟的手段对新型放空立管进行可行性研究。结果表明,放空介质动能来源于进出口压差及介质焓值,放空过程是一个压降、温降过程;通过对新型放空立管合理设计,在不改变进出口条件下,可比传统立管出口速度提高37.5%~41.7%,提高可燃气体的扩散高度,降低对地面工作人员的潜在危害。该新型放空立管切实可行,可为今后放空立管的设计提供新的思路。

关键词：天然气放空立管拉法尔喷管可行性

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一种冻土温度场方程的解析解

地震工程学报 2024年

作者：王东源张科陈熹武小鹏中国石油天然气管道工程有限公司嘉兴学院建筑工程学院

冻土在我国分布十分广泛,冻胀现象是冻土区经常出现的问题,其导致的工程病害屡见不鲜。冻胀主要是由土体内部温度变化及水分迁移造成的,是一类极其复杂的温度、渗流及应力多场耦合问题。通过对冻土中的温度场进行分析,求解含冰量及孔隙... 详细信息

冻土在我国分布十分广泛,冻胀现象是冻土区经常出现的问题,其导致的工程病害屡见不鲜。冻胀主要是由土体内部温度变化及水分迁移造成的,是一类极其复杂的温度、渗流及应力多场耦合问题。通过对冻土中的温度场进行分析,求解含冰量及孔隙率随温度变化条件下的冻土一般性瞬态热传导方程,获得其近似解析解,将其应用于冻土热传导过程的预测。通过与有限元计算所得精确解对比,验证其有效性。研究成果对冻土冻胀问题的深入研究具有一定的理论和实践意义。

关键词：冻土温度场方程含冰量孔隙率温度变化解析解

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大型LNG储罐群桩水平承载力确定方法

油气储运 2024年第9期43卷 1056-1063页

作者：魏成国王汉文刘文涛崔炜詹旺宇中国石油天然气管道工程有限公司河北省廊坊市065000

【目的】对于大型LNG储罐的群桩基础而言,在OBE(50年超越概率10%)、SSE(50年超越概率2%)两种地震工况下承受的水平力较大,桩水平承载力验算尤为关键。规范经验公式在验算桩水平承载力中存在未考虑群桩中不同位置处桩间土相互叠加影响效... 详细信息

【目的】对于大型LNG储罐的群桩基础而言,在OBE(50年超越概率10%)、SSE(50年超越概率2%)两种地震工况下承受的水平力较大,桩水平承载力验算尤为关键。规范经验公式在验算桩水平承载力中存在未考虑群桩中不同位置处桩间土相互叠加影响效应、计算结果偏保守、桩基投资浪费较大的问题。【方法】基于岩土分析软件PLAXIS3D,结合已有现场试桩数据验证土层参数取值的准确性,并对20×10*m大型LNG储罐高桩承台基础进行不同地震荷载作用下的数值模拟计算,得到不同工况下群桩的水平力分布特点。【结果】受力方向前排基桩的水平力值均大于中心基桩,且随水平荷载增大,两者比值呈下降趋势。传统规范设计方法未考虑群桩中不同位置处桩间土相互叠加影响效应,结果偏保守,将造成较大投资浪费。在此基础上,提出一种基于单桩水平承载力试验的LNG储罐群桩水平承载力的确定方法,并与传统规范设计方法进行对比。【结论】该方法在考虑桩根数、桩间距、桩径、桩顶约束方式的同时,通过选用合理的土体本构模型与土层参数,可考虑实际桩间土相互影响,在保证群桩具有足够水平承载力的前提下显著降低设计中的保守度,对提高LNG储罐高桩承台基础设计的经济性具有借鉴作用。(图11,表6,参20)

关键词： LNG 储罐群桩承台数值模拟受力分析

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油气管道VSAT卫星链路计算方法研究

油气田地面工程 2024年第7期43卷 35-40页

作者：刘晓峰中国石油天然气管道工程有限公司

为了解决VSAT卫星链路完全依靠卫星厂家进行计算且无法核对厂家提供的数据是否正确的问题,针对VSAT卫星链路计算的可靠性和健壮性,提出了一种油气管道VSAT卫星链路计算方法。该方法采用“功带平衡”算法,将VSAT卫星链路的带宽占用比等... 详细信息

为了解决VSAT卫星链路完全依靠卫星厂家进行计算且无法核对厂家提供的数据是否正确的问题,针对VSAT卫星链路计算的可靠性和健壮性,提出了一种油气管道VSAT卫星链路计算方法。该方法采用“功带平衡”算法,将VSAT卫星链路的带宽占用比等同于功率占用比,计算出卫星转发器最大输出功率,进而计算等效功率密度,根据每载波占用卫星的ERIP值公式,计算出饱和通量密度,匹配出卫星天线尺寸及功放矩阵,根据匹配的卫星天线及功放计算VSAT卫星链路总载噪比,将VSAT卫星链路总载噪比和系统最低载噪比进行对比,VSAT卫星链路总载噪比大者为合适的卫星天线及功放,反之为不合适选项,用推算出的卫星天线及功放推算出功率占用比,功率占用比与带宽占用比差别较大时,需调整卫星天线及功放的选择,计算功率占用比,直到卫星天线及功放达到功率占用比等于带宽占用比,即为最优的卫星天线和功放。通过最终的计算可得出卫星天线与功放的匹配矩阵,在实际工程中需从中选取合适的卫星天线与功放中的最小值达到最经济、可靠的匹配。该计算方法通过软件编程进行了界面可视化显示,并在诸多工程中进行了详细验证,结果表明此方法准确可靠,很好地提升了VSAT卫星链路计算的可靠性和健壮性。

关键词：功带平衡卫星链路天线尺寸功放有效全向辐射功率饱和功率通量密度

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西部天然气干线管网系统互联互通模式对比

油气储运 2024年第10期43卷 1138-1146,1172页

作者：谢萍魏磊宋硕硕李卫晨子国家管网集团西部管道有限责任公司西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油天然气管道工程有限公司

【目的】“主干互联、区域成网”(简称互联互通)是指通过多输送方案优化调运途径,解决天然气管网气源分布地域不均匀的问题,而在天然气并行管道沿线已有的阀室间设置跨接是实现天然气管道互联互通的重要途径。目前,国内外尚未明确并行... 详细信息

【目的】“主干互联、区域成网”(简称互联互通)是指通过多输送方案优化调运途径,解决天然气管网气源分布地域不均匀的问题,而在天然气并行管道沿线已有的阀室间设置跨接是实现天然气管道互联互通的重要途径。目前,国内外尚未明确并行管道跨接阀室设置方案对发生截断事故管网输量的影响,且对阀室跨接设置尚未形成统一的认识。【方法】利用SPS软件建立西部天然气管道干线管网模型,结合管网中各条管道设计输气能力、管道路由走向、沿线站场分布特点等,分析了西气东输一线与轮吐支干线、西气东输二线与西气东输三线新疆段、西气东输一线与西气东输四线甘肃段在不同阀室位置设置联通的可能性,基于可实施性与经济性给出管道阀室联通方案。基于该方案进一步分析了单(双)管跨接方式对干线管道在事故状态下管道的失效长度、可能造成的输气量降幅、跨接阀门失效频率及供气系统稳定性等多方面的影响。【结果】建议联通阀室采用双管跨接方式,总结了“先进行双管跨接方案设置,后进行事故状态输送能力分析,最后开展联通经济性分析”的设计步骤,制定了西气东输一线与轮吐支干线轮南—孔雀河段、西气东输二线与西气东输三线精河—乌苏段的联通方案。【结论】研究成果可为中国天然气干线管网的互联互通提供标准化设计路径。

关键词：天然气管网互联互通阀室站场跨接

浅谈油气管道工程施工与高原生态环境保护对策

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油气田地面工程 2024年第3期43卷 58-63页

作者：曲智超张世彬李雷刘来中国石油天然气管道工程有限公司

在油气管道工程施工过程中,管沟开挖通常是重要的工序之一,其损毁原有土壤结构,易造成水土流失,土地复垦难度大,影响地表植被持续生长,破坏生态环境稳定。国家对边疆偏远地区经济发展和社会民生非常重视,能源通道建设必不可少,尤其是在... 详细信息

在油气管道工程施工过程中,管沟开挖通常是重要的工序之一,其损毁原有土壤结构,易造成水土流失,土地复垦难度大,影响地表植被持续生长,破坏生态环境稳定。国家对边疆偏远地区经济发展和社会民生非常重视,能源通道建设必不可少,尤其是在青藏高原实施工程建设,满足工程施工的同时,更需要采取严格且有效的技术措施以保护生态环境。在占用草原时,采取适宜的植被保护和恢复技术;穿越河流时,采取有效的技术防范和补救措施;通过环境敏感区及保护区时,采取有效的防渗技术措施;穿越多年冻土区时,采取相应的缓冷保温措施。实践证明,工程施工过程中同步实施并逐步完善相应的技术措施,能够最大限度地降低对生态环境的破坏,最大程度地利于地区环境的可持续发展,在项目建设与生态保护之间发生矛盾和冲突时,力争寻找平衡,实现共赢,维护青藏高原地区生态环境稳定。

关键词：管道施工青藏高原生态环境生态保护