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基于实时组分追踪的多气源非等温管网仿真方法

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天然气工业 2024年第8期44卷 133-144页

作者：陈潜管奥成雷鹏正苗超黄伟程遹滔左丽丽长江大学石油工程学院西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油西南油气田公司天然气研究院国家管网集团西南管道公司昆明输油气分公司中国石油大学(北京)机械与储运工程学院

在管网公平开放的运行模式下,以天然气气质为基础的能量计量将逐渐成为天然气贸易的主流方式。为实现虚拟预测多气源管网关键节点天然气的实时组分,在结合非等温管流瞬态仿真模型和气体组分运移模型的基础上,建立了多气源天然气管网动... 详细信息

在管网公平开放的运行模式下,以天然气气质为基础的能量计量将逐渐成为天然气贸易的主流方式。为实现虚拟预测多气源管网关键节点天然气的实时组分,在结合非等温管流瞬态仿真模型和气体组分运移模型的基础上,建立了多气源天然气管网动态组分追踪模型。首先基于高精度的BWRS方程、稳态流动方程、焓方程、气体混合参数方程和边界条件得到管网运行初始条件,其次采用隐式中心差分法对管流控制方程和对流扩散方程进行离散,最后结合不同时空条件下的物性方程、混合参数关系式及边界条件,通过时间递推法和Newton—Rapshan算法求解得到天然气管网各节点的压力、流量、温度、组分等参数在整个瞬态时间域上的演化规律。研究结果表明:①建立的稳态模型仿真结果与TGNET模拟结果相比,系统压力和温度的最大绝对偏差分别为0.069 MPa和2.81 K,两者的甲烷和氢气摩尔分数结果基本一致;②建立的动态模型仿真结果与TGNET模拟结果相比,关键节点处压力、温度、甲烷和氢气摩尔分数的最大绝对偏差分别为0.078 MPa,2.22 K,1.54%和0.55%,模型预测的准确性高;③提出的多气源混合模型具有较强的通用性,可以适用于复杂拓扑结构的天然气管道系统的运行参数动态仿真和气体组分动态追踪。结论认为,提出的实时组分追踪方法可以为多气源非等温管网气体组分实时预测提供依据,进而为天然气管网能量计量以及管道仿真软件的国产化开发奠定理论基础。

关键词：天然气管网能量计量组分追踪组分运移模型中心差分法瞬态仿真时空演化规律水力热力过程

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焊接顺序和焊接方向优化在管线钢焊接中的应用

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焊接技术 2024年第9期53卷 85-88页

作者：任成龙中国石油管道局工程有限公司河北廊坊065000

为研究管线钢对接焊焊接顺序和焊接方向对焊接变形和残余应力的影响,设计不同焊接装配顺序有限元模型,模拟得到焊接变形和残余应力曲线,并验证仿真模型。结果表明:焊接变形和残余应力曲线整体趋势相近。第1,2道焊接装配顺序一定的前提下... 详细信息

为研究管线钢对接焊焊接顺序和焊接方向对焊接变形和残余应力的影响,设计不同焊接装配顺序有限元模型,模拟得到焊接变形和残余应力曲线,并验证仿真模型。结果表明:焊接变形和残余应力曲线整体趋势相近。第1,2道焊接装配顺序一定的前提下,第3道左右均顺的焊接变形结果均大于左顺右逆结果;在第3道焊接装配顺序相同的前提下,盖面焊先焊接中间焊缝再焊接两侧的焊缝,焊接变形相对较小。焊接变形误差控制在5.62%范围内,满足工程施工的要求。不同焊接装配顺序对残余应力分布有一定的影响。盖面焊焊接顺序比焊接方向对残余应力影响程度更大。焊接仿真结果可有效指导长输油管道管线钢生产。

关键词：焊接顺序焊接方向 X52管线钢焊接变形残余应力

不同分子结构表面活性剂复配体系对超稠油乳化降黏影响实验研究

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化工进展 2024年

作者：陈阳罗进王典林杨祖国杨鹏陈勇钟翔唐丽西南石油大学石油与天然气工程学院西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室乌法国立石油技术大学管道系中国石油化工股份有限公司西北油田分公司中国石油化工集团有限公司中国石油塔里木油田分公司中国石油塔里木石化分公司

为了实现塔河油田超稠油高效乳化降黏，本文对八种表面活性剂（阴离子、阳离子、非离子、两性离子）进行筛选复配，构建了一种高效降黏的超稠油降黏体系。通过Anton Par MCR302旋转流变仪在宏观尺度对超稠油进行物性分析，对单一、复配... 详细信息

为了实现塔河油田超稠油高效乳化降黏，本文对八种表面活性剂（阴离子、阳离子、非离子、两性离子）进行筛选复配，构建了一种高效降黏的超稠油降黏体系。通过Anton Par MCR302旋转流变仪在宏观尺度对超稠油进行物性分析，对单一、复配表面活性剂及其影响因素进行降黏效果评价；通过偏光显微镜（DM2700P）、Phenmo pro X扫描冷冻电镜（SEM）在微观尺度对表面活性剂微观形貌、粒径尺寸及交联结构进行了表征，获得了宏观和微观尺度下复配体系乳化性能与稠油降黏性能的关系。实验结果表明：十二烷基硫酸钠（SDS）与辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）的复配体系，在质量比1:1、复配浓度1.0%、油水比3:7、掺稀比0.5:1条件下降黏效果最佳，降黏率最高达到98.81%；表面活性剂微观交联网状结构、微观OP-10聚氧乙基长链和SDS硫酸根基团可与超稠油油分子充分结合，促进油水界面膜形成，最终乳化超稠油降黏，本文构建的超稠油降黏体系为塔河油田的高效降黏提供了技术支持。

关键词：超稠油乳化降黏表面活性剂微观形貌分子模型

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集输小口径管道腐蚀弱磁检测定量评价

应用力学学报 2024年第1期41卷 169-176页

作者：吴冰吴翔刘艳军王鲜西南石油大学机电工程学院成都610500 新疆库尔勒市塔里木输油气分公司库尔勒841000

集输小口径管道在油气田分布广泛,但使用传统腐蚀检测方法难度大、费用高且必须开挖取样点后才能定量评价腐蚀程度。为了弥补这种不足,实现非开挖条件下进行定量评价:分析磁偶极子模型得到腐蚀缺陷附近产生的漏磁场的磁信号特点;通过有... 详细信息

集输小口径管道在油气田分布广泛,但使用传统腐蚀检测方法难度大、费用高且必须开挖取样点后才能定量评价腐蚀程度。为了弥补这种不足,实现非开挖条件下进行定量评价:分析磁偶极子模型得到腐蚀缺陷附近产生的漏磁场的磁信号特点;通过有限元仿真模拟,得到了腐蚀缺陷深度及宽度与磁信号间的关系;将SY/T 6151-2009《钢制管道管体腐蚀损伤评价方法》中对腐蚀评价所需的缺陷宽度和深度参数,结合磁偶极子模型理论推导计算与磁信号特征参数的关系,得到了一种可应用于非开挖条件下的管道腐蚀弱磁检测定量评价方法,并在某油田管道进行了工程验证,为非开挖条件下管道腐蚀检测定量评价提供一定的理论依据。

关键词：腐蚀小口径定量评价磁偶极子非开挖

高温高压CO_(2)环境中超级13Cr不锈钢点蚀有限元模拟

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中国腐蚀与防护学报 2024年第2期44卷 303-311页

作者：凌东何坤余靓董立谨张华礼李玉飞王勤英张智西南石油大学新能源与材料学院成都610500 国家管网集团西南管道兰成渝输油分公司成都610000 中国石油西南油气田分公司工程技术研究院德阳618300 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500

采用腐蚀浸泡实验和有限元模拟研究了超级13Cr不锈钢在高温高压CO_(2)环境中的点蚀行为,重点分析了腐蚀时间、温度和CO_(2)分压对点蚀的影响。结果表明:高温高压腐蚀实验与有限元模拟的点蚀深度较为吻合,且平均点蚀深度随着浸泡时间、... 详细信息

采用腐蚀浸泡实验和有限元模拟研究了超级13Cr不锈钢在高温高压CO_(2)环境中的点蚀行为,重点分析了腐蚀时间、温度和CO_(2)分压对点蚀的影响。结果表明:高温高压腐蚀实验与有限元模拟的点蚀深度较为吻合,且平均点蚀深度随着浸泡时间、温度和CO_(2)分压的增大而增大。有限元模拟可知点蚀坑内部由于阳离子水解使得内部酸化,并且pH随着温度降低和CO_(2)分压的增加而下降。此外,点蚀坑内Fe^(2+)浓度随着腐蚀时间的延长和温度的提高而增加,但CO_(2)分压对其影响不大。

关键词：超级13Cr 不锈钢点蚀有限元模拟高温高压

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基于振动响应分析的海底管道悬空内检测研究

工程设计学报 2024年第3期31卷 348-356页

作者：马文滨段志文李想张行中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 中国石油大学(北京)高端油气装备智能设计与制造研究中心北京102249 国家管网集团北方管道有限责任公司秦皇岛输油气分公司河北秦皇岛066001

铺设于海床中的海底管道常因洋流冲刷、船舶锚拽等自然或人为因素而处于悬空状态,易造成管道变形、腐蚀、损伤和开裂泄漏等问题,严重影响管线安全。针对DN200海底管道的悬空内检测,设计了一种内检测机器人并对其进行了动力学分析。同时... 详细信息

铺设于海床中的海底管道常因洋流冲刷、船舶锚拽等自然或人为因素而处于悬空状态,易造成管道变形、腐蚀、损伤和开裂泄漏等问题,严重影响管线安全。针对DN200海底管道的悬空内检测,设计了一种内检测机器人并对其进行了动力学分析。同时,联合ANSYS与ADAMS软件建立了柔性管道-土耦合模型,开展了悬空管道内检测仿真分析。采用快速傅里叶变换和短时傅里叶变换方法对内检测机器人在复杂激励耦合条件下的振动响应信号进行处理,通过分析机器人的振动加速度实现了对悬空管段的有效识别。研究结果为油气管道悬空内检测提供了新思路。

关键词：海底管道悬空内检测机器人动力学分析振动响应

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RB211型燃机进气过滤系统优化改造

中国科技期刊数据库工业A 2024年第4期 0057-0060页

作者：李旭东国家管网西部管道塔里木输油气分公司新疆库尔勒841000

本文介绍了国家管网集团西部管道公司某站RB211型机进气过滤系统的构造和组成,并对进气过滤系统存在的问题进行了深入分析,指出了在恶劣天气,如沙尘暴,潮湿环境,雾霾等对燃气轮机进气系统过滤器造成的严重影响。随后,提出了一项高效的... 详细信息

本文介绍了国家管网集团西部管道公司某站RB211型机进气过滤系统的构造和组成,并对进气过滤系统存在的问题进行了深入分析,指出了在恶劣天气,如沙尘暴,潮湿环境,雾霾等对燃气轮机进气系统过滤器造成的严重影响。随后,提出了一项高效的系统改进方案。通过比较改造前后机组的运行参数和效果,改造后的机组性能得到了明显提升,机组的稳定性和安全性得到增强,过滤效果得到了明显改善,保证机组运行效率,同时取得了显著的经济效益。

关键词：燃气轮机进气过滤系统多级过滤颗粒度机组性能

基于扫描式激光云台可燃检测仪对天然气站场本质安全的提升研析

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中国科技期刊数据库工业A 2024年第2期 0010-0013页

作者：周平国家管网西部管道塔里木输油气分公司新疆轮台841600

本文为说明扫描式激光云台可燃检测仪对典型天然气站场的本质安全提升作用,通过对天然气站场泄漏风险分析,解读激光气体检测仪原理,对比站场常用监测方式,对西气东输一线首站轮南作业区增设云扫描式激光云台可燃检测仪后,站场人员工作... 详细信息

本文为说明扫描式激光云台可燃检测仪对典型天然气站场的本质安全提升作用,通过对天然气站场泄漏风险分析,解读激光气体检测仪原理,对比站场常用监测方式,对西气东输一线首站轮南作业区增设云扫描式激光云台可燃检测仪后,站场人员工作量的减少及站场安全管控水平的提升进行实际分析总结,证明扫描式激光云台可燃检测仪对天然气站场泄漏监测可以起到明显作用,大大减少站场监控盲区,提升天然气站场本质安全水平。

关键词：天然气站场扫描式激光云台可燃检测仪本质安全

交通载荷作用下埋地含缺陷玻璃钢管道力学行为研究

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力学与实践 2024年第1期46卷 64-76页

作者：李振林张笑影刘彤于晓张行董绍华中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102200 中国石油大学(北京)管道技术与安全研究中心北京102200 国家管网集团北京管道有限公司北京输油气分公司北京100101 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102200

为分析含缺陷玻璃钢管道在交通载荷作用下的力学行为,基于ABAQUS有限元软件建立了含不同形状缺陷管道模型和不同埋深管土模型,研究了不同埋深、不同载荷及缺陷深度对管道不同层中截面沿环向应力分布规律的影响。结果表明,无缺陷管道各... 详细信息

为分析含缺陷玻璃钢管道在交通载荷作用下的力学行为,基于ABAQUS有限元软件建立了含不同形状缺陷管道模型和不同埋深管土模型,研究了不同埋深、不同载荷及缺陷深度对管道不同层中截面沿环向应力分布规律的影响。结果表明,无缺陷管道各层应力分布均匀,含缺陷管道内区域层应力沿管材缠绕方向集中于缺陷对称角处;管道仅含轴向缺陷时管体应力峰值与应力突变幅度最大;缺陷相对深度对管道应力峰值影响较大。

关键词：玻璃钢管道复合材料缺陷埋地有限元