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夯管施工设备安装及在管道非开挖穿越中的应用

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石油和化工设备 2024年第6期27卷 197-200页

作者：范亚伟张明山东省北干线天然气有限公司山东250014 山东省西干线天然气有限公司山东250014

夯管施工技术是管道非开挖穿越的一种辅助措施,其作用是在不良地层中夯入套管为定向钻或顶管提供稳定的穿越通道,从而提高穿越成功率。实际运用过程中夯管设备的安装或操作不合理经常会出现套管卡阻、断裂变形,夯进轨迹偏离等问题,导致... 详细信息

夯管施工技术是管道非开挖穿越的一种辅助措施,其作用是在不良地层中夯入套管为定向钻或顶管提供稳定的穿越通道,从而提高穿越成功率。实际运用过程中夯管设备的安装或操作不合理经常会出现套管卡阻、断裂变形,夯进轨迹偏离等问题,导致穿越失败。文章结合实例,对穿越处地质结构进行分析计算,从而确定夯入套管长度,并对选用的套管材质,夯管设备性能、参数进行计算验证,总结出夯管施工设备安装和实施的一般步骤及注意事项,为其在非开挖穿越中的应用提供参考,大大提高了非开挖穿越的成功率。

关键词：不稳定地层夯管结构设计设备安装计算验证监测

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天然气压差发电运行能效分析与优化

石油与天然气化工 2024年第5期53卷 129-137页

作者：于洋李彦苹周军蒋轩胡承强王涛山东省天然气管道有限责任公司西南石油大学石油与天然气工程学院

目的天然气压差发电是一种低碳能源创新技术,发电过程中无污水废气排放,是清洁高效的分布式能源,但需要解决压差发电系统运行效率模糊、应用效果不佳等问题。方法提出了一种天然气压差发电运行能效计算分析模型,该模型结合了理论公式计... 详细信息

目的天然气压差发电是一种低碳能源创新技术,发电过程中无污水废气排放,是清洁高效的分布式能源,但需要解决压差发电系统运行效率模糊、应用效果不佳等问题。方法提出了一种天然气压差发电运行能效计算分析模型,该模型结合了理论公式计算与仿真模型计算,考虑到实际投产中存在偏离测定流量运行的情况,建立轴功率修正公式,采用优化拟合的方式获得修正系数,最后采用三箱分析法进行能效分析。结果将该模型应用于某配气站压差发电项目,结合现场典型运行工况对模型进行了验证,分析采集的3类运行工况,得到不同工况下净发电量为1612.8~2697.5 kW·h,系统㶲效率为43.5%~50.5%。结论机组进气流量应维持在0.9~1.1倍测定进气流量范围内,在最大发电功率范围内提高进气压力或压力比,能够输出更多轴功带动发电机发电,以确保最佳的系统能效和稳定运行。该研究对于天然气压差发电机组能效分析与优化运行具有指导意义。

关键词：压差发电余压利用㶲分析能效分析低碳节能

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供应链管理模式下企业物流管理创新思考

商界（评论） 2024年第5期 0132-0134页

作者：王霞河南省天然气储运有限公司

可再生能源合成绿氨研究进展及氢-氨储运经济性分析

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化工进展 2024年第1期43卷 376-389页

作者：曾悦王月张学瑞宋玺文夏博文陈梓颀中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京102206

可再生能源和氢能产业快速发展,氨作为储氢介质,因其能发挥长时储氢和长距离运氢的作用,受到广泛关注。化石燃料制氢合成氨工艺成熟,但二氧化碳排放强度大。绿氨以可再生能源电解制氢作为氢源,具有减少合成氨产业碳排放、消纳风光等可... 详细信息

可再生能源和氢能产业快速发展,氨作为储氢介质,因其能发挥长时储氢和长距离运氢的作用,受到广泛关注。化石燃料制氢合成氨工艺成熟,但二氧化碳排放强度大。绿氨以可再生能源电解制氢作为氢源,具有减少合成氨产业碳排放、消纳风光等可再生能源、充当储氢载体易于储运等优势,在碳达峰碳中和的目标下,开发绿氨合成工艺具有重要意义。本文总结了工业Haber-Bosch法合成氨、电化学、光催化、等离子体和化学链合成氨取得的研究进展及面临的挑战,阐述了可再生能源电解制氢合成氨工艺的技术路线和发展现状,对比了煤制灰氨和可再生能源制绿氨工艺的技术经济可行性,分析了电价、电解制氢能耗等因素对电解制氢合成氨成本的影响,论述了分别以氨为载体储氢和储存液氢的成本构成,研究了分别以氨为载体运氢和运输气氢的成本,提出了对绿氢合成绿氨、以绿氨为载体储运氢产业发展的思考。

关键词：合成氨可再生能源氨储运绿氨经济性

一种可实现双向故障闭锁的双极Y型模块化多电平直流变换器

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电网技术 2024年第5期48卷 2122-2132,I0095,I0096-I0100页

作者：马文忠王晓康王玉生郭江浩焦丽鑫金琼婷张景顺中国石油大学(华东)新能源学院山东省青岛市266580 中国石油天然气股份有限公司规划总院北京市海淀区100083 日照阳光合源电力工程有限公司设计分公司山东省日照市276800

直流电网互联通常采用隔离型高压大功率直流变换器,但其存在体积大、成本高及传输效率较低等问题。该文提出一种双极Y型模块化多电平DC/DC变换器,其避免使用中间变压器,实现直流功率双向传输,并且可以有效闭锁双向直流故障。首先分析了... 详细信息

直流电网互联通常采用隔离型高压大功率直流变换器,但其存在体积大、成本高及传输效率较低等问题。该文提出一种双极Y型模块化多电平DC/DC变换器,其避免使用中间变压器,实现直流功率双向传输,并且可以有效闭锁双向直流故障。首先分析了变换器拓扑结构及故障闭锁工作原理,并根据桥臂内电势等效原理建立了数学模型。基于变换器臂间、相间能量平衡约束,在闭环控制的基础上引入桥臂电流补偿控制,提升变换器暂态性能。最后,在Matlab/Simulink搭建了采用模块化多电平DC/DC变换器(modularmultilevelDC/DCconverter,DC-MMC)的直流输电系统仿真模型,通过对端口电流、桥臂电流及桥臂电容电压等动态指标的分析,验证了所提DC-MMC双向功率传输控制及双向故障闭锁能力的可行性和有效性。

关键词：模块化多电平DC/DC变换器直流电网桥臂能量平衡双向直流功率传输双向直流故障闭锁

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渣油加氢装置反应进料加热炉创新设计总结

炼油技术与工程 2024年第4期54卷 20-24页

作者：董罡雷蕾吴昊鹏李洪星中石油华东设计院有限公司山东省青岛市266071 中国石油天然气第七建设有限公司山东省青岛市266100

介绍了将“底烧式梯形加热炉”成套专利技术首次应用于渣油加氢装置反应进料加热炉的设计案例,并对该成套技术的设计实践情况进行了总结。梯形加热炉炉体结构与附墙燃烧技术结合,提高了辐射室炉膛上、下部烟气温度场和热强度场的均匀性... 详细信息

介绍了将“底烧式梯形加热炉”成套专利技术首次应用于渣油加氢装置反应进料加热炉的设计案例,并对该成套技术的设计实践情况进行了总结。梯形加热炉炉体结构与附墙燃烧技术结合,提高了辐射室炉膛上、下部烟气温度场和热强度场的均匀性,从而减小了辐射室上、下部的炉管表面热强度周向不均匀系数,降低了炉管表面热强度峰值,提高了炉管平均表面热强度,减少了高合金炉管用量,炉管内被加热的介质获得了稳定的温升梯度,减缓了被加热介质在炉管内裂解结焦的趋势。通过盘管布置方案、加热炉自动控制、炉体钢结构计算和烟囱结构等4个方面的优化创新设计,尤其是CO燃烧控制技术和密闭看火门的应用,可以将炉膛氧体积分数从3.0%降低到1.5%左右,提高了热效率,增强了加热炉的安全运行能力,达到了节能减排、长周期运行的目的。

关键词：渣油加氢反应进料加热炉底烧式梯形加热炉盘管布置炉体钢结构密闭式炉膛看火门均速管式流量计

优化遗传算法在天然气管网流量分配过程模拟计算中的应用

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计量学报 2024年第6期45卷 848-856页

作者：刘明亮中国石油化工股份有限公司天然气榆济管道分公司山东济南250000

在天然气管网流动过程中,多根管道连接处气体流动不均匀,流量分配的损失难以精确计算,对下游管道天然气参数带来计算误差。以管网实际数据为基础,构建了流量分配多目标优化模型,采用线性化方法处理控制方程,通过对边界条件的选取,将多... 详细信息

在天然气管网流动过程中,多根管道连接处气体流动不均匀,流量分配的损失难以精确计算,对下游管道天然气参数带来计算误差。以管网实际数据为基础,构建了流量分配多目标优化模型,采用线性化方法处理控制方程,通过对边界条件的选取,将多目标优化模型简化为单目标优化模型,并将控制矩阵改写为可以使用TDMA方法求解的三点格式。使用遗传算法求解流量分配后各参数,通过监测计算误差对计算模型及时修正,对管网后续流量分配过程进行计算。结果表明,该方法可以准确模拟天然气管网流量分配过程,压力、流量的最大相对误差分别为0.15%、0.31%,温度误差为0.16 K,满足能量计量要求。

关键词：能量计量天然气管网流量分配线性化遗传算法

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连续沉降过程中管土相互作用规律

油气储运 2024年第3期43卷 332-341页

作者：刘鹏张宇李玉星范佳林王武昌胡其会黄维和中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院·山东省油气储运安全重点实验室山东省青岛市266580 中国石油海洋工程有限公司中国石油天然气股份有限公司

【目的】沉降是埋地管道周边常见的地质灾害,严重时可导致管道失效及破坏。研究连续沉降过程中的管土相互作用规律对于保障沉降灾害下埋地管道的安全具有重要意义。【方法】利用自主设计的连续沉降实验系统开展埋地钢管连续沉降实验,探... 详细信息

【目的】沉降是埋地管道周边常见的地质灾害,严重时可导致管道失效及破坏。研究连续沉降过程中的管土相互作用规律对于保障沉降灾害下埋地管道的安全具有重要意义。【方法】利用自主设计的连续沉降实验系统开展埋地钢管连续沉降实验,探究不同地层土体沉降范围和沉降量下的管土相互作用规律,采用数值模拟方法详细分析了连续沉降过程中的管土相互作用演化过程,并通过非线性多元拟合方法,充分考虑沉降、管道、土体等各项参数,对数值模拟结果进行多元拟合。【结果】随着地层土体沉降量的增加,钢管与周围土体逐渐由协同沉降向非协同沉降演变,管道的力学响应经历了增加、卸载、波动、稳定4个阶段。随着地层土体沉降范围增大,管道与其下方土体完全分离所需的地层沉降量增大。当沉降速度较小时,管道最大应力与沉降量随沉降速度的增加而显著增加;沉降速度超过2×10^(-5) m/s后,管道最大应力与沉降量基本保持不变,但相应的地层沉降量明显增加。此外,拟合得到连续沉降条件下埋地钢管最大Von Mises应力预测模型,其计算误差多在10%以内。【结论】不同沉降阶段下的管道力学响应明显不同,并且沉降过程中的地层土体沉降量、沉降范围、沉降速度变化对于管道的力学响应也具有重要影响。此外,研究得到的连续沉降下埋地钢管最大Von Mises应力预测模型具有较好的预测效果,能够为连续沉降灾害下的埋地管道安全提供重要判定依据。(图19,表4,参24)

关键词：埋地钢管连续沉降力学分析实验研究数值模拟

高含水气液两相流中水合物成核—生成—堵塞规律研究

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中国造船 2024年第3期65卷 151-163页

作者：孔庆文牟婕季鹏庞振力张剑波王志远中国石油大学(华东)石油工程学院青岛266580 中石化天然气分公司山东实华天然气有限公司青岛266061 中国石油集团海洋工程有限公司天津分公司天津300451 油气钻完井技术国家工程研究中心青岛266580

在海域水合物开采和深水油气钻井过程中,排水管线和井筒中易出现高含水气液两相流。在低温高压的环境中水合物在管线中生成后会出现聚集、沉积等情况,严重时会形成堵塞,威胁生产安全。基于自主搭建的高压流动环路进行试验,探究高含水条... 详细信息

在海域水合物开采和深水油气钻井过程中,排水管线和井筒中易出现高含水气液两相流。在低温高压的环境中水合物在管线中生成后会出现聚集、沉积等情况,严重时会形成堵塞,威胁生产安全。基于自主搭建的高压流动环路进行试验,探究高含水条件下水合物成核、快速生成和堵塞阶段的特征,在不同初始流速和降温速率条件下分析宏观诱导时间、水合物生成量和堵塞时间的变化规律,建立了流动系统完全堵塞时水合物浓度的预测模型。结果表明,当初始流速在0.46~1.12 m/s范围内,宏观诱导时间和水合物堵塞浓度均随初始流速的升高先增大后减小,而随降温速率的增大而减小;水合物堵塞时间与初始流速呈正相关,而与降温速率呈负相关;在水合物成核和生成阶段,由传质主导转换为传热主导的特征流速为0.86±0.14 m/s;建立的水合物浓度预测模型的误差小于±15%。

关键词：水合物高含水体系流动环路试验水合物生成水合物堵塞浓度预测模型