弯头冲蚀规律的数值模拟

弯头在天然气工业中使用很普遍,弯头受到的冲蚀也较严重。根据流体流动的基本规律,基于计算流体力学软件(FLUENT),分析了含固体颗粒气流对直角弯管的冲蚀规律,计算结果表明:直角弯管的冲蚀速率与流速、颗粒直径、固体颗粒质量流量有关,流速与冲蚀速率呈指数增长关系,随着颗粒直径、固体颗粒质量流量的增加,冲蚀速率增大。因此,建议对弯头进行优化设计,同时对固体颗粒进行分离,以减小弯头的冲蚀速率。     

液态CO_2输送管道弯管处冲刷腐蚀数值模拟

由于沿程阻力和外界环境的变化,液态CO_2管道内的CO_2会发生相态转变,含有杂质水的液态CO_2夹带的气态CO_2会对管道弯管处产生冲刷腐蚀。为了描述管道内部的冲刷腐蚀规律,利用ANSYS CFX软件对90°弯管的冲蚀现象进行数值模拟。模拟结果表明:冲蚀速率在弯管段60°~80°之间取得最大值;入口处流体速度由4 m/s增加到12 m/s,管壁的冲蚀速率由3.92×10-6kg/(m2·s)增加到3.47×10-5kg/(m2·s);随着弯管曲率半径增加,最大冲蚀速率产生位置发生前移。研究结果可为长距离液态CO_2管道铺设提供参考。     

管道堆焊及SHS内衬陶瓷的制备及性能测试

文中提出了用先堆焊镍基合金后自蔓延(SHS)内衬陶瓷,最后将两管道的堆焊端进行焊接的方法来提高石油天然气管道的抗腐蚀、冲蚀能力;并在制好的堆焊/自蔓延管道上截取试样,进行了X射线衍射试验、硬度试验和冲蚀磨损试验,为更耐久的石油天然气管道的制作提供了工艺方法,也为管道性能分析提供了试验数据。     

弯径比对固液两相流竖直90°弯管流场及压力影响分析

为研究竖直90°弯管在水力输送固料过程中的两相流动及压力特征，采用计算流体力学(CFD)方法分析不同弯径比的固液两相流竖直90°弯管内流场和固相颗粒分布规律以及对弯管段和直管段的压力影响规律。结果表明：不同弯径比影响弯管内固相颗粒分布状态是不同的，弯径比的增大会加强颗粒移至管道中心的效果，弯管内的二次流现象的明显程度也受弯径比的影响；管道内压力最大的区域分布在弯管段上侧，弯径比越大弯管段上侧压力越小，弯管段内部压力分布越平缓，且不同弯径比对管道上下游直管段的压力也有影响，其中对下游竖直直管段压力影响最大，直管段所受压力变化随弯径比的增大，其梯度变化也在降低。     

探讨管道壁厚准确测量方法

分析管道壁减薄的原因，详细介绍了准确测量管道壁厚的方法，并且指出了管道壁厚测量时应注意的问题。     

内压对管道系统柔性分析的影响

针对在进行管道应力分析时忽略内压对管道系统柔性的影响,文中对承受内压的管道的轴向伸长进行了推导分析,并结合ASME B31规范说明内压对弯管柔性系数和应力增大系数的影响。结果表明:内压对管道轴向伸长的影响较大,对于壁厚一致的弯管,内压使弯管趋于张开;随着管径的增大和采用高强度钢,内压对弯管柔性系数和应力增大系数的影响增强。对于温度变化范围小的大直径、高强度管道(如长输管道),应考虑内压的影响。对于是否考虑内压对弯管柔性系数和应力增大系数的折减作用,应结合具体的操作工况确定。     

广西某一级公路水泥混凝土路面抗滑耐久性衰减规律研究

为研究水泥混凝土路面抗滑耐久性衰减规律,文章以广西某一级公路芯样为研究对象,设计并开展循环磨损试验,对比总结磨损过程中路面表面的宏观形貌差异,及其磨损量、构造深度、摆值的变化特征。结果表明：混凝土表面磨损过程可分为净浆磨损、砂浆磨损及集料磨损磨光三个阶段;受混凝土表层与其内部强度差异影响,随磨损次数及磨损深度增加,磨损速率减小;混凝土表面磨损过程中摆值呈先降低后平稳的趋势,与其内部裸露的砂颗粒丰富了表面构造有关;与表面摆值相比,磨损作用对混凝土表面构造深度的影响更大。     

方形弯管内部流动与阻力系数的数值计算

弯管是化工流程系统中的重要管件,其水力损失对整个管道设计有重要影响。用FLUENT软件对弯管不同截面上速度的计算值与实验值进行对比,对弯管内部主流速度分布进行对比对不同雷诺数条件阻力系数进行计算,结果表明数值计算结果与实验值有一定的一致性。弯头进口管道的长度对流动形态有重要影响,沿程阻力系数和局部阻力系数都与雷诺数有关,并随着雷诺数的减小而增加。     

管道弯头爆裂失效分析

对粗混胺工艺管道弯头爆裂处,通过宏观检查弯头裂口外观、测厚检查弯头减薄、化学分析弯头化学成分变化等情况,分析了弯头爆裂失效的原因。结果表明:介质对管壁长时间腐蚀及介质流动对弯头冲刷造成管壁减薄是粗混胺工艺管道失效的原因。文中的分析给工艺管道的设计和管理提供了可靠的依据,避免同类事故的再次发生,确保化工生产安全经济运行。     

孔洞型腐蚀损伤管道剩余强度评价

对孔洞型损伤缺陷管道进行了受力分析,研究了腐蚀损伤沿管道壁厚分布规律,建立了孔洞型腐蚀损伤管道剩余强度评价模型,并对孔洞型腐蚀损伤缺陷进行剩余强度评价。结果表明:腐蚀深度一定时,极限压力随腐蚀损伤层长度增大而减小;腐蚀区长度一定时,极限压力随腐蚀损伤最大深度增大而减小。     

管道流量与弯管压差的关系及流量系数的实验研究

用实验的方法研究了管道流量与弯管压差的关系，得出流经弯管的流量与弯管的压差△p的表达式√-2△p/ρ有良好的线性关系。提出了弯管流量系数的确定方法并得出弯管流量系数稳定的关键是弯管结构参数，弯管结构参数在适当范围内，管内流速大幅度变化时，弯管的流量系数变化不大近似的一常数，且与弯管直径，介质无关。弯管作为管道流量的检测元件对直管段无严格的要求，在不同的直管段条件下，流量Q与压差△p的关系表达式√-2△p/ρ的线性关系有极好的一致性。     

管道腐蚀速率机理及预测方法

为控制管道腐蚀,减小管道腐蚀速率,对腐蚀机理开展研究,以进一步预测管道腐蚀速率与趋势。通过分析管道腐蚀的各种因素及其相互作用,结合现场管道运行工况、输送介质组分分析及管道腐蚀产物测试结果,确定管道腐蚀主要为CO2腐蚀,从而合理选择腐蚀预测模型。通过对CO_2腐蚀预测模型与计算公式的分析,利用软件建立管道腐蚀预测模型,找到管道腐蚀速率范围与位置,进而确定腐蚀控制手段。     

长输管道锚固墩的设置

当管道的操作温度与安装温度存在差异时,在管道出入土端、热煨弯管以及管径改变处,会产生轴向力而推挤设备、阀门、弯头等造成破坏,有必要对埋地管道的应变力和锚固墩的推力进行计算,确定锚固墩的尺寸和位置。文中结合实例,对埋地管道进行受力分析,计算埋地管道过渡段长度,确定锚固墩的推力及位置,并提出减小锚固墩尺寸的措施。     

CCI减压阀在成品油管道输油站使用中存在问题分析

CCI减压阀在中石化华南管网茂昆线输油站工作过程中存在的主要问题有两个：部分减压阀阀笼易堵塞;部分减压阀过早出现阀内件被严重冲蚀和汽蚀损坏的现象。结合管道实际运行工况,分析故障发生原因,并提出了一些防范措施．     

天然气弯管屈曲变形模拟研究

文中以实际工程中Φ406.4×7.9 mm无缝钢制弯管发生屈曲为例,采用有限元方法对该弯管的屈曲失稳形式进行研究,分析不同载荷下弯管的变形行为,研究得到导致弯管发生屈曲变形的主要机理:案例弯管屈曲变形是外部载荷挤压地下软基而引起管道局部偏移,偏移过程中弯管局部变形集中,最终弯管屈曲发生.     

在役天然气管道的可靠性分析

含缺陷天然气管道的可靠性分析是石油化工行业的一个重要课题。结合可靠性分析的定义,介绍了结构可靠性的基本原理,讨论了腐蚀减薄设备的可靠性模型和可靠度的计算方法。基于可靠性理论,综合考虑了缺陷深度、管道壁厚、管道直径、屈服强度、操作压力等的随机性,确定了天然气管道的可靠度与腐蚀深度的关系。根据一次二阶矩法,建立了腐蚀减薄管道的可靠性模型。根据在役天然气管道的定期检验结果,结合设备可靠性的概念,对于在役天然气管道的减薄的危险部位进行可靠度计算,得出其减薄后的失效可能性。这对该天然气管道的风险评价和延长其检验周期有重要的意义。     

含蜡原油管道清管周期的确定及影响因素分析

原油通过管道输送具有能耗少、输量大、运费少的特点。含蜡原油在管道输送过程中,蜡沉积会使管道流通面积减小导致摩阻增大,但由于蜡层的保温作用,热损失会减小。以总运行费用为目标函数,建立清管周期与总运行费用之间的清管周期模型。用此模型通过C语言编程确定最佳清管周期,绘制曲线图分析埋地管道地温、日输量、燃料油价格对总运行费用随清管后时间的变化规律。     

西气东输中卫黄河隧道设计与施工

西气东输中卫黄河隧道是国家能源战略西北通道的咽喉工程,是西气东输备用通道和西气东输二线管道的主要通道,隧道内管道最大输气能力为470亿m3/年。文章介绍了西气东输中卫黄河隧道的工程地质、水文地质概况,以及设计原则和施工方法,总结出了油气管道水下隧道工程的设计和施工特点。     

内压载荷下X80管道裂纹应力分布规律研究

为了研究内压作用下管道裂纹应力场分布规律,以含有表面裂纹的X80管道为研究对象,对不同形状、不同方向、不同内压、不同尺寸的含裂纹管道进行仿真分析和实验验证。结果表明:裂纹尖端处应力远大于裂纹中心应力。裂纹形状对应力影响作用较小,随着裂纹方向与管道轴向夹角增大,裂纹尖端应力先增大后减小,随着管道内压、裂纹深度、裂纹长度的增大,裂纹尖端处应力随之线性增大。其中,裂纹长度对裂纹尖端应力的影响小于管道内压和裂纹深度。     

在役输气管线的完整性评价方法

引入国外发展较好的完整性评价技术,从影响在役输气管线完整性的各种因素着手,对在役输气管线的完整性评价从安全性、可靠性和风险性3个方面进行分析。管道完整性评价是将3种评价方法有机结合起来,深入研究将大大减少管道事故的发生,并减轻事故造成的后果,从而为在役输气管线的完整性管理提供可靠的依据。