直埋供热管道热位移理论计算和实际测试

《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81-98认为,当供热管道温度变化时,在一端为活动段的情况下会产生过渡段,如管线足够长,还会产生锚固段。为了了解大口径热力管道的实际过渡段长度和热位移,对石家庄某工程DN1400直埋供热管道进行了实际测试,发现理论计算中的锚固段并不存在。通过对实际测量数据的分析,论述了产生这种情况的原因。     

埋地输油管道在线大修安全开挖距离分析

对于埋地管道,大修时保证安全开挖是非常重要的。综合考虑管道挖开修复段的长度、沿管线分布的土壤特性、输送油品的物性、管道压力以及重埋后受力情况等相关因素,建立了管道挖开情况下的力学模型。根据模型的特点,计算出开挖时管道的最大综合应力,从而确定管道开挖的安全长度。     

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。     

埋地输油管道开挖修复施工方案分析

建立了埋地输油管道开挖修复时开挖，直接重埋和支平后重埋工况下的力学模型，其中，输油站，增压站，阀室和固定墩处的管道认为是完全嵌固，土壤对管道的作用力有挤压力和摩擦力两种，土壤对管道的挤压力简化为弹性支撑。分析了三种工况下管道无支具和有支具情况下的应力和下沉，通过对比分析得出，埋地管道开挖修复时，支具处，挖开和起末点和下沉最大处易破坏；直接重埋为最危险工况，而支平后管埋为最安全工况；为增加一次挖开长度，尽量使用支撑，这样也可以减小管道下沉挠度。     

穿越活动断层埋地管道的应变分析

文中系统回顾了穿越活动断层埋地管道研究的历程,并分析比较了各种方法的特点、适用范围与不足,通过采用Newmark-Hall法和Kennedy法对管道应变进行了计算,并分析了不同参数对管道应变的影响程度,考虑埋地管道安全性以及建设的经济性,建议埋地管道敷设时以50°～80°穿越断层、管道埋深控制在1 m以内,最后针对当前的研究现状,提出对今后穿越活动断层埋地管道研究的建议和看法。     

埋地热油管道考虑管壁结蜡时工艺计算的理论分析

以往埋地热油管道的热力与水力计算大多采用平均温度法，把一些与油流温度相关的物性参数视为定值，并且忽略了管壁结蜡的影响，与实际埋地热油管道的运行规律有一定的误差。为提高计算精度，考虑了温度对油流物性参数的影响，分析了管壁结蜡对管道温降和水力摩阻的影响，并提出了求解结蜡厚度的数值方法。     

疏水装置放水管温度场的数值模拟

水蒸汽管道中的冷凝水由疏水装置排出。为研究极寒地区疏水装置放水管冬季结冰的问题,采用计算流体力学软件Fluent建立了放水管死管段热损失的物理模型,并对管道内部温度场进行模拟分析。模拟结果很好地显示了管道内的温度场,并得到了管道轴线上的温度分布,结果表明:死管段长度对管道内温度场有重要影响。将死管段长度控制在0.2 m以内,可有效避免放水管冷凝水结冰的问题。     

高温双层海底管道轴向力计算方法

海底管道的轴向力分析是海底管道设计研究工作的一项重要内容。基于剪滞理论,提出了一套高温状态下双层海底管道轴向力计算的新方法。此方法可以很好地得出双层海底管道的轴向力分布状态以及内管和外管的最大轴向力。分析得到:内管的轴向力呈均匀分布;外管中间的固定段部分所受的轴向力呈均匀分布,其他部分轴向力呈线性增加,在管道的两端,轴向力达到最大值。     

高凝成品油管道石蜡沉积模型研究

长输成品油管道一级采用埋地等温输送工艺，当输送温度低于油品的析蜡点时，管壁处就会出现石蜡沉积现象。特别是输送高凝点油品时，石蜡的沉积会对管道的运行和管理带来更为不利的影响。依据对成品油管道的输送特点以及高凝点油品石蜡沉积规律的分析，提出了按不同温度区间分段建立石蜡沉积模型的方法，介绍了温降段管壁结蜡厚度分布函数的应用表达式，并对管线常温段的管壁结蜡规律进行了理论推导。为定量分析和模拟高凝成品油管道的石蜡沉积规律提供了一种切实可行的理论方法。     

基于Fluent的不同地貌埋地管道温度场数值模拟

为了研究不同土质对管道周边温度场的影响情况,运用GAMBIT建立了不同土质埋地管道温度场变化的二维模型。利用有限元法对埋地管道温度场进行了模拟,考虑了不同土质及地表温度对温度场的影响,给出了稳态与非稳态下的土壤温度场分布。结果表明:黄土层较其他土层更不易聚集液态水,非稳态耦合温度场更接近于实际情况。     

改变热油管道埋深对土壤温度场的影响

由于长输管道沿线地质、水文、地形等条件的差异,管道埋深在管道沿线不同的地方往往不同。在热油管道的正常运行过程中,管道埋深对管道的热力特性及管道周围的温度场有重要影响。分析了不同气候、不同埋深条件下热油管道对温度场分布的影响,为实际工程中满足工艺条件下,通过改变管埋深度减少能源消耗提供借鉴。     

对埋地金属管道外防腐的几点认识

简要介绍了大庆油田埋地管道腐蚀和防腐材料现状,对埋地管道外腐蚀原因并针对外防腐结构外选材的不合理性,更新改造工程的“以换代修”等问题进行了分析,为提高埋地管道外防腐工程质量,建议根据管道工程实际条件,对外防腐方案进行了分的技术经济论证,并应尽快制定旧管道更换和维修标准及界限,加强长输管道外防腐的几评价等工作。     

有伴热管输油管道周围土壤温度场的数值计算

采用有限元方法，分析了有伴热管的埋地输油管道的土壤温度场。将不同距离伴热管对工艺管右端温度的影响作了对比，分别分析了距离为220mm、120mm、20mm的输油管道的土壤温度场，得出工艺管右端的温度分别为57．038℃、60℃、70℃的结论。所以，当伴热管越靠近工艺管时，对工艺管右端的温度影响越大，距离越远影响趋于平缓。并把紧密结合与距离1mm作对比，得出工艺管右端的温度分别为100℃、85．0815℃．结果表明：在伴热管施工过程中，保持伴热管和工艺管的紧密接触是十分重要的，一旦伴热管和工艺管道间存在微小间隙，伴热管的伴热效果将快速下降。     

基于有限元法分析双层海底管道断裂失效问题

针对南海某油田平台间某双层海底管道的外管发生一处断裂失效事故,根据管道实际运行工况,考虑土壤摩擦力对外管的作用,利用有限元接触分析方法进行双层海管的受力分析,结合DNV规范对管道进行强度校核。结果显示:利用有限元接触算法来分析管土相互作用时,采用刚性面来模拟土壤层是可行的;在未超过原设计压力和设计温度条件下,该海管的外管将不会发生断裂失效事故,管道满足结构强度要求;若海管产生较严重的局部腐蚀,最严重腐蚀点的缺陷凹坑深度超过壁厚的85%,将会发生断裂失效事故。     

油田埋地盗油管道地面温度场周期性变化模拟计算

建立了埋地盗油管道年周期性变化温度场的物理模型,通过简化该物理模型建立了埋地盗油管道数学模型,进行了数值模拟运算.分析比较了不同月份埋地盗油管道热影响区域地表温度场特征,其结论表明:夏天相同距离温度差异比较小,在冬天相同距离温度差异比较大.     

玻璃钢埋地管道施工技术

本文通过对埋地玻璃钢管道施工经验的总结，比较系统地介绍了一般地段埋地玻璃钢管道的具体施工技术和方法。     

双层海底管道起吊分析方法研究

在海底管道安装或维修过程中,有时需要对已铺设的管道进行起吊作业,管道起吊分析是这一作业的关键过程.针对结构较复杂的双层管,为了确定合理的双层管起吊分析方法,指导海上起吊作业,文中使用有限元分析软件SUSPEND和OFFPIPE,并采用双层管和等效单层管两种模型对管道起吊分析方法进行了研究和比较.结果表明:采用SUSPEND软件进行起吊过程分析时,等效单层管模型计算结果更准确,并与OFFPIPE软件计算结果相吻合；采用OFFPIPE软件进行管道起吊分析时,等效单层管模型和双层管模型计算结果一致,均可用于双层管起吊过程分析.     

SL -2098检漏仪在埋地管线非开挖检测中的应用

文中系统论述了埋地管道外防腐层非开挖检测的重要性和几种前沿技术,对各种技术做出了比较分析,并结合工程实例,提出了采用SL - 2098检漏仪进行埋地管道的非开挖检测的方案.实践证明,检测方案准确可行.     

关于管道钢的应力腐蚀开裂问题

管道应力腐蚀开裂是从潜伏在管道表面上的小裂纹发展起来的,引起应力腐蚀开裂必须同时具备三个条件,即拉应力、特定的腐蚀环境和敏感的管道材料。管道内表面接触Ｈ２Ｓ、ＣＯ２会形成腐蚀性介质,造成硫化物应力腐蚀开裂。埋地管线外壁在保护涂层和阴极保护失效的情况下,也会引起外壁应力腐蚀开裂。中性ｐＨ值应力腐蚀开裂４个因素条件即防腐层、土壤、温度和阴极保护电流的状况。建议要考虑管道裂纹的内检测工具的通过,加强对国     

大中型悬索管道跨越结构清管动力响应分析

大中型管桥是油气输送管道系统中的关键部位，呈现高次超静定、高柔性的结构特点，清管过程中形成的积液将在管桥处产生强烈的冲击动载荷作用，破坏管桥结构的稳定性。考虑悬索管道跨越结构恒载产生的初始内力、拉索垂度等几何非线性因素，将塔架简化为变截面梁，建立了悬索管桥清管动力分析有限元模型。按照管桥积液流动具有的移动荷栽一时间历程的特性，采用荷载步施加移动载荷。结合实例分析了不同清管工况条件下悬索管桥跨越结构的振动位移、临界积液长度以及临界清管速度，从而为安全清管作业提供指导依据。