加氢进料泵管线的应力分析

在加氢过程中,需要使用高温高压加氢进料泵,泵的进出口管嘴受力和力矩需要符合API610相关规定,因此进料泵管道的配管设计很重要。利用CAESARⅡ对汽油加氢装置中的加氢进料泵进出口管线进行一次应力、二次应力分析与管嘴受力分析,得出结论:通过改变管系的走向,适当地设置限位或者固定支架,可以在保证管系柔性的前提下,减小管系位移对泵管嘴受力的影响,从而设计出合理的加氢进料泵进出口管道方案。     

输油站场清管系统应力分析

清管是输油管道重要的常规作业之一,是保证管线长期按照设计输量运行的重要保障。目前,对输油站场的清管系统在运行工况下的应力分析较少,特别是没有考虑由于清管器本身对管道所造成的冲击对管道应力分布的影响,所以有必要对输油站场清管工况下的管道进行应力分析。文中采用CAESAR Ⅱ软件对某输油站清管工况下管道系统进行应力分析,建立了清管器受力模型,通过编制VB程序计算了清管器的冲击产生的集中应力大小,并以假设清管器产生的冲击力最大的情况下得出整个管道的一、二次应力分布,找出了一、二次应力分布的关键点,并进行了校核,满足管道的强度要求,所用方法有利于更好地保证清管作业安全。     

加氢精制反应器出口管道的优化设计

为了在某加氢精制装置改造项目中,对其要更换的反应器(利旧设备管口方位不可调)进行布置,提高其安全性,应用CAESAR Ⅱ软件,对其进行建模和分析,调整反应器出口管道的安装形式,对比应力、管嘴受力等分析报告,得出结论:在满足工艺要求的前提下,为了减少管道压力降并节约管道材料,反应器出口管道应尽量短,减少拐弯,并应避免出现袋形,通过对比应力计算报告,当结果相差不大时,应优先选择安装方式简单、压力降小、节省材料的安装方式。     

延迟焦化挥发线的一种新方案

为解决延迟焦化装置大型化带来的挥发线布置难题,提出了延迟焦化挥发线的一种新的布置方案。该方案在挥发线立管下部设置水平π形弯来吸收垂直方向的热膨胀,解决了焦炭塔高度增加带来的挥发线二次应力过高和焦炭塔管嘴受力过大的问题。新方案与另一种在挥发线立管中部设置垂直π形弯的常用方案做比较,通过管道应力分析通用程序Caesar II计算结果证实,新的管道布置方案在管道二次应力水平、焦炭塔管嘴受力和管系稳定性方面明显优于另一种常用方案。     

基于Fluent的空冷器管道系统流体均配研究

为了研究空冷器管道系统的流体均配问题,引入多孔介质模型,应用Fluent对空冷器的管道系统进行了数值模拟研究。结果表明:空冷器的压降越大,管道系统的流体分配越均匀;分流集合管与汇流集合管中的压力分布在一定程度上决定了管道系统的流体分配;分流集合管与汇流集合管中流体的流动方向相反有利于管道系统的流体均配,当二者的流体流动方向相同时,沿流动方向各支管流量依次增加。管道系统结构优化后,流体分配更均。     

机动管线水底裸管铺设稳管方式分析比较

机动管线由一根根的管子用连接器或自身阴阳头连接而成,与固定管线相比,在结构形式、铺设方法、使用周期等方面有许多不同,其稳管方式具有独特性。对机动管线水底裸管铺设的稳管方式进行分析,建立管线集中压载稳管和均布压载稳管的数学模型,通过力学计算对两种压载方式进行比较,确定管线稳定的最优方式。提出应用均布压载方式的稳管方法并进行对比,探讨更适于机动管线的水底铺设形式。     

输气管道站场应力分析

为确保管道在安装、试压、运行条件下安全,管道项目均应进行应力分析,以满足管道设计强度和柔性要求。文中以某输气管道工程输气站场为例,通过边界条件的简化处理并考虑埋地段与土壤的真实效应,在CAESARⅡ中建立了输气管道站场应力分析模型进行应力校核、清管工况应力分析。在安装工况、试压工况、运行工况以及清管工况条件下,站场应力模型满足应力校核需求,分析方法和结果也可以做为类似分析的参考。     

管口位移对断管设备的影响与对策

管线发生严重事故时,需要进行断管换管抢修。埋地管线长时间受多重载荷影响而产生应力,致使管道在断开时发生管口位移,这种位移会对断管设备产生较严重的影响,具体表现为断管刀具的卡阻、受损或断裂,严重影响抢修进度与管线的正常生产恢复。文中分析了管线抢修中管口位移产生的原因,介绍了常用的断管设备及其配套刀具,重点分析了管线抢修中管口位移对断管设备的影响,并就有效消除该影响提出了相应的对策。     

加氢装置反应器安全阀管线的应力分析

加氢装置反应器工作温度较高,为保证其顶部安全阀管道在设计条件下具有足够的柔性,并防止管道因热胀冷缩、端点附加位移、管道支承设置不当等原因引起管道应力过大或管道破坏等现象,利用CAESARⅡ对加氢装置中的反应器顶安全阀管线进行应力分析。得出结论:改变管子的走向,增加π型弯,可以增加安全阀管线的柔性,减少热位移对管系影响,从而设计出合理的安全阀配管方案。     

基于Abaqus的蒸汽管道应力分析

文中针对某装置高温高压蒸汽管道中出现的应力问题,应用结构有限元分析方法对复杂工况下的蒸汽管道进行应力分析与计算,结果发现其最大应力值超标。通过分析比对,提出增加支吊架的改进方法,从而降低蒸汽管道所承受的应力,有效防止管道出现过应力失效。     

制氢转化炉下猪尾管断裂失效分析及解决方案

利用有限元软件ANSYS模拟分析制氢炉上、下猪尾管在操作工况下由内压和高温分别引起的变形及其应力分布,确定下猪尾管危险截面,找到导致其断裂的主要因素,并以此为依据对制氢炉炉尾管进行改进,让上猪尾管承担一定的应力.最后,对改进后的制氢炉结构进行设计强度校核,以确保制氢炉长周期安全运行.     

应用CAESARⅡ软件优化减压转油线的配管设计

针对常减压蒸馏装置配管设计实例中的2种减压转油线布置方案,利用管道应力分析软件CAESARⅡ,进行了2种转;占线布置方案的管系应力分析。对比两种布置方案的管道应力和加热炉管嘴受力情况,分析两种布置方案增加管系柔性的难度,选出其中柔性较好的配管方案,从而获得了较优的减压转油线的配管设计方案。     

海底管道补口用四喷头除锈系统研制

海底管道补口施工第一道工序为表面除锈,国内成熟的补口喷砂除锈装置多采用双喷头系统。海底管线多在大型铺管船上安装,施工效率高,对于大口径管线,双头除锈装置制约管线铺设效率;研制的24英寸四喷头自动除锈设备,通过设计的多喷头镰刀式安装结构、L型连接的摆动电机实现四喷头同时动作,经过调试和效率评定,实现3min内完成除锈目标,保障了施工质量。     

超大直径盾构穿越高危管线安全度判定方法及实测研究

文章推导了一种埋地管线安全程度判定方法的计算公式,分析了适用于超大直径盾构隧道穿越管线过程中的安全判定方法,并建立了管线应力状态与管线位置处的地表变形之间的联系。通过实测地表沉降数据,拟合管线挠曲线方程,再通过对挠曲线求微分得出管线曲率,进而求得管线的应力状态。并通过管线的实际应力状态与容许应力相比较,建立管线安全度评价指标。该安全度指标可以用于指导盾构隧道穿越管线施工中的参数控制。以上海某超大直径越江盾构隧道950~1 040环穿越高危管线的实测数据为依据,计算了盾构穿越管线过程中的管线安全度。研究表明,盾构穿越管线会造成隧道上方管线安全度的降低,受影响管线安全系数一般在5~15左右,但通过对盾构施工参数的控制,可以确保高危管线安全。     

天然气站场管道应力分析

文中以西气东输二线库米什压气站为例,运用CAESARⅡ有限元分析软件对压气站管道进行静态分析及动态分析。其中,静态分析校核了管道模型在持续工况及膨胀工况下的节点应力,并计算出压缩机进出口管道在操作工况下的位移和约束力。由校核结果可知,管道系统应力均在许用范围内,最大应力节点为压缩机出口管线的放空阀处。动态分析求解了管道的前5阶固有频率,并针对固有频率较低的位置,提出了相应的措施,最终将管道的固有频率提高到11.277 Hz,使管道的振动控制在合理范围内。     

基于涡流管的能量分离模拟研究

文中基于能量基本方程分析引起能量分离的原因,利用FLUENT软件选用标准k-ε模型进行数值模拟,研究涡流管入口温度、压力以及冷气流率对其性能的影响规律。结果表明:在一定范围内,入口压力越大,涡流管能量分离效应越好;入口温度对涡流管能量分离效应的影响很小;冷气流率在0.16%时涡流管的制冷效果最好,冷气流率在0.75%时涡流管制热效果最好。     

渤海核电平台高温热水管输方案研究

采用海底管道外输,高温高压下屈曲变形是关键问题,会造成管线无法正常运行,甚至破坏。通过调研国外高温管道案例,从设计和安装方面,提出了有针对性的方法。结合渤海某稠油油田稠油热采,提出了高温热水输送单层管、双层管和高架方案,从温度、成本、环境影响等方面进行了比选,给出了各方案的适用性建议。     

特殊工况下海底管道膨胀弯安装设计方法研究

连接油田组块的海底管道纵横交汇,分布复杂,按照常规膨胀弯设计无法满足施工要求,需要根据实际工况进行调整。文中通过实际工程案例,介绍了路由限制空间膨胀弯设计、交叉点跨越膨胀弯设计、旋转立管角度膨胀弯设计、额头立体膨胀弯设计、三通膨胀弯设计来解决特殊工况下膨胀弯安装设计中的问题,为解决膨胀弯安装设计问题提供借鉴。     

海底混输管道内部状态完整性分析

为保证某混输海管的安全运营,通过建立混输海管多相流动模型和腐蚀模型,分析海管典型运行工况参数与设计取值,得出管道多相流动参数分布规律、腐蚀速率主要影响因素和总腐蚀情况。结果表明：海管入口立管底部压力最高;管内沿线温度总体逐渐降低,具有轻微波动;平管上坡段和入口立管段持液率较高;液体流速对该管道腐蚀速率的影响最显著;入口立管段底部腐蚀速率最大,且均大于设计取值;腐蚀速率设计取值偏小。     

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。