管道结垢因素机理分析及计算

油气管道投产后,管道内存在气、液、固三相输送介质,且介质流动状态复杂。介质中一般含有大量的气体和盐离子,由于管道内温度、压力、流速、p H值等因素不断变化,极易造成油气管道结垢。垢的出现容易导致管道垢下腐蚀、细菌腐蚀等,有必要对管道结垢的原因和机理进行分析。基于分析结果,结合某管道水样的实验测试数据,通过饱和指数法、稳定指数法等数学方法计算,进一步对油气管道结垢趋势进行预测,有助于管道除垢工作的开展。     

长输油气管道内腐蚀研究进展

针对长输油气管道的内腐蚀问题,总结了国内外油气管道内腐蚀研究现状、内腐蚀主要机理,并从输送介质、管材成分、输送工艺等方面对管道内腐蚀影响因素进行了分析。同时,结合国内外调研情况,介绍了长输油气管道内腐蚀控制标准和主要的防控技术,并对内腐蚀监测和直接评价技术进行了研究。在此基础上,介绍了开展管道内腐蚀研究的重要性及研究方向,为油气管道完整性研究和内腐蚀研究提供参考。     

油气管道牵引机器人设计与仿真

利用牵引机器人牵引维检修装备对新建无流体管道、停输管道、非常规流体管道、分支管道、逆流体流向管道等传统依靠介质推动的机器人无法完成管道作业的特殊工况进行检测。文中设计了一种适应上述特殊工况的蠕动式电磁驱动管道牵引机器人,并利用ADAMS虚拟样机软件对机器人进行了样机仿真分析。研究结果表明:设计的油气管道牵引机器人能够在管道实现牵引作业并适应特殊工况且具有一定避障功能,为油气管道特殊工况下的维检修提供了一种解决方案。     

油气长输管道壁厚计算及选用

在油气长输管道设计中,管道的壁厚设计计算和选取直接影响到管道输送安全和工程投资.针对油气长输管道壁厚计算因输送介质不同、输送温度不同、输送压力不同及处于不同地段而产生的差异,归纳总结出油气长输管道普通线路段、穿跨越段和站场部分管道壁厚计算方法,也总结出了在管道壁厚的选取中需要注意的问题及应用的规范.     

基于非线性渗流模型的管道型岩溶隧道突水机理研究北大核心CSCD

管道型岩溶突水是一个复杂的多场耦合的非线性渗流问题,致灾具有突发性。为揭示管道型岩溶突水灾害的发生机理,文章基于多物理场耦合作用机理,开展了不同溶腔水压、岩溶管道内不同填充介质、不同岩溶管道宽度及岩溶管道长度条件下的多场耦合分析。得到以下结论:(1)管道型岩溶破坏模式下发生的突水灾害,根据填充介质透水性能的异同而表现不同;(2)流体从富水溶腔中流出时流速较小,流经岩溶管道后流速逐渐增加,进入隧道后达到最大值;(3)影响突水过程的因素主要有:富水溶腔水压、岩溶管道或断层裂隙带内填充介质的种类、岩溶管道的宽度、隧道与水源的距离,其中,岩溶管道宽度及岩溶管道内填充介质类型对突水影响大于其他因素。     

SXL—1型油气水三相流量计量仪的研究

主要介绍了油气水三相流量计量仪的硬件组成、测量方法，软件结构和各传感器的特点。     

埋地长输管道腐蚀因素分析与防护对策

文中在调研中石化塘燕复线Φ711段管道的基础上,从外腐蚀、内腐蚀两个方面分析了该管道存在的腐蚀因素,证实了电化学、土壤、散杂电流、水、介质等因素的腐蚀作用,并根据实际需要,提出内外腐蚀两方面的防护对策和预防措施,为管道完整性管理提供参考。     

GIS测绘系统在油气管道安全运行中的应用

油气管道是连接油田、炼厂上下游的重要部分,油气的安全输送是保证油气产量的关键。油气管道运行时的内外部因素给管道安全带来隐患,在油气管道安全运行中引入GIS测绘系统,采集油气管道安全管理相关数据,并对数据进行分析和处理,为管道安全运行提供了决策依据,有效地消除了管道运行安全隐患。     

长输油气管道外腐蚀缺陷修复技术对比研究

金属管道材料与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物,造成管道金属体受损,甚者可能造成管道穿孔,使油气发生泄漏,影响正常输油气生产,造成环境污染等事故。文中介绍了长输油气管线外腐蚀类型,对外腐蚀缺陷的定义及现行的输油气管道外腐蚀缺陷修复的主要技术做了说明,对各种修复技术的优缺点做了比较,以表格的形式对不同的外腐蚀缺陷类型的修复方法做了汇总,并通过实例说明了部分方法在管线外腐蚀缺陷修复中的应用。     

基于应变的检测与工程适用性评价技术

介绍了国外用于管道应变检测的惯性测绘单元,提出了国内油气管道开展应变检测的必要性.总结了基于应变的工程临界性评估方法的研究现状,提出了国内研究机构开展基于应变的工程适用性评价技术研究的重要性.在此基础上,结合国内管道的实际情况,提出了可行的油气管道应变检测与评价技术研究的思路和方法,可以为油气管道完整性管理和评价技术的...     

含水合物相变多相内流深水立管管内流动特征分析

在深海立管中,开采的天然气水合物受到环境因素和自身性质的影响,进行水合物的生成和分解等反应,使得管内流变成复杂的多相非平衡流,影响开采立管的安全性,容易引发安全事故.基于分子热力学,建立了天然气水合物在受温度压力变化影响下的生成分解相平衡模型,并在相平衡模型基础上考虑气液固三相的性质变化,得到由气液固各相连续方程、能量...     

天然气大流量计量方法研究

国内在能源和资源的开发利用及国际合作中,对于大口径、大流量流量计标准装置的需求十分突出.计量交接逐步发展为集中式、大口径、高气量的贸易交接方式,大流量天然气的计量方式也已由单一的孔板流量计发展到孔板、涡轮、超声流量计共用的格局.综合分析现有的天然气大流量计量方式,对比研究孔板、涡轮以及超声流量计的优缺点,得出流量计在大...     

旁通阀开度对清管器泄流流场影响研究

为了分析旁通阀不同开度对清管器泄流流场的影响,以可控速清管器为例,建立了清管器的流体区域泄流流场模型,利用ANSYS Fluent软件对清管器进行网格划分及流场特性的仿真分析,获得不同开度下清管器流场压力云图,并以清管器旁通阀开度作为优化对象,对上下游压差的数值模拟结果建立了Fluent拟合曲线图.分析结果表明,旁通阀...     

气液混输管线间歇流动压降研究

间歇流动是水平混输管线的主要流动形式,压降是两相流动中的关键参数之一,对间歇流动压降进行了详细的实验研究和理论研究.实验工作是利用水-空气和油-空气作为介质在长约30 m、内径分别为50 mm和25 mm的管线上完成的.实验发现液相黏度越大,两相流动压降越大.气相表观速度或液相表观速度的增加都会使压降增大,但增加液相表...     

多泵并联管道中调节阀控制流量平衡系统的应用

通过调节阀控制多泵并联管道中各泵输出流量平衡是一种简便易行的流量平衡调节方式。文中对多泵并联管道中调节阀控制流量平衡的工作原理以及控制系统的组成等进行介绍,并结合陕西神渭输煤管道工程中实际应用情况,对调节阀的性能曲线进行校核标定,同时,在多泵并联条件下对调节阀控制流量平衡系统的设备配置和控制效果进行了介绍,最终建立了一套完善的流量平衡控制系统。     

影响科氏流量计测量精度的原因及处理措施

随着油气管道业快速发展,油品交易日益增多,流量计的重要性日益突出。科氏流量计可以直接显示质量流量、密度以及温度,有着广阔的应用前景。文中从介绍科氏流量计组成、工作原理入手,以提高质量流量计的测量准确度为目的,结合实际工作,通过分析零点不稳定度、油品含气等对流量计测量精度的影响,提出了安装、调零、选取合适的流量范围、后期维护等方面的处理方法,提高了质量流量计的准确度。     

Microscopic driving theory with oscillatory congested states: Model and empirical verification

The essential distinction between the Fundamental Diagram Approach (FDA) and Kerner’s three-phase theory (KTPT) is the existence of a unique gap–speed (or flow–density) relationship in the former class. In order to verify this relationship, empirical data are analyzed with the following findings: (1) linear relationship between the actual space gap and speed can be identified when the speed difference between vehicles approximates zero; (2) vehicles accelerate or decelerate around the desired space gap most of the time. To explain these phenomena, we propose that, in congested traffic flow, the space gap between two vehicles will oscillate around the desired space gap in the deterministic limit. This assumption is formulated in terms of a cellular automaton. In contrast to FDA and KTPT, the new model does not have any congested steady-state solution. Simulations under periodic and open boundary conditions reproduce the empirical findings of KTPT. Calibrating and validating the model to detector data produces results that are better than that of previous studies.     

BINGHAM流体环空管流流动及传热规律研究

结合BINGHAM流体的本构方程、管流运动方程及能量方程 ,推导了BINGHAM流体环空管流速度分布及温度分布。由于BINGHAM流体具有屈服值 ,环空管流流动中会形成流核。流核的宽度与屈服应力成正比 ,与广义压力梯度呈反比。流核中心线偏离环空中心线 ,且偏向环空内侧。环空内外径之比越小 ,相对偏离越远。在其他条件不变的情况下 ,当屈服应力增大时 ,速度分布剖面变得愈扁平。当其他条件不变时 ,流核速度随环空内外径之比减小而增大。流核内温度变化比环空内外侧明显小 ,随屈服应力的增大 ,温度分布剖面愈扁平。     

Three-phase traffic theory and two-phase models with a fundamental diagram in the light of empirical stylized facts

Despite the availability of large empirical data sets and the long history of traffic modeling, the theory of traffic congestion on freeways is still highly controversial. In this contribution, we compare Kerner’s three-phase traffic theory with the phase diagram approach for traffic models with a fundamental diagram. We discuss the inconsistent use of the term “traffic phase” and show that patterns demanded by three-phase traffic theory can be reproduced with simple two-phase models, if the model parameters are suitably specified and factors characteristic for real traffic flows are considered, such as effects of noise or heterogeneity or the actual freeway design (e.g. combinations of off- and on-ramps). Conversely, we demonstrate that models created to reproduce three-phase traffic theory create similar spatiotemporal traffic states and associated phase diagrams, no matter whether the parameters imply a fundamental diagram in equilibrium or non-unique flow-density relationships. In conclusion, there are different ways of reproducing the empirical stylized facts of spatiotemporal congestion patterns summarized in this contribution, and it appears possible to overcome the controversy by a more precise definition of the scientific terms and a more careful comparison of models and data, considering effects of the measurement process and the right level of detail in the traffic model used.     

屈服假塑性流体管流流动及传热规律研究

结合屈服假塑性流体的本构方程、管流力平衡关系式以及非牛顿流体的能量方程，得出了屈服假塑性流体管流速度分布及温度分布。研究结果表明：由于屈服应力的作用，管中心存在柱塞流动，柱塞的半径与屈服应力成正比，与压力梯度成反比；管流流量随屈服应力的增大而减小；柱塞内温度一致，从柱塞边界到管壁，温度逐渐减小，而且越靠近管壁，温降梯度越大。