摘要：【目的】地面输气管道易出现严重的内腐蚀问题,为保障管道服役安全,需准确预测管道内腐蚀速率。【方法】通过粗糙集(Rough Set,RS)理论筛选影响腐蚀的主控因素,将重构数据集作为输入、腐蚀速率作为输出,对核极限学习机(Kernel Based Extreme Learning Machine,KELM)模型进行训练,并利用改进的海鸥优化算法(Improved Seagull Optimization Algorithm,ISOA)对模型超参数进行优化,从而提出了一种基于RS-ISOA-KELM模型的输气管道内腐蚀速率预测方法,与其他组合模型的预测精度进行对比,并进行了长期预测效果及模型普适性分析。【结果】在Sphere、Schaffer、Rosenbrock、Rastrigin、Griewank 5个基准函数上对ISOA算法进行收敛性分析,发现其在求解精度和计算稳定性上具有较强优势;利用某气田区块的实际运行数据对该模型进行验证,结果表明温度、CO_(2)分压、H2S分压、流速、Cl-含量、含水率、缓蚀剂残余浓度是影响内腐蚀的重要因素,其中H2S分压、流速、缓蚀剂残余浓度的权重最大;使用RS-ISOA-KELM模型对腐蚀速率进行预测,其平均相对误差为1.498%、均方根误差为0.0021 mm/a、决定系数为0.9993,优于其他常见的组合模型。【结论】所建组合模型具有强泛化性能和高预测精度,通过对原数据库的扩充和更新,可以实现管道中长期腐蚀速率的预测;在腐蚀参数、数据量、训练测试比均不同的情况下,该模型仍然保持了较好的预测效果。

摘要：【目的】气体通过减压装置时产生的高频声学能量会激发输气管道管壁的高阶模态,导致管道结构出现声致振动,可能引起焊接支架、三通及管道腐蚀缺陷等不连续点处在短时间内发生疲劳失效。【方法】通过计算噪声谱,将声功率级转换为声压级,量化了声源强度的影响;构建了含腐蚀缺陷的输气管道声致振动有限元模型,并将声压施加于模型管壁,研究了无量纲腐蚀缺陷长度、宽度及深度对输气管道声致振动的影响,并与英国能源研究所(Energy Institute,EI)导则评估结果进行对比。【结果】在不同的无量纲腐蚀缺陷长度下,输气管道的应力响应呈现出驼峰状变化,即应力水平随无量纲缺陷长度的增大先增后减,但应力集中现象随无量纲缺陷长度的增大而减弱;随着无量纲缺陷宽度的增加,输气管道的分布趋于均匀;管道应力随着无量纲缺陷深度增大呈马鞍形变化,即输气管道的应力水平先降后升。【结论】腐蚀缺陷的存在显著影响输气管道的应力响应,尤其是腐蚀缺陷长度对管道应力影响最为显著,但当无量纲腐蚀缺陷深度增至0.6后,其对输气管道应力、振动模态的影响显著增大,今后应重点关注腐蚀缺陷深度对声致振动的影响。通过对含腐蚀缺陷输气管道声致振动响应的定量分析,既为解决管道强烈振动问题提供了理论支撑,也为输气管道设计、建设及运维提供了参考依据。(图10,表5,参19)

摘要：天然气输气管道是能源领域的关键基础设施,对于能源供应的可靠性和效率至关重要。本文探讨了天然气输气管道设计中的新技术和创新,包括自动化和远程监控、智能数据分析、材料和施工技术等方面的应用。文章强调了这些新技术在提高天然气输气管道的安全性、环保性和经济性方面的重要性,同时也讨论了它们面临的挑战和问题。为此文章提出了加强新技术应用的有效策略,以推动天然气输气管道设计的进一步发展。

摘要：石油输气管道建设作为关键的能源基础设施项目,其成本管理和风险管理对于确保项目的成功和可持续性至关重要。本文旨在探讨石油输气管道建设成本的风险管理和优化策略,以提供更有效的项目管理方法。提出了项目规划与设计的优化、材料采购与供应链优化、施工管理与工程进度的优化以及资源利用与环境可持续性优化的策略,以最大限度地降低项目风险并提高成本效益。

摘要：为分析土质滑坡下管土作用对横穿敷设的输气管道所带来的影响,探讨滑坡影响区内管道路由选取,本文基于光滑粒子流体动力学与有限单元耦合法(SPH-FEM),构建滑坡下管道受力分析模型,从设计角度出发,综合考虑管道敷设位置,探讨管道壁厚、埋深等因素影响,分析土体大变形下管道受力变形特征。结果表明:针对推移式滑坡,管道敷设于滑体内时,位于滑体前缘处管道所产生的应力、位移较小,而后缘处管道更易发生损坏,当提高管道壁厚时,可有效提高管道承载能力,但对于埋深的增加,管道有效屈服应变呈现先增加而后减小的趋势;管道敷设于滑体外时,位于滑坡前缘管道产生应力小于后缘处管道,且呈现出不同应力状态,均满足运行安全,同时壁厚的增加可降低管道应力。所得结论可为设计阶段滑坡区管道路由优化提供建议,具有一定的工程意义与应用价值。

摘要：Alliance输气管道概况Alliance输气管道是一条全新的长距离高压富气输送管道,起自加拿大西部不列颠哥伦比亚省(BRITISH COLUMBIA)的产气区,终至美国东北部芝加哥附近的Aux Sable处理厂,管道全长2988km(加拿大境内1559 km,美国境内1429 km).

摘要：为了对长时间服役的输气管道进行精准、快速的检测,设计了一种能够实现模块化、同步自主变径、便于搭载检测元件的内检测管道机器人。该机器人搭载CMOS图像传感器及红外反射传感器,可对管内破裂、腐蚀及错口等多种缺陷进行检测,并记录缺陷的具体位置。该管道机器人采用拖揽式的能源供给方式,驱动模块由电动机带动驱动轮转动,在输气管道内独立运行。通过SolidWorks三维建模,ANSYS分析以及MATLAB求解得到该机器人的各项参数:额定爬行速度16 cm/s,最小过弯半径660 mm,牵引力不小于400 N;变径预紧机构采用对称的同步变径式结构,变径范围可达到300~400 mm;机器人尾部设有万向节,可将相同结构串联以实现模块化,同时增加自重,增大牵引力。对管道机器人虚拟样机进行动力学仿真分析,其直管、弯管及竖直管道的速度仿真曲线误差均不超过10 mm/s,验证了该机器人在直管、弯管及竖直管道都具有良好的通过性。该设计可以为长输气管道的内部缺陷检测提供良好的硬件支持。

摘要：SPS(Stoner Pipeline Simulator)是目前国际公认较好的输气管道模拟计算、水力分析及调度运营软件,可对管道输送的单一流体、批次流体或单相混合流体进行模拟。为了更好地发挥SPS在管道运营中的指导作用,提高输气管道管理水平,以中石化川气东送管道为例,利用SPS仿真软件模拟了该输气管道在设计输气量为120×108 m3/a工况下的压力、温度、流量及压缩机运行参数,并分别从建模、有效性检验、调试、工况运行、仿真结果查看以及数据输出等方面定性分析了该软件在应用中存在的不足。分析结果表明:①软件操作较为复杂;②模型中存在不规范术语;③软件编程语言不易掌握;④压缩机运行特性描述过于复杂;⑤会出现不符合水力工况的仿真计算;⑥仿真结果查看不便,数据输出格式无法更改。据此提出以下建议:①加强软件设计公司与用户之间的沟通,进行共同研发;②加快国内输气管道仿真软件的自主研发。

摘要：根据输气管道建设经验,近河管段按照相应的工程等级和设计洪水冲刷深度进行敷设,一般能够满足安全输气的要求。但当管道遭遇百年一遇洪灾等罕遇情况,管道会出现露管风险或遭受冲击受损风险,这给山区涉河段,特别是季节性河流段的管道线路设计提出了新的要求。结合具体案例,对管道受损机理和抢修设计进行分析阐述,对近河敷设输气管道线路设计要点进行总结和说明,重点对修复方式论证、换管原则、开挖敷设方案、换管段增加壁厚、连头技术要求、抢险修复实施等内容进行了介绍,以供工程人员参考。

摘要：以X80管线钢为研究对象,通过ABAQUS有限元分析软件建立了横向滑坡作用下的含腐蚀缺陷输气管道模型,研究了滑坡位移,管道内压,腐蚀缺陷的轴向位置、环向位置和缺陷深度等5个工程要素对X80管道应力的影响,并对管道进行了安全评价。结果表明:随着滑坡位移、管道内压和缺陷深度的增加,管道最大等效应力增大;缺陷轴向位置距离管道中心越远,最大等效应力越小,滑坡位移对管道等效应力的影响越大;当腐蚀缺陷处于不同的环向位置时,管道的最大等效应力也不同;当缺陷深度超过一定范围后,随管道内压的增大,缺陷深度对管道最大等效应力的影响超过内压的影响。仅采用基于应力的失效准则对滑坡区域内含缺陷管道进行失效压力评价不能完全确定管道是否安全,建议对管道缺陷处除采用基于应力的失效准则外,还应采用基于应变的失效准则进行二次评价。