摘要：准确的油气水三相混输管道压力计算是油气集输管道优化设计和安全管理的关键，目前缺乏完全普适的油气水三相混输管道的压力预测方法。为了提高现场管理水平，针对西北S油田油气水三相混输管道建立了基于机器学习算法的起点压力预测模型。针对现场某混输管道建立PIPESIM模型，基于实际的管内流体物性、管道边界条件等参数，模拟了大量运行数据；为防止模型过拟合、提高模型的泛化能力，将数据随机打乱，并基于预测误差损失函数训练模型。以RMSE、MAE、R2为评价指标，对比了SVM、DT、RF、XGBoost、BP和GA-BP这6种回归预测模型。研究结果表明：GA-BP神经网络取得了该混输管道起点压力最准确的预测结果，其决定系数达到了0.999 6,RMSE和MAE分别为1.531 9和1.142 0，表明模型的拟合能力优良，具有优越的学习能力和自适应拟合能力。该预测模型可用于油田油气水三相混输管道的压力监测，有效提高油田智能化运行管理水平。

摘要：高压交流输电线路通过电磁感应作用对埋地管道产生交流干扰,造成埋地管道的交流腐蚀。了解输电线路对管道的干扰规律,掌握输电线路与管道的安全评价方法,就可以从选线阶段合理设计,避免或者减小管道运行期间可能受到的干扰问题。通过数值模拟技术建立了交流输电线路对埋地管道交流干扰计算模型,计算研究了交流输电线路三相布置方式及相间距对管道的干扰规律,并确定了典型的输电线路等级和不同交叉角度下输电线路与管道的临界距离。结果表明:三相为水平布置时管道干扰电压最大,管道干扰电压随相间距线性增加;输电线路电压等级越高,需要的临界距离越大;输电线路与管道交叉角度越小,需要的临界距离越大,根据输电等级和输电线路长度的不同,交叉角度限值不同。在此基础上建立了临界距离图谱和安全评价方法,简化了临界距离的确定方法。

摘要：国内LNG接收站卸料管道保冷层多为组合式保冷,保冷层普遍存在着材料浪费的问题。为此,应用Ansys Workbench(AWE)工作平台分别建立了LNG接收站典型的外径为40 in、10 in(1 in=25.4 mm)卸料管道保冷层传热及优化模型。在满足使用要求及设计标准的前提下,对保冷层组合厚度进行优化模拟,并分析了保冷材料热导率受温度变化影响时,其对管道保冷性能的影响。结果表明:优化后,40 in管道每1 000 m可节省投资156万元,10 in管道每1 000 m可节省投资25.62万元;在设计时,如不考虑保冷层热导率随温度变化而采用平均热导率计算,保冷层厚度设计偏保守。对组合保冷材料交接点处温度及各类输入参数敏感性进行分析后得出结论:优化后管道各类指标性能均满足使用要求;内层保冷材料厚度对总投资及热流密度影响最大,大气温度对交接点处温度影响最大。该优化模拟结果及基于AWE工作平台流程化设计优化方法可为LNG管道保冷设计提供参考。

摘要：为了研究大型储罐事故后果的严重性,针对大型储罐火灾爆炸试验难以实施的情况,以虚拟现实技术为研究手段,重现大型储罐火灾和爆炸事故过程;通过对储罐火灾和爆炸事故进行理论分析,优选出大型储罐火灾爆炸事故后果数学模型;基于某商业原油储备库布置,利用3Ds Max软件对库区进行建模,结合Qt界面编写技术和OSG粒子效果技术进行交互式设计,划分火灾和爆炸2大仿真模块,设计各模块下属基本功能,形成1套基于真实场景的大型储罐火灾爆炸事故后果三维仿真模拟软件。研究结果表明:基于VR技术的大型储罐火灾爆炸仿真软件具有较强的沉浸感和交互性等特点,能够实时仿真大型储罐火灾爆炸事故动态演变过程,降低大型储罐火灾爆炸试验成本,同时为制定事故应急预案和应急处置措施提供科学参考。

摘要：集输系统井口压降速率不同,导致系统压力不匹配的问题。提出了井间匹配性的概念和分析方法,建立了以管网水力计算为基础的匹配性分析模型和求解算法。采用提出的模型,针对低压煤层气集输系统井至阀组间采用星形、串接和垂直接入3种连接方式,系统分析了11种连接结构的节点、网络和结构匹配性。分析结果表明,星形结构优于垂直接入结构,垂直接入结构优于井间串接结构。首次为井间压力匹配分析提供了定量评估方法,可为集输系统开发与规划设计提供支持。

摘要：山地输油管道泄漏事故发生后,模拟计算污染扩散范围对应急抢险方案的制定具有重要意义.针对现有的山区原油泄漏模拟方法无法呈现符合物理过程的泄漏油品扩散效果以及模拟速度过慢的问题,提出基于物理过程的山地原油泄漏模拟方法.首先基于空间语义约束构建一种融合Fay流体扩散算法和光滑粒子流体动力学(SPH)的计算模型Fay-SPH;然后设计一个基于Fay约束的连续卷积网络FayNet来加速模拟,通过轻量级注意力模块和三重注意力模块增强网络提取粒子特征信息能力;最后融合位置损失和速度损失来保证模拟结果细节的一致性.在自行采集的油气管线所处山区数据上,基于不同地貌和不同地形进行实验的结果表明,所提方法实现了原油泄漏的高效模拟.

摘要：CO2管道输送是碳捕集利用与封存(CCUS)过程中的一个重要环节。对诸如从高含CO2的天然气等烃类中捕集的CO2,所含杂质组分主要为CH4,根据标准设定组分杂质含量,用PR方程计算不同杂质含量的CO2多元体系的物性参数。结果表明,在一定温度压力下,密度和黏度会发生突变,比热容会出现极值,与纯CO2对比,在CO2中加入杂质改变物性突变位置。设定甲烷的物质的量分数为1%,其他杂质SO2、He、H2、CO、N2、O2、Ar、N2、C2H6和H2S物质的量分数分别为1%、3%和5%,利用HYSYS计算CO2三元体系的管输参数,发现除SO2外其他杂质使超临界CO2管道输送压降增加,H2S对管道输送压降影响很小,H2和He对管道压降影响较大,气体杂质对超临界CO2管输温降基本没有影响。因此,在管道运行过程中,应尽量避免CO2中H2杂质的存在。所得结果为超临界CO2管道设计和安全高效运行提供科学依据。

摘要：为了合理设计和优化操作TEG脱水装置,减少BTEX的排放,对TEG脱水装置工艺过程进行模拟计算,分析了原料气压力、温度、流量,TEG循环量,闪蒸压力、温度,汽提气量,再沸器温度,吸收塔塔板数及塔板效率对露点降和BTEX排放的影响。可以得出,TEG循环量是影响BTEX排放的一个重要因素。BTEX的排放量随着进气温度、闪蒸温度的增大而减小;BTEX的排放量随着原料气压力、原料气流量、闪蒸压力、甘醇循环量、再沸温度、汽提气量的增加而增大。露点降随着进气温度、原料气流量的增加而下降;露点降随着进气压力、TEG循环量、再沸温度、汽提气量的增加而增大。

摘要：针对无人机培训教学的需求,研制了一款适用于无人机教学的全尺寸四旋翼无人机教学平台,并开发了配套的课程。该平台实现了将无人机带入课堂,并真实飞行,增加了无人机操作的安全性和便捷性。配套课程能够通过与无人机互动实现相关基础知识和理论的学习。该平台建立了逼真的飞行操作环境,具备教学和实时显示功能,可完成无人机的各种训练操作程序,既满足培训要求,又节约费用、降低风险,可以大大提高无人机培训效率,缩短培训时间。

摘要：水合物的生成给湿气管道流动安全带来隐患,管道流动安全评价对于保障安全生产和减少损失具有重要意义。湿气管道内水合物形成概率的计算是湿气管线流动安全评价的基础。选择管道入口参数为随机因素,基于可靠性的极限状态法,选用较高精度的Har-PR预测酸性天然气含水量,在湿气管线水力和热力计算基础上,按Chen-Guo模型计算水合物形成条件,以实际流动温度和水合物形成温度之差建立概率极限状态方程,采用组合概率法计算管线的水合物形成概率。分析环道入口数据认为,入口压力、温度符合正态分布,流量符合最大极值分布。示例计算表明:随机变量的均值和标准差都影响着湿气管道的水合物形成概率;湿气管道的水合物形成概率对不同随机工艺参数的敏感性不同;单随机变量样本数和组合随机变量样本总数同时影响着全线的水合物形成概率。