摘要：为了提高管道断裂评估准确性,基于弹塑性断裂力学理论,结合数值模拟仿真方法,建立了3种典型服役工况下的FAL曲线预测模型。分别考虑了材料属性、裂纹的几何尺寸以及拉伸、内压、弯曲等三种载荷对FAL曲线的影响。结果表明,管道壁厚和外径对FAL曲线影响较小,基本可以忽略其作用;浅裂纹(a/t<0.5)时,FAL曲线在弹塑性区分布较为集中;深裂纹(a/t≥0.5)时,FAL曲线会随裂纹长度的变化具有较高的敏感性。同时提出多参数拟合模型,以简化现有三级断裂评估的复杂流程,其中多参数拟合模型材料屈服强度、抗拉强度、裂纹深度、裂纹长度和管壁厚度,预测结果表示多元参数模型可以描述复杂断裂评估曲线的变化趋势。

摘要：油气工艺管线的管座多采用小径厚壁的特殊形貌结构,进行PAUT检测时需要严格进行灵敏度校准和工艺验证,才能保证检测结果准确性和可靠性。目前没有标准明确地规定管座角焊缝PAUT校准和工艺验证所需的对比试块和模拟试块,因此针对油气工艺管线管座角焊缝的特殊性,通过对管座尺寸、检测工艺、信号干扰、缺陷类型、缺陷尺寸等因素进行理论和实用性分析,首次提出并设计了一套管座角焊缝专用对比试块和模拟试块设计规则。设计出的专用对比试块成功消除了体积信号干扰,满足了小管径、大角度、高深度的校准需求;模拟试块能够完成不同缺陷类型的工艺的验证。试块应用效果良好,填补了管座PAUT试块设计的空白,为PAUT检测适用性和管座角焊缝无损检测自动化发展提供了支持。

摘要：为研究超临界CO_(2)管道发生泄漏后对周边人员造成的影响,通过对超临界CO_(2)的物理特性及职业暴露限值进行分析,结合天然气管道输送风险判定准则,确立了适合于CO_(2)管道定量风险评价的伤害判定准则,并提出了超临界CO_(2)管道定量风险分析方法。以某工程Ⅱ级高后果区一处特定场所为研究对象,根据实际管道设计参数、管道沿线环境、人口及特定场所的分布情况,建立CO_(2)管道事故泄漏扩散模型,开展高后果区管段的社会风险和个人风险分析。结果表明:该高后果区的界区外居民区和其他防护目标的个人风险和社会风险均是可以接受的。研究成果为超临界CO_(2)管道事故泄漏扩散定量风险分析提供参考,该成果能够合理预测建设工程中危险区域,为确定管道和站场的安全距离提供了科学依据。

摘要：加强圈是大型LNG储罐内罐的重要组成部分,能有效提高LNG储罐内罐的抗失稳能力。文章针对LNG储罐在珍珠岩外压作用下的失稳问题,建立了内罐罐壁和加强圈的有限元分析模型,重点研究了加强圈数量和初始缺陷对于罐壁稳定性的影响,结果表明线性屈曲分析不能直接用于罐壁稳定性分析,需结合带初始缺陷的非线性分析结果进行内罐稳定性评定,才能得到贴合实际工程的临界外压。文章提出了利用罐体临界外压进行罐体稳定性评估方法,对于LNG储罐内罐加强圈设计有一定的指导意义。

摘要：B型套筒广泛应用于管道泄漏永久性修复。为解决应用于高钢级管道存在设计壁厚过高、安装施工难度大和角焊缝延迟开裂等问题,开展国内外管道修复标准对标分析,研究国外管道壁厚与套筒差异较大时的实践做法。介绍新型B型套筒在设计方法、加工工艺、焊接方法和无损检测的研究成果,对于解决X80钢级管道缺陷修复问题具有指导意义。

摘要：【目的】随着我国长输油气管道里程的增长,油气管道阀室光通信网络在油气管道的智能化管理中发挥了重要作用。然而,时延作为光通信网络业务优化评估的重要依据,由于现有油气管道阀室光通信网络及其相对落后的技术体制等问题,光网络时延测量(DM)存在自动化程度低、DM操作周期长和对承载业务正常运行影响大等问题,迫切需要一种新型DM方案。【方法】文章基于光传送网(OTN)光业务单元(OSU)技术,使用OSU帧结构中的DM字段,实现了一种高精度时延计算方法。【结果】通过实验测试,在多种业务场景和颗粒度下,文章所设计的油气管道阀室光通信网络高精度DM机制,可在保证DM精度、无需人工现场操作和业务正常运行的前提下,实时掌握其时延状态。【结论】文章所提方法证明了基于OTN OSU的高精度DM机制可以为油气管道阀室光通信网络的业务时延优化和保障提供有力支持。

摘要：采用管道单一强度设计系数方法无法科学地反映管材性能、管道施工和管道运行维护水平。为了克服上述方法的不足并评估和改进现行《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)中规定的天然气管道强度设计系数,采用基于可靠性的天然气管道设计方法,针对国内近4×10~4 km已建天然气管道,根据管道压力、管径、管材钢级等划分了258种计算工况;在满足天然气管道目标可靠度的前提下,应用国内的管材、焊接情况、腐蚀情况和运行维护情况等统计数据,经过大量迭代计算得到了天然气管道的临界壁厚,并反推得到了不同工况下的天然气管道等效设计系数。研究结果表明:①从一级地区到四级地区,由可靠性方法反推得到的天然气管道强度设计系数均随管道管径的增大而逐渐增大;②小管径工况的天然气管道强度设计系数一般小于国家标准规定值;③大管径工况的天然气管道强度设计系数则大于国家标准规定值。进而分别对不同地区等级的小管径管道(管径不大于508 mm)、中等管径管道(管径介于508~711 mm)和大管径管道(管径介于711~1 219 mm)的强度设计系数进行了细化和调整,增强了其合理性。

摘要：中俄东线天然气管道是目前国内输气量最大的跨国输气管道,黑河首站是该管道在我国境内的首座站场,设有跨国天然气贸易计量比对设施。该设施含有多路计量支路,各计量支路的流量分配不均,有可能影响计量结果的可靠性与准确性。为了避免黑河首站计量系统管汇的偏流问题,采用有限元的方法,对该计量系统进行了流场分析和模拟。研究结果表明:①基于有限元模拟进行计量系统管汇安装方案设计,较之于工程上通过各支路沿程摩阻平衡来避免偏流的设计方法,提升了设计的精细度和可信度;②黑河首站在设计工况下,“同侧进出”安装形式能更有效地避免计量系统管汇偏流现象,刷新了多支路管汇常采用“异侧进出”安装形式避免偏流的认知经验;③不同备用支路选择会对偏流效果产生影响,黑河首站“同侧进出”的安装形式中,第1、2支路备用时,偏流量最小;④基于分析结果确定了黑河首站计量系统的安装形式及推荐运行方案。结论认为,该研究成果有助于确保黑河首站比对计量系统的准确性、保障供需双方的经济利益,还可以为其他跨国天然气贸易计量比对系统管汇偏流问题的解决提供借鉴。

摘要：海洋管道设计是海洋油气输送的重要环节。为了提高海洋管道设计的质量和效率,基于不规则三角网建模原理、三角形条带法建模原理以及CAD软件的二次开发,着重分析了总布置图比例自适应、路由图平面图分幅、路由图纵断面图调整等算法,研发了海洋管道路由及结构数字化设计平台。研究结果表明:①海洋管道路由及结构数字化设计平台可实现海洋管道路由三维可视化设计、结构基于规范标准自动计算、路由总布置图和路由图自动绘制;②系统提高了路由选线精度,缩短了结构计算、总布置图和路由图绘制时间,实现了海洋管道路由及结构设计流程化、标准化,避免了人为主观意识干扰,提升了出图质量与效率;③与常用的二维平面设计相比,定性与定量相结合的三维设计为路由合理选择提供了更多数据支撑;④与其他海洋管道设计商业软件相比,该设计平台贯穿海洋管道路由选择、结构计算、总布置和路由图绘制等不同设计内容,各设计内容无需人工传递数据,解决了不同软件数据格式不兼容的问题。结论认为,该设计平台可应用到海洋管道的整个设计周期内,有效提高了海洋管道的设计质量和效率,具有推广应用价值。

摘要：3 300m长江天然气管道穿越工程是世界上首次在大口径管道穿越领域内实施如此长距离的管道穿越工程,面临导向孔对接难度大、扩孔扭矩大、钻井液性能要求高及回收处理难度大、回拖阻力大等技术难题。为此,针对性地采用了以下技术措施:①确定合理的钻具组合,研发并应用了新型193.7mm(S-135)高强度钻杆,采用了新型全程导向电缆技术及旋转磁铁对接技术,成功地完成了导向孔施工;②采用新型设计的可抗大扭矩的168.3mm(V-150)钻杆,优化了扩孔器构造,改进了水力参数的选择,成功降低了扩孔扭矩,完成了扩孔施工,同时极大地提高了扩孔效率;③设计专门针对大吨位回拖阻力的特殊地锚,并通过漂管作业、加入高效润滑剂、采用新型玻璃钢防腐技术保护管道外防腐层的技术措施,保证了回拖施工顺利完成;④优选钻井液配方,保证了孔洞的稳定及钻屑的顺利返排;⑤成功应用离心机回收处理钻井液系统,保证了回收钻井液的质量。上述一系列的技术创新,确保了3 300m长江天然气管道穿越工程的顺利完成,同时也创造或刷新年了多项管道穿越世界纪录。