摘要：当前,世界百年变局加速演进,能源行业加快转型。作为一家深耕能源工程行业50余年的国有企业,中国石油天然气管道工程有限公司(以下简称“管道设计院”)始终致力于引领中国能源工程行业高质量发展,以保障国家的能源安全和民生大计。作为一家诞生于1970年“八三”管道工程的能源工程企业,管道设计院聚焦时代发展前沿趋势,突破自身发展瓶颈,发挥“五个聚焦”在新时期发展中的重要作用,用奋发有为的工作实绩,书写企业高质量发展的“能源答卷”。

摘要：中国石油天然气管道工程有限公司(CPPE)是2000年初由中国石油天然气管道勘察设计院、中油管道建设有限责任公司和沈阳东北管道设计研究院重组改制设立的国有控股有限责任公司.曾先后在国内外成功地设计、建设了大口径、长距离输送各种介质的管道三万多公里,大型储罐近一千万立方米;其中在伊拉克、科威特、马来西亚、巴基斯坦、突尼斯、苏丹等国设计、建设了各类管道三千多公里.

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：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：随着国内各油田CO_(2)气驱采油技术的应用,油田伴生气中的CO_(2)含量大幅提高,中国乙烷回收装置常对油田伴生气进行乙烷回收。为提高对原料气中CO_(2)的适应性,针对部分干气循环乙烷回收工艺(Recycle Split Vapor Process,RSV)在高含CO_(2)天然气中回收乙烷时存在的系统能耗高、热集成困难、脱甲烷塔塔板中上部易形成CO_(2)固体等问题,提出了一种吸收塔与脱甲烷塔相结合的多回流双塔乙烷回收改进工艺新流程(Recycle Split Vapor Multistage Process,RSVM),并利用Aspen HYSYS软件对RSV流程和RSVM流程进行了模拟对比及适应性分析。研究结果表明:(1)与RSV工艺流程相比,在贫富气2种气质条件下,RSVM工艺流程的主体装置总压缩功分别降低了9.86%和11.18%;(2)当原料气中CO_(2)含量介于2.0%~3.5%时,对于贫富气2种气质,RSVM工艺流程的最小冻堵裕量提高了0.6~8.6℃,且该流程对不同原料气压力的气质适应性强;(3)该流程设置了吸收塔和脱甲烷塔,两塔压力相互独立,吸收塔压力比脱甲烷塔塔压高,提高了塔板上CO_(2)冻堵裕量,降低了外输压缩功率。结论认为,改进后的RSVM工艺流程较RSV工艺流程能更有效控制CO_(2)固体形成,提高乙烷回收率,并能有效降低能耗,新流程可为乙烷回收装置设计和安全平稳运行提供有效的技术支持。

摘要：活动断层是地震区天然气长输管道的主要威胁,断层作用下管道会发生轴向和垂向位移,导致管道内产生较大的应变而失效,断层作用下管道应变的准确计算对跨断层区管道的设计与安全评估具有重要意义。现有的针对跨断层区管道应变计算方法主要针对管道受拉情况,缺乏对受压情况的考虑。为此,基于非线性有限元法,给出了管道受压时(穿越角大于90度)的跨断层区X80钢管压应变数值计算模型,分析了直径、壁厚、内压、土壤特性、穿越角5种主要参数对设计应变(最大压应变)的影响规律,基于有限元数据,拟合得到了受压X80钢管设计应变回归计算公式,与"西气东输二线"工程实际工况有限元结果的对比,验证了回归公式的准确性。该回归公式为穿越断层区X80钢管基于应变的设计与安全评估提供了一定的参考。

摘要：输气管道压缩机组厂房有独立厂房和联合厂房两种主要形式,前者安全性、灵活性较好,但占地多、投资高,后者占地少、投资低,但安全性、灵活性较差,面对不断提升的安全环保要求以及用地日益紧张的局面,新建输气管道压缩机厂房的设置形式备受关注,也存在着较大的争议。为此,系统地研究了北美、苏联、欧洲、国内等标准规范中压缩机厂房设置的要求,调研了国内外多个著名管道工程的实际做法,并结合实际工程,利用专业软件对独立厂房和联合厂房两种方案开展了量化风险分析和经济评价。研究结果表明:①国内外主要设计规范均未对压缩机厂房设置形式提出明确要求;②加拿大和苏联地区,独立厂房最为常用,在美国以及欧洲,独立厂房和联合厂房设置兼而有之,而在国内,基本采用联合厂房的方案;③从站场安全及输气管道系统安全的角度考虑,独立厂房优于联合厂房方案,从经济角度考虑联合厂房方案较优;④从征地角度考虑,以4台机组为例,独立厂房方案较联合厂房方案多征用地3600平方米左右,联合厂房方案优势明显。结论认为,长输管道压气站建设过程中,若项目征地较容易,建议设置独立厂房方案。

摘要：目前,应用在已建天然气管道站场周界的安防技术如激光对射、微波对射、振动电缆等均存在着误报率高、防爆区内安装复杂、阶梯段状围墙无法实现防范无死角等缺陷。为此,中国石油西气东输管道公司启动了振动光电缆周界入侵报警系统试点项目,选取不同地区的5座天然气站场进行了振动光纤技术测试。以西气东输试点项目为背景,对试验过程进行跟踪,对几种光纤传感技术的原理和优势进行了对比分析,并结合典型天然气站场围栏的形式,对振动光缆在各种形式围栏上的安装工艺进行了论述,做到布防无死角,防范无漏洞。试验数据表明:振动光纤技术比其他安防技术误报率低、安装便捷,适用于各种形式的围栏,可实现无死角的防范;前端无源设计更适应于天然气站场的防爆环境。结论认为,该技术较适合于天然气站场户外环境的周界设防,随着天然气管道站场"无人值守"理念的推行,振动光纤技术将在相关领域发挥重要作用。