摘要：BV500型可控震源振动器在川渝地区作业过程中,由于平板设计不合理,导致振动能量下传率低、激发信号畸变严重。因此,引入连续体拓扑优化方法,采用固体各向同性材料惩罚(Solid Istropic Material with Penalization,SIMP)模型变密度法,从降低质量和增加刚度两个方面对BV500型可控震源振动器平板进行优化设计,创新研制了一种“八边形工字钢-20a”平板。优化后平板质量减轻了45.29%,平板刚度提升了79.92%,并开展了优化前后平板激振性能研究。仿真研究结果表明,与原铝合金整体平板相比,“八边形工字钢-20a”平板的能量下传率提高了15.11%,地表接触中心点位移振幅增大了43.74%,互作用力振幅提升了40.56%。现场实验表明,“八边形工字钢-20a”平板激振时,检波器近场信号平均振动速度有效值提升了22.23%,检波器远场信号平均振动速度有效值提升了39%,规律与可控震源道路激振数值仿真模拟结论一致。“八边形工字钢-20a”平板激振性能优于原铝合金整体平板,有效改善了BV500型可控震源在川渝地区道路激振效果。

摘要：压气站中天然气管线球阀遍布且具有较大自重,极易引发管道应力集中、变形过大及埋地端沉降等问题,合理布置支墩是改善应力分布和减缓管道沉降的有效措施。本文以西北湿陷性黄土地区某压气站含球阀的天然气管道为对象,构建了全尺寸有限元模型。首先,深入分析无支墩时管道的应力与变形,探究埋地端沉降根源。发现因管道中部两球阀自重较大,导致埋地端产生较大弯矩,致使管道弯管区域应力和变形显著,靠近较重球阀一侧更甚,进而引发埋地端沉降。其次,全面探讨支墩位置、数量及沉降工况对管道应力和变形的影响,明确球阀底部是修建支墩的最佳位置;综合成本考量,只在质量最大的球阀端部设一个支墩即可。基于上述研究结果制定了支墩布置优化方案并应用于工程现场。采用X射线法进行现场应力测试,应力测试值与有限元计算值误差≤20%。依据JB 4732-1995(R2005)《钢制压力容器——分析设计标准》校核管道强度,现场工艺优化方案通过验证。本文所提优化方案为改善管道应力分布、保障天然气管道安全运行提供了有效参考,有望为天然气管道工程领域发展及后续研究实践提供参考价值。

摘要：四川盆地安岳气田磨溪区块下寒武统龙王庙组气藏天然气储藏量大,是典型的"三高"(高温、高压、高产量)含硫酸性气田,该项目60×10~8 m^3/a地面工程单列装置处理量大、工艺控制复杂、工程建造工作量大、建设场地受限、工期紧,传统工程建设模式很难在16个月内完成项目设计和建设。为此,引入了装置大型化及模块化的设计理念,全面推行"标准化设计、规模化采购、工厂化预制、模块化施工",形成了大型地面工程建设模块化技术:(1)根据工艺流程合理布置模块化装置的位置;(2)模块化设备布置采用多层框架进行空中叠加;(3)把操作工况、介质特性、功能特征、安装要求相同或相似的设备集中布置并构成模块;(4)专门设置了安全逃生通道;(5)预留了大型设备的安装、检维修操作空间;(6)充分考虑了模块的运输和吊装要求。采用该技术提高了设计质量,有效缩短了设计周期,减少了现场工作量,降低了现场安装的安全管理风险,提高了生产效率,节约了占地,减少了投资,为类似大型项目地面工程模块化建设提供了借鉴。

摘要：危险与可操作性分析(Hazard and Operability Analysis,HAZOP)经过40余年的发展,作为防止重大事故发生的一种安全评价方法 ,在世界范围内已得到十分广泛的应用。脱水工艺作为天然气净化过程中不可或缺的一个环节,其设备可靠性以及工艺流程安全性得到了越来越多人的关注。为此,利用HAZOP方法,系统分析了三甘醇脱水装置的安全现状和潜在风险。介绍了HAZOP分析方法的理论概念和应用现状,并以某天然气净化厂600×10~4 m^3/d三甘醇脱水装置为例,阐述了HAZOP分析的工作过程和应用方法。结合设计标准和具体设备,系统识别了三甘醇脱水装置的工艺危险与可操作性问题,利用风险矩阵评估了不同失效模式下的风险等级,并提出了相应的改进意见。最后,得出了三甘醇脱水装置不同节点的失效特点和风险评价结论,并总结了HAZOP分析在实际应用中需要注意的问题,该项研究成果为可今后三甘醇脱水装置乃至其他石油化工装置进行HAZOP分析提供参考。

摘要：克拉 2气田位于新疆塔里木盆地 ,是西气东输的主力气田 ,输气量约占“西气东输”总输气量的 80 % ,为满足天然气的外输要求 ,对天然气必须进行处理。克拉 2气体处理厂处理天然气能力为 10 0× 10 8m3 /a。采用合理先进的天然气处理工艺 ,不仅可以确保东部各地区安全平稳的使用合格商品气 ,而且可以做到技术经济优化 ,节省大量的投资。克拉 2气体处理厂操作压力为 8.8MPa ,单套装置处理量为 5 0 0× 10 4m3 /d。文章着重介绍了根据克拉 2气田天然气特点 。

摘要：开发新型纯碳水化合物燃料作为新能源时,必须预测和筛选纯碳水化合物的物理性质,从而找到可能合适的化学物质,然而由实验来逐一确定大量分子的物理性质既耗时又昂贵。研究发现,运用人工智能网络—定量构效关系(ANN-QSPR)算法来建立纯碳水化合物物理性质的计算模型可以起到事半功倍的效果。基于DIPPR 801数据库中的纯组分性质和DragonX软件包计算了相应碳水化合物的分子描述符,所构建的模型结合了定量构效关系(QSPR)和两层前馈人工智能网络(ANN)。由此建立了多个全面而可靠的模型来预测新型纯碳水化合物燃料的各种物理性质,包括正常沸点、闪点、燃烧焓、蒸发焓、液体密度、表面张力、液体的黏度和熔点等。为了提高模型中数据集之间的一致性,还引入了主成分分析法(PCA),以进一步消除分子描述符值的维数。另外,通过共识建模进行交叉验证,减少了不确定性的影响,提高了模型的预测精度。

摘要：地震是输气管道失效的重要原因之一,强烈的地壳运动带动土壤错动,载荷作用于输气管道上极易引起管道变形,而目前国内外对地震带输气管道的动态应力分析研究较少。为此,基于地震频谱分析方法,采用CAESAR II软件对XX地震带输气管道进行了动态应力分析,并校核了在强震作用下输气管道的位移、应力是否符合规范。结果表明:①轴向、横向、纵向及综合地震作用对输气管道的横向位移影响最大,且最大横向位移明显高于最大轴向及纵向位移;②地震作用下最大纵向位移和横向位移均产生在坡顶,设计时需重点对坡顶输气管道的位移量进行校核;③综合地震作用较任一单方向地震作用所产生的管道位移、应力更高,综合地震载荷对输气管道的破坏最大。据此提出建议:地震带输气管道设计过程中,可通过极限设计的方法提高输气管道的抗震能力且应重点对输气管道的横向位移进行监测,可通过改变管道敷设线路或减小土壤压实度的方法来控制输气管道的位移。

摘要：针对目前对高含硫气液混输管道清管工况瞬态流动规律认识不足,导致管道设计压力与终端段塞流捕集器尺寸不好确定的问题,以某高含硫气田为例,采用数值模拟方法,研究了清管过程中管道起点压力、管道终端排液量等参数的变化规律,分析了管内气相流速与原料气气液比对清管工况的影响,进而提出了高含硫气液混输管道设计压力与终端段塞流捕集器尺寸的优化确定方法：①当管内气相流速介于2～6 m/s时,清管中管道起点压力超压现象不明显,清管时宜将管内气相流速控制在此范围内;②当管内气相流速或气液比减小时,清管中管道起点压力峰值和终端排液量均将增大,但不同管道的增大幅度并不一致,管道越长、高程差越大,其增加幅度越大;③在设计阶段,应根据管道运行后期可能会遇到的低管内气相流速与低气液比工况参数来确定管道合理的设计压力与段塞流捕集器尺寸.该成果可为高含硫气液混输管道的优化设计与清管操作提供依据.

摘要：中亚天然气管道D线工程穿越大量活动斜滑断层,埋地管道受断层错动影响极大,在断层错动作用下管道极易发生大变形,管道内部因产生较大应变而失效破坏。目前国内对基于应变的管道设计研究较少,并主要对拉应变进行分析,缺乏对压应变的研究,同时现有的解析方法对跨斜滑断层管道应变问题无法求解。因此研究跨斜滑断层埋地管道的设计应变意义重大。为此,采用非线性有限元分析方法,建立了ABAQUS数值模型,基于应变设计对跨斜滑断层埋地管道反应进行了研究,分析了埋深、管道直径、壁厚、管道内压和土体压缩模量这5项参数对管道拉应变、压应变的影响。通过对中亚天然气管道D线工程实际工况的分析,利用MATLAB软件拟合获得了管道最大拉应变、压应变的回归公式。研究结果表明:(1)管道拉、压应变分布规律不同,管道拉应变随断层位移增大而增大,管道压应变随位移先增大而后减小;(2)工程中采用浅埋软土、小直径厚壁管道及低管压等措施均有利于管道对断层错动的抗震设防;(3)回归公式能为跨斜滑断层埋地管道工程的设计与安全评价提供参考。

摘要：土库曼斯坦国家输气管道的管径为1 420mm且油气工程建设标准大部分依然沿用前苏联的标准。为此,从管道强度计算、阀室设置、公路和铁路穿越3方面讨论了前苏联标准СНиП2.05.06—85《大型管道》在中国石油天然气集团公司南约洛坦天然气外输工程的应用,并比较了该标准与中国标准GB 50251—2003《输气管道工程设计规范》在壁厚选择、阀室设置方面的主要差异,得出以下工程建议:①管道壁厚计算取用两个标准强度计算值中的保守值,使管道壁厚既能满足中外规范的要求,又能保证管道安全;②阀室设置按照СНиП2.05.06—85《大型管道》来进行,符合管道沿线的实际情况;③管道穿越铁路和公路按照СНиП2.05.06—85《大型管道》执行,符合土库曼斯坦国家习惯性的穿越做法,有利于本工程的设计审查通过与建设;④在使用СНиП2.05.06—85《大型管道》进行管道强度计算时,内压超载系数的选取很重要,对于计算结果有较大影响;⑤若工程采用俄罗斯标准制造的钢管,其屈服强度可能与API 5L标准有区别,可根据实际钢材的屈服强度进行计算并校核;⑥管型选择与焊缝工艺均对壁厚产生影响;⑦《大型管道》中管段等级与中国相关标准规定的地区等级正好相反,应予以注意。