水平接地极泄散雷电流对临近埋地管道危害影响分析

为分析水平接地极泄散雷电流对临近埋地管道产生的暂态电磁干扰危害,通过EMTP软件建立水平接地极和埋地管道模型,考虑水平接地极与管道间的感性耦合和阻性耦合,采用多元回归分析法讨论土壤电阻率、水平接地极与管道间距、管道埋深、雷电流幅值等因素对管道防腐层感应电压的影响,最后讨论感应电流对管道腐蚀的影响。结果表明:离雷电流注入点越远,管道防腐层感应电流和感应电压幅值越低;感应电压受土壤电阻率、水平接地极与管道水平间距、管道埋深、雷电流幅值等因素影响明显,与土壤电阻率和雷电流幅值呈正相关,与管道埋深和水平接地极与管道水平间距呈负相关;土壤电阻率对管道腐蚀程度影响较大,土壤电阻率越低,管道腐蚀越严重;为保护防腐层和管道安全,水平接地极与管道间需保持一定安全距离。     

埋地钢质管道直流杂散电流干扰研究综述

随着轨道交通、高压直流输电系统的建设,埋地钢质管道受到越来越多的直流杂散电流干扰,由此引发的安全问题受到政府和企业的重视。本文以直流杂散电流为对象,论述了直流干扰的不同来源以及对埋地钢质管道的腐蚀机理;综述了不同来源的直流杂散电流干扰规律的研究现状;总结了现行标准中的直流杂散电流评价准则,并提出了建议;综述了各种直流杂散电流检测与防护技术,分析了各自技术的适用范围及特点;并且对直流杂散电流干扰规律以及检测防护研究方向进行了展望。     

雷击城区杆塔临近燃气管道过电压防护研究北大核心CSCD

为解决电力杆塔发生雷击或单相接地短路故障时,杆塔接地网散流对临近燃气管道的过电压击穿风险问题,采用CDEGS仿真计算软件建立了杆塔接地网冲击接地散流模型,提出取消水平引流接地体加装垂直接地体的优化方案,分析接地网散流对临近燃气管道过电压的影响规律,对比了取消水平引流接地体对管道过电压及绝缘层耐受电压的降压效果。仿真结果表明,采用优化方案后可以有效降低管道过电压,且该接地改造方式满足电力杆塔接地网接地电阻的要求。所述安全防护方案可为城区电力杆塔及燃气管道设计施工及安全防护提供参考。     

压力管道腐蚀及防护分析

对压力管道的腐蚀机理进行了具体分析,并提出了相应的腐蚀防护措施。     

高原液化石油气管道的腐蚀现状与防护

昌都市主要的燃料源为由液化石油气站供应的液化石油气,其站内管道发生腐蚀失效将产生严重的事故后果。文中针对高原环境的特点对在用液化石油管道腐蚀现状进行调查,对架空管道和埋地管道分别进行了腐蚀原因分析。从隔绝阳光直射、做好涂层防护、增加管道阴极保护系统等方面提出防护措施,以期为保持液化石油气管道的使用性能、保障周边居民的生命财产安全提供参考价值。     

水改气海底管道输送高压天然气可行性研究

为了满足油气输送需求,现将一输水管线改输高压天然气,需对该管线改输的可行性进行研究论证,通过ANSYS建模分析得到腐蚀缺陷处在475MPa高压下所受到的最大等效应力小于管道的设计抗力2736MPa,满足安全标准。利用OLGA模拟出管道输送高压天然气时的压力和温度曲线满足实际工况要求,OLGA模拟出的预测腐蚀速率最大处为004mm/y,对管道的剩余寿命影响较小。应用DNV腐蚀因素失效概率模型计算得到该管道的失效概率小于15×10-3,安全等级介于“一般”和“很高”之间。经研究论证得该管道改输高压天然     

输电线路临近处油气管道雷电过电压防护措施

为明确接地网外延射线结构对其引流作用的影响,提出降低由雷电自然灾害所引起的输电杆塔临近处的油气管道过电压防护措施,采用防雷计算软件CDEGS建立电力杆塔接地网与其临近管道的结构模型,研究在不同电流幅值、土壤电阻率和杆塔与管道间距条件下,接地网外延射线迫近、背离和平行等3种结构对管道电位的影响,以及采取续接方案后管道过电压的变化情况。研究结果表明:外延射线的引流能力在迫近、平行和背离状态下对管道雷电过电压的影响呈现出不同的趋势;采取续接方案后,管道过电压出现明显降低趋势;外延射线续接方案可作为管道雷电过电压的防护措施。     

埋地石油管道交流腐蚀风险等级评估

随着我国现代化进程的加快,管道建设与电力设施的建设呈现出高速发展的局面.然而,高压交流、直流电力设施对埋地管道存在着严重的干扰腐蚀情况.采用正交实验的方法,重点关注交流腐蚀对埋地管道的影响因素,并得出其相互间的数学关系,然后综合腐蚀机理以及正交实验结果,通过正交实验的筛选过程确定主要因素、次要因素以及影响较小的因素,选择合理的指标,运用故障树分析、专家咨询以及二手资料的分析法,并参考国内外的研究现状,全面吸收、归纳、重组、增删现有的评价指标,建立埋地管道交流腐蚀风险等级评估指标体系,运用模糊数学综合评价的方法全面系统的评估交流腐蚀风险等级,从而为埋地管道的安全管理提供可靠的数据.     

油气管道附近电力线路杆塔接地优化策略研究

为解决电力线路与油气管道并行、交叉架设情况下电力线路遭受雷击使得附近油气管道产生过电压的问题,针对油气管道附近电力线路杆塔接地优化策略进行研究,以期为油气管道防护的设计施工提供参考.提出了基于塔基外敷换向散流的接地优化策略,通过COMSOL Multiphysics仿真软件分别对单桩和四桩式混凝土基础"笼"式外敷接地装置进行建模计算,分析了单桩式混凝土基础条件下土壤电阻率、桩基与管道间距、外敷面积对管道过电压的影响,对比了四桩式混凝土基础条件下外敷与铺设人工接地体在管道保护方面的优劣,进而提出采用柔性石墨复合接地材料的混凝土基础"笼"式外敷的优化策略.仿真结果表明:土壤电阻率增加会使管道过电压峰值增大;桩基与管道间距增加可减小管道过电压;混凝土基础"笼"式外敷比传统的混凝土基础加设人工接地体方案降低管道过电压效果更佳.     

高压燃气管道临近爆破施工安全性及方案研究

油气输送管道事故频发,且影响巨大,而由于管线线路敷设的特殊性,其周围不可避免的存在第三方建设工程,其中,部分工程须采用爆破开挖方式。主要研究临近管线附近爆破施工的安全性及爆破所采用的方案,并对安全距离给出参考。采用的方法是数值模拟法。研究表明,燃气管道附近采用火工爆破危险性较大,方案一到方案三均不满足安全要求;采用改进的方案后,爆破施工是可行的,但在距离管道50m内,应尽量采用静态爆破或机械开挖的施工方式。     

基于FITNET FFS模型的腐蚀管道失效概率敏感性分析

为了获取影响腐蚀管道失效概率的关键因素及敏感性规律，基于FITNET FFS模型，采用可靠性理论对国内某腐蚀管道的失效概率进行计算和分析。通过全寿命方法计算了腐蚀增长速率，从而得到了与时间相关的腐蚀管道损伤概率模型，并采用蒙特卡罗模拟算法进行求解，得出了不同年限下腐蚀管道的失效概率；采用变异系数法对各影响因素进行参数敏感性分析。研究结果表明:管道直径、壁厚及径向腐蚀速率的分散性对管道失效概率具有双向扰动作用，其机理在于随机变量的分散性和腐蚀速率同时影响失效概率的波动，开始阶段随机变量分散性起主导作用，两者在管道失效概率达到50%会趋于一个平衡状态，之后腐蚀速率起主要支配作用；另外，管材的抗拉强度对腐蚀管道失效概率的影响较屈服强度的影响更大，可靠性分析时采用只考虑屈服强度的强度模型将存在一定的局限性，建议同时考虑管材抗拉强度的影响。     

保温层下管道腐蚀监测系统及应用研究

为预防保温层下管道腐蚀带来的严重问题,必须采取有效措施进行腐蚀在线监测,以了解管道的剩余壁厚情况。在分析现有的腐蚀监测技术不足的前提下,基于γ射线数字扫描检测技术（GSDT）,研发了1套保温层下管道腐蚀在线监测系统,该系统可以实现对保温层下腐蚀管道剩余壁厚在线监测,并通过带保温层管道的检测试验和t-分布分析方法检验腐蚀监测系统的检测精度,最后以某化工企业为例,验证了该系统的有效性。结果表明:腐蚀监测系统可以实现对保温层管道剩余壁厚的监测,保温层和高密度介质不影响管壁厚度的测量结果,且使用所研发的腐蚀监测系统监测到的管道腐蚀速率与现场实际腐蚀速率基本一致。     

电力线路与燃气管道交叉跨越点雷击事故防护研究

针对临近杆塔接地网的管道过电压及防护问题，采用CDEGS仿真计算软件建立电力杆塔接地网及临近燃气管道结构模型，研究杆塔与管道间距、土壤电阻率和接地排流线等因素对管道过电压的影响；并提出通过优化电力杆塔接地网外延射线结构降低管道过电压的改造方案。研究结果表明:管道上的雷击过电压受散流间距、土质条件等因素的影响，并基本呈现线性关系；管道增设排流设施后，过电压减小；接地网外延射线结构改造后管道过电压抑制作用明显。研究结果可为实际燃气管道安全防护及电力设计施工提供理论参考。     

500 kV单回线路与油气管道安全相对位置研究*

为解决交流输电线路对油气管道电磁日益突出的干扰问题,减少电磁干扰带来的危害,针对500 kV单回线路,在电磁暂态仿真软件中建立线路与油气管道模型,综合我国现行关于管道受电磁干扰的安全标准,计算得到线路稳态和暂态时,不同土壤电阻率下线路与管道的安全相对位置。研究结果表明:线路稳态时,随着管道长度增加需增大两者交叉跨越角度或并行安全间距,当管道交叉跨越段长度超过20 km或并行段长度超过25 km时,所需交叉跨越角度或并行安全间距趋于稳定;线路单相短路故障时,不可忽略感性耦合影响。当土壤电阻率不超过50 Ω·m,该工况并行安全间距要求小于线路稳态工况,当土壤电阻率大于等于100 Ω·m,该工况并行安全间距要求更高;线路雷击工况时,当土壤电阻率不超过50 Ω·m,线路与管道无安全间距要求,当土壤电阻率为100,200,500 Ω·m时,安全间距分别为8.9,19.8,50.9 m,且管道并行段长度对安全间距几乎无影响。研究结果可为拟建管道工程设计提供参考。     

基于TVR的腐蚀油气管道失效概率及安全寿命研究

为避免因腐蚀导致油气管道失效，针对因管道特性和腐蚀尺寸的不确定性使得管道剩余强度成为概率模型的特点，建立了腐蚀管道强度损失随机模型；借助可靠性理论，通过分析管道腐蚀进程的时变性特点，将管道系统由损伤积累和抗力衰减导致的剩余强度随机化；提出基于穿越率的腐蚀油气管道失效评定及安全寿命预测方法。研究结果表明:腐蚀速率和运行压力对管道失效概率及安全寿命影响显著,管道尺寸影响适中，而相关系数和拉伸强度影响较小；若腐蚀速率Va=0.2 mm/a，VL=10 mm/a或局部腐蚀缺陷半径达到管道壁厚的0.5倍时，建议作为重点风险段监测并检修。所建方法是对腐蚀油气管道运营监控和风险评估的有益补充。     

基于模糊理论的埋地管道交流干扰腐蚀安全性研究

针对埋地管道交流干扰腐蚀的现象,利用层次分析法建立交流干扰腐蚀综合评估指标体系,构建判断矩阵;将判断矩阵的特征向量作为评估指标的权重,结合模糊数学理论,采用模糊综合评估法对埋地管道的交流干扰腐蚀进行评估.最后通过实例对评估方法进行了验证.     

最优加权组合模型在管道腐蚀预测中的应用

为构造海底混输管道腐蚀最优加权组合预测模型，针对传统非等间距GM(1,1)管道腐蚀预测模型中初始条件的选取问题，提出了新信息优先原理下的NEGM(1,1,τ)海底管道腐蚀速率预测模型，以充分发挥建模序列中各分量对预测系统的修正作用；引入ARIMA预测模型，在3个不同定权准则下与NEGM(1,1,τ)模型形成管道腐蚀加权组合预测模型，并通过评价指标函数实现组合模型的性能评价。研究结果表明:组合模型2的海底混输管道腐蚀速率预测值与实际值的平均相对误差为0.495 4%，评价指标函数RMSE,AARD和MAPE的值分别为0.1936%,0.1275%和0.595 3%，均优于其他2个准则下的组合模型。建立NEGM(1,1,τ)-ARIMA海底管道腐蚀速率最优加权组合预测模型，从多角度挖掘了管道腐蚀速率序列中的可靠信息，预测结果的可信度更高。     

X80天然气管道在役焊接应力分析与调控

为了探究X80天然气管道在役焊接的应力分布和变化规律，在考虑天然气介质的作用下，采用有限元方法模拟了X80天然气管道在役焊接应力场分布规律，分析了天然气工况参数和环境温度对X80天然气管道在役焊接应力的影响，并根据应力变化规律提出了降低X80天然气管道在役焊接应力的措施。研究结果表明:X80天然气管道轴向焊接应力和环向应力主要呈对称分布形式，且管道外壁的应力大于管道内壁上的应力；随着天然气压力和流速逐渐增大，轴向应力先增加后降低，而环向应力逐渐增大；当环境温度增大后，管道轴向和环向应力均呈下降趋势；降低天然气压力和流速、采用焊前预热能够有效降低焊接应力。研究结果可为我国X80天然气管道在役焊接安全提供参考。