油田在役石油井架安全检测及评价技术木

从石油井架风灾害分析人手,客观分析了油田在役钻机井架不能正常工作或倾倒的根本原因.基于相似理论和基本假设,建立了石油井架计算机有限元模型,进行了结构有限元分析,并以JJ160/41-K型井架为例进行了现场实测.结果表明,基于有限元理论建立的石油井架安全检测与评价技术,能够满足当前石油勘探开发对在役石油钻机井架安全评价的基本需要.     

在役石油钻机安全检测检验体系的建立

针对我国在役石油钻机安全检测的现状,分析了现有国内外检测标准存在的主要问题。从安全生产检测检验工作的实际需要出发,构建了在役石油钻机安全检测体系,确定了检验对象,给出_『检验依据、检验周期和准则,并制定出厂相应的检验细则。     

施工升降机在石油模块钻机上的应用

现有石油模块钻机在钻井作业时,井架工作人员需要通过井架上的爬梯频繁在地面、钻台、二层台等处上下,巡检、保养及维修时还要爬到油管台及井架顶部的天车台。该方式不仅耗时耗力、效率低下,而且存在一定危险,鉴于此,开发了一系列适用于不同石油模块钻机井架、底座形式的施工升降机,并采用了防爆设备、各类安全装置等措施保障施工升降机在钻井现场使用的安全性。该施工升降机具有效率高、性能稳定、维护简单、安全可靠等特点,显著减轻了操作人员的工作强度。     

在役化工装置安全评价模式的研究

根据在役装置安全评价的两类目的,分析现有在役化工装置安全评价模式中存在的不足;提出在役化工装置安全评价的一个新思路和新模式;给出了基于新模式的安全评价程序,并对该评价程序各个步骤及采用的评价方法组合进行了较为详细的讨论,其关键是建立评价指标体系。该评价模式既能查找出装置中存在的具体安全隐患,也能给出装置总的安全评价结论。同时指出,安全评价指标体系的建立和完善应成为安全管理的一项标准化、基础性工作。该评价模式的思路不仅适用于在役化工装置的安全评价,也适用于其他系统安全现状评价,是对进一步完善当前安全现状评价工作的一个有益尝试。     

基于神经网络理论的炼钢企业安全评价研究

介绍了神经网络的基本原理,对反向传播算法神经网络(Back Propagation Algorithm Neural Network,简称BP神经网络)模型结构和模型基本算法进行了研究,并在此基础上针对炼钢企业建立了基于神经网络理论的安全评价模型.通过将神经网络理论的安全评价方法与传统安全评价方法比较,说明了基于神经网络理论的炼钢企业安全评价方法是可行的.     

矿井提升关键机构安全监测与预警系统研究

基于矿井提升机构安全运行的重要性,以新城某矿为研究背景,建立混合井提升关键机构的安全动态监测及预警系统。采用数值模拟方法建立提升机基础有限元模型,并进行模态分析,得出提升机基础的各阶振型频率。对分级加载过程进行时程分析,把最大振动位移达到危险值时的振动加速度作为提升机基础的安全动态监测指标。建立井架有限元模型,分别研究空载静止状态和正常使用极限状态下井架的受力与变形,从而得到井架破坏的临界预警值,以此建立预警系统。结果表明,以临界预警值作为安全性量化指标建立的预警系统能用来对提升机运行过程中产生的故障进行预警,并确定故障所在位置。     

高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警研究*

为准确评估高海拔地区在役混凝土桥梁的安全状况，对后续的运营及维修加固提供可行方案，采用模糊物元可拓理论对高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警研究。首先分析混凝土桥梁结构特点及主要病害，结合高海拔地区特殊的地理环境对混凝土桥梁的影响，参考相关规范和高海拔地区桥梁安全事故的调研资料，确定出高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警指标体系；采用组合赋权法中的“乘法”集成法，将G1法确定的主观权重和变异系数法确定的客观权重相结合，确定安全预警指标的综合权重；基于物元理论和可拓集合理论建立高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警模型，运用模糊综合评判法确定桥梁的安全预警级别，判断出桥梁的安全状况，并给出相应的处理措施。最后通过实际案例，验证该方法的实用性和合理性。结果表明，该方法能够对我国高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警。     

尾矿库安全评价中的科学问题及评价方法探讨

尾矿库的安全稳定在矿山的安全生产和环境保护中具有十分重要的意义。尾矿库安全评价应该研究坝及其附属构筑物的安全状况，评价尾矿库的安全等级。本文立足于尾矿库工程的实践经验，探讨了尾矿库安全评价中应该涉及的科学问题，并对其相应的评价方法进行了探讨，指出了尾矿库安全评价应该采用的基于有限元理论的定量评价方法。本文认为排水不良和地震液化是影响尾矿坝稳定性的重要因素，应该在评价过程中给予重点的关注和研究。此外，在尾矿库的安全评价中，应更多地采用有限元数值计算方法研究上述科学问题。     

油田数学化安全管理体系建设的思考

数学化安全管理是石油企业发展的必由之路，目前安全评价技术、地理信息技术已趋于成熟，利用模糊数学理论和层次分析法，建立数学化安全管理系统。通过数学化安全管理系统的运行，便于石油企业决策层科学地决定安全投入方向与重点，全面提升安全管理理念，避免和减少因安全事故造成的人员和财产损失。     

基于正则化频率变化率与神经网络的石油井架结构损伤识别

阐述结构健康监测中损伤识别的关键问题,介绍基于正则化的频率变化率的损伤定位方法,提出一套基于模态参数和神经网络的损伤识别技术。按相似理论建立了JJ160/41-K型井架实物模型,根据其基本结构和受力特点,以JJ160/41-K井架的实物模型为对象进行损伤研究。结果表明:井架模型在局部结构发生变化时整体的固有频率发生改变;将模态分析理论和神经网络方法相结合,可对已定位损伤的井架进行定量分析;通过实例运算验证了其对结构损伤诊断的有效性。     

基于小波包分析的石油井架结构损伤识别试验研究

通过对井架相似模型损伤工况模拟,提取其在承载时的振动响应信号,利用小波包变换方法获得小波包节点能量,得到基于归一化能量特征向量的损伤评价指标。研究表明:该指标可用于井架结构损伤位置的准确识别;将小波包能量分析与振动测试技术相结合的研究方法,为石油井架的损伤识别提供了新思路。     

油气井井筒系统可靠性评价方法与应用

为了保障油气井尤其是高温高压含腐蚀性流体油气井的安全长效生产，针对油气井井筒结构设计的可靠性开展研究。利用可靠性原理，通过分类分析典型油气井井筒部件构成，开展井筒可靠性定量分析方法设计，建立了油气井井筒系统可靠性框图和井筒部件、系统可靠性定量分析数学模型；采用该分析方法对Y油田进行井筒系统可靠性定量估评，估评结果表明:如果采用针对性的措施工艺设计，该油田井筒系统可靠度在投产十年后为0.794 8，与常规设计相比可靠度提高165.64%；评估结果可为Y油田井筒系统设计提供参考；从应用情况来看，与预计情况相符。     

基于API极限工况下修井机井架强度计算研究

为研究井架在复杂工况下的强度与安全问题,以现场使用的350型修井机井架为研究对象,采用数值模拟对井架进行参数化建模;按照极限作业工况下24种组合载荷对井架进行强度分析,得出操作工况、非预期工况和可预期工况下井架的最大变形和应力云图;提取计算井架构件UC值的相关数据,对井架进行强度、刚度和整体安全性校核。结果表明:井架在常规风力作用下,最大钩载作业工况为其主要受力工况,此时井架最大等效应力小于许用应力,可满足安全需求;在相关工况中,井架的最大等效应力集中出现在上下体连接处、二层台和底部大腿处,计算井架构件各工况下的UC值均小于许用最大UC值,表明井架结构综合强度足够,满足API标准使用要求。     

基于有限元的含腐蚀缺陷原油集输管道剩余强度研究*

为研究含腐蚀缺陷原油集输管道的剩余强度,以延长油田集输系统常用的20#管线钢为例,采用ABAQUS建立1/2腐蚀管道有限元模型,研究单个均匀腐蚀缺陷对集输管道剩余强度的影响,分析缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度的影响规律,并采用Matlab对缺陷长度和缺陷宽度角的模拟结果进行拟合,拟合确定系数R2均达99.0%以上。结果表明:集输管道的剩余强度受缺陷位置的影响较小;随着缺陷长度的增加先减小后保持不变,随着缺陷宽度的增加先略微增加后保持不变,建立缺陷深度分别为1.5,2.0,2.5 mm的有限元模型,得到缺陷临界长度分别为210,140,130 mm,缺陷宽度角分别为56°,57°,141°;剩余强度受缺陷深度的影响最大,会随着缺陷深度的增加而减小;缺陷深度越大,缺陷长度和缺陷宽度对剩余强度的影响越大。     

软岩煤巷锚杆支护的安全性分析及防治对策

总结了在高地应力条件下巷道治理的基本原则,利用有限元软件对软岩巷道采用锚杆复合支护的安全可靠性进行了分析,并结合实际工程监测,证明了锚杆复合支护的有效性。     

爆破取缔非法土炼油点的安全管理

通过对爆破作业安全管理的分析,提出了严密的安全管理体系是顺利完成爆破取缔土炼油点工作的保证。     

在役悬索管道抗风性能研究及结构退化分析*

为提高在役成品油悬索跨越管道结构及性能的可靠性，保障长输油气管道生产运营的安全，建立某在役成品油悬索跨越管道的有限元力学仿真模型，研究风载荷对悬索跨越管道的影响作用，探讨主索、吊索等主要构件性能退化时对悬索管道安全性的影响规律。结果表明:通过有限元模拟可以得到管道失效风速为60 m/s，远大于极限风速，且涡激振动振幅很小；主索腐蚀、吊索断裂以及是否存在抗风索这3种情况均能影响结构的安全性。相关企业应当对结构的重要构件进行定期检修，以保障生产运营安全。     

T815井架车扭力杠断裂成因分析

T815井架车扭力杠断裂是影响井架立、放及运输安全的一个重要因素。从井架车工作及维修方面分析了扭力杠断裂成因,提出了预防措施,得出了预防扭力杠断裂应提高其表面质量、改进操作和维修方法的结论。