地铁运行状态变化下杂散电流对埋地管道干扰数值模拟

目的 研究地铁系统运行状态多变性导致地铁杂散电流对埋地管道的干扰规律.方法 构建具有多个牵引区间、排流网、地铁站接地系统及停车场的地铁系统,埋地管道及其阴极保护系统等模型,基于数值模拟方法,采用专业软件计算地铁机车数量、位置及牵引电流变化,地铁排流网、站内接地系统和停车场与线路轨道电导通状况等地铁运行状态变化下轨道对地电位分布,轨道和排流网泄漏杂散电流密度分布,接地系统和停车场杂散电流量、以及杂散电流干扰时的埋地管道电位分布,分析确定地铁运行状态变化下杂散电流对埋地管道干扰规律.结果 地铁系统采用焊接而成的长走行轨回流时,任何牵引供电区间内运行的机车及电流变化,均会对靠近地铁线路的埋地管道造成干扰,干扰有叠加效应.干扰最大位置出现在埋地管道与轨道的交叉点或并行段,且并行间距越小,最大干扰水平越接近交叉点处的干扰水平.当地铁排流网、站接地系统和停车场轨道不与线路轨道电连接时,能够一定程度降低干扰水平,当与轨道在局部电连接时,会使得邻近埋地管道所受干扰程度剧增.结论 地铁运行状态变化致使埋地管道电位波动,且波动程度与机车运行状态、接地系统或停车场轨道频繁与线路轨道电连接状态、排流网性能及工作状态等地铁运行状态息息相关,在干扰检测和防护中应关注地铁运行状况变化.     

埋地阴极保护管线的交流干扰腐蚀

通过阴极保护管道交流腐蚀案例,总结了交流输电线路等交流设施对埋地管道的干扰规律、阴极保护管道交流腐蚀的特征、发生条件及影响因素等。综述了交流电对管道钢材料活化和钝化体系的电极过程和极化行为的主要影响规律;高阴极保护水平对交流腐蚀的协同加速作用。系统阐述了阴极保护条件下管道发生交流腐蚀的机理及评估准则等方面的最新研究进展;梳理了交流干扰腐蚀机理模型中的主要观点和影响因素,同时阐述了交流干扰下阴极保护技术面临的主要问题。     

外加电流阴极保护中深井阳极的布置

针对某输油管道工程,为保障阴极保护效果的同时,减少阴极保护对周边金属构筑物产生直流杂散电流的干扰。结合现有相关标准规范以及阴极保护干扰的产生机理,对深井阳极的布置位置和阴极保护方案进行对比分析。由于该工程输油管道将分输库整体包围,如库外长输管道全部采取外加电流的阴极保护形式,无论阳极井如何布置,阴极保护电流均有可能对分输库内储罐等金属构筑物产生杂散电流干扰,此时阳极井的位置需从施工、维护、保护电流的发散以及投资等方面比选确定。为了实现外输管道得到有效保护,且最大程度减小阴极保护电流对分输库内储罐等金属构筑物的干扰,可采取对由分支点进出库区的成品油管道与干线绝缘,并对该部分管道施加牺牲阳极保护的形式。     

国际环境内分泌干扰物研究策略与现状

20世纪90年代以来,内分泌干扰物的环境影响受到国际社会的普遍关注,欧盟、美国、日本、经济合作与发展组织以及野生动物基金会等政府组织和非政府组织开始对内分泌干扰物进行系统的研究,并发表了相关的专题报告。本文总结了一些发达国家和国际组织对内分泌干扰物的研究情况,重点介绍他们在筛选与检测、危害鉴定、制定优先名录等领域的研究策略,以期为制定符合我国国情的内分泌干扰物研究和控制战略提供参考。     

崩塌落石冲击荷载作用下埋地管道的安全评价

野外调查人员在进行崩塌落石灾害的风险分析和评价时,由于没有科学的判别依据,往往只能根据以往经验主观加以判断。本文在前人研究成果和野外调查资料分析的基础上,探讨了崩塌落石冲击力的计算方法,并运用LS-DYNA显式动力学分析软件建立了崩塌落石冲击荷载作用下埋地管道的三维有限元模型,进行了数值模拟,研究了某些因素对埋地管道安全的影响规律,得出一些具有实用性的曲线或公式,可供评价实际问题时查询应用,以为埋地管道的安全运营及崩塌落石的防护设计提供决策依据。     

埋地管道缺陷非开挖检测技术应用研究

为探测非开挖条件下埋地长输管道中主要缺陷的位置,促进油气长输管道安全运行,研究了弱磁检测技术理论及其在埋地管道检测中的应用效果。在对弱磁检测技术原理研究的基础上,通过试验分析得出磁场强度、管道埋深和缺陷尺寸之间存在的指数关系,结合磁场梯度变化得出缺陷判断依据。研究结果表明:在管道非开挖条件下,弱磁检测技术可以为油气管道安全运行提供有效技术支持,并对埋地金属管道缺陷状况进行评估,从而提高了管道安全运行能力。     

含腐蚀缺陷埋地管道悬空段力学作用与可靠性分析

根据X65管线钢的Ramberg-Osgood本构方程以及土体的摩尔库仑模型,采用有限元软件Abaqus分别对裸露和未裸露的埋地悬空管道受力情况进行数值模拟,模拟得到埋地悬空管道应力和应变与悬空长度之间的关系,以及不同埋深条件下基于最大Mises应力和最大应变的管道安全悬空长度和极限悬空长度;针对带腐蚀缺陷的埋地悬空管道,提出减薄管道壁厚的计算模型,建立了基于应力失效判据的管道失效功能函数和极限状态方程,并利用蒙特卡洛法对管道结构可靠度进行计算,得出管道腐蚀深度和悬空长度对其可靠度的影响程度。该研究结果可为带腐蚀缺陷的埋地管道悬空段的安全性评价提供理论支持,为管道公司抢维修作业提供指导。     

开采沉陷区岩层移动对油气管道的影响分析

通过理论分析,研究了油气管道在开采沉陷区域内的受力状态和破坏形式;以鄂尔多斯盆地大牛地气田与共生煤矿交叉开采为研究背景,采用相似材料模拟试验,地下采煤过程中对油气管道不同部位的力学影响进行分析;研究了埋地管道在地表不同破坏形态下的变形特征和力学规律。通过以上研究,得出了油气管道在开采沉陷区域内的失稳破坏类型,为制定油气管道保护措施提供了借鉴和指导,为油气与煤炭交叉开采安全技术研究提供了技术支撑。     

CO2埋地管道泄漏区土壤形貌及温度场研究

通过建立DN25规格的小尺度埋地管道试验装置,开展了气相和超临界相CO_2通过2 mm口径的埋地管道向上泄漏试验,通过改变管道埋地深度(0 mm、200 mm、400 mm),研究了气相和超临界相CO_2埋地管道发生泄漏时土壤表面和泄漏口区域的形貌,以及泄漏口附近管壁和土壤区温度的分布。结果表明:气相和超临界相CO_2埋地管道发生泄漏时,在不同相态和管道埋地深度下,土壤表面会呈现"土壤喷射"、"小孔射流"和"土壤隆起"3种不同形貌;当土壤表面不发生"土壤喷射"时,泄漏口附近会形成冻土球;管道埋地深度越大,管壁温降速率增大,管壁最低温度降低;土壤区温度与埋地管道距泄漏口的距离呈指数函数关系,且在泄漏口附近土壤区射流方向的温降最大,管道埋地深度增加使得泄漏口附近土壤区在射流背向的温降幅度明显增加。     

三维地形下并行管道阴保干扰规律数值模拟研究

目的研究三维地形下的并行管道干扰规律,提出降低并行管道干扰的合理措施。方法使用BEASY软件进行数值模拟,通过设置不同的涂层破损率、管道直径、土壤电阻率、输出电流等探究各参数对三维地形下并行管道干扰的影响规律。结果并行管道间存在干扰,相较于单根管道,在辅助阳极附近的管道阴极保护电位变小,其他位置处管道保护电位略有上升。随管道并行间距增加,干扰减弱。土壤电阻率越大,阳极输出电流越大,辅助阳极距管道距离越近,管道直径越小,并行管道间干扰越剧烈。结论对于独立设置阴极保护的并行管道,推荐管道并行间距大于80m;对于联合阴极保护的并行管道,推荐管道并行间距小于7 m。     

管道交流干扰腐蚀风险识别方法研究

目的 提出一种判别交流干扰腐蚀风险的方法。方法 根据现场测试参数、土壤理化性质参数及室内模拟腐蚀试验,运用灰色关联分析和三角模糊层次分析,将长输油气管道沿线土壤环境和沿线阴极保护状态等因素与交流干扰腐蚀相结合,确定影响交流干扰腐蚀各关键因素的贡献权重。结果 参考现行土壤腐蚀性以及交流干扰评价的标准,将土壤腐蚀性、交流干扰电流密度、防腐层破损面积以及运行年限进行综合考虑,建立了一种融合交流干扰及土壤腐蚀性评价的交流干扰腐蚀风险识别方法。结论 通过现场应用,该方法评价结果与管道内检测结果一致。     

油气田在役管道高后果区识别与完整性评价方法

根据油气管道建设与管理的相关标准与规范或导则,针对目前油气田在役管道,明确了其高后果区识别的划分及其在不同标准中的差异以及识别的原则和时间间隔,分别介绍了在管道的相关数据采集的基础上开展地质灾害和第三方破坏造成的管道风险评价方法,管道内外腐蚀的直接评价以及包括剩余强度、剩余寿命和材料在内的管道适用性评价方法,同时给出了这些评价工作所涉及到的相关内容项,对油田管道的完整性管理具有重要的指导作用和应用价值。     

地下电磁信号对民航机场导航台站的干扰机理分析与仿真计算

目的研究地下电磁信号对机场导航台站的干扰机理,并进行仿真计算。方法建立导航台天线的电流分布模型,研究外部电磁干扰对导航台天线上电流分布形式的影响。基于导航台的工作原理,研究外部电磁干扰对导航台辐射方向图的影响,并进行仿真计算。计算航线下滑线空间点上的场强值受外部电磁信号干扰的影响。结果地下电磁信号传播至导航台天线所在区域,造成T型天线的左右顶负载的电流不再满足镜像反对称的状态,导致T型天线覆盖区域中的场强值变化,水平面的无方向性方向图产生波瓣分裂,进而导致航线下滑线上空间点接收到的场强值幅度产生波动,仿真结果显示波动值高达32.7%。结论地下电磁信号对无方向性信标台造成干扰,导致原来的无方向性方向图产生波瓣分裂,航线下滑线上的场强值产生波动,影响了飞行安全,需要加以抑制屏蔽。     

海底管道腐蚀防护状态检测方法

目的介绍一种海底管道腐蚀防护状态的非接触式检测方法,验证基于远地参比电极电位差测量的海底管道腐蚀防护状态检测方法的可行性。方法论述基于远地参比电极电位差测量的非接触式检测方法的原理,并应用数值模拟软件模拟计算964.6 m长的海底管道的电位,分析5种不同工况下埋深海底管道的整体电位在200 m水深范围内的分布规律。结果海底管道中的有效牺牲阳极分布越均匀,距离管道越远,管道整体电位分布越一致,基于该方法的管道保护电位检测越精确。管道腐蚀防护层破损越严重,牺牲阳极状态可检测性越好。结论处于设计寿命末期的海底管道周围环境电场梯度较大,这为基于远地参比电极电位差测量的非接触式检测方法提供了理论依据,证实了远参比电极电位检测法的有效性。     

天然气管道内黑色粉末形成机理与防治研究

通过对国内外天然气管道黑色粉末(也称粉尘)的相关研究分析表明:受气体组分、净化处理、管内防腐、输气工艺以及施工质量等影响,粉尘来源多样且在管道内的运动规律和分布形式也不相同。粉尘成分以铁的硫化物、氧化物和碳酸盐等腐蚀产物居多,气体介质成分控制、内腐蚀防护和清管作业是在役管道粉尘控制的重要途径,对于新建管道应在设计阶段考虑并采取有效的粉尘防治手段。     

微生物腐蚀监测方法研究进展

近年来,随着石油与天然气资源的大力开发,油气集输管道的腐蚀问题引起了人们的广泛关注,其中微生物腐蚀是导致管线服役失效的一大重要因素.建立快速有效的微生物检测方法及微生物腐蚀监测技术,可对腐蚀状态做出预判,为管道安全运作提供保障.针对这个问题,文中概述了微生物腐蚀机制,详细总结了各类微生物检测方法.从电化学角度出发,系统...