压力管道单线图测绘装置的研制

压力管道单线图对压力管道整个行业都十分重要,而目前的压力管道单线图绘制方法劳动强大并且效率低。本文根据压力管道单线图的测绘需求,设计了测绘装置的系统方案,并通过CAD二次开发接口在CAD中绘制单线图,最后研制出该测绘装置。实验结果表明该装置能够准确获取管道的数据并正确在CAD中绘制出单线图,大大提高的单线图的绘图效率。     

基于地磁和重力感知原理的压力管道轴测图自动测绘

在不便获取待检压力管道轴测图的情况下,现场测绘轴测图是压力管道检验过程中的必要手段。基于地磁场和重力场感知原理,通过解算三轴加速度传感器和三轴磁阻传感器数据可计算出管道走向的水平方位角和俯仰角,据此构建管道三维走向的拓扑数据。基于该原理,开发出面向检验现场的压力管道轴测图自动测绘仪,包括手持式硬件感知模块和包含自动测绘应用程序（App）的手持式智能终端,两者采用无线数据通讯。该方法和仪器可实现压力管道检验过程中轴测图数据和检验数据的综合管理,使测绘过程准确高效,提高了检验过程数字化、信息化、智能水平。     

气相管道小孔泄漏压力响应试验与仿真研究

管道压力是进行泄漏速率计算和泄漏后果模拟的重要参数,采取试验与数值模拟相结合的方法对小孔泄漏压力响应进行研究。以中国石油大学(华东)泄漏及气体扩散测试试验系统为平台,建立了试验系统的Flowmaster模型,并通过试验数据对模型进行验证。结果表明,试验系统可以用来研究小孔泄漏管道内的压力响应情况并准确计量泄漏速率,可以基于Flowmaster模型预测复杂工况下小孔泄漏管道内的压力响应情况,并且能够较为精确地计算泄漏稳定后管道内的平均压力。     

计算机辅助事故树分析中的图形输入法

笔者提出计算机辅助事故树分析中事故树数据的图形输入法。通过详细讨论数据采集过程中数据结构的选用和算法设计 ,不但能方便地实现计算机辅助事故树绘图 ,而且在绘图的同时得到事故树的全部数据 ,进而可对事故树进行全部定性和定量分析。这种方法是计算机辅助事故树分析中绘图和数据输入方法的重要补充 ,同时也将有益于其他类型树及图的绘制和分析。最后 ,给出了一个实例 ,应用图形输入法得到满意的结果。该方法不仅是事故树的新绘制方法 ,也是全新的事故树数据输入法 ,是事故树算法的拓展和补充     

基于风险的检验技术在苯加氢装置管道的应用

简述基于风险的压力管道检验技术基本理念,讨论压力管道的危害风险和失效模式,介绍了风险评估方法及其适用场合、风险评估程序。对某苯加氢装置的管道系统进行风险检验评价,对该管道的各种危险因素进行分析,并对其基础数据和检验检测结果进行了研究和探讨,近而采用5×5风险矩阵法和定性分析,对苯加氢装置管道系统进行风险评估,根据该评估结论,提出了科学制定检修计划的建议和控制风险措施。研究结果表明:基于风险的检验技术,既能节约大量的停机和检验维修费用,又能有效地提高重点设备的安全性和管理水平。     

基于声发射技术的压力管道泄漏监测

本文通过在试验室条件下,对压力管道泄漏的声发射信号进行定位及特征研究,探索声发射技术在压力管道泄漏监测方面的可行性;并通过工业锅炉水压试验过程中的连接管道泄漏声发射监测案例对研究成果进行验证,从而为压力管道泄漏声发射监测积累必要的工程经验和理论数据。     

输送管道的压力安全监测软件的开发

为保障工业管道的安全输送,运用VB对高压压力管道的压力数据进行实时快速采集的技术,在此基础上实现对高压压力管道压力数据的采集、分析、显示及保存。本文还介绍了上位机程序中经常用到的键盘锁定功能。     

天然气压气站管道异常振动及减振措施研究

为解决某压气站管道异常振动问题,采用CaesarⅡ软件建立西三线发球筒管线三维计算模型,并运用Fluent软件进行数值分析,查明管道异常振动原因。结果表明:西三线发球筒管道异常振动现象与管内的流体压力波动密切相关,特别是管径为Φ711 mm的西二线与西三线联通管道,其流体的流量过大、流速过高是振动现象产生的主要原因。此外,通过对管道内涡核处压力波动频率及管道系统固有频率的分析,发现压力波动频率与管道系统低阶固有频率相近,易产生共振现象。提出3种减振方案并进行模拟验证,减振效率均在68%～95%之间,可以有效应用到西三线某压气站出站管道,解决管道异常振动问题。     

输气管道小孔泄漏压力响应实验与仿真研究

管道压力是进行泄漏速率和泄漏后果模拟的重要参数,搭建泄漏及气体扩散测试实验系统,并建立实验系统的Flowmaster模型,通过实验数据对模型进行验证,验证结果表明,可以基于Flowmaster模型预测小孔泄漏条件下管道内的压力响应情况,并且能够较为精确的计算泄漏稳定后管内的平均压力,为小孔模型准确计算泄漏速率提供理论依据。     

管道内瓦斯爆炸温度与压力峰值试验研究

为分析瓦斯爆炸的火焰温度及压力峰值在管道中的传播规律,采用瓦斯管网爆炸测试系统进行试验,通过爆炸压力和爆炸火焰温度采集系统采集数据。在相同点火能量和点火位置的条件下,分析了体积分数对瓦斯爆炸的温度峰值和压力峰值的影响,及温度峰值和压力峰值随管道距离的变化规律。结果表明:当瓦斯体积分数低于9.5%时,温度峰值和压力峰值随瓦斯体积分数增大而增大;同一体积分数下,温度峰值最大值出现在最接近爆源的位置,并呈逐渐下降的趋势,接近爆源的温度峰值下降较明显,随管道延长,温度峰值的下降减慢且趋于平缓;温度峰值与传播距离近似呈三次函数关系;冲击波压力峰值随管道传播呈先上升后下降再上升的波动性变化。     

三氟甲烷灭火剂在管网中流动状态分析

通过对三氟甲烷灭火剂在管网中的流动状态、管网中灭火剂流动的压力～时间(p～t)曲线分析,进一步阐明三氟甲烷灭火剂气液两相流动状态下管道压力损失,利用推导的压力损失计算公式对具体的系统进行实际计算,并通过实际的系统喷放所测得的数据对计算结果进行验证,进一步证明推导的压力损失计算公式的可用性和对三氟甲烷灭火剂在管网中的流动状态分析的正确性。     

T型结构压力管道流固耦合模拟与试验验证

为研究T型压力管道结构内部流体非定常流动诱发的管道振动问题,采用流固耦合分析方法进行分析,借助有限元分析软件ADINA对输送气体介质的T型压力管道结构的进行了流固耦合数值模拟,得到了管内流体流动参数的变化以及管道应力分布规律,并预测了管道振动特性。同时,利用管道振动测试试验系统进行T型管道结构的振动特性进测试,得到压力管道耦合振动响应频率。结果表明:流固耦合数值计算的结果与试验结果能较好地吻合,流体介质的T型压力管道内存在明显的流固耦合效应,不考虑流固耦合作用结果与实验结果相差很大。     

石化压力管道冲蚀失效数值模拟及影响因素分析

以镇海REAC出口压力管道系统碳钢弯管为例,结合冲蚀失效机理,建立冲蚀失效流固耦合数理模型。利用数值模拟技术分析腐蚀产物保护膜与多相流动之间的交互作用,揭示弯管内壁剪切应力分布及保护膜主位移、应力、应变的分布规律,研究石化压力管道系统冲蚀失效过程;结合现场测厚数据验证有限元分析软件流固耦合数值模拟方法的可靠性;并进一步对比分析了流体流动特性、管件结构特性等特性参数对冲蚀的影响。为石化压力管道输送系统的冲蚀失效分析、结构优化设计、RBI和定期检验测厚定位、寿命预测、风险评估等安全保障研究提供理论依据和分析手段。     

基于RBI技术的化工装置压力管道风险评估与在线检验策略研究

基于RBI方法原理,实施化工装置压力管道风险评估。在风险评估过程中,将装置内各腐蚀回路中的压力管道按照管径、材质及用途等因素进行分组,以得到各压力管道组的风险等级,在此基础上确定其抽检比例,制订在线检验策略。以某厂环氧乙烷/乙二醇〖JP2〗（EO/EG）装置为对象,应用壳牌S-RBI软件完成装置内274组（共458条）压力管道风险评估工作,根据风险评估结果共抽取178条压力管道实施在线检验,考虑到该装置存在的减薄机理,在线检验技术手段以测厚和宏观检查为主,并对部分中高风险等级以上的压力管道进行数字射线检测。检验结果表明:基于RBI技术的压力管道在线检验策略能够有效发现压力管道系统中存在的安全隐患,并节约检验成本。     

大落差输油管道局部高点水击压力预测方程研究

为预测大落差管道局部高点水击压力,避免在关阀、停泵等应急操作过程中因高点低压而使油品气化,采用OLGA软件水击计算模块分析介质流速、高点稳态压力、关阀时间、阀门位置对高点水击压力的影响机制,并结合国内某原油管道现场SCADA系统数据进行验证;采用通用全局优化算法(UGO)和列文伯格-马夸尔特法(LM)建立局部高点压力预测方程,相对误差在5%以内。研究结果表明：本文方程可实现大落差输油管道水击过程中局部高点水击压力的预测。研究结果可为大落差输油管道安全运行与管理提供参考。     

基于多层感知器神经网络和统计小波特征的管道泄漏诊断

油气输送管道泄漏造成的主要问题包括环境危害和经济损失.为了降低管道泄漏造成的危害,提出了一种新的方法用于检测管道泄漏情况.该方法主要通过故障检测与隔离系统建立入口压力与出口流量之间的定量关系,首先,采用OLGA软件模拟获得管道入口压力和出口流量数据,为了提高模型精度,利用小波变换的多尺度分解和重构技术将获取的数据信号分为3级,并将其作为故障检测与隔离系统的训练数据.然后采用统计技术、小波变换及2种方法的融合等方式提取信号的均值、偏差、峰度等特征,将特征提取结果分别作为多层感知器神经网络分类器的输入来确定泄漏状态.最后,利用混淆矩阵对泄漏识别的精度进行验证.对一段长约5 km的天然气管道进行了泄漏检测,将泄漏类型分为10类,结果表明,提出的方法对泄漏位置和泄漏尺寸的自动检测识别率约为92％.该方法不仅可以检测泄漏故障的发生,还可以确定泄漏故障的位置和严重程度.     

喷射火对输油管道热影响实验平台设计与验证*

为研究油气并行管道中,天然气管道喷射火对相邻输油管道内流体与管壁的热影响,设计并搭建天然气喷射火对输油管道热影响实验平台。实验平台由环道及冷却系统、火焰系统、控制及数据采集系统3个部分组成。完成平台搭建并验证环道系统气密性后,以0#柴油为介质,开展验证实验。研究结果表明:火焰系统工作可靠且可控,冷却系统能够将柴油温度控制在初馏点以下,数据采集系统能够正常采集油品压力、温度、流量、管壁温度、火焰温度等预定数据,实验平台具备一定可行性与安全性。实验平台可进行在不同管道规格及材质、火灾形式、油品介质及流速条件下的热影响实验。实验平台结合材料性能进行测试,可研究喷射火对管材性能的影响,为油气并行管道的安全运行提供相关实验依据。     

基于自适应神经网络的通风系统故障过程及其规律研究

首先对影响通风系统故障过程特征量进行了定义;然后通过对矿井通风系统故障过程及其改善和劣化状态的分析,建立了基于两参数的Weibull过程故障率函数,给出了系统故障过程改善和劣化的判别式;最后,基于自适应神经网络技术对通风系统的故障规律进行了仿真研究,并应用C 语言和Matlab语言强大的解算及绘图功能,求出了故障过程特征参数值,绘制了故障曲线.     

压力管道薄弱部位的光纤Bragg 光栅应变监测技术研究

为预防压力管道泄漏或者恶性爆管事故的发生,采用光纤Bragg光栅传感器对压力管道薄弱部位进行表面应变监测,实现对压力管道爆管事故的安全监控。采用一段定制加工的实验压力管道,首先采用ANSYS 软件对压力管道进行了应变建模和有限元分析,得到压力管道的 L 型、U 型和 T 型接头等薄弱部位的应力分布,然后在应力集中区贴装光纤 Bragg 光栅传感器,对表面应变进行实时测试,测试结果经过应变传递误差修正之后,与理论值和电阻应变片结果进行比对,证实了光纤 Bragg 光栅传感器对压力管道薄弱部位安全监测的可行性。     

城镇燃气管道数据对齐方法及应用研究

城镇燃气管道由于改线、内检测装备检测误差等问题,会造成多轮次内检测数据无法对齐、检测数据价值挖掘不充分等问题,通过建立针对城镇管道的数据对齐方法、开发燃气管道数据对齐系统等手段,实现了存在改线段燃气线路的多轮次内检测数据自动对齐及改线段的自动判别;在内检测数据自动对齐基础上提出了针对金属损失、凹陷、焊缝缺陷点的匹配方法,以获取金属损失点及凹陷的增长情况;依据缺陷匹配情况,提出燃气管线的剩余寿命预测方法;最后以某段60km的燃气管道为例,对该方法进行验证。实地验证结果表明：该方法能够快速识别和定位误检、漏检及改线段位置,自动对齐效率在98%以上,并完成93.6%的缺陷点的自动匹配工作,证明该方法具有较高的可行性及适用性。