输油管道对环境的影响及其环境保护措施

使用管道长距离输送原油和成品油（管输）是石油工业一种现代文明的生产手段，它具有密闭、效率高、成本低和安全可靠等优点，在油品输送方面占据着主导地位。我国应用长距离输油管线始于５０年代末期，在七、八十年代有了较快的发展。在管道建设的施工期会对地表造成破坏，管输油品的首站、中间泵站、末站及沿途管线由于腐蚀、事故等产生漏失油品而造成环境污染。本文介绍了几种漏失检测方法。     

人工煤气管道萘沉积量预测方法及影响因素研究

为了研究人工煤气管道内萘沉积量的预测方法及其影响因素,以昆明人工煤气输气干管为例,结合TGNET软件模拟输气干管的运行工况(选用BWRS状态方程,Colebrook-White流动方程)计算管内萘沉积量,通过改变模型参数(地温、输气温度及输送压力)分析萘沉积量的影响因素。结果表明:1)萘沉积量预测方法的计算结果与实际情况的相对误差仅为3.36%,方法可行;2)饱和萘含量随地温降低而降低,随管道输送压力降低而升高,随管道输送温度降低而降低,且管内外温差越大,萘沉积量越大;3)温度变化是造成人工煤气管道中萘沉积并堵塞管道的主要原因,建议在煤气进入城市管网前先对其作降温处理,冬季在弯管、调压器等易出现萘沉积的部位添加保温设施以维持管内温度。     

基于有限元的局部突变位移载荷下埋地管道力学分析

冻土融沉、盐渍土溶陷等地质灾害会导致局部土壤产生一定位移,对埋地长输管道安全性构成威胁。为保障埋地管道的安全运行,建立了局部突变型位移载荷作用下埋地管道力学分析模型,采用非线性土弹簧描述管土相互作用,分析了局部突变区域长度及突变位移量对埋地管道受力的影响。研究结果表明:因局部突变区长度与突变位移量的不同,管道存在3种受力状态,当局部突变区域长度大于临界突变区长度时,管道轴心应变与弯曲应变在突变区域内不产生耦合,此时在突变区域两端可等效为2个垂直正断层,即为第一种受力状态;当突变区域长度小于临界突变区长度时,随着突变位移的增加,管道应变随之增加,管道轴心应变与弯曲应变在突变区域内不断叠加,即为第二种受力状态;在第二种受力状态基础上,当突变位移大于临界突变位移时,管道应变不再发生变化,管道等效为受到垂向均布荷载的作用,即为第三种受力状态。研究结果可为工程中管道穿越地质灾害区域的设计提供参考。     

城市地下空间管道施工坍塌事故行为原因研究

为了进一步了解城市地下空间管道施工坍塌事故发生的原因,笔者运用行为安全"2-4"模型事故致因分析方法分析了27起典型的管道施工坍塌事故,分析得出17类共109个不安全动作和6类共34个不安全物态,不安全动作中发生率较高的是不按要求对基坑放坡和加固、未对作业人员安全教育培训或者培训不到位以及施工前未进行风险识别或者识别不到位,并对这3方面不安全动作进行进一步分析;不安全物态中发生率较高的是未加支撑的基坑侧壁、存在淤泥和松软土质结构的开挖层。得出安全知识不足7类共58项,安全意识的淡薄,对于生产主管主要体现在雇佣临时工,施工现场作业人员则体现在不注意环境周围存在的安全隐患;得出安全管理体系的欠缺9类共88项,因安全生产规章制度缺乏或制度不合格导致安全管理体系欠缺占比最大,因无安全技术交底或技术交底不到位导致安全管理体系的欠缺居于第二位,施工前未进行风险识别或者识别不到位在27起事故中也出现12次,也是安全管理工作中不可忽视的因素。     

基于FLACS CFD的不同气油比油气混输管道泄漏火灾后果对比

不同气油比的油气混输管道泄漏后果危害形式和风险差异的准确判断对于管道泄漏应急处置至关重要。以中国西部某油田集输管道为研究对象,针对不同气油比管道泄漏的火灾危害进行了对比分析,构建了FLACS CFD模型,并研究了油气混输管道原油泄漏形成池火的火灾特征和影响范围,以及天然气泄漏形成喷射火的高温分布和影响规律。研究结果表明:应急处置应考虑不同气油比下池火与喷射火危害的差异。在油气混输管线泄漏10 min形成稳定火焰的场景中,气油比低于100 m3/t时,原油池火为火灾危险的主要影响因素;气油比高于200 m3/t时,天然气喷射火为主要影响因素;气油比超过250 m3/t,高温覆盖距离不再明显增加;40 m为此场景下混输油气泄漏喷射火致死距离上限,120 m为温度影响上限。     

基于Fluent的城镇中低压燃气管线喷射火事故的后果研究

为了对城镇中低压燃气管线喷射火事故进行有效的风险评估,根据典型事故案例创建了城镇路面埋地燃气管线泄漏场景,建立模型并划分网格,使用Fluent进行模拟计算,得到了不同泄漏口孔径、不同泄漏口形状、不同管内压力等工况下喷射火的火焰长度、火焰中心面温度分布和临近区域内的热流密度,并通过分析不同工况下的火焰形态和热辐射分布,探讨初始条件对事故后果的影响程度。结果表明:此类型喷射火长度可达数十米,火焰最高温度为2 000 K左右,最高温度位置的高度不超过火焰长度的30%;下风向的热流密度较其他方向更强;在50 mm的泄漏口孔径和0.38 MPa的管内压力下,泄漏口为梭子形,较泄漏口为圆形时的热流密度在下风向整体大15.2%。最后,根据模拟结果构建了快速风险评估模型。     

天然气管道非稳态泄漏扩散的数值模拟

针对长输天然气架空管道泄漏问题,综合考虑风速随海拔变化的边界条件、管道管形及泄漏方向等因素,建立非稳态泄漏模型,对不同管道泄漏压力和不同天然气浓度边界的天然气非稳态泄漏扩散进行了数值模拟。结果表明:在天然气向下泄漏的工况下,天然气气团主要在地面积聚,呈无规则的扩散;天然气管道泄漏压力与气体泄漏扩散速度成正比,与天然气浓度边界达到稳定所需时间成反比:不同泄漏压力下天然气扩散稳定后的扩散距离及泄漏影响面积大致相同;天然气浓度边界越小,达到稳定所需时间越长。     

基于蝴蝶结模型分析“11·22”东黄输油管道泄漏爆炸事故

为了找出"11·22"中石化东黄输油管道泄漏爆炸事故发生原因及有效预防措施,利用蝴蝶结模型将事故树与事件树结合分析事故发生原因及后果,研究企业和政府相关部门在输油管线管理及泄漏处理方面存在的问题,提出有效的防范措施,对提高类似事故的管理与应急处置能力有一定的意义。     

湿天然气管道螺旋流水合物浆液安全输送研究

研究了天然气水合物浆液在气液两相螺旋管流中流动特性,分析了以气相为连续相、水合物颗粒为离散相的气固两相螺旋流的流动机理,通过对水合物颗粒受力分析和运动分析,结合螺旋流旋涡结构演化规律,推导出水合物颗粒平动、转动的判断条件,给出了颗粒各种受力的关联式,建立螺旋管流水合物颗粒运动模型,探讨了水合物颗粒的动力学行为。分析水合物浆液流动特性得到临界速度1即水合物浆液从固定床流动向悬浮流转化速度以及临界速度2即水合物浆液从移动床流动向固定床转化速度,为水合物浆液稳定流动提供了理论判据。     

Numerical investigation of surface conduit parallel gas pipeline explosive based on the TNT equivalent weight method

With the rapid development of petroleum industry, the transport pipelines of oil and gas are increasingly constructed to minimize land use conflicts. Therefore, the parallel pipelines are unavoidable in order to save land resource, reduce the pipeline construction and maintenance costs. The economy and security of pipeline laying and running is the primary problem considered in pipeline construction, which the parallel spacing plays a decisive role to. The leakage of natural gas is very serious and dangerous due to its flammable and combustible. The explosive of leak gas causes impact failure to parallel pipeline. Specific to the surface conduit parallel gas pipeline, numerical simulation of leak natural gas explosive was carried out based on TNT equivalent weight method. Explosive damage degree of pipeline decreased with the pipeline distance increasing. Consulting with the pipeline ovalization strain design criteria and the combustion effect, the safety parallel natural gas pipeline space maybe at least 4 m to ensure the surface conduit parallel pipeline safely and steadily operation.