海底管线剩余寿命评价方法

海底管线是海洋石油生产过程中关键的运输通道,并且在当今国家重视环境与安全的大政策环境下,针对海底管线进行剩余寿命评价是十分有必要的。本文依据DNV RP-F101标准和PCORRC方法计算海管的剩余强度和剩余寿命。本文分别采用DNV RP-F101标准中的分项安全系数法和许用应力法计算出腐蚀缺陷强度,还利用PCORRC方法计算出剩余强度以及寿命,并对这所有的计算结果进行对比。本文列举了一般评价剩余寿命的方法,并在此基础上找出一种新的十分适用于海底管线评价的寿命评价方法,并直接给出了计算方法。     

燃气管线防腐层检测

<正>钢质管道是目前用于城市燃气输配的主要管材。埋地燃气钢管腐蚀的成因有很多,但影响最大的还是电化学的腐蚀,由于土壤和水容易成为电解质,尤其在土壤电阻率低的地段,电化学腐蚀的速度也快。防腐技术的局限性使得防腐层的自然老化以及阴保效果的失效在所难免,因此埋地钢质管道工作到一定年限就必须进行检修或者更换。另一方面,腐蚀容易产生管道穿孔漏气,会给环境造成污染,并且可能引起火灾或者爆炸,给市民人身安全、环境安全带来威胁。在此情况下,防腐层     

海底管线溢油数学模型研究

基于Lagrangian积分技术,推广了海底管线溢油数学模型,在模型中首次考虑了溢油的乳化,同时还考虑了剪切卷吸和对流卷吸以及溢油的扩散和溶解.该模型不但能够模拟不分层或分层环境中的水下溢油轨迹,而且还可以在改变水流流速的环境下模拟.讨论了不同Froude数、分层数以及溢油速度和水流速度比下的溢油轨迹和浓度值,通过多次数值模拟发现在改变小孔直径大小而保持Froude数以及溢油初速度和水流流速比不变的情况下,溢油的轨迹变化很小,且溶解总量和乳化总量都很小.将数值模拟结果与实验值进行对比,获得了令人满意的数值结果,说明该模型具有较高的准确性和可靠性,能够反映出海底管线溢油的扩散及上升轨迹.     

海底管线埋深问题研究

介绍海底管线有关知识,简要阐述国内外的相关规范以及国内学者的研究成果.在此基础上,尝试利用简单的物理模型,理论分析锚的整个下落过程的运动状态,最终计算出错的海底贯穿量,旨在为今后海底管线埋深方面的研究提供一些理论依据.     

海底管线自沉过程研究

海底管线的稳定性是海底管线研究的重要内容之一.通过有限元软件ABAQUS,应用Mohr-Coulomb塑性模型,模拟海底管线自沉过程.通过进行海床土体初始地应力平衡、设置管土接触的方法,建立海底管土相互作用模型,分别计算了管线在自重和波流载荷联合作用下的管线变形及土体沉降量.计算结果显示,管线自重和波流载荷对管线的弯曲变形影响较大,对土体沉降量影响较小.同时通过对比模拟研究,发现管线水下重量、外径,土体粘聚力、内摩擦角都对土体沉降量有不同程度的影响,影响的大小程度取决于土体是否进入塑性屈服状态,参数的改变使土体越容易发生塑性屈服,土体的沉降量越大.     

海底管线溢油的数值模拟

采用VOF方法,选择压力速度耦合的PISO算法建立海底管道孔口溢油预测模型.模拟油滴在浮力的作用下的上浮过程,分析比较不同管内压力和不同水流速度条件下的溢油量、油滴漂移扩散轨迹.计算结果表明,管道内压力直接影响单位时间溢油量,而水流速度等海况条件是影响溢油行为和归宿的重要因素之一.数值模拟方法可为溢油应急决策提供理论依据.     

海底管道腐蚀检测技术发展现状及应用

海底管道作为海上油气田开发工程设施的主要组成部分,其在严酷海洋环境下的运行状况日益受到重视。综述了国内外海底管道腐蚀检测技术发展现状,分析了各检测技术的优势及局限性。     

智能探测技术在海底管线内检测的应用

文章通过采用在线温度检测、超声波管壁厚度测量等先进的智能检测技术,成功地实施了海底石油管线内部检测的阐述,提出了一套先进的、完整的海底石油管线检测的解决方案,为中海油海底石油管线的管理提供了可靠的科学依据和宝贵的经验,对海上油田设施的腐蚀状况评估和新设施的设计与评估具有重要意义。     

确定海底管线管跨段模糊固有频率的方法

根据管跨端点支撑土壤的变形特性,提出了研究管跨振动特性的力学模型;探讨了端点支撑的弹性系数和阻尼系数的模糊性,基于模糊推理规则,依据海底土壤力学特性参数及其影响因素间的模糊关系,提出了确定作为管跨端点支撑土壤的弹性系数和阻尼系数的方法,并通过模型实验,验证了据此方法计算出的模糊固有频率的正确性。     

船舶锚泊作业对海底管线的拖拽损害

针对渤海海域近年来频繁发生的由于抛锚导致海底管线损害故障,对锚和锚链拖拽力进行分析,选取实际船舶计算抛锚作业对海底管线的拖拽力,分析锚泊作业对海底管线的拖拽损害,可为船舶抛锚作业对海底管线损害的风险评估提供依据.     

传感器提离值对管道漏磁检测的影响

为了提高油气管道漏磁检测的准确度,需要在确保检测灵敏度的同时,减小磁传感器与被测油气管道表面的距离即提离值的波动的影响。分析了提离值选择的主要原则,并从磁路设计角度,提出了一种通过改进油气管道检测器结构抑制传感器提离值波动影响的方法。通过仿真计算验证了这种方法的效果。结果表明:该方法不仅可以有效地提高检测灵敏度,而且信噪比可以提升30%以上。该方法有助于为优化检测器结构和提高漏磁检测的准确度提供重要的依据。     

基于蠕变损伤耦合的海底开采点柱稳定性分析

 针对海底金属矿开采过程中采场留设点柱的稳定性问题,采用损伤统计本构理论,在西原模型的基础上提出一种参数获取相对简单的三维非线性蠕变损伤模型,并给出由稳态蠕变向加速蠕变过渡的判定方法.利用ANASYS 数值软件分析了三山岛金矿新立矿区海底点柱式充填采矿法矿房的应力分布,并应用三维非线性蠕变损伤模型对点柱稳定性进行了黏弹塑性损伤分析和渗流分析.该模型充分考虑了岩石的基本力学参数和工程地质调查结果,可推广至其他流变物理模型,对于大型岩土工程的蠕变渗流分析具有较强的适应性.     

面向近海管道泄漏检测探究传感器布局的线性动力学计算(英文)

由于缺少管道沿途测量数据,近海管道运输中的泄漏检测问题比陆地流体管道泄漏检测系统更具有挑战性.我们用传输线模型来考虑其线性动力学部分,然后通过有限差分法和偏微分方程拉普拉斯变换来比较传递函数的频域响应.仿真结果表明,有限维模型在低频下可以有效地逼近原始线性模型.由于近海管道监控与数据采集系统缺少传感器,进一步提出了一种新型集成漂流传感器的方法来解决此类型的检测问题并对数据同化框架进行了简要地介绍.     

纤维增强材料在城市给排水管道修复中的应用研究

给排水管道性能劣化及其引发的严重城市内涝和次生灾害对现有城市给排水管道修复提出了更高的技术要求。近年来,纤维增强材料因具有比强度高、力学性能好、抗化学腐蚀性强和耐疲劳性能优异等优势,从各类修复材料中脱颖而出,在城市给排水管道修复中逐步得到应用。针对给排水管道纤维修复材料的基本性能、应用形式及修复效果评价等关键技术问题,分析了管道喷涂材料、纤维增强内衬管和刚性管道加固等三种应用形式及其修复机理;从试验测试、数值模拟和现场调查评估等角度总结了纤维增强材料的管道修复效果评价方法。最后,从新材料开发、纤维材料-管道界面粘结性能及纤维修复材料的环境效应方面展望了纤维增强材料在管道修复中的应用前景。     

作用在沟槽内管道上水动力载荷的研究

介绍了波流作用在海底三组沟槽内管道上水动力载荷的实验结果；为扩充其应用范围，推导引放了一个无量纲沟形系数（α），实验结果以α－Ｋｃ－ＣＤ、ＣＭ、ＣＬ形式表达，对工程应用提供了极大方便，介绍了用此系数所作的这种受掩护管道上水动力状态的几则预测。     

非接触磁应力检测技术在提离高度检测中的应用

非接触磁应力检测已在各类型管道进行有效应用,但由于管道沿线埋深不同,管道沿线磁检测结果受提离高度影响不能准确反映管道应力异常情况。基于中缅长输管道4处开挖管段的非接触磁应力检测数据,确定了非接触磁应力检测的有效检测范围。在有效范围内,根据8组现场X80天然气管道磁感应强度随提离高度变化的检测数据,拟合得到了管道本体和环焊缝处磁梯度模量和检测高度的量化关系公式。采用量化关系公式,将某开挖管段0.8 m处磁感应强度检测数据统一转化到1.0 m高度下,转化后磁感应强度数据与实测数据进行对比,两者误差小于10%。后续非接触磁检测可采用拟合的定量关系公式统一不同检测高度的磁梯度模量数据,克服非接触磁应力检测沿线检测高度不一致导致检测结果有误差的难题。     

基于模糊层次分析法的长输管道风险分析

利用三角模糊数表征专家判断信息,对其判断结果用层次分析法进行处理.运用模糊层次分析法对长输管道进行风险量化分析,构造模糊判断矩阵,并对其进行相容性和一致性检验,在层次单排序的基础上进行层次总排序,确定长输管道的风险因素,从而为其运行、维护和检验等提供指导.     

基于RBF网络的漏磁检测缺陷定量分析方法

为了正确评估油气管道的使用寿命和安全状况,需根据漏磁检测信号特征对缺陷进行准确的定量分析。提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络、用于定量分析油气管道缺陷的迭代方法,给出了具体的算法步骤,并采用自适应学习机制来训练网络,既加快了该算法的收敛速度,又避免了陷入局部最小值问题。仿真结果表明:该方法不仅训练速度明显快于普通反向传播(BP)网络,而且最大量化误差仅为0.26%。该方法有助于提高漏磁检测的准确度,可为油气管道的安全评估提供可靠的依据。     

基于涡流传感器的非接触式金属板厚度测量系统

利用涡流无损检测方法对金属板材进行厚度测量时,由于电涡流传感器探头线圈的阻抗表达式过于复杂,金属板材的电导率、磁导率和厚度等因素对探头阻抗的影响难以通过探头线圈的阻抗变化进行观察。针对这一问题,介绍了一种基于涡流传感器的非接触式金属板厚测量系统。该系统利用PSD技术实现涡流阻抗信号的正交分解,采用STM32单片机对数据进行处理,最后进行人机操作、液晶显示和数据存储。整个系统具有较高的检测精度和灵敏度,能够在强噪声背景的干扰下实现阻抗信号的二维信息检测。     

表面缺陷对7075铝合金阳极氧化膜的影响

为了研究加工状态对阳极氧化处理的影响,对7075高强铝合金进行了阳极氧化表面处理,利用金相显微镜、体视显微镜、扫描电镜（SEM）以及EDS观察和分析了氧化膜的微观组织、表面形貌和成分。结果表明铝合金表面析出相附近氧化膜出现中断、裂缝等缺陷;在铝合金表面有缺陷的部位,其生成的氧化膜厚度较薄,缺陷边缘尖角处氧化膜存有裂缝;通过增加表面光洁度,可以提高阳极氧化膜的质量,满足耐腐蚀性能的要求。由于表面存在缺陷,使得形成的氧化膜厚度不均匀或不完整,进而消弱了氧化膜对铝合金基材的保护作用。