谢英, 袁宗明[1]2004年在《输气管道系统调整技术研究》文中研究指明对现役输气管道系统进行了调整改造方案的研究 ,通过分析比较目前工程实际常用的输气管道计算公式 ,考虑到输气管道的实际运行状况 ,提出了适用于现役输气管道的计算公式。根据输气管道的数学模型 ,对输气管道进行了水力计算 ,提出了判断输气管道系统是否需要调整改造的方法。当需要调整时 ,提出了叁种调整改造方案 ,一是在原来的管网中增设压缩机站 ;二是更换原有的部分输气管段 ;叁是铺设副管。将此方法应用于川西南地区的一条输气管道 ,结果令人满意
姜力[2]2007年在《在役输气管道风险管理技术研究》文中提出作为天然气生产系统重要组成部分的输气管道在设计、安装和使用过程中受到人为和天然气的杂质腐蚀等因素的影响,在一定程度上增大了在役输气管道的风险水平。本论文借鉴国外管道风险评价技术的基本思想和处理方法,结合我国在役输气管道设计、施工、运行的实际条件,遵循我国输气管道技术标准和安全规范,运用模糊数学中模糊综合评判方法,建立了符合我国实际的在役输气管道风险评价指标体系,利用编制的相应的在役输气管道风险评价应用软件对输气北干线进行了风险评价,并针对输气北干线进行了风险管理预案的设计。论文主要包括以下几个方面的内容:1.简要阐述了油气管道风险评价与管理技术的发展背景、发展动态、国内外研究现状及其科学依据。介绍了目前风险评价方法中常用的概率风险评估和模糊综合评判,详细介绍了模糊综合评价技术的原理、用模糊综合评判方法评价在役输气管道风险的评价流程。详细介绍了油气管道风险管理的内涵。2.为了建立比较完善和符合实际的在役输气风险评价体系,首先是采用故障树分析(FTA)法对输气管道进行了主要失效形式和影响因素的分析。然后以此为参考依据,同时结合国外管道风险评价的基本思想和处理方法,建立了适应输气管道失效因素体系的四级模糊风险评价模型。以国际通行的打分法为基础,采用层次分析(AHP)法对风险要素的权重进行了调整,建立了相应的评价矩阵。最后应用概率论和可靠性原理将评价结果的相对风险分值进行转换,实现了风险分值大小与风险程度大小的概念统一。3.简要介绍了风险可接受准则的研究现状和在役输气管道风险可接受准则的建立方法;同时针对风险评价过程中所识别到的在役输气管道主要威胁因素,对在役输气管道制定了相应的风险缓解措施,为改善在役输气管道的运行工作环境提供了决策依据。4.在以上几个方面研究工作的基础上,针对输气北干线进行了风险管理方案研究,包括对其进行风险评价和风险管理预案的设计。
王毅辉[3]2009年在《西南油气田输气管道完整性管理方案研究及工程实践》文中进行了进一步梳理管道完整性管理是目前被普遍认可和广泛采用的管理方式,是一个高度综合的、循环的过程,是对所有影响管道完整性的因素进行综合的、一体化的管理,通过对管道运营中不断变化的风险因素进行识别和技术评价,制定相应的风险控制对策,不断改善识别到的不利影响因素,并对相应的安全维护活动作出调整,从而将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内。它为管道运营公司持续改进管道系统的安全性、减少和预防管道事故发生,经济合理地保证管道系统的安全运行提供了一套系统的方法。根据中国石油天然气股份有限公司大力推行管道完整性管理工作的需要,本论文以西南油气田分公司所辖输气管道为对象,结合川渝地区输气管道建设条件、运行环境和安全管理的实际情况,利用油气管道完整性管理基本原理、技术体系,建立了针对西南油气田分公司所辖输气管道完整性管理的体系架构、技术流程以及输气管道事故应急抢险决策程序。然后将本文所取得的研究成果在两佛、铁竹两条输气管道上进行工程实践,验证了本文提出的西南油气田输气管道完整性管理方案的科学合理性和操作实用性。最后通过分析西南油气田分公司在管道完整性管理方面的优势和不足,指明了西南油气田输气管道完整性管理工作未来的发展方向。
吴宏[4]2005年在《西气东输管道运行管理研究》文中进行了进一步梳理西气东输管道系统是一个典型的单气源,多用户的枝状管网系统,拥有长达近4000km的干线和多条支线,是我国目前距离最长,管径最大的输气管道。其用户包括了城市燃气用户、工业用户、电厂用户和区域管网公司等类型的用户。这些干线、支线和压气站、分输站以及储气库等组成了一个复杂的水力系统,只要其中一处参数发生变化,必然带来全线运行状态的变化。特别是其运距长、用户多、非常复杂的特点,这就给管道的安全、经济的运行管理带来了挑战,管道管理者要随时了解、掌握和调整管道的运行状态,达到安全、经济的管理管道的目的,必须要对输气管道进行模拟研究。而要对这样一个复杂系统做出精确的运行管理是一项非常困难的工作。为此,本文在收集了大量资料和数据的基础上,根据西气东输管道系统的物理模型,建立了管道的稳态和动态模拟模型,在照付不议的前提下,对系统在叁个不同阶段、不同输量下的工况进行了稳态模拟分析,并对120亿m~3输量下系统的储气调峰能力进行了模拟分析。 在本文的研究中,主要做了以下一些工作: (1)总结并分析了国内外输气管道运行管理的现状和发展趋势,概述了陕京线的运行管理系统特点; (2)阐述了照付不议的基本含义,并分析了照付不议合同条款的关键性问题。介绍了西气东输管道系统的基本概况,并重点阐述了其气质检测系统和流量计量系统; (3)对西气东输管道模拟计算中用到的理论基础进行了系统的论述和分析; (4)建立了西气东输管道系统的稳态和动态数学模型,并对其解法进行了研究; (5)建立了西气东输管道系统的模拟模型,并对系统在叁个不同阶段不同输量下的工况进行了模拟分析; (6)对西气东输管道系统在120亿m~3输量下的储气调峰能力进行了系统的模拟和分析; (7)总结本文的成果,展望进一步的工作和研究方向。
罗珊[5]2017年在《穿隧道输气管道泄漏扩散模拟与风险评估》文中认为洞门封堵的隧道空间属于半封闭空间,穿越隧道的长输天然气管道无法如普通长输管道那样频繁的进行日常运行维护,且穿隧道的长输天然气管道造价比普通长输管道高得多。一旦隧道内的天然气管道发生泄漏甚至爆炸事故不但难以及时挽救,更会导致无法估量的经济损失和环境破坏,因此穿隧道输气管道事故重在预防。目前国内外关于穿越山体隧道的长输天然气管道研究成果较少,有必要加强对穿隧道输气管道运行状况和事故风险的研究。本文以隧道内的支墩敷设管道为研究对象,首先解析系统脆弱性的内涵,并对山体隧道、输气管道的基础结构进行研究和汇总,依据系统划分原则,将穿隧道输气管道系统物理结构划分为输气隧道子系统、输气管道子系统和运行监测子系统,根据穿隧道输气管道系统脆弱性的形成机理,定义穿隧道输气管道的系统脆弱性,为穿隧道输气管道风险评估打下基础。为确定穿隧道输气管道泄漏扩散的影响因素和影响规律,选用FLUENT建立穿隧道输气管道泄漏扩散模型,模拟隧道内泄漏气体的泄漏扩散过程,结合最大爆炸范围和达到该范围所需最短时间2项指标分析隧道内爆炸范围的变化情况,主要采用单变量模拟分析的方法,研究隧道内的泄漏气体在风速、坡度、泄漏口尺寸、泄漏位置、泄漏口朝向和运行压力等因素作用下的泄漏扩散规律,确定穿隧道输气管道致灾强度影响因素以及其评价分级情况。以穿隧道输气管道系统脆弱性为基础,结合穿隧道输气管道泄漏扩散模拟分析,建立了穿隧道输气管道风险评估模型。首先,建立包含致灾因子脆弱性、后果脆弱性和事故应对能力脆弱性在内的穿隧道输气管道风险评估指标体系,并根据FLUENT模拟结果,确定后果影响修正系数。用遗传算法改进层次分析法(AGA-AHP)拟合分类性级别权重计算公式,结合相互作用矩阵确定组合权重,采用集对分析方法评估穿隧道输气管道的风险等级。最后,采用文中建立的穿隧道输气管道风险评估模型,对川气东送鄂西地区某穿越山体隧道输气管道进行了风险评估,然后结合穿隧道输气管道泄漏扩散的模拟结果,从事故预防和事故控制2个方面提出相应的风险缓解措施。
张春燕[6]2008年在《输气管道系统RBI定量风险评价研究》文中认为长输管道输送天然气是最安全、最经济的运输方式。但由于天然气的易燃、易爆特点,一旦发生事故,将导致火灾及爆炸等恶性后果及恶劣的社会影响。因此,输气管道系统的风险管理引起了各方面的重视,发展和完善这些技术刻不容缓。基于风险的检测(RBI)是西方发达国家近叁十年来兴起的一种追求安全性与经济性统一的系统管理理念与方法。基于风险的检测是管道风险管理的关键技术之一。它是以风险评价为基础,通过实施基于风险的管道检测与评价得知管道的现状,并提出最适宜的维修方案,避免出现高额的维修费用,有效地预防各种管道事故的发生。它是保证现役管道安全、经济运行的重要手段。RBI应用范围很广,但就目前的情况来说,将它完整的应用于输气管道系统的风险评价还是一个尝试。本文首先介绍了基于风险的检测(RBI)技术的基本原理,阐述了RBI风险分析方法及RBI的实施流程。然后针对输气管道系统,对RBI定量风险评价模型进行深入系统的分析和研究,对设备修正因子F_E进行了修正,确定输气管道系统存在的破坏机理主要涉及叁种失效模式,即腐蚀减薄、应力腐蚀开裂与外部腐蚀,考虑了输气管道的第叁方破坏子因子,建立了输气管道系统的RBI定量风险评价模型。在所建立的输气管道系统的RBI定量风险评价模型基础上,应用面向对象的软件设计方法研制开发了输气管道系统风险评价软件。该软件具有友好的图形交互界面,简单易用;软件系统易于扩展和维护,可以适应输气管道系统风险评价技术的不断发展。通过对涩宁兰输气管线的调研进行了数据采集,应用输气管道系统风险评价软件对该管线进行了定量RBI风险评价,得到了各管段的风险排序结果。为管道的运行管理提供了具体的数据理论依据。
钱东良[7]2015年在《番禺35-2海底输气管道冲蚀规律研究》文中指出针对番禺35-2海底输气管道系统,井口开采出来的天然气中夹带着一定的砂粒,其含量在5×10-5kg/s～1×10-3kg/s范围内,在不断开采运行过程中,流动介质中的砂粒将会持续冲击壁面造成一定的冲蚀破坏,但番禺35-2海底输气管道易发生冲蚀的位置、当前工况条件下的冲蚀状况、冲蚀作用对管道正常运行的影响程度以及应该采取何种措施进行预防等问题并未可知,因此,针对以上问题,基于流体动力学和冲蚀理论,建立了冲蚀模型,采用理论与仿真模拟相结合的方法,利用ANSYS Fluent软件对该管道系统中的跨接管、T型管和节流阀进行了冲蚀仿真预测,开展了不同影响因素的对比模拟分析,为准确定位其易冲蚀的部位以及制定预防措施提供了依据。具体的研究内容和得出的主要结论如下：(1)确立了微切削理论、变形磨损理论、锻造挤压理论和二次冲蚀理论为番禺35-2海底输气管道中砂粒造成冲蚀破坏的具体形式提供参考。(2)建立了输气管道的冲蚀模型,为后续要进行的冲蚀仿真模拟提供了理论依据。连续相采用RNG κ-ε湍流模型,颗粒相采用离散相模型,通过交替求解连续相控制方程和离散相运动方程来实现离散相与连续相的双向耦合,冲蚀速率模型采用Fluent中定义的冲蚀速率公式,并针对离散相边界条件进行了分别设置,近壁面区域采用壁面函数法进行处理,采用有限体积法对控制方程进行离散化处理,基于SIMPLE算法求解压力与速度的耦合关系。(3)进行了网格无关性分析,以y+为判据进行了多组模拟对比分析,从而确定了网格划分方式及边界层设置,避免了由于网格因素而引起模拟结果的误差,进行了冲蚀仿真模拟有效性验证,通过将模拟结果与实例相对比验证了模拟的可行性和准确性。(4)通过对番禺35-2海底输气管道系统中的跨接管、T型管和节流阀模拟分析得到易产生冲蚀的位置为：①跨接管的弯管外拱处；②T型管交汇处的迎流壁面处和出口端底部；③节流阀阀芯迎流壁面处和阀芯与节流孔交接处以及下端管道内壁面处。模拟得到的最大冲蚀速率分别为0.54mm/a、0.11mm/a、0.34mm/a,表明该管道系统在输送介质含砂的情况下,在目前工况条件下可以正常运行,但运行较长时间后即在其设计寿命的后期将会存在一定的风险,需要采取一定的预防措施。(5)应用单一变量法针对跨接管和T型管进行了影响因素分析,建立了多组冲蚀仿真模型,通过设定不同的变量参数,得到的变化规律为：①冲蚀速率随着流速的增大而增大；②冲蚀速率随着质量流量的增大而增大；③冲蚀速率随着形状系数的增大而减小,但是其减小的幅度在形状系数为0.3到0.6之间时较大,随后减小幅度逐渐变小；④冲蚀速率随着直径的增大先变小,然后再增大,增大到一定值时保持基本不变。(6)应用灰色关联分析法分析得到流速对冲蚀速率的影响最大,砂粒直径、砂粒质量流量、砂粒形状系数叁者的值比较接近,但与前者相比要小一些,因此,控制流速是减缓冲蚀的关键。在以上分析的基础上,提出了一些预防或减缓冲蚀的措施。在实际生产中,可以采取对易冲蚀部位进行局部加厚、控制砂粒流速或质量流量、关停和再启动时注意保持平稳性以及定期进行安全检查等措施。通过模拟得到的冲蚀速率云图可以准确发现和定位番禺35-2海底输气管道系统中存在潜在危险的位置,采取一定的预防措施能够有效地保证管道运行的安全,避免管道损坏引起的损失。
张宗杰, 谢青青, 文江波, 王喜[8]2014年在《干线天然气管道运行可靠性评价方法》文中认为干线天然气管道是我国重要的战略能源通道,其运行可靠性研究显得十分必要。基于国内外相关文献调研,结合干线天然气管道的工艺特点,对干线天然气管道运行可靠性的重点评价指标进行筛选,并给出计算方法;运用可靠性基本理论和统计学基本方法,提出一种针对管道单元及压气站单元的运行可靠性评价方法;运用可靠性框图,建立单元与系统之间的联系,运用故障树分析法确定系统的薄弱环节,最终提出干线天然气管道系统运行可靠性的评价方法。(图5,表2,参31)
左丽丽, 刘欢, 张晓瑞, 冯亮[9]2014年在《输气管道非稳态优化运行技术研究进展》文中进行了进一步梳理天然气在管道系统中流动时,需要依靠压缩机组提供能量,压缩机组的能耗很大,一般可占所输送天然气的3%~5%,因此非常有必要研究输气管道的优化运行问题。本文论述了输气管道系统非稳态优化运行技术的研究现状及发展趋势,总结了国内外研究的典型输气管道非稳态优化运行问题以及采用的数学模型,包括决策变量、目标函数和约束条件等。分析了输气管道非稳态优化运行数学模型的求解难点、主要算法、典型算例及其应用效果。
王希勇[10]2004年在《天然气长输管道运行优化及压气站负荷调度研究》文中研究表明随着世界对天然气这种优质清洁能源和燃料需求量的不断增长和大批边远气田的开发,天然气长输技术水平得到了很大提高,天然气管道系统也日趋庞大和复杂。这一方面使得人们更难于了解和掌握管道系统的运行规律、分析和处理管道系统的事故工况、论证和提出合理的运行方案:另一方面由于管道系统的运行状况直接影响天然气的产、供、销,因此人们迫切需要根据天然气管网中气体的流动规律,找出气体管网各个参数间的相互影响和流动关系,使其合理调度和可靠运行。如何实现管道的安全运行、低耗、节能、提高系统的经济效益,是科研攻关和运行管理的大目标。天然气管道运行优化问题(区别于设计优化)就成为管道运营商迫切关注的问题,也是市场经济发展的必然结果。基于这样的背景,提出了本文的研究课题——天然气长输管道运行优化和压气站负荷优化调度问题。 首先,通过对一般运行调度问题的引入和介绍,提出长输管道运行优化调度一般思路、优化调度方法和优化调度求解策略,为论文的创新点之一。这一部分内容为整个运行中的天然气长输管道统一的决策与调度管理提供一定的理论基础,同时也为论文的第七章压气站站内负荷的优化调度奠定理论基础。考虑到在压气站负荷调度时涉及到压缩机的选型,所以在本文的第四部分还针对这个问题,将压气站选型优化问题单独作为一章进行研究和讨论。 其次,通过对输气管道和压缩机各自工作特性以及联合工作的分析和介绍,为后续第五章和第六章的天然气管道运行优化(稳态与非稳态运行优化)问题的研究引入必要的基础知识,有利于后续两章论文内容的展开。 作为论文中研究的主要内容之一就是第五章的稳态天然气管网运行优化问题,在这部分内容中,通过对目前采用的稳态运行优化模型的介绍和分析,提出了一种新的、更具实际意义的运行优化模型——考虑越站和电(气)价因素的稳态运行优化,通过引入价格因素,在模型中兼顾了压气站驱动类型(电力驱动和以管输天然气为燃料的燃气轮机驱动),同时针对该模型中复杂天然气管网管段约束处理,提出了一种基于结构化思想的新的处理方法。其核心是逐级嵌套、逐级细分。这是论文的创新点之二。 作为论文主要内容之二,在第六章重点研究了天然气长输管道非稳态运行优化问题,首先由管道不稳定流动规律结合天然气流体特性,得出了长输管道天然气非稳态流动方程为一典型的抛物型方程,并对求解抛物型方程的算法作了比较详细的研究;然后根据输气管道系统特性,建立了基于压气站运行成本
参考文献：
[1]. 输气管道系统调整技术研究[J]. 谢英, 袁宗明. 西南石油学院学报. 2004
[2]. 在役输气管道风险管理技术研究[D]. 姜力. 西南石油大学. 2007
[3]. 西南油气田输气管道完整性管理方案研究及工程实践[D]. 王毅辉. 西南石油大学. 2009
[4]. 西气东输管道运行管理研究[D]. 吴宏. 西南石油学院. 2005
[5]. 穿隧道输气管道泄漏扩散模拟与风险评估[D]. 罗珊. 西南石油大学. 2017
[6]. 输气管道系统RBI定量风险评价研究[D]. 张春燕. 兰州理工大学. 2008
[7]. 番禺35-2海底输气管道冲蚀规律研究[D]. 钱东良. 西南石油大学. 2015
[8]. 干线天然气管道运行可靠性评价方法[J]. 张宗杰, 谢青青, 文江波, 王喜. 油气储运. 2014
[9]. 输气管道非稳态优化运行技术研究进展[J]. 左丽丽, 刘欢, 张晓瑞, 冯亮. 科技导报. 2014
[10]. 天然气长输管道运行优化及压气站负荷调度研究[D]. 王希勇. 西南石油学院. 2004