基于电容式双探针检测装置的油水混合物 检测实验研究

机动管线水顶油排空是管线使用中的一项基本作业,排空过程中不可避免地会产生油水混合物,准确掌握油水混合比例是进行油水混合物切割的基础,故对油水混合物的检测尤为关键.结合机动管线的特点,选用基于电容检测原理的电容式双探针检测装置进行油水混合物检测实验,结果表明该装置仅适用于精度要求不高、静置时间足够长、油水混合物已充分分离的场合.机动管线水顶油排空油水混合物的检测还需要探索结构简单、操作简便的新方法.     

机动管线顺序输送混油浓度检测装置研究

在管线顺序输送中,基于油品密度的混油浓度检测技术的应用最为广泛。根据机动管线的使用特点和要求,提出了几种适合机动管线的混油浓度检测方案,进行了分析比较,并设计了一种新型测力式混油浓度检测装置。该装置主体结构采用自力机械式结构。原理简单,无需外部电源,操作使用、维修保养方便。     

机动管线便携式混油界面检测仪研制

机动管线大量运用于抢险、救灾、作战等特殊场合,顺序输送多种油品(水)是其主要输送工艺.及时、准确地检测和跟踪混油界面是保证输送油品质量、正确进行混油切割、减少混油损失的关键.根据机动管线特点和使用要求,在分析研究国内外常用混油界面检测技术的基础上,采用超声波“波辐射”法,研制出一种新型便携式混油界面检测仪.     

水顶油顺序输送油水混合模型研究

顺序输送是利用一条管道输送多种油品,因其可最大限度发挥管道输送潜能而被广泛应用。按照前后行液体不同可分为水顶油、油顶水和不同油品间顺序输送等,其中水顶油顺序输送主要用于管道撤收前的排空作业。对水顶油顺序输送油水混合过程进行了分析,建立了油水混合模型,利用CFD对其进行数值求解,并将仿真结果与前期理论分析进行了对比,两者吻合较好。所得结论可为机动管线水顶油排空作业提供科学指导。     

机动管线流量在线实时监测技术研究

输送流量在线实时监测是准确掌握机动管线运行工况、优化运行方案、分析判断泄漏的关键之一。分析了容积式、速度式和差压式等常用流量监测技术的技术特征与使用条件,根据机动管线的作业特点和要求,优选出涡街流量监测技术作为该管线系统的流量在线实时监测技术;分析了机动管线输送过程中管道振动对涡街流量计计量精度的影响,提出了几种不同的抗振防干扰技术,并应用于机动管线涡街流量监测装置的研制。样机试验表明,采用抗振技术的涡街流量监测装置检测精度能满足机动管线流量在线实时监测需求。     

机动管线水底穿越稳管方法探讨

机动管线水底穿越江河,裸管铺设在河床上,由于水流的作用,通常需要施加压载才能保持稳定.针对机动管线在水底的受力情况,研究管线受力的影响因素,探讨管线能够保持稳定的临界流速,并以DN150管线为例进行计算,得到管线需要施加压载稳管的临界流速;提出采用机动管线配备的管子和器材,以管线充水作为压载的稳管方法,并进行了理论分析...     

水击压力造成管线振动的实验研究

对地面裸管铺设、用普通连接器连接的DN100机动管线进行实验研究,探讨机动管线在不同水击压力作用下,管线系统的振动情况.实验表明,水击值的大小与关阀的速度和关闭的程度有关,压力较高且阀门关闭较快时,管线中水击效应明显,管线轴向振动中受迫振动占主导地位,自由振动部分占次要地位.压力上升值不同,悬空段振动情况亦不相同,而位移、速度、加速度的变化趋势相同.液体压力变化导致管线发生轴向运动,连接处的折转角发生变化,管线作轴向自由振动,同时作与液体纵波频率相等的强迫振动.连接耦合的影响与刚性连接管线相比更为突出.     

机动管线悬空段中有接头的最大悬空长度

机动管线最大悬空长度与管子和连接器的强度,以及允许的最大折转角等因素有关系.对机动管线两种连接接头、不同铺设形式时的挠度和管子折转角进行理论分析.得到它们之间的关系,并在此基础上,分别用两种连接器连接管线构成不同长度的悬空段进行实验.实验结果表明悬空段过长,管子会有塑性变形,可靠性降低;超过允许的折转角度,接头处也可能泄漏.两种连接器连接的悬空段,挠度的大小差别明显.综合分析得出采用两种连接器连接的管线最大悬空长度,可以指导管线的使用.     

利用悬挂装置穿越承插式管线的分析计算

机动管线配备有制式悬挂装置，它是机动管线系统的重要组成部分，用于管线穿越沟谷。目前有两种制式悬挂装置分别用于DN100和DN150槽头式机动管线的跨越，在只考虑基本荷载和风荷载条件下，分析计算利用现有两种制式悬挂装置实现150mm承插式管道150m跨越的可行性，得出一套完整的计算参数，对机动管线的跨越工程有指导作用。     

机动输油管线泵机组仿真模型构建

受经费、人力、装备等因素的制约，机动型输油管线的实装训练往往难以开展，而开展仿真训练则是提高训练水平和效益的重要手段。构建机动输油管线泵机组仿真模型是模拟器研制和管线系统仿真的基础。建立了机动输油管线泵机组柴油机、增速器、离心泵的数学模型，给出了泵机组仿真计算的基本流程，建立了基于统一建模语言（UML）的泵机组仿真模型类图。所提出的建模方法同样适用于滑片泵泵机组。     

输油管道悬空管段过渡长度分析

在地质灾害作用下,埋地输油管道下方的土层下陷或流失会造成管道悬空。悬空管段入土端到埋地段嵌固点的长度定义为悬空管段的过渡长度,其会对悬空管段的固有频率产生很大影响。基于Winkler线性理论,建立管道与土壤相互作用的力学模型,以埋地管段横向位移和轴向位移为零处作为固定边界条件,计算输油管道悬空管段的过渡长度。利用ANSYS软件建立过渡长度有限元模型,计算悬空管段的固有频率,与实测数据对比分析。研究表明,过渡长度对悬空管段的静力分析、振动分析以及输油管道的完整性评价都有非常重要的意义。     

基于湍流冲击振动的输油管道稳定性研究

要水流冲刷管底形成悬空管道，悬空管道假设为一端固定一端铰支的均质等截面简支梁。在分析管道垂直载荷对悬空管道临界长度影响的基础上，考虑到输油管道振动引起的动应力以及管道振动时的外部阻尼、管道轴向力和内压对管道的作用，对悬空管道进行受力分析，导出管道振动微分方程。以保证管道强度的安全可靠为判据，计算求出悬空管道的临界长度，以便预测管道失稳条件，并对其及时采取稳固及抢修措施。     

悬空管道固有频率的计算

在地质灾害作用下，输油管道下方的土层下陷或流失会造成管道悬空。当悬空管道发生弯曲变形时，两端埋地管道要对悬空管道产生影响。利用埋设段和悬空管道的受力平衡条件联立求解出两段管道的弯曲变形，并且讨论了不同土壤刚度和管道轴向力条件下悬空管道振动的固有频率，并和工程上推荐使用的简支梁和两端固支梁的静动态特性进行比较。管道大幅振动或共振是管道破坏的重要原因，准确计算悬空管道的固有频率，对悬空管道的静力分析、振动分析以及输油管道的完整性评价都有非常重要的意义。     

差压式管道内检测机器人驱动力与速度分析

差压式管道内检测机器人是利用管道中流动介质压力差驱动的检测装置，机器人受力情况及周围流场分布对其运动状态有着重要的影响。通过对检测机器人受力分析和数值模拟，讨论了影响给定机器人驱动力的主要因素，得到了以水为流动介质在水平管道情况下，水流速度与机器人稳态速度的近似关系式，为以后进一步研究机器人定位提供帮助。     

格拉管线风险评估方法研究

分析了油气管道风险评估技术在国内外的研究和应用情况,针对格拉管线的技术性能和铺设环境现状,认为处于冻土带和地震高烈度带的管线具有较大的风险,并提出了相应的评估方法。对于穿越冻土管道,提出了定性法和有限元法的两级评估体系;对于穿越地震区的管段,分别从一般场地管道、穿越河流管道、跨越河流管道、穿越断层管道等四部分介绍了评估方法。相应的技术和方法可以用来指导管线的风险评估,以保证其安全、可靠运行。     

悬空管道的安全性评估

土壤滑坡或土壤冲蚀造成一段埋地管道成为悬空。管道悬空严重影响埋地输油管道的安全运行。基于双参数模型地基理论,把悬空管道设定为弹性地基梁,考虑轴向力、内压、内流、外流和土壤刚度系数等因素的作用,建立管道与土壤相互作用的力学模型,计算悬空管道的临界长度评估其安全性。根据管道边界条件和失效模式的不同,分析上述各因素对悬空管道临界长度的影响,进而对悬空管道的屈服失效、屈曲失效、共振和疲劳失效进行安全评估。结论对埋地管道的合理设计、土壤刚度的处理、管道安全性的提高具有工程实际意义。     

钢质管道挤压变形实验研究与结果分析

野外埋地敷设的长距离输油管道发生断裂等较大破坏时,采用管道局部挤压的方式,在较短时间内将管道快速压扁以截断流油。为了设计管道挤压截流装置,使用18 mm宽度的压头对?325 mm×6 mm的X60钢管进行挤压变形实验,得到了管道挤压的载荷-位移曲线、管道的变形范围、管道压扁后的回弹情况和挤压过程中的塑性载荷等数据,并验证了管道挤压过程中的安全性。通过实验,不仅可以研究管道塑性破坏后的变形规律,而且为管道泄漏抢修提供了理论和实践参考。