四合一加热炉为某炼油厂新建100万t/a连续重整装置的核心部位,其辐射炉管采用正U型炉管,投产前发现炉管内有积水和螺栓等杂物。对磁性吸引清理法和通球清理法的可行性分析认为,两种办法可行性差。从绿色清理技术的工艺原理出发,相继介绍了清理用气源的解决方案、绿色清理工具的制作与安装,以及两步吹扫完成积水和杂物的清理而不污染其他部位的工艺。现场应用证明:该清理方法工艺简单、实用、绿色环保,提高了施工效率,缩短了清理工期,节省了成本,可为以后此类加热炉正U型炉管的内部清理工作提供借鉴。

瓦楞型铝吊顶结构首次应用于中石油江苏LNG项目二期工程20万m3LNG储罐。首先介绍了瓦楞型铝吊顶设计理念和优点;通过对比瓦楞型铝吊顶和平板型铝吊顶的结构形式、材料消耗及建设工时,得出前者可节省原材料、缩短工期的结论;最后阐述了瓦楞型铝吊顶的安装工艺和施工注意事项。

长输管道运行期间,由于线路改线、规划变更等原因都会进行一定的场站改造。必要时,站控系统会进行整体物理搬迁。以兰郑长成品油管道咸阳输油站站控室的搬迁为参考实例,讨论在未大幅度改变管道运行计划的前提下,物理性迁移控制系统设备的可行性。无扰动搬迁在理论上可以达成,但在实践中需慎重地考量各类条件及限制因素,且应极其慎重地实施。

人工岛登陆点为引桥与岛体连接的重要环节,承担着人工岛工作人员、车辆往来的重要功能。以渤海湾某滩海人工岛登陆点岛桥连接处沉陷隐患为研究对象,研究总结沉陷发生的内外在原因,在保障人工岛登陆点安全的基础上,开展登陆点隐患治理方法和关键技术的研究,提升治理技术水平,成功有效地治理了登陆点岛桥连接处的沉陷隐患。这对于其他已建人工岛登陆点的维护与检修有一定的借鉴意义。

近年来,高钢级管道环焊缝因焊接缺陷等原因导致的失效事故频发,对高钢级管道环焊缝断裂行为、失效机理的认识和焊缝断裂预防控制技术提出了更高的要求。环焊缝的强韧性特征是其断裂和失效研究的基础,从研究手段和研究热点两个角度总结了国内外环焊缝强韧性研究现状。研究手段主要有组织结构表征、力学性能测试、热模拟和有限元仿真等。研究热点集中在结构性能设计、缺陷安全评估和失效机理方面,其中对环焊缝不同特征区域的强韧性分布规律的精确表征和掌握应得到重点关注。此外,相对于相同材质管道等壁厚焊接环焊缝,站场内不同材质和不等壁厚管道对接焊接接头韧性分布规律和损伤机理更需要开展系统研究。

对油田地面工程建设管理中标准化设计与标准化造价进行了分析,阐述了标准化设计与标准化造价的各自特点,并对二者之间的关系进行了研究,在此基础上提出了推广标准化设计与标准化造价的措施。研究认为,实施标准化设计可缩短施工周期,保证设计品质和工程质量,降低工程费用;使用标准化造价可实现计价标准的科学性,指标内容全面,提高造价效率;二者相辅相成,相互促进。同时,通过改变计价模式,坚持不断创新,注重人才培养,健全激励机制,从而推广标准化设计与造价,为油田造价管理工作的科学发展提供一定的支持。

结合黏结性柔性管和非黏结性柔性管这两种不同类型的深水柔性管的结构特点和设计原理,采用通用设计软件SolidWorks分别为这两种柔性管设计了不同结构形式的接头。然后,使用工程有限元分析软件ABAQUS建立了在不同工况不同环境载荷条件下这两种柔性管接头有限元仿真分析模型。对两种柔性管接头的耐压强度、抗拉强度等进行了比较,得到了完整的力学分析结果,发现了接头结构设计的一些局部薄弱点;同时也验证了这两种管接头在正常载荷条件下具有足够的可靠性。最后,根据分析结果,对深水柔性管道接头系统在使用过程中所面临的可能失效情况进行了分析,根据有限元分析结果进行总结,给出了一些重要的有关接头设计分析、制造安装和使用维护等方面的结论,对于具体工程实践有一定指导意义。

输油气管道路由选择是一个复杂多变、受多种因素影响的决策过程,直接影响管道本体安全、周边环境和工程投资。根据管道沿线各种约束因子的约束程度将其分为限定类因子和四类二级因子;并引入层次分析法,通过建立管道路由方案选择的递阶层次模型和构建成对比较矩阵,计算各类二级因子的相对重要性。以国内某天然气管道为例,详细论述了应用多约束因子识别和层次分析法进行路由选择的流程:首先初选产生三条路由,并识别路由沿线的约束因子;然后构建成对比较矩阵,得到各类二级因子对于每条路由的相对权重值;进而计算得到每条路由的综合得分,得分最高者则为最佳路由。

海洋环境载荷的影响会导致自升式平台就位位置与设计位置发生偏差。针对自升式平台就位位置偏差问题,通过分析自升式平台就位过程与步骤,得到海洋环境载荷中海流载荷为影响自升式平台精确就位的主要原因。以东海某自升式平台为例,结合自升式平台桩腿桁架结构特点,利用桩腿受海流载荷作用的特征面积法和结构力学中悬臂梁弯曲理论,建立了自升式平台桩腿受海流载荷时桩腿挠度计算模型,对比分析了该计算模型得到的就位偏移量与数值模拟结果。结果表明,利用本文建立的平台最大偏移量计算模型得到的自升式平台就位偏移量与数值模拟结果吻合,可指导自升式平台精确就位作业。

近年来弃置拆除的海上平台及单点日益增多,运输装船固定已成为弃置拆除项目中不可或缺的一环。根据弃置项目的特点,归纳总结了弃置拆除的海洋结构物装船固定需要的整套设计计算流程图。并以该流程图为基础,结合拆除结构物的特点、驳船的特点、施工条件的限制,详细介绍了驳船上装船固定的布局要点,以及常见装船固定方式,如垫墩、抬梁、临时支撑、边挡等。同时阐述了每种固定方式的计算方法、注意要点及规范选择。

当气体在管道中流动时,遇到阀门、孔板等节流元件,由于压力显著降低形成节流现象,需要通过焦耳-汤姆逊系数预测温度的变化。对具有代表性的立方型状态方程,即Re dlich-Kw ong (RK)、 Soave-Re dlich-Kw ong (SRK)、 Pe ng-Robins on (PR)状态方程,以及多参数状态方程即Be ne dict-We bb-Rubin-Starling (BWRS)状态方程和对比态原理状态方程即Le e-Ke s le r-Plocke r (LKP)状态方程进行了焦耳-汤姆逊系数相关偏导数的推导,并给出了计算过程中涉及到的温度的一阶导数da/d T和Tda/d T公式及其单组分计算公式和多组分的混合规则。由具有代表性的状态方程推导出焦耳-汤姆逊系数公式,便于工程设计计算中使用。

深水海底管道作为深水油气田的关键设备,完成铺设后的首要任务就是预调试。以我国南海某深水气田开发项目的一条新建长约80 km的D 559 mm海底管道为例,介绍了水下预调试模块及其工作原理;介绍了深水海底管道的预充水、充水和水下压力测试的工作流程;详细阐述了通过使用一种新型的水下清管列车,对深水海底管道进行清管和测径的工艺流程。在预调试过程中,通过使用水下收发球筒和水下预调试模块注入海水和化学药剂,通过参数控制,可以顺利完成对深水管道的清管、测径和打压工作,与以往使用水面平台或支持船舶方式进行施工相比,显著提高了工作效率。

导管架安装是海上油田开发中非常重要和关键的一步,导管架安装时经常遇到海床面不平整的难题,如何对海床进行有效平整处理成为制约导管架是否成功安装的关键因素。以南海某导管架安装场址处理项目为例,阐述了非接触挖沟技术在海床处理中的应用。重点介绍了非接触挖沟机的工作原理以及对挖沟机喷嘴进行改造的内容,还介绍了三维多波束声呐在海床处理中的应用。实践表明,采用此非接触挖沟技术能有效地处理海床的不平整度问题,可为国内海床处理项目施工提供参考。

人工岛围堤的沉降和位移是威胁人工岛结构安全的主要因素。为了监测南堡油田1-3人工岛岛体的稳定性,提出了在岛体围堤布置4个观测断面进行包括滩面沉降、围堤地基分层沉降、围堤地基深层水平侧向位移三项内容的观测方案。对监测沉降、位移的方法和原理进行了简要阐述,对监测的沉降、位移数据进行计算分析。监测结果表明,施工加载期间滩面沉降、地基侧向水平位移增加较快,施工结束后滩面沉降和地基侧向水平位移趋于稳定;分层沉降随深度的增加而减小。监测成果对其他类似工程有一定的指导作用。

导管架水平度对于海洋平台的稳性以及安全性有着极其重要的作用,导管架调平是导管架安装最重要和技术难度最大的环节之一。结合渤海某油田中心平台CEPB导管架的调平过程,深入研究浅水导管架的调平设计,根据导管架海床地貌实际情况,对地貌预处理和防沉板调整两种预调平施工方法进行了对比,得出了最优方案;分析了调平吊点的选择;根据导管架下水就位后的实际情况,具体阐述了导管架采用防沉板水平度调整法的实施步骤,调平结果达到设计要求。

冰激振动是威胁海冰区海洋石油导管架平台结构安全的主要因素。为分析导管架平台冰振特征,采用ABAQUS有限元软件对C平台的动力响应进行数值模拟,得到平台的振动模态等参数。结合监测及仿真数据对比分析表明:平台结构基频与平台所处区域冰力频率相近,会产生明显的共振现象。针对导管架平台冰振特征分析结果,提出了包括预警、监测、结构改造及配置冲冰装置等几种应对措施,现场应用显示抗冰效果明显,对冰区导管架平台冰期风险管理有一定指导意义。

导管架水平度对于海洋平台的稳性以及安全性有着极其重要的作用,导管架调平是导管架安装最重要和技术难度最大的环节之一。结合渤海某油田中心平台CEPB导管架的调平过程,深入研究浅水导管架的调平设计,根据导管架海床地貌实际情况,对地貌预处理和防沉板调整两种预调平施工方法进行了对比,得出了最优方案;分析了调平吊点的选择;根据导管架下水就位后的实际情况,具体阐述了导管架采用防沉板水平度调整法的实施步骤,调平结果达到设计要求。

海上平台常取海水用作工艺冷却及平台消防,海水腐蚀性强,一旦造成管道腐蚀穿孔,将给人员、财产安全带来巨大威胁并造成生产关停等严重后果。基于海上平台海水系统常用的B10铜镍合金管道在渤海某平台发生腐蚀穿孔实例,通过一系列实验检测(化学分析、金相分析、电镜扫描、能谱分析),结合海水系统特性对腐蚀原因进行针对性分析。结果表明,管道腐蚀穿孔主要原因为海水含砂量较高冲刷破坏钝化膜,以及海水中电解质含量较高加速电化学腐蚀。建议调节平台上铜铝电解装置电解电流以降低电解质浓度,同时在海水系统中增加除砂装置以加强对海水中砂石的滤除效果。

高等级的安全完整性仪表回路可以有效地防止压气站设备管道超压,保护各压力设备安全,保证管道安全运行。HIPPS系统是高完整性压力保护系统,该系统具有良好的可靠性。介绍了HIPPS的构成和功能,描述了HIPPS用于压气站安全保护系统的工作原理,并结合哈萨克斯坦南线天然气管道工程实例,利用计算运用故障失效率确定安全可靠性等级,把被动保护转变为主动保护,增强了安全仪表系统可靠性,从源头消除危险,降低了工程投资和运营成本。

海上油气田发生腐蚀泄漏的风险大,后果严重,可导致重大的火灾爆炸事故,造成巨大的财产损失,危害人员安全。针对渤海某油气田发生的天然气管道腐蚀泄漏事故,提出管道腐蚀综合检测和分析体系。首先检查流体组分,通过ECE软件计算腐蚀速率确定管道的腐蚀裕量是否满足要求,然后对天然气管道的外观、壁厚、形貌、金相、材质和力学性能等全方位进行检测和分析;尤其对其内壁腐蚀产物进行重点检测,建立有限元模型对流体综合腐蚀进行模拟分析。结果表明:应用天然气管道腐蚀综合检测与分析体系,可以全面分析其腐蚀原因,预测腐蚀发生的位置,规避潜在发生腐蚀泄漏的风险,保障海上平台的生产安全运行。