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天然气管道掺氢装置及混合特性 被引量：1
1
作者 杨东海 孙雅倩 +3 位作者 田磊 房昆 郭凯 李默翻 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期178-184,共7页
天然气掺氢是实现氢气大规模、长距离运输的重要技术手段,有必要开展基于天然气掺氢技术的混合装置及混合效果研究。为了优选混合装置并探究其混合效果,选用氢气和甲烷两种工质,构建T型管(主管与支管夹角为30°、60°和90°... 天然气掺氢是实现氢气大规模、长距离运输的重要技术手段,有必要开展基于天然气掺氢技术的混合装置及混合效果研究。为了优选混合装置并探究其混合效果,选用氢气和甲烷两种工质,构建T型管(主管与支管夹角为30°、60°和90°)混合器、单切向混合器及文丘里混合器模型,并基于Fluent对所构建模型进行数值模拟,对不同模型的混合效果进行对比分析。结果表明:在采用控制变量法的情况下,随着速度、掺氢比分别增大,混合效果越差;速度比(甲烷/氢气)对混合性能影响很大,速度比越大,混合效果越好;在已设定的几种条件下,单切向混合器的混合效果最佳,T型管(90°)混合器的混合效果最差。 展开更多
关键词 天然气掺氢 ANSYS Fluent 数值模拟 混合特性
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长距离甲醇输送管道技术研究进展 被引量：6
2
作者 林宝辉 张文伟 +5 位作者 王法 孟凡鹏 吴凤荣 吴文 尹鹏博 滕霖 《油气与新能源》 2025年第2期17-25,共9页
甲醇作为未来替代燃料的一个重要发展方向,随着需求量的增长,甲醇长距离管道输送具有明显的优势。通过调研全球甲醇管道建设情况,收集相关案例,对比常规输油管道,从法律法规、标准规范、甲醇基本物性、腐蚀分析、甲醇输送设备、顺序输... 甲醇作为未来替代燃料的一个重要发展方向,随着需求量的增长,甲醇长距离管道输送具有明显的优势。通过调研全球甲醇管道建设情况,收集相关案例,对比常规输油管道,从法律法规、标准规范、甲醇基本物性、腐蚀分析、甲醇输送设备、顺序输送、风险评价等技术角度进行了研究分析,寻找长距离甲醇管道应关注的方面,并提出未来技术发展及应用方向,为开展长距离甲醇管道技术研究及工程示范提供思路和参考。 展开更多
关键词 甲醇 管道 应力腐蚀开裂(SCC) 顺序输送 定量风险评价
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油气管道在多能融合新型能源体系建设中的作用 被引量：4
3
作者 梁永图 涂仁福 +5 位作者 张昊 刘春颖 付广涛 邱睿 廖绮 徐宁 《油气储运》 北大核心 2025年第4期361-378,共18页
【目的】为实现“双碳”战略目标,中国正积极推进多能融合新型能源体系建设。油气管道在传统能源的供应保障中起到了关键性作用,如何在新型能源体系中继续发挥其连续性、经济性、安全性、环保性优势,成为亟需探讨的问题。【方法】以油... 【目的】为实现“双碳”战略目标,中国正积极推进多能融合新型能源体系建设。油气管道在传统能源的供应保障中起到了关键性作用,如何在新型能源体系中继续发挥其连续性、经济性、安全性、环保性优势,成为亟需探讨的问题。【方法】以油气管道的内涵不断延伸作为出发点,全面剖析了油气管道在多能融合新型能源体系建设中的作用。首先,综合梳理了中国多能融合与油气管道的发展政策;其次,系统阐述了多能融合新型能源体系的概念,并结合能源消费结构的演变过程,提出了新型能源体系的发展方向及建设意义;进一步从油气资源优化配置、油气能源供应保障、油气市场新格局的形成以及综合立体交通体系建设4个方面,探讨了油气管道在能源资源配置中的影响及其重要地位;并在此基础上,重点回顾了21世纪以来油气管道的建设概况,从新介质、新工艺、新管理方法、新建设方案、新运输体系5个方面,诠释了油气管道灵活赋能发展的内涵;最后,以油气资源、生物燃料、氢能、二氧化碳、LNG与冷能为讨论对象,深刻描述了油气管道在多能融合新型能源体系建设中所扮演的关键角色,包括参与多网融合、多能协同、多式联运等新体系建设。【结果】油气管道仍是中国政府能源规划管理的重要对象,其对多能融合新型能源体系建设具有重要的推进作用,不仅能够保障能源大规模、长距离供应,还能提高中国能源储运网络的韧性与可靠性水平。【结论】油气管道在过去至未来较长时间内都是能源运输环节的关键纽带,在推动经济社会发展、保障国家能源安全等方面扮演着重要角色。在时代的发展大潮中,油气管道的内涵必将不断延伸,未来将朝着多元融合、协同发展的方向持续迈进。(图3,参84) 展开更多
关键词 多能融合 油气管道 新型能源体系 能源结构 灵活赋能 多元协同 生物燃料 LNG与冷能
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天然气管线计划性放空回收数值仿真模拟 被引量：1
4
作者 左丽丽 王珑云佳 +7 位作者 雷宏峰 孙恒 潘彪 田望 郭宇飞 孙晓阳 吴晓飞 郝千千 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期175-186,共12页
天然气中甲烷的温室效应强度远高于二氧化碳,消除或减少输气管线放空作业中的天然气排放对实现双碳目标具有重要意义。为此,针对需计划性放空的输气管线,分别对采用下游压气站离心压缩机和移动式往复压缩机的2种天然气回收过程以及传统... 天然气中甲烷的温室效应强度远高于二氧化碳,消除或减少输气管线放空作业中的天然气排放对实现双碳目标具有重要意义。为此,针对需计划性放空的输气管线,分别对采用下游压气站离心压缩机和移动式往复压缩机的2种天然气回收过程以及传统冷放空过程建立了瞬态仿真模型,并对放空回收所需总时间、放空气量、回收气量等参数进行了对比分析。研究结果表明:(1)采用隐式中心差分法求解这些模型,获得的回收时长、排放时长、回收气量、排放气量等参数与相应的TGNET软件仿真结果及放空过程实际数据的偏差均在±8%以内;(2)针对放空气回收过程的仿真模型,离心压缩机和往复压缩机需要考虑进行边界条件的转换;在放空过程的模拟中,需要考虑立管出口处压力和流速边界条件的转换;(3)针对输气管线计划性放空提出了3种天然气回收方案,其中方案1利用下游压气站的离心压缩机,方案2利用移动式往复压缩机,方案3为方案1和方案2的组合,即先用下游压气站的离心压缩机进行回收,当其进口压力降至允许最低值时,再切换至移动式往复式压缩机继续回收过程。结论认为:(1)方案1的回收时长最短但回收率最低,方案2的情况刚好相反,而方案3的回收率与方案2相近但回收时长介于方案1和方案2之间;(2)针对阀室间管线放空气回收方案的选择,离心压缩机与往复式压缩机结合进行回收的方案,可同时兼顾回收时长和回收效率,具有较好的经济性和可行性,因而具有较好的综合效果。 展开更多
关键词 输气管线 放空 天然气回收 瞬态仿真 压缩机 方案优化
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LNG与PNG协同供应的混合气源天然气管网设计优化方法研究 被引量：1
5
作者 郑焯 周军 +2 位作者 张树中 李肖肖 梁光川 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期135-144,共10页
随着中国大力推进LNG进口与LNG接收站建设,未来沿海城市将形成以LNG与PNG供应为主的天然气管网结构。针对LNG和PNG协同供应的天然气管网设计优化的问题,在管网设计优化基础上,将LNG和PNG协同供应对管网的影响纳入约束中,以年折合费用最... 随着中国大力推进LNG进口与LNG接收站建设,未来沿海城市将形成以LNG与PNG供应为主的天然气管网结构。针对LNG和PNG协同供应的天然气管网设计优化的问题,在管网设计优化基础上,将LNG和PNG协同供应对管网的影响纳入约束中,以年折合费用最低为目标函数,建立LNG与PNG协同供应的混合气源天然管网设计优化通用MINLP模型。以某沿海地区为例,提出分级优化与整体优化两种求解策略求解上述模型,分级优化第一阶段布局优化将以最小流量长度和为目标函数线,采用数学规划求解器GUROBI求解,第二阶段采用数学规划求解器CONOPT求解。整体优化通过增量分段线性化的方法对压降约束线性化,采用数学规划求解器DICOPT求解。最终得到分级优化和整体优化两种管网设计方案,分析发现整体优化求解时间大于分级优化,整体优化的年折合费同比降低749.16万元/年,同比降低1.41%,验证了研究建立的数学模型的可靠性,可为LNG和PNG协同供应的天然气管网方案设计提供参考。 展开更多
关键词 液化天然气 管道天然气 混合气源 天然气管网 混合整数非线性最优化
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“双碳”背景下CO_(2)可视化环道实验装置研制 被引量：1
6
作者 李长俊 高谦 +2 位作者 贾文龙 杨帆 董森 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期169-175,共7页
CO_(2)管道输送是实现碳规模化、长距离输送的重要途径,是推进碳捕集、利用与封存产业发展,实现“双碳”目标的关键技术。为探究CO_(2)管道输送过程中的相变及流动参数演化规律,指导CO_(2)输送管道设计和运行管理,该文设计并搭建了一种C... CO_(2)管道输送是实现碳规模化、长距离输送的重要途径,是推进碳捕集、利用与封存产业发展,实现“双碳”目标的关键技术。为探究CO_(2)管道输送过程中的相变及流动参数演化规律,指导CO_(2)输送管道设计和运行管理,该文设计并搭建了一种CO_(2)可视化环道实验装置,可实现对CO_(2)管道稳态输送及泄放等瞬态工况的准确模拟。为验证装置可靠性,开展了气相、超临界相CO_(2)管道泄放实验,获取了管内温度与压力、相态变化及其耦合规律。该装置具有测量精度高、安全性强及操作方便等优点,不仅适用于CO_(2)管道输送领域的科研测试,也可用于可视化教学实验。 展开更多
关键词 双碳 CO_(2)管道输送 可视化 环道实验装置
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油气管网行业大模型的思考及应用探索 被引量：3
7
作者 宫敬 吴冕 +3 位作者 赵周丙 宋尚飞 戈志伟 虞维超 《油气储运》 北大核心 2025年第4期379-393,共15页
【目的】随着人工智能技术的飞速发展,大模型技术在众多领域得到广泛应用,展现出巨大潜力。油气管网作为国家能源输送的关键基础设施,其智能化升级对保障能源安全、提升运行效率具有战略意义。当前,大模型技术在油气管网领域的应用尚处... 【目的】随着人工智能技术的飞速发展,大模型技术在众多领域得到广泛应用,展现出巨大潜力。油气管网作为国家能源输送的关键基础设施,其智能化升级对保障能源安全、提升运行效率具有战略意义。当前,大模型技术在油气管网领域的应用尚处于探索阶段,面临技术融合深度不足、行业适配性难及工程化应用瓶颈等挑战。大力深入推动大模型技术与油气管网行业的融合,成为突破传统智能化瓶颈、实现管网系统智慧化转型的关键路径。【方法】从数据、算力、算法、研究模式4个关键维度出发,深入剖析了现有大模型在油气管网行业应用中面临的研究难点。在此基础上,基于智能油气管网系统建设与油气管网行业大模型建设的双重视角,提出了涵盖基础设施层、技术基座层、模型与应用层、控制层的油气管网行业大模型体系架构。依托该架构,针对性地为油气管网行业大模型建设过程中的难题提供了解决方案,并制定了完整的技术路线。【结果】多层级构建的油气管网行业大模型体系架构,为油气管网智能化系统的建设、运行以及大模型的研发,提供了系统的技术支撑。基于架构提出的数据集构建方法、一体化平台、多技术融合技术路线以及大模型分层构建的解决方案,有效解决了研究过程中在以上4个维度所遇到的难题。将新制定的解决方案应用于天然气管网智能调控、天然气需求预测等场景,显著提升了相关领域的智能化水平。【结论】研究成果为油气管网行业的智能化升级提供了全面的技术指导,对提升智能管网的认知水平、推动行业大模型的建设具有重要意义。未来,大模型在油气管网行业的应用将朝着全面化、深层次方向拓展,持续紧跟先进技术发展步伐、高度重视数据资产建设、大力推动技术融合,是提升油气管网行业智能化水平的关键所在。(图11,参60) 展开更多
关键词 油气管网 行业大模型 大模型架构 多技术融合
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蒸汽管网仿真计算及动态响应研究 被引量：1
8
作者 黄华 王鹏 +3 位作者 周炜 边腾飞 沈凯 张凯 《力学与实践》 2025年第2期331-341,共11页
社会的快速发展对蒸汽管网的安全、稳定、节能运行提出了更高的要求,需要更加准确地掌握蒸汽管网的动态运行规律。本文建立了蒸汽管网的水热力计算仿真模型,采用遗传算法与管网机理相结合的方法修正管段流阻系数,并用所提出的仿真计算... 社会的快速发展对蒸汽管网的安全、稳定、节能运行提出了更高的要求,需要更加准确地掌握蒸汽管网的动态运行规律。本文建立了蒸汽管网的水热力计算仿真模型,采用遗传算法与管网机理相结合的方法修正管段流阻系数,并用所提出的仿真计算方法分别探究了不同管道参数变化所对应的管道压力流量动态响应情况。通过实验计算结果显示,管道压力变化与管道流量变化息息相关,同时管长和管径参数与管道的压力动态响应特性密切相关。通过与传统计算流体动力学算法比较,本文所提出的仿真计算方法在计算管网不同管道参数的压力动态响应结果上具有较好的计算精度,适用于蒸汽管网在不同工况下的仿真研究和动态响应过程研究,可为应对管网突发状况提供有效手段,提高管网的运行调度安全性。 展开更多
关键词 蒸汽管网 水热力计算 动态仿真 压力波动
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基于并行混合模型的滚动轴承剩余寿命预测 被引量：1
9
作者 唐友福 李澳 +2 位作者 刘瑞峰 姜佩辰 丁涵 《石油机械》 北大核心 2025年第1期10-19,共10页
准确地跟踪和预测滚动轴承剩余使用寿命,对于保障工业设备的安全性和可靠性具有重要的现实意义。针对现有模型在变工况下滚动轴承剩余寿命预测精度低、鲁棒性差的问题,提出一种基于并行混合模型的滚动轴承剩余寿命预测方法。引入添加SE... 准确地跟踪和预测滚动轴承剩余使用寿命,对于保障工业设备的安全性和可靠性具有重要的现实意义。针对现有模型在变工况下滚动轴承剩余寿命预测精度低、鲁棒性差的问题,提出一种基于并行混合模型的滚动轴承剩余寿命预测方法。引入添加SENet的多尺度卷积神经网络,提取滚动轴承退化阶段的深层特征;通过变分模态分解将所提特征分解为趋势项和随机项,分别输入到相关向量机和添加时序模式注意力机制的长短时记忆网络中进行预测,并选用瞪羚优化算法对预测模型的未知参数寻优;将所建模型应用于滚动轴承加速退化试验数据集。研究结果表明,相较于传统模型,该方法具有更高的预测精度和鲁棒性。研究结果可为滚动轴承的剩余寿命预测提供一种新的有效途径。 展开更多
关键词 滚动轴承 剩余寿命预测 瞪羚算法 时序模式注意力机制 长短时记忆网络 相关向量机
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输油气管道机器人研究现状与展望
10
作者 郑杰 尚祖跃 +4 位作者 刘卫东 窦益华 翁光远 苏楠 杨旭 《石油机械》 北大核心 2025年第8期133-141,共9页
油气运输管道因长期服役于油、气混合物及H2S等环境中,极易产生应力,进而导致裂纹或其他形式损伤,定期对管道进行检测和维修已成为行业共识。为了促进我国管道检测机器人的技术发展,为油气管道运行提供安全保障,以被动式管道机器人、主... 油气运输管道因长期服役于油、气混合物及H2S等环境中,极易产生应力,进而导致裂纹或其他形式损伤,定期对管道进行检测和维修已成为行业共识。为了促进我国管道检测机器人的技术发展,为油气管道运行提供安全保障,以被动式管道机器人、主动式管道机器人及管道外机器人为主,综述了近年来油气管道机器人的总体技术趋势,介绍了管道机器人的结构分类、检测方式,并对比了各种管道机器人的综合性能、适用管况及现场适用性。指出被动式和轮式油气管道机器人相较于其他几种行走机器人有较大优势,是未来管道机器人发展的主流趋势;未来油气管道检测机器人应重点解决功能问题、通信问题、图形识别问题、定位问题及检测技术受限问题。 展开更多
关键词 油气管道 管道机器人 管道检测 综合性能 裂纹 图形识别
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含沟槽缺陷高钢级弯管的极限承载能力研究
11
作者 张涛 张颖 +3 位作者 赵鹏程 王佳音 何战友 宋沛霖 《机械强度》 北大核心 2025年第6期124-131,共8页
弯管是油气管道中的重要组成部分,其受力状态和介质流动状态相较于直管更为复杂,一旦在弯头处产生缺陷,弯管更容易发生失效。高钢级管道是长距离油气管道建设的发展趋势,所以急需开展对高钢级弯管剩余强度评价的工作。以含沟槽缺陷的高... 弯管是油气管道中的重要组成部分,其受力状态和介质流动状态相较于直管更为复杂,一旦在弯头处产生缺陷,弯管更容易发生失效。高钢级管道是长距离油气管道建设的发展趋势,所以急需开展对高钢级弯管剩余强度评价的工作。以含沟槽缺陷的高钢级弯管作为研究对象,通过建立有限元模型,研究缺陷尺寸、相对位置、弯曲半径、管道参数及管材性能对弯管极限内压的影响规律,最后建立含沟槽缺陷高钢级弯管的极限内压预测公式。研究结果表明,随着缺陷长度和缺陷深度的增加,弯管的极限内压明显降低;沟槽缺陷位于弯管的内拱处时对极限内压影响最大;弯曲半径、管径壁厚及管材都会对弯管极限内压产生影响;误差分析显示拟合所得到的预测公式精度较高,该公式可为含沟槽缺陷高钢级弯管的剩余强度评价提供依据。 展开更多
关键词 弯管 沟槽缺陷 极限内压 有限元分析 预测公式
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浮式生产储卸船放空管路流致噪声数值模拟研究
12
作者 张哲 安晨 +2 位作者 王笑 王振刚 罗佳琪 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第6期70-76,83,共8页
紧急泄压工况下,浮式生产储卸船放空管路中大流量天然气流经减压装置产生的高压力差引起强烈流致噪声,声致振动是放空管路的主要失效原因之一。为探究放空管路内流致噪声产生机理及其特性,基于计算流体力学(CFD)和气动声学理论,采用数... 紧急泄压工况下,浮式生产储卸船放空管路中大流量天然气流经减压装置产生的高压力差引起强烈流致噪声,声致振动是放空管路的主要失效原因之一。为探究放空管路内流致噪声产生机理及其特性,基于计算流体力学(CFD)和气动声学理论,采用数值模拟方法研究放空管路内部流场分布和噪声特性。在流场方面,获得流场稳态流动的压力和速度分布以及瞬态流动的涡旋分布;在噪声方面,获得声功率级分布和噪声频率特性,并分析不同压力差对声功率级的影响。根据数值模拟的分析及结论可以对放空管路流动参数设计进行改进,避免过高压降产生高声功率级,从而避免管路声致振动。 展开更多
关键词 声学 放空管路 流致噪声 数值模拟 流场特性 噪声特性
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天然气掺氢输送管线钢氢脆敏感性研究进展
13
作者 朱世东 李亚龙 +3 位作者 曹鹏程 廖永刚 曹峰 李光 《机械工程材料》 北大核心 2025年第6期12-24,共13页
天然气掺氢输送可实现低成本、大规模、持续性氢能供给。在高压氢气环境中管道表面吸附的氢原子会因浓度梯度驱动而扩散到管材内部,导致氢脆。管线钢的氢脆过程复杂,其钢级、表面缺陷、组织缺陷及腐蚀环境和运行工况等均会影响氢脆敏感... 天然气掺氢输送可实现低成本、大规模、持续性氢能供给。在高压氢气环境中管道表面吸附的氢原子会因浓度梯度驱动而扩散到管材内部,导致氢脆。管线钢的氢脆过程复杂,其钢级、表面缺陷、组织缺陷及腐蚀环境和运行工况等均会影响氢脆敏感性的变化规律与机制。探究现役天然气长输管道与氢气环境相容性特征,对预防和控制氢脆的发生、保障掺氢管道的安全运行具有重要意义。简述了在天然气掺氢输送过程中氢的来源及其渗透过程,概述了氢脆机理的主要发展历程,重点分析了管道内外缺陷、服役环境(氢浓度、温度、应力状态)以及合金元素(铜、钒、钼、铌)等因素对管线钢氢脆敏感性的影响,最后对天然气掺氢输送管线钢氢脆敏感性的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 天然气掺氢输送 管线钢 氢脆敏感性 氢脆机理 合金元素
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管道泄漏检测传感器及应用综述 被引量：1
14
作者 王秀芳 崔琨雨 《吉林大学学报(信息科学版)》 2025年第2期265-275,共11页
目前管道泄漏检测传感器向小型化和智能化发展,并且测量管道泄漏引起的物理量变化的技术也日益成熟。为便于管道泄漏检测技术的选择与优化,系统综述了当前管道泄漏检测中广泛应用的压电式、光纤式和激光式等典型传感器,重点分析了其在... 目前管道泄漏检测传感器向小型化和智能化发展,并且测量管道泄漏引起的物理量变化的技术也日益成熟。为便于管道泄漏检测技术的选择与优化,系统综述了当前管道泄漏检测中广泛应用的压电式、光纤式和激光式等典型传感器,重点分析了其在材料、结构及工作原理上的特点与差异。同时,探讨了这些传感器在实际应用中的表现及国内外研究现状,为管道泄漏检测技术的选择、优化与未来发展提供理论支持和技术参考。 展开更多
关键词 传感器 管道泄漏检测 压电 光纤 激光
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甲醇单一运输运方式与多式联运经济性对比
15
作者 刘丙泉 蔡丽韫 +2 位作者 齐鸣 王财林 郝增亮 《油气储运》 北大核心 2025年第9期1054-1065,共12页
【目的】中国甲醇产地与需求地存在严重的位置错配,生产集中于西北煤炭富集区,需求则聚焦于华东、华南等中东部经济带,使甲醇呈现出由西到东、由北向南大规模跨区运输的格局。当前,中国甲醇运输以公路为主,面临极大的成本挑战和碳排放压... 【目的】中国甲醇产地与需求地存在严重的位置错配,生产集中于西北煤炭富集区,需求则聚焦于华东、华南等中东部经济带,使甲醇呈现出由西到东、由北向南大规模跨区运输的格局。当前,中国甲醇运输以公路为主,面临极大的成本挑战和碳排放压力,传统甲醇运输体系难以适应产业发展需求。【方法】通过系统性分析甲醇多式联运的经济性,构建低成本、低能耗的甲醇运输解决方案,以期为新能源体系下甲醇产业的高效流通提供理论支撑与实践路径。基于中国甲醇产业2020—2024年的产能、产量及消费数据,结合国家石油天然气管网集团有限公司(简称国家管网集团)公开的管输价格、企业运输成本等数据,采用成本结构分解法,对公路、铁路、管道及水路4种运输方式的成本进行量化分析。建立单位运输成本测算模型,对比不同运输方式的经济性与碳排放差异。面对甲醇运输困境,针对甲醇产需分散且规模小的特点,提出打造两端“集聚”的甲醇多式联运方案,并通过成本分摊与运量测算验证方案的可行性。【结果】管道运输为甲醇最经济运输方式,新建管道单位运输成本0.18~0.28元/(t·km),利旧成品油管道混输成本可降至0.16~0.25元/(t·km);打造两端“集聚”的多式联运模式可实现甲醇产销地之间的长距离低成本运输,减少能源消耗,助力经济绿色转型与环境友好发展。【结论】以管道运输为核心、两端集聚为支撑的运输体系优化路径需重点推进:①甲醇专用装卸设施与跨区域管道网络建设,解决产需分散导致的集约化不足问题;②突破成品油管道顺序输送技术,攻克混输油品纯度控制难题;③政策层面建立多式联运协调机制,降低转运环节制度性成本。 展开更多
关键词 甲醇 运输成本 多式联运 供需结构 经济评价
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长庆含蜡原油油品特性及热处理改性效果
16
作者 刘海军 田静茹 +3 位作者 王毅杰 侯军刚 张镇雄 李敬 《化工进展》 北大核心 2025年第S1期134-143,共10页
原油凝点及流变特性是衡量管道输送安全性的关键指标,其数值波动不仅影响输送能耗,更可能引发管道堵塞等安全隐患,因此对原油物性及改性效果的研究具有重要工程意义。为系统掌握长庆含蜡原油的输送适配性,本文通过室内实验对长庆油田5... 原油凝点及流变特性是衡量管道输送安全性的关键指标,其数值波动不仅影响输送能耗,更可能引发管道堵塞等安全隐患,因此对原油物性及改性效果的研究具有重要工程意义。为系统掌握长庆含蜡原油的输送适配性,本文通过室内实验对长庆油田5个采油厂8种原油的物性及热处理效果进行研究,着重分析了长庆含蜡原油不同热处理温度下的凝点变化规律。结果显示,长庆原油凝点低、蜡含量少、富含轻质成分,沥青质与胶质含量低,因此呈现较低的黏度和屈服应力;同时研究油品的热处理效果及影响因素,发现热处理敏感性原油的凝点最大可降低14℃;结合相关性分析法确定了热处理敏感性原油凝点变化的关键影响因素为热处理温度与析蜡点间的差值,并建立了热处理敏感性原油热处理后的凝点预测模型,模型预测值与实验测量值的平均绝对偏差温度值为1.84℃。该模型为长庆油田原油热处理工艺参数的优化提供了理论依据,更为保障地面集输管道的安全高效运行提供了切实有效的数据支撑。 展开更多
关键词 含蜡原油 凝点 流变特性 热处理温度 析蜡特性
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催化裂化装置氯化铵盐结晶冲蚀磨损管道特性
17
作者 王爱军 王海 武有强 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第5期191-196,203,共7页
针对重油催化裂化装置顶循系统产生的氯化铵盐结晶冲蚀管道,造成管道穿孔泄漏,影响装置长周期平稳运行的难题,通过分析氯化铵盐结晶对管道的冲蚀磨损特性,可预测其穿孔位置并制定有效防控措施。基于欧拉-拉格朗日方法,以换热器E203/1~2... 针对重油催化裂化装置顶循系统产生的氯化铵盐结晶冲蚀管道,造成管道穿孔泄漏,影响装置长周期平稳运行的难题,通过分析氯化铵盐结晶对管道的冲蚀磨损特性,可预测其穿孔位置并制定有效防控措施。基于欧拉-拉格朗日方法,以换热器E203/1~2出口180°弯管为研究对象建立了仿真数学模型,结合实际工艺参数,在ANSYS Fluent 2020环境中对180°弯管内的流场分布、冲蚀磨损特性开展了数值模拟,同时采用控制变量法研究了入口流速、盐结晶颗粒粒径及颗粒质量流量等对管道冲蚀率的影响。结果表明:管道外拱璧中间及两侧是产生冲蚀磨损的关键部位,易造成穿孔泄漏。管道冲蚀率随着入口流速的增大呈线性增长趋势,当入口流速超过2.5 m/s时,冲蚀磨损加剧。盐结晶颗粒粒径与管道的冲蚀率为负相关,颗粒粒径在0.01~0.07 mm内,冲蚀率较为平缓,粒径大于0.07 mm,冲蚀率明显下降。管道冲蚀率受盐结晶颗粒质量流量的影响较大,颗粒质量流量大于0.09 kg/s时,冲蚀率上升趋势加快。研究结果可为管道易受磨损部位的定期检测、防控措施的制定及工艺参数的优化提供一定的理论基础,同时有助于合理安排管道的更换周期。 展开更多
关键词 氯化铵盐结晶 180°弯管 数学模型 冲蚀磨损 数值模拟
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多因素耦合下燃气管道非定型弯管冲蚀模拟
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作者 郭凯 严哲楸 凌晓 《化学工程》 北大核心 2025年第4期59-64,共6页
特殊角度弯管在实际燃气管道工程中使用广泛,由于非定型弯管角度特殊,流体流经弯头造成的流速和压力突变使其更易发生冲蚀,甚至致其失效。基于气固两相耦合、DPM(离散相)和冲蚀模型,采用CFD模拟,建立有限元体积数学模型,对兰州市某燃气... 特殊角度弯管在实际燃气管道工程中使用广泛,由于非定型弯管角度特殊,流体流经弯头造成的流速和压力突变使其更易发生冲蚀,甚至致其失效。基于气固两相耦合、DPM(离散相)和冲蚀模型,采用CFD模拟,建立有限元体积数学模型,对兰州市某燃气管线中的106.4°非定型弯管进行冲刷腐蚀模拟,分析实际工况下及耦合不同流速、含水率、颗粒直径等因素时弯管的冲刷腐蚀特性。结果表明:实际工况下颗粒冲蚀集中在外侧壁面,分布面积沿曲面对称,呈“甲虫”状。在耦合流速和质量流率、含水率和流速、粒径和密度、温度和颗粒密度4种情况下,前3种因素与冲蚀速率间均呈“互同”耦合关系,后者呈“互逆”关系。研究发现在流率为0.1 kg/s下,流速增大,冲蚀面积右移,含水率0.008%—0.01%对非定型弯管冲蚀速率影响最大。 展开更多
关键词 燃气管道 非定型弯管 耦合多因素 冲蚀 模拟
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车-路-土耦合作用下聚乙烯燃气管道的失效特性
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作者 郭凯 尤学升 +3 位作者 凌晓 孙宝财 杨凯 刘晓雅 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第5期62-71,共10页
车载作用下,含划痕缺陷的埋地聚乙烯燃气管道易发生应力集中,这将加快管道的破坏,从而导致管道失效及引发燃爆事故.基于作用力传递分析,建立了阐释车载、土壤、含划痕缺陷聚乙烯管道作用路径的非线性力学耦合模型,分析了载荷、内压、埋... 车载作用下,含划痕缺陷的埋地聚乙烯燃气管道易发生应力集中,这将加快管道的破坏,从而导致管道失效及引发燃爆事故.基于作用力传递分析,建立了阐释车载、土壤、含划痕缺陷聚乙烯管道作用路径的非线性力学耦合模型,分析了载荷、内压、埋深、土壤弹性模量以及划痕深度对管道的影响.结果表明:考虑土体自重情况下,含划痕管道在缺陷区产生应力集中,管道Mises应力与载荷、内压、埋深和缺陷深度的变化成正比,与土壤的弹性模量成反比;车载为5.75 MPa或内压为0.24 MPa时,管道最大Mises应力达到许用应力,内压为0.52 MPa时,管道达到屈服强度而失效;划痕深度较浅时,管道破坏始于划痕前缘中间部分,当缺陷深度与管道壁厚之比a/t≥0.4时,应力集中发生在划痕端点,破坏始于划痕两端. 展开更多
关键词 划痕缺陷 聚乙烯燃气管道 作用力传递 耦合 埋地管道
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顺北油田大落差油气集输管线清管技术
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作者 高秋英 陈棋锚 +3 位作者 高福锁 桂晶 张少刚 王毛毛 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期84-90,共7页
梳理了顺北油田大落差集输管线的现状及其在清管中面临的风险。由于顺北油田大落差管线的介质工况苛刻,且管线沿程高低起伏较大,参考OLGA软件对典型油气管线清管过程的模拟结果,明确其在清管过程中存在清管器卡堵、清管器偏磨及清管器... 梳理了顺北油田大落差集输管线的现状及其在清管中面临的风险。由于顺北油田大落差管线的介质工况苛刻,且管线沿程高低起伏较大,参考OLGA软件对典型油气管线清管过程的模拟结果,明确其在清管过程中存在清管器卡堵、清管器偏磨及清管器定位装置丢失等风险。通过调研优选了清管类型及清管参数,为避免清管器破损,清管器运行速率应不超过4.95 m/s;泡沫清管器过盈量宜选取5%~8%,机械清管器宜选取2%~5%;清管器背压不宜超过2 MPa。依据清管技术参数对某顺北油气集输管线进行现场清管,清管效果良好。 展开更多
关键词 顺北油田 油气集输管线 清管风险 清管参数
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