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关键词:超声导波;在线检测技术;石油管道;质量检测;石油企业 文献标识码:A
中图分类号:TE973 文章编号:1009-2374(2016)29-0131-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.060
石油企业在生产的过程中,有不少的生产过程都具有腐蚀破坏的作用,尤其是在压力管道这一生产步骤当中。我们知道,压力管道在经过了长期的使用之后,由于在使用的过程中会受到腐蚀、材质变质等作用,可能会遭受破坏,再加上石油集输这一过程中时常会发生温度变化、压力变化等情况,导致管道腐蚀失效的事件发生。那么为了预防这一情况的发生,就必须对其进行检测。但是由于我国在这方面的检测技术受限,对管道的检测工作十分繁琐,因此过去在这方面的效果并不是很好。超声导波在线检测技术的产生则很好地解决了这一问题。与过去的检测技术相比,超声导波在线检测技术能够实时地对整条管道进行检测,很好地减少了管道腐蚀失效的事件发生。
1 超声导波检测技术简述
我们通常将有限界质内平行于它的边界线平面传播的超音速或者是音频的机械波称为超声导波,这一类的音频或者是超音速通常是通过管件、板件或者是棒等物体传播出来的。在一般的管壁当中,超声导波的主要模式有三种,其分别为轴对称纵向模式、轴对称扭转模式以及非轴对称模式。
超声导波检测技术是与过去的检测技术不同的,其拥有自己的特点,特点如下:
第一,当超声导波检测所使用的模式是轴对称扭转模式时,纵向模式波所受到管内液体的影响要比横式波大的,因此这一模式适用于含有液体介质的管道当中。
第二,超声导波在检测的过程当中所使用的频率要比常规的超声导波检测频率小,其使用的频率低于100kHz。除此以外,其在检测的过程当中能够在同一时间内激发多组不同频率的导波。
第三,超声导波所采用的形式是多探头形式,基本上其所有的换能器都被安装在传感器上。其传感器环的形式主要有固定式和充气式两种。
图1所示的正是超声导波检测的示意图,根据此图我们可以知道,超声导波检测所得到的灵敏度是通过管道横截面改变的百分比来进行评价的。目前我国超声导波检测技术的检测灵敏度达到了横截面面积的3%。
2 不同种类管段的试验结果
上文中,通过对超声导波检测技术的概念、特点以及方法进行了相关的研究,为了论证该检测技术的科学性,下面将分别使用该检测技术对不同管道进行试验。
2.1 架空管排管段
架空管排管段的管径为219mm,管体整体所采用的是防锈漆防腐层。该管道的特点是管段的一侧为道路跨越,另一侧则是为长距离架空。在这里对其的检测主要是通过超声导波来对架空管排管段的检测能力进行试验。
根据图2我们可以看出,通过使用超声导波检测技术对该类管道进行检测之后,发现这类管段的情况非常良好,但是由于该管段没有石棉保温层来吸附雨水,导致通过检测之后,发现管段的跨越处并没有发现什么缺陷。
2.2 穿越储罐防火墙管段
穿越储罐防火墙管段的管径与架空管排管段的管径是相同的,同样的都是219mm,管段有一侧是埋在地底下的,管段的管体所采用的是防锈漆防腐层,而埋进地下的那一部分管段所采用的则是特加强沥青防腐层。由于该类管段的检测手段十分有限,因此特选此管段来使用超声导波检测技术对其进行检测,由此来看该检测技术的实用性。
通过检测之后,我们发现被选择用来检测的管段内部有缺陷,对该管道的情况也有所了解。
2.3 门型跨越管段
门型跨越管段的管径与其他两类管段是不同的,该类管段的管径较小,只有150mm,管体所采用的是沥青缠带防腐层,外部被石棉保温层包裹的,外侧则是被镀锌铁皮包裹。
根据图4,我们发现门型跨越管段其中的一侧存在着部分缺陷,这一侧为右侧,另一侧则是存在着大面积的缺陷。
3 结语
综上所述,根据试验和分析,不难看出超声导波在线检测技术作为一种新兴的无损检测技术,有着其特有的特点及优势。这一技术与过去的检测技术相比,其不需要停止正在生产运行的管道,也不需要像过去一样将保温层进行全部的拆除,并且这一种技术的污染性也较小。其作为一种新型节能、安全环保的检测技术,顺应着我国未来发展的需要,能够进一步地推动我国经济的发展。
参考文献
[1] 王健生,罗建成,莫烨强.炼油厂管道保温层下腐蚀及研究进展[J].石油化工腐蚀与防护,2015,(3).
[2] 何莎,喻建胜,宋日生,王文韬.“三标一规范”在油气管道检测中的运用[J].安全,2016,(1).
[3] 范佳倩.压力管道检测技术的应用[J].化工管理,2015,(35).
【关键词】石油天然气;运输管道;泄露
中图分类号:F407文献标识码: A
一、前言
随着世界范围内的能源缺乏,石油天然气的长运输管道泄露问题越来越受到重视,本文就其泄露检测及定位技术进行了研究。
二、系统原理
有关输油管道的检漏方法说明:主要分为直接的检漏方式和间接的方式两种。直接的方法就是在管道外进行的,在管道外安装检测元件检查。该方法检测比较细微,能定位,方便使用,在管道建设时进行安装,间接的方法是以检测到的一系列变化的管道运行参数能得出是否发生泄漏现象与直接方法相比,这种方式不灵敏,只能检测出一些泄漏较大的现象,但该方法也存在在管道建设后进行,特点是能进行不断的升级。
所谓的高精度管道泄漏监测定位技术,详细的来划分是由多种学科组合而成。该系统的主要构成因素有次声波管道泄漏定位技术、全球卫星定位系统、地理信息管理系统构成。它是以地理信息管理系统技术的综合管理平台为基础,适用范围为距离长、多管段、条件复杂的地区进行使用。该系统的核心是地理信息管理系统,它是将生产信息的管理平台构建为可视的,这样生产数据的集中管理和共享就能达到,这样做的好处是方便管道管理中对生产运转情况和安全情况的管理。
输油管道泄漏报警以及定位系统的功能是来监视输油管道上每段管道是否出现泄漏情况的。如果出现原油泄漏的情况,系统做的是自动发出警报且详细定位。这样做的目的是使油田生产单位及输送单位能及时应对突发事件,从根本上降低了损失。将系统与管道的具体情况特点进行结合,针对性和实用性较强,从而满足了油田及输送单位生产必需的条件。
输油管道在正常运行中的过程中出现的故障主要是原油的泄漏。输油管道在进行工作运转中,会由于腐蚀穿孔或者是其他外力作用等外因导致原油泄漏,这造成的损伤都是严重的。还有一些较专业的盗油组织,这都对输油生产造成了一定干扰,出现安全隐患。综上所述,监视油管是否泄漏的状况对输油管道安全生产管理起着决定性的作用,同时保障了输油管道的正常规则的运行。
三、管道泄漏定位与检测技术
目前主要检漏方法有两种:
对石油产品和气体泄漏的直接检漏法;
对因泄漏所造成的流量、压力、声音等物理参数发生变化而进行检测的的间接检漏法。
1.直接检漏法
石油天然气长输管道的泄漏监视最初阶段采用的是人工分段巡视的方法。利用此法进行检测,在天然气中需要添加添味剂,当天然气浓度在空气中达到最低爆炸的极限(约1%)时,依靠嗅觉可能才会被发觉。为了对泄漏检测能力的提高,对各种可携带的检测仪器进行了研制与开发,对石油天然气管道泄漏检测设备也要进行研制。微量泄漏的检测一般采用直接检漏法进行检测,这种检测不只是在管道运行过程可进行,在停运阶段也可进行检测。
2.间接检漏法
(一)基于物质平衡的检漏方法。该方法有较高的应用价值,通过利用动态体积或质量平衡原理以及管道进、出口流量差来检漏既能检测出大的泄漏,也能检测出小的泄漏,但此种检漏方法是容易受到流量计精度和对管道油品存余量估计误差的影响。
(二)单纯采用压力刚童信号进行检漏。压力梯度法我国多数长输管道不在中间泵站上设置流量计,在这种情况下只采用压力信号来;波敏法(Wavealert)突然发生的泄漏会在管内产生一个负压力波,并同时向上、下游两个方向传播,根据这一现象进行泄漏监视的方法称为波敏法进行检漏。
(三)放射性检漏技术。油气管道的放射性检漏技术是将放射性标记物131碘或82澳加人管道内,经过泄漏处时示踪剂漏出附着于泥土中,采用示踪剂检漏仪,在管道内部或地表沿线检测,记录漏出示踪元素的放射性。根据记录曲线,可以找出泄漏部位。2.3 管道泄漏自动检测与定位技术
随着计算机技术的迅速发展及SCADA系统在油气长输管道上应用的出现,在线实时检测技术也逐渐发展起来。这些方法是在建立管道实时模型的基础上,利用SCADA系统采集到的数据作为边界条件,再依据一定的检测原理进行泄漏检测。泄漏检测与定位技术的原理是动态质量平衡法与压力偏差法。
四、加强油气管道风险预控及安全管理的几点措施
1.要有风险识别意识,加强隐患排查
油气公司对旗下管理的管道有主要的风险识别与评价责任,必须定期开展相关的检查和管理,确保管道的完好性和运输的安全性,做好完整性管理工作。在实施管道完整性管理过程中,首先要定期收集和整理管辖范围内的管道数据,然后进行认真、仔细地识别和分析后进行风险评价。及时全面细致地掌握各运输管道的风险状况,分析各项风险因素对管道整体安全性的影响,从而明确需要开展的风险项管理和控制,合理分配有限维护和维修的部位。根据风险评价和分析结果,进行实地检测后及时采取维护和维修措施。相关企业和部门应认识到定期检测的重要性,积极主动地进行检测并及时发现和消除隐患,尤其是在一些城镇建设施工地区需加强管理,做好管道标识工作,避免因施工挖掘造成的管道破坏。
2.加强油气管道法制建设,依法监督管理
我国关于石油天然气运输管道的检验法规还并不完善,相关的检测技术和手段还比较落后,使得我国油气管道的定检率比较低,仍然存在一些安全隐患。国家相关部门应尽快出台《石油天然气管道保护法》,从立法上加强石油天然气管道管理的发质建设,明确各级政府和相关部门在管道运输安全问题上的责任和义务。同时进一步规范石油天然气管道安全生产服务组织,严抓严打非法盗油、占压和破坏等行为。
五、输油管道泄漏检测技术的发展趋势
1.采用软硬件相结合的方法来进行输油管道的泄漏检测,在检测过程中应以软件方法为主,而硬件方法为辅
近些年来,控制理论、计算机技术、模式识别、信号处理、人工智能等学科获得了很大发展,这些技术的发展促进了输油管线泄漏检测技术的进步,这种以软件为主的检测方法能够实现在线监测,出现问题时迅速发出报警信号。所以,这种检测技术以成为研究的趋势和热点,同时对于非线性的管道系统,在检测和定位的过程中自动适应思想具有重要作用。但是因为基于硬件方法存在定位精度方面较高和在误报警率方面较低,所以将硬件方法和软件方法进行有机结合,就能够促进管道泄漏检测的技术发展。
2.实现SCADA系统和泄漏检测系统的有机结合
SCADA系统能够为泄漏检测系统提供准确的数据源,同时能够监管管道运行状况,这是管道检测自动化的主要发展方向。因为检漏系统的单一性不利于经济效益的实现,所以泄漏检测系统将和SCADA系统进行有机结合,对SCADA系统中的功能加以充分利用,并使其成为SCADA系统的重要组成部分。
3.充分利用光纤传感器
光纤传感器是近几年来发展的重点,其在对物理量测量的过程中,能够对信号加以传输。它在抗干扰和对信号衰减进行解决方面具有无法比拟的优越性。此外,伴随着分布式光纤传感器的快速发展,在不久的将来,我们就能够只利用几根或一根光纤而对管道内物质的压力、温度、管壁应力、流量进行及时的在线测量。这有利于管道监控系统的进一步发展,所以,在输油管道的泄漏检测技术中充分应用分布式光纤传感器有着很好的前景。其不但有利于泄漏检测技术在定位和精确性方面的发展,而且具有一定的便利性,经济性,以更好的维护输油管道的发展。
六、结束语
只有加强石油天然气长运输管道的泄露检测及定位技术的研究,才能使石油管道整体质量得到提高,该部分研究具有很强的实用价值。
参考文献:
[1] 彭海辉.输油管道安全生产管理的改进措施[J]. 中国石油和化工标准与质量.2013(3):166-168.
关键词:长输油气管道;油气运输;焊接技术
我国油气资源的利用率比较高,增加了油气运输的负担,长输油气管道属于远距离供油中的核心措施,关系到油气运输的质量和效率。为提高长输油气管道的性质,需全面发挥管道焊接的优势,利用焊接技术,保障长输油气管道的完整性,进而完善油气运输的环境。焊接技术在长输油气管道中发挥着重要的作用,有利于提升长输油气的效率。
1.长输油气管道的焊接材料
长输油气管道焊接技术受到焊接材料的影响,而焊接材料也是保障焊接技术工艺质量的前提[1]。长输油气管道的焊接材料有四类,如:(1)焊条,长输油气管道焊条的选择,需要以焊接技术为依据,不同的焊接技术对应不同的焊条,所以焊条材料具有一定的灵活性;(2)焊丝,此类焊接材料分为两类,药芯及实芯,用于不同的焊接技术内,实现有效的焊接;(3)保护气体,长输管道焊接中最为常用的保护气体是二氧化碳,基本为惰性气体,保障焊接技术的顺利进行;(4)焊剂,焊剂在焊接技术中需要注意匹配性,满足焊接技术及长输油气管道的需求,改善管道焊接点。
2.长输油气管道的焊接技术
长输油气管道中的焊接技术主要包括三种,即:手工、半自动和自动焊接,对其做如下分析:
2.1手工焊接技术
手工焊接技术的类型较多,需要根据长输油气管道的具体情况,才能确定手工焊接的方式。以陕京一线某段长输油气管道为例,分析手工焊接中的低氢下向焊技术。低氢下向焊技术使用的是进口焊条,如E9018,其在长输油气管道中具有明显的优势。低氢下向焊接技术需要低温环境,由此提高管道的抗冲击性能,虽然低氢下向焊接技术的基本性能良好,但是仍旧面临着缺陷,其在焊接过程中容易产生气泡,影响焊接工艺的效益,所以此类手工焊接技术只集中在陕京一线中,其余长输油气管道中不常见[2]。长输油气管道手工焊接技术中还包括混合型、复合型下向焊接技术等,为油气管道提供可靠的手工焊接。
2.2半自动焊接技术
半自动焊接技术的应用相对比较广泛,属于一类普遍型的焊接技术。我国诸多长输油气管道中能够见到半自动焊接技术的应用。以兰郑长中某段长输油气管道为例,分析半自动焊接技术的应用。该长输油气管道中,采用的是活性气体保护式的焊接,主要是利用二氧化碳气体,保障整个管道焊接的工艺稳定。首先该管道选择STT焊机,完成熔滴过度后,通过焊机的波形控制整个焊接工艺;然后确定单面焊接的位置,采用打底焊的方式,配合防风保护,优化半自动焊接的环境;最后检查焊接的效果,控制长输油气管道的焊接质量。
2.3自动焊接技术
自动焊接技术仍旧处于发展的过程中,此项技术的起步比较晚,初次使用是在西气东输工程中,充分利用自动化的焊接,提高焊接技术的基础水平。目前,自动焊接技术在长输油气管道中,比较常见的工具是内焊机,设定合理的焊炬,运用无缝隙的对接方式,促使焊炬能够保持同步的工艺速度,迅速完成焊接封底,最主要的是完善长输油气管道的焊道,降低后期管道运行的维护量。自动焊接技术的应用效益非常高,不仅能实现连续作业,更重要的是即使焊接的过程中出现设备故障,也不会影响整体的焊接工作,自动焊接中具有备用优势,能够根据焊接的情况,适当启动备用,发挥自动焊接的优势[3]。自动焊接技术在长输油气管道中的发展潜力很高,已经成功应用到多项长输油气管道工程中,体现自动焊接技术的特性和价值。实践证明,自动焊接技术能够参与长输油气管道的全部工程,焊接距离长达几百公里,具有很强的稳定性,有利于油气运输事业的发展。
3.长输油气管道焊接中的质量控制
根据长输油气管道焊接技术的应用,分析焊接技术中的质量控制,汇总比较典型的质量点,防止焊接技术出现质量问题。分析焊接技术质量控制的措施,如下:
3.1焊接接头的质量控制
长输油气管道中的焊接接头比较多,需严格控制接头质量,以免接头焊接不足出现断开[4]。管道接头部分的焊接,采用的是V型坡口,根据V型坡口的角度,确定焊接技术。例如:某长输油气管道选择的是23°V型,需利用半自动焊的方式,确保焊接技术符合长输油气管道的厚度,以此来强化接头部分,半自动焊接技术能够为此类接头提供适合的强度,确保接头焊接的质量。
3.2焊接接线的质量控制
长输油气管道焊接接线的质量控制,需全面考虑管道的材料、焊接类型,由此做好接线保护及质量控制的工作。长输油气管道的材质与接线质量控制存在直接的关系,合理控制焊接接线的质量,能够防止焊接偏移或变形,符合焊接接线的力学控制,完善焊接组织。
3.3焊接温度的质量控制
长输油气管道焊接技术应用时,提前对管道进行预热,优化油气管道的应力,防止焊接过程中发生变形。严谨控制焊接的温度,以免预热过度。控制焊接温度的质量,能够完善长输油气管道的组织构成,排除焊接中冷裂缝的干扰。
4.结束语
经过分析长输油气管道焊接的材料和技术,明确油气远距离运输对焊接技术的需求,利用质量控制的方法,强化焊接技术的应用,改善长输油气管道的基础焊接,确保长输油气管道在油气运输中的应用效益。长输油气管道的焊接工艺,本身具有诸多注意事项,因此,通过质量控制的措施,确保焊接工艺的到位性,以免油气运输过程中出现问题。
参考文献:
[1]杨天冰.长输油气管道焊接技术[J].金属加工(热加工),2012,(24):32-36
[2]张振永.长输油气管道焊接方法及焊材选用[J].焊管,2012,(02):37-42+75
关键词:原油管道运输 减阻剂 磁处理
我国是世界第一人口大国,资源丰富,但是人均资源相对较少,远落后于世界其他国家。而依据科学发展观理论,要实现社会的可持续发展,必须实现资源的可持续发展。原油运输作为我国资源利用的一项重要环节,其有效性、高效性对于我国资源事业建设有着重要作用。
一、我国原油运输现状
目前我国的原油大部分是通过管道运输实现资源分配。管道运输速度快、运输便捷、安全性更高,由于我国所产原油大部分属于凝点较高的含腊原油或者粘稠的重质原油,运输过程中容易形成粘合和凝固现象,阻力大、能耗大,资源浪费现象较为严重。
而对于解决原油管道运输的消耗大问题,我国也从管道运输优化进行了相关的学术研究和科学实现。目前我国原油管道运输减阻途径主要有管道图层减阻、减阻剂减阻和原油磁减减阻。而涂层减阻技术需要对管道进行内涂敷,工艺复杂,效果不佳。下面就原油管道运输减阻剂减阻技术和磁减减阻技术进行学术的研究和总结。
二、原油管道运输减阻剂减阻技术研究进展
减阻剂是一种减少管道摩阻损失的化学添加剂, 具有成本低、见效快、减阻效果明显和应用简便灵活的特点,通过减小原油流动阻力,可以达到增加输的目的。
1.减阻剂种类
目前减阻剂按照亲水亲油科分为水溶性减阻剂和油溶性减阻剂。水溶减阻剂主要用于循环水系统、循环冷却系统中得到了有效的应用。而油溶性减阻剂,不仅可以应用于原油管道输送中,还可以用于石油产品输送中。
2.常见减阻剂合成工艺
减阻聚合物的合成方法有两种:溶液聚合法和本体聚合法。
溶液聚合法就是在除单体之外加入溶剂。减阻剂是溶液。其优势就是传热和混合方便、容易控制温度。但是溶液聚合法聚合度较低、产物中溶剂含量较少。而聚合物本身粘度大,也给原油运输造成了阻碍和困难。但目前,溶液聚合合成减阻技术也有了新突破,通过向加入降黏剂,从而使成品的流动性和处理性更加流畅。
本体聚合法就是在聚合在单体本体中进行,组分简单、产物纯净,它弥补了溶液聚合的缺陷,使减阻剂性能得到提升 。但是本体聚合法很难排除聚合过程中的产生的聚合热。而解决这一问题,就需要特殊的反应容器,在本体聚合后,放入低温介质中,散发热量。
3.减阻技术的障碍
减阻剂减阻能够适用于各种油品的管道,不存在类似各类降凝剂对油品的选择性,但同时油品粘度对减阻效果的影响很大。不同类别的油品对于减阻剂减阻的应用有着不确定的影响力和影响效果。
三、原油磁处理减阻技术研究
原油运输过程中采用磁处理降粘减阻技术,能够改变原油流动功能,从而减少运输过程中的摩擦力。该技术安装、维修方便、投资少,具有一定优势。但是由于缺少系统的科学研究和实验分析,该技术尚存在一定的不足,磁处理器的制造尚需完善。
与减阻剂减阻不同的是,原油磁处理降粘的效果主要用于对原油中石蜡分子产生作用。
一般情况下,原油中蜡成分的温度在40度左右,而在此温度范围内,对原油进行磁处理,能够改变蜡元素的物理形态机构,实现较好的降粘效果,从而减少运输过程中的粘合机率,实现顺畅运输。而影响磁处理的因素主要有以下几种:
1.而原油磁处理技术与原油的含水率有着直接关系。当原油含水量较低时,油含量大,处于油包水状态,此时的磁处理降粘效果更加明显。而当含水量上升,出现水包油装天使,原油磁处理效果大大降低。
2.同时磁处理的减阻效果还与温度、时间有关。一般情况下,磁处理的合适温度为35~42℃ ;磁处理时间在1~10s的范围内,磁处理时间长,磁降粘减阻效果好。但是磁处理有效保持时间为4小时,时间长、效果减。
四、其他原油管道运输改进技术
1.降凝剂
降凝剂主要是为了改进管道流动,用于含腊型原油管道。它的主要作用就是降低油品的凝聚点和粘度,从而减少管道“瓶颈”的出现,减少管道维护工程量,避免停输以后再启动。
2.复合减阻剂
减阻剂可以使管道运输中摩擦力下降,但是由于管道的形状和构架的特殊原因,弯头、阀门等地区,减阻剂减阻效果欠佳。为解决这一问题,可以采用复合减阻剂。
3.微囊减阻剂
通过实现表明,把浓度较高的减阻剂聚合物微粒通过封闭性器皿,封闭在惰性物质的外壳之内,这样就可以形成微囊减阻剂。微囊减阻剂不需要特殊的注入设备或者特殊工艺,使用方便。
微囊减阻剂的制作方式有很多,包括静态挤压法。离心挤压法、振动喷嘴法、旋转盘法、界面聚合、多元凝聚、悬浮聚合等多种方法。
微囊减阻剂的生产需通过微囊减阻装置,将反应单体、催化剂和外壳材料的中心中和外壳中加入,并且通过高速度将其挤出,这样形成微囊减阻剂更加坚实,使用更加方便。
五、结语
我国的原油运输量大,原油管道运输技术仍需进一步提升。减阻剂减阻、原油磁处理减阻等减阻技术均可解决部分原油运输难题,但每一项技术都存在一定的弊端,我们有理由进行进一步的科学开发和研究,取长补短,实现原油管道运输的良性发展,为我国的原油管道运输再上台阶做出铺垫。
参考文献
[1]刘晓龙,刘永强;原油管道减阻剂加剂作业风险辨识与评估;安全、健康和环境;2011(9).
[2]张娇静;原油管道减阻技术研究进展;化工科技市场;2008(5)
[3]朱林,熊滨莎,曲哲;原油磁处理降粘减阻技术的研究;有天地面工程(13).
关键词:智能音波法;泄漏监测;数据采集
中图分类号:C93 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)15-0206-03
一、概述
管网运输是油田主要的天然气运输方式,由于管道运输具有高压、易燃、易爆的特性,管道的安全管理极为重要,泄漏是管道运行中最主要的安全隐患,尤其是天然气管道的泄漏将会造成中毒、火灾、爆炸等严重事故,而近年随着腐蚀泄漏、人为打孔偷盗等问题日益突出,加剧了管网安全运输形势的严峻性。因此,确保管网运输安全,是所在区域和谐生活、健康环境的重要保证,是油田集输储运企业首要的政治责任、经济责任和社会责任。
智能音波管道泄漏监测技术引入了先进的信号处理、模式识别和人工智能技术,可监测气体、液体、气液混合以及多相流管道。提高了管道泄漏监测系统的灵敏度、可靠性和稳定性,降低了误报率,是目前最为先进的第四代管道泄漏监测技术。探讨智能音波技术在天然气长输管道在线泄漏监测中的应用,实现实时监测管道运行情况,及时发现并确定泄漏发生的位置,从而可以及时有效地进行应急处理,控制和减少因管道泄漏造成的损失。
二、智能音波法的技术优势
泄漏监测是管道监测特别是长输管道监测的最重要方面,用音波对压力管道进行泄漏监测是目前最先进、最可靠的泄漏监测技术。
一般管道监测方法都是监控管道运行的各种物理量变化来判断管道是否发生泄漏,因此产生了流量法、实时模型法、负压波法等管道泄漏监测技术。与这些方法相比,音波法具有明显的优势。
衡量管道泄漏监测技术(系统)三个最重要的性能指标是:灵敏度(可检测的最小泄漏率以及漏报率)、误报率(可信度)和定位精度,智能音波法和其他方法的性能指标比较(见表2)。
从表2可以看出,智能音波管道泄漏监测系统具有灵敏度高、可信度高、定位精度高、适应范围广、系统运行稳定、反应快速等优点。
根据被监控管道内流体的性质及管道的运行环境不同,智能音波技术可以监测地面管道、埋地管道和海底管道,还可以监控各种复杂的管网系统。
三、智能音波油气管道泄漏监测系统工作原理
(1)管道泄漏瞬间,输送介质在泄漏点产生具有一定特征的音波,并沿管道向两端传播。(2)采集终端通过安装在管段两端的传感器接收到音波信号,经过预处理之后,与GPS 时钟一起通过网络传送到服务器。(3)服务器进行实时识别处理(采用复杂统计模型的识别器),判断管道是否发生泄漏,同时利用管段两端数据采集处理终端接受到音波信号的时间差,计算出泄漏发生位置。(4)在每个环节利用人工智能技术过滤干扰,最终降低误报率,提高了监控精度。
四、智能音波油气管道泄漏监测系统的组成
智能音波油气管道泄漏监测系统主要分为数据采集处理终端、泄漏监测定位服务器和监控终端,同时系统运行需要计算机网络(运行TCP/IP 协议)支持。
1.数据采集处理终端。传感器:实时将管道中的声波信号转换为电信号,传输给前端处理模块。天然气长输管道智能音波泄漏监测系统可采用定制的传感器,有效解决微弱音波信号的捕捉问题,为系统的可靠运行奠定基础。前端处理模块:在微小泄漏孔径的情况下,泄漏点产生的音波信号及其微弱,经过长距离传输将进一步衰减。前段处理模块的功能就是信号的放大和噪声抑制。采集模块:将信号做AD 转换,变为可用计算机处理的数据。GPS:获取精准的时间,泄漏监测定位服务器用来计算泄漏位置。采集主机:安装采集程序,把音波信号转换为数字域的多通道信号,再通过维纳滤波、自适应滤波等先进的信号处理方法进行预处理,去除背景噪声和各种干扰信号,最后和GPS 信号一起通过网络传送给泄漏监测定位服务器。
2.泄漏监测定位服务器。泄漏监测定位服务器由硬件和软件组成,硬件一般使用高稳定性的服务器,软件可选用 DOLPHIN SERVER V2.1。硬件要求:(1)操作系统:Windows XP SP2,SP3 / Windows Server 2003 / Windows Vista;(2)处理器:2.0 GHz Pentium IV or equivalent or higher;(3)内存:1 GB RAM;(4)硬盘:4 GB Available HDD Space。软件功能:(1)读取配置信息,建立 OPC 项并更新,为人机界面提供数据。(2)将采集终端的配置信息通过网络传递给采集终端。(3)建立并维护各采集终端的通讯信道。(4)向远端的OPC 广播或者发送OPC 数据。(5)利用各采集终端的 GPS 时钟信号对其发送的数据进行精确时间同步。(6)依据管网的拓扑结构,对比和匹配各采集终端的数据,判断管道是否发生泄漏。并根据音波信号到达各采集终端的时间差,计算泄漏位置。(7)保存各个数据采集终端传送来的原始数据以及中间数据,以便进一步分析处理。
3.监控终端。监控终端安装客户端程序和人机界面程序(含底层组态软件),实时显示管道的运行状态,当发生泄漏时及时报警。可以配置多台监控终端与泄漏监测定位服务器相连,监控终端也可和泄漏监测定位服务器共用一台计算机。硬件要求:(1)操作系统:Windows XP SP2,SP3 / Windows Server 2003 / Windows Vista;(2)处理器:800 MHz Pentium III or equivalent or higher;(3)内存:256 M RAM;(4)硬盘:40 M Available HDD Space;(5)显卡:DX 9.0c Compatible graphics card;(6)声卡:16-bit Sound Card;(7)其他:还需要满足人机界面程序所使用组态软件的配置要求。
4.通讯系统。使用计算机网络(运行TCP/IP 协议)。数据采集处理终端的数据通过通讯网络传送到泄漏监测定位服务器,监控终端与泄漏监测定位服务器也通过通讯网络相连接。各个数据采集终端和监测定位服务器之间需要网络平台支撑,可以利用现有网络。采集终端与服务器之间传送的数据已经过加密,可以通过公网传输。另外系统应有严格的数据完整检查和出错重传机制,保证每条数据都准确可靠地传递。如果系统出现故障,可以进行远程调试。
5.关键技术。(1)通讯数据加密,支持跨网段传输;(2)发送数据缓存,接收数据应答,数据校验,丢包数据重传,保证每条数据正确可靠传输;(3)支持复杂管网(树状、环状等),在分支位置可以不设采集终端;(4)支持运行时刻参数修改和音速校准(不需要重新启动程序);(5)可配置是否生成本地 OPC 服务器;(6)可连接任意多采集终端;(7)支持断点续传。
五、结束语
智能音波油气管道泄漏监测系统的优势:(1)全球最先进的泄漏监测技术。(2)智能音波法各项性能指标都比其他泄漏监测方法优越。(3)可监测气体、液体、气液混合以及多相流管道(其他泄漏监测技术一般只能监测液体管道)。(4)本地化的技术支持和维护。
关键词:给水管材 选择 措施
在给水工程中,管道工程投资在工程总投资中占很大的比例,而管道工程总投资中,管材费用约占50%左右。因此,对于给水系统的设计,管材的选用是一个重要的环节。只有合理选择给水管材,才能确保管道水管无二次污染、使用性能良好、使用寿命长和方便施工。管道材料一旦质量不好,将导致使用过程中漏水、渗水,其危害较大又很难处理。文中主要通过分析管材的类型及技术性能探讨在给水系统设计中合理选用管材应考虑的因素。
1、给水管材的类型及技术性能
1.1 钢管(SP)
钢管管材一般采用Q235B(A3)碳素镇静钢,在国内钢管的应用历史较长,范围较广。
钢管的优良性能表现为:机械强度好,在抗拉、抗弯、耐冲击、耐震动等方面有优势,运行安全可靠,铺设方便,可埋设穿越各种障碍,适应性强,;其接口形式可采用焊接或法兰方式,事故时抢修快捷,此外,管道可就近设厂加工,单位管长自重较轻,运输及施工比较方便,但必需作内外防腐,经内外防腐后,寿命长;还可不停水焊补漏缝。
不足之处:(1)需要进行防腐处理,造价较高。埋地钢管易受腐蚀,必须对其内、外壁作防腐涂层。一般当钢管的埋地敷设长度大于500m时,还需作阴极保护。正确选择钢管的内、外壁涂层并采取阴极保护,可使其用寿命大大延长,使用年限能达30年或更长;(2)铺设接头较多。钢管一般在工厂制作,因受运输及装卸条件的限制,每节钢管的长度一般为5~10m,因此在现场敷设时钢管的接头较多。由于现场施工的接头焊接及内、外防腐涂层的施工质量较难以达到工厂制作的质量要求,往往会对钢管的安垒运行及使用寿命带来影响。
1.2 球墨铸铁管
铸铁管按材质可分为灰口铸铁管和球墨铸铁管。灰口铸铁管口径不大、材质不稳定,事故较多,在输水工程中基本不采用。
球墨铸铁管的优良性表现为:具有较高的抗拉强度和延伸率,而且具有较好的韧性、耐腐蚀、抗氧化、耐高气压等性能,故被广泛运用于输水、输气及其他液体的输送。球墨铸铁管采用橡胶圈接口,柔性较好;管外壁采用喷涂沥青或喷锌防腐,内壁衬水泥沙浆防腐,出厂已做好内外防腐,耐腐蚀性优于钢管;又因其施工方便,不需要在现场进行焊接及防腐操作,加上产量及口径的增加,管配件的配套供应等。已在国内得到广泛应用。
不足之处:同口径管道自重较钢管、玻璃钢管重,运输相对困难,造价较高。
1.3 预应力钢筋混凝土管(PCP)
预应力钢筋混凝土管的优良性能表现为:耐腐蚀性1能好,无需内外防腐-PCP管均为承插式胶圈柔性接头,可敷设在未扰动的土基上,施工方便。PCP管管材价格低廉,自20世纪60年代以来,为较多城镇给水工程所采用。
不足之处,1)管材强度及额定工作压力均较钢管、钢套筒预应力混凝土管(PccP)差;(2)承插接口加工精度较难保证,PCP管若在软土地基上敷设,管道竖向起伏较多时,需做好管道基础,否则易引起管道不均匀沉降,造成管道承插口处胶圈的滑脱并导致漏水・(3)无标准配套及转换管件,需特殊加工,因而在配水管网中很少采用;(4)自重大,运输、安装及故障时抢修困难。
1.4 预应力钢筒混凝土管(PCCP)
PCCP管的优良眭能表现为:PCCP连接均采用钢制承插口胶圈柔性接头。钢制承插口与管芯钢筒焊接,PCCP―E设有凸出承口,现场敷设方便,接口的抗渗漏性能好,加上管材价格比金属管便宜,因此,已得到较多应用。
不足之处:管体自重较重,选用时应考虑从制管厂到工地的运输条件及费用,还应考虑现场的地质情况及施工措施等因素。
1.5 UPVC塑料管(非铅盐稳定剂)。
UPVC塑料管的优良性能表现为:重量轻,运输、施工方便,维修费用低,耐腐蚀,使用寿命长,通常可达50年;管壁光滑,C值146,水力条件好;采用胶圈接口,施工方便。小口径(DN500以下)管道价格较其他管材低,在配水管道工程中应用逐步普及。
不足之处:管材强度较金属管低,柔韧性较PE管差。
1.6 钢骨架塑料(PE)复合管。
钢骨架塑料(PE)复合管的优良性能表现为:耐腐蚀,不结水垢、不滋生微生物,无毒、洁净,对水质无污染;使用寿命长,通常可达50年,具有良好的抗震、抗地基不均匀沉降性能,自重小,运输及安装方便;标准长度6~12m,接口采用电热熔连接或法兰连接,接头少,可减少渗漏机率,管壁光滑耐磨,C值149,水力条件好,输水压力损失小。
不足之处:管材造价btoPVC管高。
1.7 不锈钢薄壁管衬里玻璃钢复合管。
不锈钢衬里复合管是在玻璃钢管内衬薄壁不锈钢管复合而成。不锈钢衬里复合管的优良性表现为:重量轻,运输、施工方便,维修费用低。使用寿命长,可达50年;不锈钢内衬对母管材起到了内壁防腐、提高强度及抗渗能力,内壁光滑,粗糙度在0.08-0,2微米,水力条件好;对水质无污染。
不足之处:管材造价高。
1.8 玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管(RPMP)
RPMP具有比热塑性料管更强的耐腐蚀性能和耐温性能,其允许输送水温可达80℃;RPMP摩阻系数小,设计n值为0101,从而可降低水头损l节约能耗;此外,由于不需做内外防腐,质量轻,每节管长可选,运输方便,施工快捷。
1.9 硬聚氯乙烯管(UPVc),聚乙烯管(PE)
塑料管的推广应用主要以UPVC管和PE管为主。
塑料管的优良性表现为:UPVC管材不导热、不导电、阻燃。突出应用于高腐蚀性水质的管道输送;PE管除具有UPVC管的优点外,该管属柔性管,对小口径管可用盘管供应,运输、敷设方便,连接时采用热熔对接可将管道连接长达数百米进行弹性敷设。为此,可利用PE管的这种特性对已敷设的旧管道进行改造,即将PE管连续送入旧管道内作为旧管道的内衬,这种方法不仅施工方便,价格低廉,且可不进行路面开挖。
不足之处:当塑料管管径在一定范围使用时,与金属管相比具有经济优势,但随着管径增大,经济性下降,其次,大口径塑料管管件由于生产投资大,生产企业很少,容易造成管件与管材不配套,给工程施工带来不便。
2、管材的选择
2.1 技术性能
钢管、球墨铸铁管,不锈钢玻璃钢复合管等,均适合大口径配水管道-球墨铸铁管,钢骨架塑料(PE)复合管、玻璃钢夹砂管、不锈钢玻璃钢复合管等,适合中间口径配水管道;小口径管材可选UPVC管、HDPE管及不锈钢玻璃钢复合管,
2.2 使用规律
中等口径以上配水管道多采用球墨铸铁管,钢管,小口径管道多使用UPVC管、钢骨架塑料(PE)复合管。玻璃钢管、不锈钢玻璃钢复合管等新型管材在一般的工程中较少使用。
2.3 价格因素
大口径配水管道采用玻璃钢夹砂管、钢管造价低;中小口径采用玻璃钢夹砂管、球墨铸铁管、钢骨架塑料(PE)复合管、不锈钢玻璃钢复合管比较合适;小口径管道宜使用U PVc管、HDPE管、不锈钢玻璃钢复合管。
3、结论
根据以上分析,在管材的选择上,输水管必须具有足够的强度,以承受外部的荷载和内部的水压,必须能抵抗冲刷并具有抗腐蚀的能力,特别对某些地下水有腐蚀性的地区;必须不透水,以防止管中水渗漏或地下水渗入;内壁应平整光滑,使水流阻力尽量减小;应尽量就地取材,并考虑到预制管件及快速施工的可能,减少运输和施工费用。因此,要综合诸多因素,最终确定输配水管网工程管材采用哪种管材。
参考文献
关键词:新能源;施工步骤;技术要点
0 前言
由于管道在运输天然气的过程中不仅要保证不漏气,同时还要承受一定的来自燃气的压力,因此对于管道施工质量和施工质量控制步骤要进行严格的控制保证施工顺利进行,施工的适量关乎国家的财产和人民的生命因此要妥善处理施工质量和施工控制步骤等相关问题采取科学可行的技术施工方案。
1 天然气管道的优点及作用
燃气在输送的过程中主要是加压液化后,通过在地下铺设管道的方式将天然气输送到城市中,与其他的能源输送方式比较,燃气管道运输具有自身的优点和优势。
(1)安全性大大提高。天然气的使用与液化气的传输方式相同同时又存在一定的不同点。传统的液化气能源是工业生产的副产品,在使用的过程中要将其进行液化然后通过地下管道输送到工厂里,由于传统的液化气体需要加压,同时其体积较重,对管道的压力较大,因此在输送的过程中容易出现气体泄漏的事故。而对于天然气由于自身的质量轻在输送的过程中并不需要较大的压力进行液化因此在输送的过程中安全系数较高。由于天然气是采用实时输送的方式,因此所有气体都是在使用过程中就开始传输,一旦使用体制传输也就决定燃气不会因为过多的存储导致气体体积大产生一定的安全隐患,另外由于天然气本身的质地轻可以漂浮在空气的上层容易与气体融合因此在发生泄漏后也会及时扩散不会出现气体爆炸的可能。
(2)操作简单方便。天然气在使用时候由于设备终端的结构简单,体积较小,因此不会占用较大的空间,这就腾出一定的空间放置其他的设备。天然气的利用效率也较高,产生的气体主要以二氧化碳和水为主因此不构成对空气的污染。天然气是实现实时运输的使用极其方便通过自动累积的方式计算使用的量根据不同的额耗量来进行缴费。
(3)费用计算经济合理。天然气在使用时其利用效率较普通的液化气相比具有一定的优势,在相同的体积下产生不同的能量,天然气的消耗费用要低于液化气的费用。这样比较可以得出结论天然气的性价比要优于液化气的性价比。
2 燃气管道施工条件要求以及环境影响
(1)外部施工受到环境因素的制约。由于燃气管道运输的气体不但容易出现渗漏的现象,同时还丢对管道有较大的压力因此在施工的过程中要考虑得到环境自然环境对于管道铺设施工的影响,当出现降雨或是其他的恶略天气时就应该及时的停止对管道铺设的施工。要按照国家制定的铺设轨道的施工技术规范严格执行。当环境因素和其他因素同时满足施工条件时才能进行管道的进一步铺设。
(2)燃气施工影响周围环境和百姓生活。由于燃气管道的架设通常是在城市地面以下进行开挖这就导致在施工的过程中要对交通产生一定的影响,同时施工产生的废土也可能会对环境产生污染。由于施工的工期较长施工时间较短这就势必要进行24小时的连续施工,在夜间施工势必会对周围百姓产生一定影响。因此对于管道是来说在保证质量的同时要降低施工时间尽快完成施工任务。
(3)管道施工协助。由于管道施工牵扯范围较广,有时需要政府出面协助解决相关事宜,另外还要做好施工现场人员的有效疏导工作,避免发生施工危险。
3 要加强燃气管道施工的管控力度
燃气管道施工是一项庞大的系统性工程,其施工质量直接关系到天然气的输送效能和用户的使用安全,一旦中途发生燃气泄漏,将导致气体突发爆燃现象,危及到人们的生命安全,给社会带来不稳定因素。
4 管道施工各阶段的操作步骤及注意事项
(1)要重视施工设计和准备阶段的基础性工作管道具体施工要将施工设计图纸作为施工参照依据,施工人员在施工前要对图纸进行仔细研究和审核,主要包括施工位置和方向的确定,工程各项细节尺寸的比对等方面,如果在此过程中发现有与实际不符或设计上的失误问题,要及时向相关负责方报备,以便及时做出设计的调整和修改,坚决杜绝擅自处理或施工的情况发生。施工前的准备工作是保障施工正常运行的前提条件。
(2)管道测量和挖掘的施工技术要点。根据图纸的要求要进行施工前环境和地质的勘探与测量,管道挖掘要严格按照施工标准操作,如管道的长度和深度,起始点和终止点位置的确定,坡面的倾斜角度等等;管道挖掘要达到施工要求的深度,要注意杂物的清理,并进行基层的土质平整施工,避免发生管道损坏现象。
(3)管道正式铺设和衔接处理操作施工技术要点。燃气管道施工中,管道的材质具有多种选择,如金属管和塑料管等。目前,硬质塑料管是使用规模较为广泛的一种,该种材质具有抗腐蚀,密封I生女子等特点,使用也较为方便。对于管道的连接作业要视管道的具体粗细而定,又由于燃气管道施工的特殊陛对管道的密封陛有极高的要求,所以,必须采用科学规范的施工方法才能确保施工的安全性。
5 结束语
总之,天然气作为一种新能源,正利用其优势逐渐取代传统的液化气在经济发展中的重要地位。由于天然气的传输和利用存在一定的自身的特点因此对于燃气管的施工工作一定要做到实处使得天然气这种新型能源能够被广泛的应用。
参考文献:
关键词:液化石油气;管道防腐;保护措施
中图分类号:TU97 文献标识码:A
在液化石油气的运输过程中,管道防腐工作不仅关系到管道的性能与使用年限,而且关系到液化石油气的运输质量与运输效率,在保障油气运输企业经济效益中发挥着重要的作用。因此,探讨液化石油气管道的防腐保护的工作措施,对避免液化石油气管道出现渗漏与断裂情况有着积极的意义。
1 液化石油气管道腐蚀的分类、原理及危害
1.1 液化石油气管道腐蚀的分类。按腐蚀部位分,管道腐蚀分为内壁腐蚀和外壁腐蚀,前者指管道内壁因介质作用出现的腐蚀情况,包括介质腐蚀和水腐蚀等,后者主要为细菌腐蚀、土壤腐蚀和大气腐蚀等。按腐蚀机理分,管道腐蚀范围内化学腐蚀、生物化学腐蚀和电化学腐蚀,其中以电化学腐蚀的结果最为严重。化学腐蚀指管道因空气和土壤的作用,以及管道中化学介质和金属发生了化学反应而出现的腐蚀情况,其腐蚀的程度比较轻,腐蚀过程中不会产生电流;生物化学腐蚀指管道因细菌生命活动而出现的金属腐蚀情况;电化学腐蚀指管道金属由于在电解质中出现了电子流动情况形成离子而发生的腐蚀情况。
1.2 液化石油气管道腐蚀的原理。液化石油气的管道主要为钢制材料,而钢铁腐蚀基本条件为需要有阳极与阴极,并且相互之间需要构成导电回路,在导电介质内形成电势差。在电流从阳极流向阴极的过程中,金属原子从阳极脱落形成正电离子到电解液中,使管道出现腐蚀情况,腐蚀程度和金属材质关系密切。
1.3 液化石油气管道腐蚀的危害。管道腐蚀对液化石油气的安全运输有着严重的危害,其主要变现在:腐蚀导致管道的表面形成坑洞,影响了管道的厚度,降低了管道的承压能力,使管道在内压作用下出现鼓包或爆裂的情况,腐蚀会导致管道材料发生脱碳问题,进而腐蚀部位组织结构出现变化,严重时会让管道发生爆裂。
2 液化石油气管道的防腐保护方法
2.1 内涂层防护法。此方法可以降低管道中介质的摩擦力,减缓管道内壁的腐蚀速度,减少液化石油气管道的清管次数,降低管道设备的磨损,延长管道使用寿命。
2.2 外表面绝缘层防护法。此防护法是采用工艺技术在管道的外壁涂抹绝缘材料,让管道表面金属和外部介质相互隔离,使得腐蚀原电池中的回路电阻变大,从而避免管道金属被腐蚀,其常用涂层材料为环氧粉末、聚乙烯、煤焦油瓷漆和石油沥青等。
2.3 阴极保护法。此方法是为管道金属补充电子,保持其处于电子过剩状态,让管道金属表面的各点负电位相同,从而避免金属原子因失去电子形成离子而导致被腐蚀。阴极保护法主要为牺牲阳极法和外加电流法,前者应用于管道的特殊地段,后者应用于长距离运输管道。
3 液化石油气管道防腐保护的工作措施
3.1 做好管道涂层的防护。液化石油气主要通过埋地管道进行运输,管道涂层容易受到土壤和空气的破坏,所以做好管道土层防护是进行管道防腐保护的有效方法,其措施为在管道金属的表面均匀涂抹涂料,使金属和腐蚀性的介质相互隔绝。随着技术发展与管道环境的改变,管道涂层的要求也越来越高,例如采用介电性能较好和化学性能稳定,并且可以适应较大温差的复合涂层与环氧粉末涂层等。复合涂层是通过物理叠合或化学粘结等途径,使性能单一涂料成为功能较好的涂料,如二层聚乙烯与三层聚乙烯等,其中三层聚乙烯较为常见,其粘结性好、防腐性能佳、抗渗性能强,适用于管道环境较差区域。以环氧粉末作涂层的管道耐磨损,对土壤的适应性好,对钢铁的粘结性能佳,但不适用在湿热环境中。
3.2 注重使用非金属管道。为了避免液化石油气管道出现腐蚀情况,油气运输企业可以使用玻璃管道进行液化石油气的运输工作,其不仅耐腐蚀性强,可以双面防腐,不容易结垢,而且易于安装与维护,使用寿命比较长。不足之处是玻璃管道的机械强度较差,容易出现渗漏和爆裂情况。综合而言,玻璃管道性能强于钢制管道。同时,油气运输企业可以使用钢骨架复合管,其集中了钢管与塑料管的优势,防腐、耐磨、绝热和抗压等性能良好,不足之处是比较容易出现破裂情况。
3.3 加强管道的阴极保护。阴极保护是指通过外加电流将电解质中的管道金属表面极化成为阴极,从而避免金属被腐蚀。阴极保护主要分为牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法是将负电位技术和被保护金属直接相连,在电解质溶液中构成原电池,负电位金属为阳极,输出时被损耗,被保护金属为阴极,输出时避免被腐蚀。牺牲阳极法的防腐效果好且投资少,在液化石油气管道防腐保护中应用广泛。外加电流法指以地床为阳极,管道为阴极,接通电流后将管道极化,当管道对地的电位为最小保护电位时,则得到阴极保护。地床作为阳极和直流电源的正极直接相连,从而形成导电体,主要使用的为高硅铁、石墨与碳钢等。
结语
总之,液化石油气的管道防腐保护工作不仅关系到液化石油气的安全运输和节能减耗,而且关系到管道的使用寿命与运输效率,其重要性不容忽视。只有在管道防腐保护工作中认真分析管道材质、环境特点和腐蚀原因,并应用合适的防腐方法、防腐技术和防腐措施,才能真正避免液化石油气管道被腐蚀,充分发挥其运输性能。
参考文献
[1]赵小团.液化石油气管道防腐保护工作探讨[J].硅谷,2010(13):141.
[2]陈浩.浅谈液化石油气的储运安全[J].科技创新与应用,2012(22):72.
公路运输模式虽然有许多优势,但不断扩宽的马路大量占用土地,车流量不断增长,造成人口密集地区交通拥堵,污染空气、土地和水源,甚至引发交通事故。
从2001年以来,德国波鸿的鲁尔大学一直在从事地下管道货运模式的可行性研究,课题为“地下运输和供应系统”,其涉及的学科范围包括机械工程,电器工程,控制技术,法律法规,经济管理和土木工程。鲁尔大学是在“货物胶囊弹丸式概念”(the concept of Cargo Capsule,简称CargoCap)的理论基础上开发研究“地下运输和供应系统”,而参与这项研究课题的鲁尔大学贝克曼博士(Dr. Beckmann)认为,建筑于地下深处的地下运输和供应系统的最大好处就是避免地面道路交通基础设施的种种缺陷和弊病,地下货运管道在地质条件许可下要想延伸到哪里就可以延伸到哪里,不需要拆迁地面房屋建筑,不破坏植被,不影响环境生态等等,是人类社会值得优选的运输模式。
城市地下排污管道的启发
贝克曼博士于2007年9月15-16日在德国基尔德里赫举办的斯希勒研究院大会上指出,极具人类社会运输技术开发前景的“自动化地下货物运输”是在城市地下给排污水管道系统概念基础上发展起来,早在1843年就有一些德国城市建筑规划专家提出了在当时被人们认为类似乌托邦那样的设想;他们认为,几乎全部铺设在地下的给排污水系统可以连接各家各户,通往四面八方,为什么不可以让货物通过纵横交叉的地下管道系统运到各地?如今世界各地交通运输网络的“老大难”问题就是道路交通拥塞频繁发生。据了解,德国道路交通拥塞频繁,造成的年均经济损失达到1000亿欧元,如果再不创新改革现有的交通运输网络模式,预计到2020年德国因道路交通拥塞而导致的经济损失总额将翻番。
贝克曼博士认为,类似城市地下排污水管道的“弹丸式地下管道货运系统”其实是人类社会早在100多年前就发起的新一轮交通运输模式革命,是在公路,铁路,水运和航空之后的第五种交通模式的选择,被他称为是弹丸式“CargoCap”。
从某种意义上讲所谓地下货物密封舱或者胶囊式弹丸运输就是让货物以类似包装在胶囊内的药丸那样在纵横交叉的地下管道内在电脑控制下滑动输送,每节车厢可以载运两组托盘货物,因此其概念与人们目前熟知的隧道和地铁等交通模式有着本质不同,由电机驱动和电脑网络遥控。胶囊弹丸式货运地下管道专用车辆不同于常规轨道牵引车,而是自动化系统操作,专门设计和专用于地下管道内牵引胶囊式弹丸货车的自动化无人驾驶的动力车,适合在直径大约1.6米(5.25英尺)的管道内滑动,通常情况下的货运列车仅为1节,均采用两组标准型托盘积载和密封于地下管道货运车辆,便于在地下管道内迅速滑动到各个目的地,在各个地下站点自动装卸和在自动升降,再来回运输或者配送到各个托运人手中,货物运输过程绝大部分在人们看不到,摸不着和听不见的地下管道进行,犹如污水在人们闻不到听不见的地下管道内日夜涓流不息。
造价为每公里300万欧元
贝克曼博士建议在世界上人口最集中和交通道路最密集地区之一的德国西部鲁尔地区首建从东面的多特蒙德穿过莱茵河到西面的杜伊斯堡一条全长80公里的地下自动货运管道,连接路途经过的各个城市和乡镇的商贸中心,配送站,制造业基地;预计其年货运量超过1000万吨。
在地下自动货运管道的建筑费用方面,贝克曼博士初步核算,由于无需大规模深挖地下隧道,只要采用目前已经普遍采用的城市地下污水管道铺设的技术,在路线上每隔大约1-2公里设立一个竖井,把特殊材料制成的管路放入竖井,然后在电脑控制机械推动下,从竖井用推压机械沿着水平方把管路向前掘进到前面一个竖井,然后再从该竖井继续向前推进管路,管路铺设均在地下悄悄进行,其货运管道,其直径大约1.6米(5.25英尺),甚至小于德国城市普遍采用的直径2,800 mm(约9.2 feet)的地下污水管道,因此工程造价不太可能会超过地下污水管道网络建设等的成本。建设来回双向地下货运管道的造价约为每公里300万欧元。
贝克曼博士认为,德国莱茵河-鲁尔地区的地下胶囊式货运管道网络可以十分方便地延伸到欧洲各地;货运管道网络不仅覆盖德国鲁尔,柏林,汉堡和不莱梅等地区,而且可以延伸到欧洲大陆各地,如比利时的布鲁塞尔,安特卫普,法国首都巴黎,濒临英吉利海峡的勒阿费尔,濒临地中海的马赛,意大利的热那亚,还有英国伦敦和曼彻斯特;其建筑成本远远低于高速公路,轨道交通和航空运输等基础设施,而其提供的可观经济回报和带来的社会效益将十分惊人。
而胶囊式货运地下管道的规划决不是乌托邦,而是人类文明社会发展的需要;其最大特色就是高效,机动和可靠,运营时间精确等等,可以全天候,一年四季365天连续运营,其行进时速大约在40-60公里,实际速度超过地面公路交通,而交通事故风险几乎是零。