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    HTR-10核安全一级管道的力学分析

    2018-09-25   来源:   点击数:16次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港注意到:随着新千年开始,我国海上油气形势格外喜人在南海早年投产并顺利送往香港的阿科气田,管道节水灌溉自动化控制系统硬件结构考虑到该系统应用于农业现代化生产上的多用性和通用性。现场单元主要由AT89C51EEPROMA/D转换器、实时时钟芯片、开关量接口电路、RS485接口等组成。能够实现与上位机的通讯与控制。全部电路均装于一个机箱内,结构紧凑,灵活通用。
      
      本系统监测的参数为泵站进水池水位、泵站出水管压力、田间水层深度、地下水位埋藏深度、土壤水分吸力、排水沟水位、农田气候。系统通道分为2个泵站设计水位通道、管道流量通道、排水沟水位通道、田间水位通道、田间土壤水分吸力通道、空气温度通道、空气湿度通道、光照通道、风速通道、气压通道。以上模拟输入量,经信号调理电路转换为0~5V电量,提供给现场单元。
      
      3现场控制单元现场控制单元分别有两个:一个是泵站进水池水位泵站出水管压力监测;另一个是田间水层深度,地下水位埋藏深度,土壤水分吸力、排水沟水位、空气温度、空气湿度、光照强度、2m高度处风速以及大气压监测。下位机的硬件结构框图如。主要功能模块为:EEPROM程序存储器的单片微机,其核心部件是一个8位高性能中央处理器CPU.控制单片机的各个部件具体完成指定的操作,它由8位运算器ALU布尔处理器定时、控制部件和若干寄存器等组成。
      
      中国钢管信息港注意到:数据采集模块。由带多路开关的A/D转换器及信号调理电路组成。信号由传感器供给。A/D转换器选用TLC2543,具有11个模拟输入通道,分辨率12bit,转换时间为10s,内含米样与保持器,三线制串行输出。有13个油气田陆续开采,还有东方1-1气田、乐东气田和涠西南油田群都显示出好兆头。在东海继平湖油气田投产以来,又在上海东南450km的西湖凹陷春晓三井发现大油气田在渤海从秦皇岛32-6南堡35-2绥中36-1油气重大发现以来,又在大港附近海域和蓬莱1- 93等都发现了亿吨级整装大油田,特别是蓬莱1-93可称目前发现仅次于大庆的我国第二个大油田,储量超过6亿吨,前景真是越来越妊目前我国海上油气年产己超过1500万t,近期可达3000万t,海上大庆也很快能实现按照惯例,海上油气田开采生产出的油气除少数在海上直接装船外运外,多数将通过管道转输至陆上加工并分别输送到用户。因而,我国近期将有大批海底管道要建设据估计至2010年,我国海底管道加上目前己有的2000多公里,总共将达到1万km左右在海底管道建设中,除了应用以往20年的成功经验与实践外,还要注重创造新的经验和新的实践结合前一时期对海底管道方面的接触,这里就我国海底管道建设提出如下几点初浅设想和看法,供商榷1直缝焊管以往大量国内陆地油气管道(除了新近改造的几条复线外),大多使用国产螺纹焊管所以,国内几家规模较大的钢管厂都是生产这类螺纹管,一些稍大口径的钢干管则更是如此最近,有不少钢管厂开始生产无缝管,但口径普遍偏小且规格不全直缝焊管的大量生产是正在计划中。由于海底管道的特殊环境,己建成的2000多公里管道,设计多数采用进口的无缝管和少数直缝管。
      
      有关海底管道中采用国产钢管和直缝管问题,早在1990年前后在编制中国船级社的海底管道系统规范(1992年版)时,曾对国产钢管与国外管材的材质作过对比由于国产管材在规格、制造工艺和个别项化学成分与进口管材有出入,从而限制了国产钢干管在设计中被采甩分析二者所提到的出入,只要在冶炼和制造过程中作针对性的调整,是完全可以达到一致的所以,在该规范中在采用国产钢管作出了具体规定。至于海底管道中使用直缝管,国内外管道规范都非常明确,海底管道中允许使用无缝钢管或直缝焊钢管,并且直缝管在国外也得到大量应用。而且还发现国内外海底管道规范中也没有明确不准使用螺纹管,反而在文字中隐约地表明可用作海底管道例如,规范中管子制造一节中规定为“管子应为无缝管或用钢板或钢带卷制焊成”这里“钢板或钢带卷制焊成”
      
      前者是直缝管,后者就是指螺纹管而这些年来人们都认为海底管道中不提倡使用螺纹管,并为所有海底管道设计者所接受主要在国外还没有大规模使用螺纹管的先例,不像直缝管那样被大量应用。
      
      对此,国内钢厂和钢管厂要按照国际统一标准和规格生产和制造适用于海底管道的钢管,包括稍大口径的直缝管。一般直缝管比无缝管同样规格的价格减少10%~15,使每公里海底管道造价降低5%左右,而且管子口径越大这种价格优势越明显。所以对稍大口径(例如,口径大于300~ 400mm)的输油管道更适合选用直缝管,其经济效益非常明显所以,在海底管道建设中提倡多选用国产的直缝焊管。
      
      2单层保温管纵观国内己建成的海底保温输油管道,普遍沿用40多年前国外开发的双层管保温结构,即输油内管和外套管全是钢质的。这种结构的设计,钢质外套管的特点是管径大、管壁厚。这种结构,由于内管和外管都是钢质的,带来的问题一是管道用钢量剧,而且外套管用钢量比内管多1.2~ 1.5倍;二是这种双层管保温结构虽然获得良好的保温效果,但使管道施工、铺设的难度加、费用倍,其造价比单层保温管高出许多许多。如将这种双层管结构的钢质外套管,改用结构基本不受力的聚酯类夹克套管的单层保温管,可以降低造价。
      
      单层保温管在海底管道系统规范中是允许采用的,国外十多年前就有八九条单层保温管用于海上如规范中称:“热输海底管道一般采用泡沫塑料保温,外加保护钢套管或塑料保护套管”99这里是到“泡沫塑料保温外加塑料ePu术和经验取得在国内的实用经验和资料/在试enkibookmark2保护套管”,就是单层保温管分析海底热输管道使用单层保温管时,所遇到的问题或疑虑可能有:一是聚酯类夹克套管的海水环境中耐老化耐久性问题应该说明,当钢质外套管在不穿孔情况下的寿命一般比夹克套管要长但相对于海底管道设计寿命20-30年衡量,两者基本一致因为夹克套管在海水中耐老化和耐久性问题,国内外研究成果都表明其寿命可与海底管道设计寿命相匹配的。在加拿大早有夹克套管在海水中抗老化、耐久性超过25年的实验成果的报道,而且早年国外用在海水中的单层保温管实际使用己超过20年了。这种聚酯类夹克套管重量轻水密性好,易加工和无污染,是非常适合作单层保温管的保护管;二是夹克套管管节之间的补口(或接口)的防渗密闭性和安装速度问题钢管节对接焊口间保温材料和夹克套管的接口,这种补口的防渗密闭性,在广泛使用热伸缩套和专用补口堵头推挡工具后,完全可以妥善解决这方面中海石油工程设计公司和北京化工设计研究院等单位都己有专门研究和具体配方与设计方案由于热伸缩套技术被采用,使管节间补口的速度不会影响正常的铺管进度;三是夹克套管与外包混凝土加重层之间粘合牢固度和相互捋脱“两层皮”的问题认为当加重层可能局部碎裂而造成成片加重层脱落丧失负浮力的疑虑,根据石油部前些年各大油田技术考察团到意大利等国考察,专门对夹克套管外包混凝加重层生产线实地考察,考察中也没有发现两者粘合不好和捋脱“两层皮”
      
      的问题但是,当管道长管段作着底牵引时,由于加重层与基土之间摩擦力稍大,管道牵引的着力部位造成与摩擦力之间的力矩,牵引过程中可能引起保温层撕裂,这点在管道长管段在作着底牵引时只要加以注意是可以避免的为了慎重起见,单层保温管在海底管道中使用,先可在某管道的近岸段部分的管段,取1~2公里长作为试验段。该试验段可与国外某公司合作共同开展试验,通过合作吸取国外技验基础上再全面推广。海底管道单层保温管在国内应用,改变多年沿用钢质外套管的历史、变双层管结构为单层保温管,也算得是一种改革的尝试。
      
      3铺管船熟悉我国海底管道建设的人们都清楚,我国现存的铺管船,唯一就是在渤海的109这艘船,本来就是二手货,是一艘船龄老老式初生代铺管船即便是这样,这些年来在国内完成了众多铺管任务,真是功不可没但它毕竟是一艘老船了,由于性能限制,它的铺管工作适应性差,不少铺管工程敢望而不敢及所以国内几条水深较大、距离较长的管道全都有国外公司铺管船承包,使国内仅有的一点铺管市场,往往处于装备劣势而拱手退i上这种局面应该是成为过去的遗憾在当前我国海上油气大好形势面前,力争尽快装备起适用于我国各海区、海深百余米的实用新型铺管船是时候了。它可以是半潜式的、可以是起重-铺管多用途的铺管船,投资在8000万到1亿美元左右基本就能满足结合这些年来铺管实践,新装备的铺管船必须能适应大小管成束铺设多根管口径相仿的成组铺设、以及口径相差无几的3根管同时一起铺设的可能,这对提高海底管道建设速度和降低管道铺设费用极其重要可以想像,新的铺管船得到装备和服役,很快就改变国内铺管市场的格局,特别在东海油气田开发中将发挥更大作甩只要新装备的铺管船的能力允许,开拓并占领东南亚国际市场是预料之中的4管道检测今后在海底管道建设程序中,应将管道检测列为主要内容之一。管道检测是运行管道监控与管理的一项重要内容随着我国海上油气田相继开发,海底管道迅速发展为了保护海时期只忙于管道建设和输送油气,当前更要注重运行管道的监控和管理。这里首先提出,今后海底管道竣工验收、投产时,管道检测是一项必备的程序之一。就像南海阿科气管道和平湖的两条油、气管道那样,管道检测用的各种智能型检测清管器,以及海上实施管道检测作业的配套技术装备和专业人员的配备,也是当前急需做的。对此,最近当着手为建设一支海底管道检测的技术装备和专业队伍,以及与之相匹配的海底管道修复技术力量,可以首先在国内外寻找合作伙伴,引进技术和资金,尽快使管道检测与管道修复形成力量。就能像平湖管道那样,首先通过管道检测技术手段,确定故障点的准确位置,然后以国际通用的海底管道修复技术,在较短时间内修复并投产运行从海底管道监控与管理出发,管道检测不但在管道竣工验收、投产前首次检测外,随着管道运行,要进行有计划定期开展管道检测目前石油部正针对陆地管道,在其管道局所属的管道技术检测中心主持下,己经对国内陆地主要各干线在进行有计划的管道检测,检测结果及时地反映管道内在状况,也消除了一些本来未察觉到的事故隐患,保障了管道运行安全和减少了损失所以,从陆地管道检测的经验提醒我们,海底管道检测是一项必备的技术,是保障海底管道安全运行的重要手段之一。中国钢管信息港注意到 
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