文章查询
2024年09期 43   
沈青,刘鹏,宫敬,李晓平,王延庆
[摘要]浏览(1085)次
[目的]随着民航需求与日俱增,大中型机场数量增加,安全稳定的机坪管网供油系统是实现民航机场人享其行、物畅其流的基石,精准的启停泵控制方案是保障恒压供油自动控制系统高效运行的核心。[方法]采用特征线法编制机坪管网供油系统离线仿真程序,并与SPS软件结果进行对比,验证了所编制程序的准确性。以中国某机场实际管网结构和加油信息为例,针对不同控制模式(单泵变频、多泵变频)、不同测量参数(压力频率、压力流量)的控制方案,考虑该机场一天内加油流量变化,模拟得到不同控制方案下油库出口压力、加油泵运行状态随时间的变化情况,统计得到启停泵次数与泵机组运行能耗并进行对比分析。[结果]基于压力频率测量参数进行控制时,系统倾向于启动更多的加油泵以应对压力波动,因此其最大运行泵数高于基于压力流量测量参数控制。启停泵控制的关键是保障加油需求与运行泵数匹配,停泵更及时的控制方案能够有效减少能量损耗。综合考虑,多泵变频控制模式能够在停泵工况下通过调节泵转速来保障管道压力稳定,且基于压力流量测量参数进行启停泵判断时能够显著降低运行能耗,提高系统运行的安全性与经济性。[结论]研究成果能够辅助设计和运行人员进行泵启停控制方案优选,有利于机场加油系统的合理规划设计、安全调度管理及精确操作控制。
[PDF:2267KB]  全文下载(876)次   [导出引用]
邱春斌
[摘要]浏览(1112)次
【目的】山岭隧道穿越对于长输油气管道工程较为常见,当隧道内管道约束或补偿不足时,在输送内压与温度作用下,管道易发生较大变形,开展隧道穿越段变形管道应力评估显得尤为必要。【方法】综合利用理论计算、管道超声应力监测及有限元分析3种方法,对隧道穿越段变形管道应力进行计算;基于管道应力计算结果,合理布设管道应力监测点,高频动态监控隧道穿越段变形管道应力变化情况;基于管道应力动态监测数据,采用分阶段梯次释放管道应力的治理措施;根据治理前管道应力计算结果与治理中管道应力变化量(即管道应力监测数据),计算治理后的管道应力,从而评估管道的安全裕量。【结果】将方法应用于国家管网集团西部管道公司某隧道穿越段变形管道,应力评估发现变形管道处于高应力水平,应力集中点位于隧道入口和出口段管道处,在运行压力12 MPa、运行温度40 ℃的设计工况下,隧道出口处管道焊缝的当量应力占屈服应力比例为93.87%,不满足管道当量应力不大于0.9倍屈服应力的安全要求。通过非动火治理后,隧道入口段管道当量应力安全裕量由68.50 MPa增至181.14 MPa,而隧道出口段则由47.50 MPa增至183.66 MPa,应力释放效果较好。【结论】研究结果有助于长输油气管道隧道穿越段的设计及监测方案的制定。
[PDF:1468KB]  全文下载(880)次   [导出引用]
贾韶辉,李亚平,高炜欣,彭云超, 张新建,王玉霞
[摘要]浏览(1105)次
【目的】环焊缝焊接质量是影响管道安全运行的重要因素,X射线是焊缝缺陷检测的关键技术之一,但管道环焊缝缺陷及噪声的X射线图像特征值存在难以区分的问题。【方法】提出了一种高准确度的管道环焊缝缺陷X射线图像自动识别方法:在疑似缺陷区域(Suspected Defect Region, SDR)与灰度密度定义的基础上,构建了一种基于聚类的SDR分割算法,可以准确分割任意形状的缺陷SDR。为保证分割后图像识别的成功率,将判断X射线SDR图像是否为缺陷作为一种模式识别问题处理,并将待检测SDR图像视为样本SDR图像(即字典矩阵)的线性组合,通过求取系数向量判断分割后的SDR图像是否为缺陷。为使系数向量稀疏化方便判断,通过0范数最优化求解系数向量。同时,利用一种光滑可导的0-1惩罚项函数,使采用罚函数方法求0范数最优问题变为可能。为使字典矩阵能够包含尽可能多的图像特征,建立基于正交最优的焊缝X射线SDR图像最优字典矩阵模型,并提出了一种正交最优字典矩阵求解算法。【结果】基于所建模型及算法,开发了稀疏描述与X射线图像检测技术相结合的管道环焊缝缺陷检测软件,通过对管径762 mm、壁厚10.3 mm的某管道焊缝缺陷进行X射线图像识别,结果表明缺陷检出率可达98%。【结论】新提出的缺陷识别方法可大幅提升管道环焊缝安全隐患检测的质量与效率,具备工业化应用前景。
[PDF:1515KB]  全文下载(928)次   [导出引用]
李睿,石新娜, 刘浩天, 富宽,马江涛, 张行
[摘要]浏览(1128)次
摘要:【目的】管道内检测机器人作为油气管道内检测的重要装备,管道弯头、变形、焊缝等多种管内激励引发的瞬时剧烈振动会影响其内置传感器的检测精度及装备结构可靠性,其中管道弯头引起的振动尤为剧烈。【方法】针对管道内检测机器人过弯头时的运动特点,结合调谐质量阻尼器与变质心减振控制原理,提出了一种阻尼-质量球缓冲吸能变质心减振思路,并设计了单自由度与两自由度两种管道内检测机器人变质心调谐质量阻尼器减振结构;使用ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)软件与Matlab软件联合模拟方法,研究了管道内检测机器人过弯头时的振动响应情况,并对含减振结构的管道内检测机器人过弯头时的冲击碰撞工况进行了双向流固耦合动力学分析。【结果】通过对比分析减振前、后管道内检测机器人过弯头时的加速度时程曲线与能量幅值,明确了两种自由度减振结构的减振效果:与无减振结构相比,含单自由度减振结构的管道内检测机器人在入弯初期存在加速度突变现象,最大可达3.47 g(1 g=9.8 m/s2);含两自由度减振结构的管道内检测机器人过弯头过程中,轴向、水平摇摆方向加速度极值的下降幅度最高分别达48%、39%,振动能量下降极为明显。【结论】新设计的管道内检测机器人变质心调谐质量阻尼器减振结构具有较好的减振效果,可为管道内检测机器人的平稳作业提供理论参考。
[PDF:3707KB]  全文下载(895)次   [导出引用]
崔忠浩,刘艳贺,王海涛,罗艳龙,张新军,李仕力,周少坤
[摘要]浏览(1156)次
【目的】数值模拟方法在研究高钢级油气管道的损伤演化行为方面发挥了重要作用。然而,模拟结果的准确性往往受损伤模型参数的精确度所制约,确定准确的损伤参数既是保证模拟结果准确性的必要条件,也是分析工作的难点所在。【方法】通过材料拉伸试验、数值模拟和响应面法相结合的有限元反向标定法,建立不同孔洞体积分数与反映材料弹塑性变形以及损伤断裂行为的特征参数之间的拟合关系,实现对X80管道环焊缝Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)损伤模型参数的有效标定;利用该参数标定结果对材料的拉伸试验过程进行数值反演,通过比较仿真与试验结果的断口特征和应力应变曲线完成对模型的参数精度的验证;同时,基于上述GTN损伤模型对X80管道环焊缝的单边缺口拉伸和单边缺口弯曲试验过程进行数值模拟及结果分析,完成针对该GTN损伤模型的适用性验证。【结果】针对参数标定结果精度验证方面,完成参数标定后的仿真呈现出的断口位置以及断裂特征与试验结果相符合,其应力应变曲线在整个损伤断裂过程中存在良好的一致性,通过对比抗拉应力、抗拉应变、断裂应力以及断裂应变四个特征点的差值后发现,两者存在的最大误差不超过10%;在模型适用性验证方面,单边缺口拉伸试样和单边缺口弯曲试样所对应表观韧性值分别为0.3993和0.3242,两者所对应的最终转化率在1.23左右。【结论】参数验证结果证实了本文所提出的GTN模型及其参数标定方法对X80管线环焊缝的损伤演化行为预测方面的有效性,同时,基于该GTN模型所搭建的小尺寸断裂韧性试验模型数值模拟结果验证了不同试样之间由于裂尖拘束度影响所造成的断裂韧性的差异性问题,试验结果进一步说明了该GTN模型在X80高钢级油气管道损伤断裂领域具有较强的应用价值。
[PDF:1202KB]  全文下载(943)次   [导出引用]
付双成,余冰锋,辛佳兴,丁融,杨帆,闾宏为,陈金忠,完小康
[摘要]浏览(1234)次
【目的】传统管道漏磁检测技术对于与磁力线夹角较小的裂纹缺陷检出能力不足,为保障油气管道的安全运行,亟需一种能够准确检出上述缺陷的检测方法。【方法】结合漏磁与交流电磁场检测技术的优势,提出了一种基于偏置交流电磁场检测技术的管道裂纹内检测方法。根据偏置交流电磁场检测基本原理,分析了裂纹角度对试件内部磁场及表面涡流场分布的变化规律,通过建立有限元分析模型,厘清了管道有无裂纹对其内部磁场及表面涡流场分布的影响,并搭建了偏置交流电磁场检测实验平台,验证了方法的可行性。【结果】对于内壁不同角度裂纹:在0°~15°时,信号特征呈现出先波谷后波峰的分布,而在15°~90°时,发生相位翻转,信号特征呈现出先波峰后波谷的分布,当内壁裂纹角度为0°~45°时,裂纹响应信号峰谷值Umax-min随内壁裂纹角度的增大逐渐减小;当内壁裂纹角度超过45°时,Umax-min随内壁裂纹角度增大而增大。对于内外壁不同深度裂纹,其响应信号特征均呈现出先波峰后波谷的分布,Umax-min随内外壁裂纹深度的增加逐渐增大。【结论】该方法可有效识别管道内壁0.3 mm宽的不同角度裂纹及0.5 mm宽的90°不同深度裂纹,且对外壁0.5 mm宽、90°、不同深度裂纹的最小检测深度为30%壁厚,具备对管道内壁不同角度裂纹及内外壁不同深度裂纹的定量识别能力。
[PDF:3916KB]  全文下载(857)次   [导出引用]
唐浩然 熊俊楠 雍志玮 陈文杰 刘傲儒 王启盛 肖慧文 王荣康
[摘要]浏览(1021)次
【目的】传统燃气管道高后果区识别方式受限于人员熟练程度与人为主观判断影响,存在效率低以及人为误差较大等问题。近年来,卫星影像数据与地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的引入在一定程度上改善了上述问题,但单一数据依然难以满足燃气管道高后果区识别与分级对数据多样性的需求,限制了识别和分级工作的定量化与自动化程度。通过多源数据获取建筑物空间及属性信息,提出燃气管道高后果区识别与分级方法。【方法】基于无人机采集的高分辨率正射影像,构建一种优化建筑物边缘提取效果的深度学习模型SEU-Net(Squeeze-and-Excitation U network)从正射影像中提取管道周边建筑物轮廓;在引入兴趣点(point of interest,POI)获取建筑物种类信息的同时,通过三维点云获取高精度数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)与数字表面模型(Digital Surface Model,DSM),计算建筑物高度;基于GIS的空间分析功能与属性处理能力,计算建筑物面积,整合建筑物空间与属性信息。设计了燃气管道高后果区识别与分级算法。【结果】以四川省遂宁市某燃气管道为例验证该方法,与传统识别结果相比,应用该方法识别出人工漏识别建筑物17座,减少误识别高后果区管段0.369 km。【结论】该方法具备更高的准确度和效率,在燃气管道完整性管理领域具有很好的应用潜力。
[PDF:2654KB]  全文下载(860)次   [导出引用]
孙卉梅 刘路 王德刚 王太勇
[摘要]浏览(1059)次
【目的】高后果区大型施工现场的工程车辆对埋地管道造成严重的安全隐患。针对当前常用方法在工程车辆重叠目标检测和日照变化场景下的目标检测方面存在漏检率高、检测精度低的问题,以挖掘机、装载机、压路机和重型货车4类常见工程车辆作为识别对象,提出了一种基于改进YOLOv5的工程车辆目标检测方法——YOLO-MMCE。【方法】采用Mosaic+Mixup结合的数据增强方式,增强对不同场景的适应能力,提高模型在实际复杂环境和模糊情况下的鲁棒性和泛化性。针对目标重叠和光照变化导致的特征不明显问题,在YOLOv5网络模型中引入坐标注意力机制(Coordinate Attention,CA),增强网络模型的特征提取能力;为了提升预测边框回归精度,引入了高效率交并比(Efficient Intersection over Union,EIOU)函数,计算了预测框和真实框的宽高差异值取代纵横比,进一步提高算法检测精度。【结果】以兰郑长成品油管道高后果区监控摄像机获取的施工现场照片为数据集,对YOLO-MMCE算法进行验证。实验结果表明,对YOLOv5算法3个方面的改进均能提高其在实际工况下工程车辆目标检测的精度,总体平均精度均值(Means Average Precision,mAP)达到84.8%,比原始YOLOv5算法提高了6.9%。对挖掘机、装载机、压路机和重型货车的目标检测mAP分别提高了4.4%、7.5%、9.5%、6.0%。【结论】YOLO-MMCE算法有效解决了重叠目标检测和日照变化场景下的工程车辆目标检测问题,具备实际应用价值。
[PDF:2012KB]  全文下载(860)次   [导出引用]
王华伟 康正阳 王英才 刘四进  刘鹏 
[摘要]浏览(1232)次
目的有限元法(Finite Element Method, FEM)是研发新型硬岩滚刀的常用方法,为构建合理的新型硬岩滚刀有限元模型以获得较高的计算精度及计算效率开展探究。方法从岩石破碎学、材料学出发,针对芜湖过江工程中19寸光面滚刀、长三角区域混合花岗岩岩层条件,构建盘形滚刀的有限元线性切割模型;并引入网格密度因子λ,通过网格局部加密技术实现λ在0.5~4之间取值,将不同取值下的计算结果与学者Rostami所修正的CSM(Cutting Stress Model)理论模型进行对比。结果虽然λ的取值对滚刀有限元模型的破岩规律无明显影响,但超前破坏效应及过度破坏效应均与λ有关,因此有限元模型的计算精度与计算效率均对λ取值较为敏感:对于计算精度而言,平均滚动力及平均垂直力的计算精度随λ增大呈先下降后上升的趋势,λ=2.5时有限元模型与CSM理论模型的平均垂直力最为接近,接近度为98.5%,λ=3.0时两模型的平均滚动力最为接近,接近度为99.8%;对于计算效率而言,有限元模型的计算求解时间随λ增大呈上升趋势,λ=4.0时的求解时间约为λ=0.5时的15倍,且存在较优λ取值能够兼顾求解精度及求解效率。结论仿真研究中应选取λ=3.0作为有限元模型的最优网格密度因子,其计算效率比λ=2.5时可提升近30%,研究结果可为计算精度与计算效率更高的新型硬岩滚刀有限元模型的建立提供理论框架。
[PDF:1136KB]  全文下载(1215)次   [导出引用]
马英涵,赵弘
[摘要]浏览(1013)次
【目的】在能源领域,管道检测及监测可以及早发现和解决能源管道输送中出现的问题,并确保管道系统的安全运行和可持续发展。传统管道检测在精度、效率、安全性等方面仍存在局限,因此研究无人机管道检测技术具有重要的现实意义和广阔的发展前景。【方法】结合行业标准以及无人机技术发展现状,使用CiteSpace文献分析软件,对相关文献的发表时间、关键词共现、聚类、频次、时间线图、作者等多维度进行知识图谱分析,在此基础上追踪溯源热点会议与期刊,分析相关领域实验室与学者之间的关联,并对无人机的特点进行分析,进而指出无人机在管道巡检上的应用策略,并对中国无人机管道检测发展的趋势进行预测及创新性分析。【结果】无人机管道检测相关领域是无人机的一个应用场景,为新兴领域,从2015年后逐渐成为热点研究方向,且部分科技公司已经在实际油田中使用无人机进行智能检测。但当前学者间合作较少,且国家标准与行业标准均未对无人机管道检测的技术指标做出明确规定。【结论】无人机管道检测技术属于跨学科领域,通过该技术的发展可以提高管道检测效率、降低成本、保障安全,并为无人机相关产业的发展提供新的动力。
[PDF:1519KB]  全文下载(873)次   [导出引用]
石彤  刘啸奔  张琳  王军  李睿  谢婷  冯庆善  黄启玉
[摘要]浏览(1157)次
基于惯性导航(Inertial Mapping Unit,IMU)内检测器的管道弯曲应变识别技术,目前已被国内外广泛应用。【目的IMU通过陀螺仪获取的俯仰角、航向角等进行解算并获取管道全线弯曲应变,但由于内检测器实际运行时存在因自身尺寸等原因造成的检测轨迹线偏移,导致IMU检测弯曲应变与管道真实弯曲应变之间存在一定误差。【方法基于实际内检测器尺寸建立无异常振动等干扰的IMU内检测器仿真模型,构建管径508 mm管道不同弯曲应变条件下的仿真数据库,提出基于神经网络-决策树(ANN-ExtraTree)深度学习模型的解算优化算法,进行误差分析与弯曲应变解算算法研究。开展全尺寸管道弯曲应变牵拉试验,验证解算优化算法的可行性与准确性。【结果研究结果表明:随着管道弯曲应变增大,IMU检测弯曲应变与管道真实弯曲应变之间的误差随之增大。解算后弯曲应变数据的误差协方差、均方误差、误差标准差分别由0.007 0、0.004 9、0.070 2降低至0.001 2、0.001 6、0.012 6,而表示相关性的决定系数由0.443升高至0.981。采用全尺寸牵拉试验验证该算法,弯曲应变与应变片检测真弯曲应变之间误差分别降低了79.6%、79.4%、76.0%。【结论通过有限元模拟与全尺寸牵拉试验数据验证了所提出解算优化算法的可行性与准确性,为基于IMU内检测的管道真弯曲应变获取提供技术支撑与指导。
[PDF:2284KB]  全文下载(887)次   [导出引用]
方益涛,谭海川,唐亮,王孟杰,李敬法,苏越
[摘要]浏览(1273)次
【目的】泄漏是海底天然气管道最常见的安全事故,当采用海底天然气管道进行掺氢输送时,研究掺氢对海底天然气泄漏扩散演化过程的影响具有重要意义。【方法】采用数值模拟方法,分别对海底掺氢天然气管道的锚断泄漏与小孔泄漏两种典型泄漏场景进行了研究,分析了掺氢比、海水深度、管道埋深、泄漏孔径等关键因素对掺氢天然气泄漏扩散的影响规律。【结果】对于海底掺氢天然气管道不论是锚断泄漏还是小孔泄漏,海水流速均会影响掺氢天然气沿水平及竖直方向的扩散距离。对于海底管道锚断泄漏,掺氢比的增加会增大泄漏掺氢天然气在海水中的扩散速率,相同泄漏时间下掺氢天然气沿水平及竖直方向的扩散距离均会比纯天然气增加;泄漏的掺氢天然气溢出海面的时间与管道埋深正相关,管道在海床上埋设越深,掺氢天然气溢出海面所需的时间越长。对于海底管道小孔泄漏,泄漏的掺氢天然气由于受海床泥沙阻力的影响,扩散过程相对锚断泄漏变缓,掺氢比的增加同样会增大掺氢天然气沿水平及竖直方向的扩散距离;泄漏孔径大小对泄漏扩散具有明显影响,随着泄漏孔径的增大,相同泄漏时间下掺氢天然气的扩散距离变大。【结论】相关研究可为海底掺氢天然气管道的安全输送与泄漏防护提供参考。
[PDF:2397KB]  全文下载(978)次   [导出引用]
范婷
[摘要]浏览(933)次
【目的】油气储运建设工程的工地现场环境恶劣、作业危险系数高、施工人员成分复杂,工地安全管理面临巨大困难,而视觉智能技术的应用可为提升工地安全管控能力提供有效的技术支撑。【方法】针对视觉智能技术在智慧工地中应用的不足,首先提出全周期管理模式的理念及意义;其次围绕全周期管理模式深入分析和探讨视觉智能技术在智慧工地中的深化应用,结合工地安全实际管理需要,提出智慧工地全周期管理的视频AI+安防模式;最后对智慧工地视觉智能技术的应用发展趋势进行展望。【结果】智慧工地全周期管理的视频AI+安防模式构建了全场景安全监控、全要素风险识别、全方位事件管理的安全管理运行保障机制,确保了安全管理无盲区、无遗漏,实现了智慧工地安全管理的全面性、连续性和精细化;通过对海量视频数据的深度挖掘分析,更加全面地理解工地安全问题和管理挑战,建立数据驱动、数据指引的管理决策机制,通过更加智能、精准地分析研判和科学决策可进一步提升工地安全管理的质量和效能。【结论】智慧工地全周期管理的视频AI+安防模式创新地将智能监控与智能研判应用于工地安全管理的事前、事中、事后各个环节,每个环节相互关联构成完整的安全管理循环,消除管理盲区实现了全方位的安全管理,可为油气储运行业技术人员在智慧工地场景深化应用视觉智能技术提供参考与借鉴
[PDF:1114KB]  全文下载(863)次   [导出引用]
谢振强李清平杨硕姚海元秦蕊
[摘要]浏览(942)次
【目的】水合物浆液输送可有效节约药剂使用成本,有望成为一种安全经济高效的天然气海管运输模式,目前研究多为限定形状的水合物生成和水合物浆液流变性的实验研究,水合物浆液自发结晶和流动剪切下的结晶研究较少;而结晶是影响水合物浆液流变性的关键因素之一,对浆液中水合物结晶生长的研究有助于深入分析和预测海管的流动状态,对海管流动安全保障具有重要意义。【方法】首先通过理论分析了四氢呋喃水合物自发结晶过程,并通过偏光显微实验验证了该理论;进而使用高精度流变仪探究动态剪切作用对结晶生长特性的改变及剪切速率、降温速率等因素对水合物浆液流变性的影响。【结果】静态原位四氢呋喃水合物以棒状结晶生长,晶体的轴向生长速率大于径向生长速率;剪切作用使四氢呋喃水合物析晶数量增多、单晶尺寸减小,同时促进棒状晶转变为块状晶。浆液黏度随剪切速率增大呈指数型下降,随体系降温速率增大先快速增加后达到稳定,随四氢呋喃质量分数的提高而快速上升。【结论】四氢呋喃水合物棒状晶端部更小的界面能与更大的温度梯度促进晶体轴向生长,而剪切作用会强制改变晶间方位,促使棒状晶团簇形成块状晶。研究结果可为流动体系水合物生成及水合物浆液输送等相关研究提供参考。
[PDF:1607KB]  全文下载(852)次   [导出引用]
陈朋超,关中原
[摘要]浏览(400)次
【目的】科学-技术-工程三元论的提出使工程哲学作为哲学的一个学科分支而兴起,油气管道工程作为人类社会重要的工程系统,其规划建设与运行管理需要遵循工程哲学的普遍规律,同时工程实践经验又可以丰富工程哲学的理论体系。【方法】分别从油气管道承运介质、油气管道本体、介质与管道相互作用、管道与环境相互作用、介质-管道-环境相互作用角度对油气管道工程的研究对象进行系统梳理;从油气管道工程的起源、现代油气管道工程的开端、中国油气管道工程的发展等方面对油气管道工程的发展历程进行简要阐述;从新型能源体系、交通运输体系、第四次工业革命等视角对油气管道工程的发展趋势进行了初步分析。【结果】油气管道工程是对相关科学、技术进行选择、整合、协同而集成的管道科学技术群,并通过与相关经济要素优化配置构建而成的有结构、有功能、有效率的工程系统,体现“能源调运载体”的价值取向。油气管道工程的发展历程,验证了如下工程哲学观点:工程先于科学出现,工程与科学、技术相互独立又相互支撑;解决现实问题是工程发展的动力,时代的科技发展及人类认知水平决定工程水平。【结论】在第四次工业革命驱动下,与新型能源体系及综合立体交通网深度融合是油气管道工程未来发展之路,应兼顾基础研究和前沿探索,加强颠覆性技术攻关,最大限度发挥管道在能源系统及交通运输系统中的作用。
[PDF:1175KB]  全文下载(233)次   [导出引用]
胡轲 安晨 张爱霞 陈可心 白显婧
[摘要]浏览(872)次
【目的】漂浮软管是海上输送原油的关键设备,其运行的可靠性及安全性对外输原油的效率影响非常大。然而,由于海洋环境、作业船舶及软管自身长度等因素的影响,外输软管会出现不同的水动力响应,增加了原油输送中存在的风险。【方法】采用数值模拟方法,对CALM(Catenary Anchor Leg Mooring)系统外输漂浮软管进行动力响应分析及优化设计研究,以单点系泊系统中漂浮软管为研究对象,利用OrcaFlex软件建立穿梭油轮—漂浮软管—浮筒的耦合响应模型,对漂浮软管长度、浮筒与穿梭油轮的间距、艏管连接角度、艉管连接角度等影响软管动力响应的因素进行分析,考虑最小化软管管串的有效张力及曲率,对软管进行设计变量优化。【结果】随着管串长度的增大及浮筒与穿梭油轮的间距缩小,漂浮软管的最大有效张力先减小后增加,而弯矩及曲率一直增加;随着艏管连接角度增大,最大有效张力先减小后增大,而随着艉管连接角度增大,最大有效张力先减小后增大再减小,弯矩及曲率变化趋势各有不同。选择合适的管串长度、浮筒与穿梭油轮的间距、艏艉管连接角度对外输软管动力响应优化十分重要。随后采用遗传算法对漂浮软管构型进行优化,以最小化软管有效张力及曲率为目标进行多目标优化设计,得出软管动力响应最优配置方案。【结论】研究结果可为外输软管的整体设计与构型优化提供工程指导。
[PDF:1282KB]  全文下载(481)次   [导出引用]
收录
    • 北京大学《中文核心期刊要目总览》
    • WJCI科技期刊世界影响力指数报告(2021)
    • 中国科技论文与引文数据库
    • 中国科技核心期刊
    • 中国期刊全文数据库
    • 中国石油文献全文数据库
    • 美国化学文摘(CA)
    • 俄罗斯《文摘杂志》(Pж(AJ))
    • 日本科学技术振兴机构数据库(JST)
    • 美国 GeoRef 数据库
    • 美国乌利希国际期刊指南(Ulrichsweb)
    • 哥白尼精选数据库(ICI Journals Master List)
期刊信息
主管单位:
国家石油天然气管网集团有限公司
主办单位:
国家管网集团北方管道有限责任公司
编辑出版:
《油气储运》编辑部
通信地址:
河北省廊坊市金光道51号
邮政编码:
065000
主  编:
陈朋超
  编:
关中原
电  话:
0316-2176173
0316-2072055
传  真:
(0316)2072240
发行范围:
公开发行
国内发行:
河北省廊坊市邮政局
国外发行:
中国出版对外贸易总公司(北京782信箱)
100011
国际刊号:
ISSN 1000-8241
国内刊号:
CN 13-1093/TE
邮发代号:
18-89
广告许可:
1310004000002

访问统计
  • 当前在线人数:3159
  • 当日访问量统计:2868
  • 总访问量统计:45934289

 

微信公众号

Official Account(Wechat)