多年冻土区天然气管道工程：技术挑战和应对方案

论文摘要

多年冻土区油气管道工程在许多方面都有别于常温地区的油气管道工程,如偏僻的地理位置和敏感脆弱的环境,更重要是其特殊的气候、水文地质和工程地质条件以及冻融岩土灾害等条件。这使得管道设计、建设、运营、维抢和管道系统安全以及完整性管理等方面面临一系列的特殊难题。不同于已建成并运营至今的美国阿拉斯加(Alyeska)原油管道、加拿大罗曼井(Norman Wells)原油管道、中俄原油管道(漠河—大庆段)和格尔木—拉萨成品油管道,多年冻土区的天然气管道在输运介质、输送温度、环保要求等方面和输油管道有很大差异,将面临一系列新问题和新挑战。通过对多年冻土区天然气管道冷却输送工艺,管道—冻土水、热、力耦合计算,压气站失效后下游管道最低金属温度超限,基于应力设计局限、敷设方式单一、管道运营期监测系统可靠性等冻土区天然气管道特有的技术难题探讨,初步给出相应的解决方案构想,希望能够为冻土区天然气管道建设提供新的思路。

论文目录

• 1 引言
• 2 面临的技术挑战
•   2.1 输送介质具有腐蚀性和生成水合物冰堵风险
•   2.2 传统的管道传热计算方法不适用
•   2.3 压气站失效导致下游管段承受低温超限
•   2.4 基于应力设计的局限性和传统敷设方式的单一性
•   2.5 管道运营期监测系统的可靠性
• 3 解决方案
•   3.1 上游建设气体处理厂保证进入管道气体质量
•   3.2 采用管道—冻土水、热、力耦合模型开展工艺模拟分析并划分温度控制线控制温度
•   3.3 压气站失效后采取多种控温应对方案
•   3.4 采用“基于应变的管道强度设计”方法和技术的管道敷设方式
•   3.5 采用“四位一体”的管道系统监测、评价、预警技术
• 4 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李欣泽,金会军

关键词: 输气管道,多年冻土,冷却输送工艺,管土水力热力耦合,基于应变的管道设计

来源: 地球科学进展 2019年11期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,中国科学院大学资源环境学院,中石化石油工程设计有限公司,哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨工业大学极地研究院冻土与寒区工程国际研究中心

基金: 中石化石油工程建设有限公司应用基础课题“阿拉斯加天然气管道建设关键技术可行性研究”资助~~

分类号: TE973

页码: 1131-1140

总页数: 10

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