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基于大型数值波流水池的海洋油气水下装备水动力测试 被引量:3
1
作者 刘秀全 时岩 +2 位作者 李彦伟 畅元江 陈国明 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第5期110-115,共6页
为了满足海洋油气水下装备水动力学教学需求,基于流体动力学基本理论以及FLUENT和C语言二次开发创建了大型数值波流水池,验证了其精确性,并开展了海洋油气水下装备水动力学数值试验,探究波流作用下海洋油气水下装备的水动力载荷特征。... 为了满足海洋油气水下装备水动力学教学需求,基于流体动力学基本理论以及FLUENT和C语言二次开发创建了大型数值波流水池,验证了其精确性,并开展了海洋油气水下装备水动力学数值试验,探究波流作用下海洋油气水下装备的水动力载荷特征。结果表明,开发的大型数值波流水池可实现波流耦合下的海洋油气水下装备水动力数值试验,并能够以直观、可视化的方式将水动力学结果展现出来,丰富海洋油气水下装备水动力学教学内容,并对培养学生的科学研究能力起到积极作用。 展开更多
关键词 水下装备 波流水池 水动力学 虚拟仿真 数值试验
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基于数字孪生的腐蚀海底管道安全管理方法研究 被引量:1
2
作者 李新宏 张宇航 +4 位作者 郭孟孟 张认认 韩子月 刘秀全 畅元江 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第1期118-123,共6页
为克服目前海底管道腐蚀监测和维护方法的局限性,基于数字孪生技术,提出1种腐蚀海底管道安全管理的数字孪生系统框架,包括物理层、数据层、模型与功能层和服务层4层;通过分析数字孪生安全管理关键技术和数字孪生技术安全管理实施步骤,... 为克服目前海底管道腐蚀监测和维护方法的局限性,基于数字孪生技术,提出1种腐蚀海底管道安全管理的数字孪生系统框架,包括物理层、数据层、模型与功能层和服务层4层;通过分析数字孪生安全管理关键技术和数字孪生技术安全管理实施步骤,将机器学习回归预测和优化模型应用到模型与功能层,对管道的腐蚀失效风险进行预测。研究结果表明:应用数字孪生系统可提前识别管道可能出现的风险和故障,实现对腐蚀海底管道的智能化预测和有效防护。研究结果可为建立腐蚀海底管道在线监测管理平台提供理论基础。 展开更多
关键词 数字孪生 海底管道 安全管理 系统架构
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海洋平台振动监测技术试验研究 被引量:15
3
作者 李洪涛 史玉峰 +2 位作者 翟建习 陈国明 徐长航 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期46-50,共5页
为保证海洋平台服役期间安全运行,以实验室海洋平台模型为研究对象,开展有关振动监测技术的试验研究。通过预制损伤等物理手段,模拟海洋平台模型完好与损伤状态。使用加载设备对平台模型加载,采集其在不同加载角度、频率与增益下的动力... 为保证海洋平台服役期间安全运行,以实验室海洋平台模型为研究对象,开展有关振动监测技术的试验研究。通过预制损伤等物理手段,模拟海洋平台模型完好与损伤状态。使用加载设备对平台模型加载,采集其在不同加载角度、频率与增益下的动力响应。对振动传感器校准后,利用传感器、信号调理仪以及信号采集软硬件设备,组成监测系统。分析试验数据,调整相关试验参数,选取最佳信号采集状态。选取双谱分析法对试验数据进行信号处理,得出平台模型完好与损伤状态的数据变化。结果表明:根据振动监测数据的双谱模量与频率分布,能够识别损伤。 展开更多
关键词 海洋平台 损伤识别 振动试验 安全监测 双谱分析
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海洋平台油气火灾爆炸机理及其结构响应特性研究进展 被引量:14
4
作者 魏超南 陈国明 +1 位作者 朱渊 刘康 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第5期113-122,共10页
火灾、爆炸等重大灾害条件下海洋平台结构风险评估涉及众多学科和研究领域,一直是国内外学者关注的热点问题。从试验、爆炸模型和火灾/爆炸平台结构载荷与结构响应研究等方面,综述近年来国内外在海洋平台油气火灾、爆炸机理及其作用下... 火灾、爆炸等重大灾害条件下海洋平台结构风险评估涉及众多学科和研究领域,一直是国内外学者关注的热点问题。从试验、爆炸模型和火灾/爆炸平台结构载荷与结构响应研究等方面,综述近年来国内外在海洋平台油气火灾、爆炸机理及其作用下平台结构力学行为及响应特性研究方面的现状与最新进展,评述这些进展的科学性与局限性,指出海洋平台环境条件下火灾/爆炸机理及其对平台结构影响研究的特点以及存在的问题,并展望海洋工程重大灾害及结构风险研究领域的热点问题和发展趋势。 展开更多
关键词 海洋平台 火灾/爆炸 机理 响应特性
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深水油气开采安全风险评估与管控研究进展 被引量:27
5
作者 陈国明 朱高庚 朱渊 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期136-145,共10页
深水油气领域是未来中国能源发展的主战场,加大深水油气勘探开发力度是建设海洋强国和保障国家能源安全的有效途径,但严苛复杂的海洋环境和工艺条件是深水油气开发必须面对的现实挑战。为此针对深水油气开采的主要作业场景,系统开展钻... 深水油气领域是未来中国能源发展的主战场,加大深水油气勘探开发力度是建设海洋强国和保障国家能源安全的有效途径,但严苛复杂的海洋环境和工艺条件是深水油气开发必须面对的现实挑战。为此针对深水油气开采的主要作业场景,系统开展钻井和生产过程中井喷、泄漏、燃爆等重大事故的风险评估、风险演化、后果评估及事故防控研究,定量评估深水钻井作业及井控工艺过程风险,提出钻井作业事故连锁风险演化方法,建立钻井及井控作业关键屏障可靠性评估模型,同时针对深水油气开采工艺事故风险,基于机器学习算法和数据驱动模型,形成考虑多场景、多参数的普适性事故风险评价方法和数字化防控体系。可为深水油气开采工程风险评估和防控提供良好的理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 深水 油气开采 风险 井喷 泄漏 燃爆
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海洋钻修机井架安全承载实时监测预警系统研发与应用 被引量:6
6
作者 吕涛 徐长航 +3 位作者 陈国明 刘红兵 梁学滔 刘飞 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期167-174,共8页
为保障海洋钻修机井架作业过程中的结构安全性,建立了一套钻修机井架安全承载实时监测及预警系统,并以南海文昌平台修井机井架为对象开展了工程应用研究。按照方案设计、硬件集成、信息化系统开发等3个过程要素,设计了监测体系的整体方... 为保障海洋钻修机井架作业过程中的结构安全性,建立了一套钻修机井架安全承载实时监测及预警系统,并以南海文昌平台修井机井架为对象开展了工程应用研究。按照方案设计、硬件集成、信息化系统开发等3个过程要素,设计了监测体系的整体方案。为确保系统方案布置及实时分析的精确性,采用联合静动力学参数反演方法进行了精细有限元模型修正,结合BP神经网络和井架模型数据库对井架初始应力进行了预测。在监测硬件系统基础上开发了信息化系统,实现了数据库管理、监测方案制定、井架安全等级评定及作业全过程实时监测及预警功能,并将该系统成功应用于实际工程监测中。本文研发成果可进一步为井架的安全作业以及检修策略的制定提供良好的指导。 展开更多
关键词 海洋钻修机井架 安全承载 实时监测 参数反演 信息化系统 安全预警
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大型海洋石油平台风振响应 被引量:3
7
作者 刘红兵 陈国明 +3 位作者 吕涛 林红 朱本瑞 黄翱 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期647-655,共9页
针对大型海洋石油平台钻井架、吊机等高耸镂空结构抗风敏感性问题,进行了高耸结构风致振动响应分析。基于相似准则开展了0-360°全风向角下大型海洋石油平台高频动态测力天平实验,建立了平台结构全风向角下脉动风载荷空间分布估... 针对大型海洋石油平台钻井架、吊机等高耸镂空结构抗风敏感性问题,进行了高耸结构风致振动响应分析。基于相似准则开展了0-360°全风向角下大型海洋石油平台高频动态测力天平实验,建立了平台结构全风向角下脉动风载荷空间分布估计模型,进行了全风向角下平台结构风致振动评估,获得了平台结构风致振动特性和阵风载荷因子变化规律。结果表明:平台结构横风向脉动风载荷均方根值约为顺风向脉动风载荷均方根值的10%;平台结构风致振动主要集中于井架等高耸镂空结构,横风向加速度均方根值约为顺风向加速度均方根值的55%;井架等高耸结构对横风向脉动风载荷动力放大作用较大。进行大型海洋石油平台结构抗风设计时不应忽略横风向风载荷作用,还要重点关注高耸井架顶部和底部的风振响应以及高耸结构对横风向脉动风载荷的放大作用。 展开更多
关键词 海洋石油平台 井架 风振响应 脉动风载荷 风致振动 阵风载荷因子
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基于FDS的海洋平台油气处理系统火灾危险分析 被引量:6
8
作者 郭杰 朱渊 陈国明 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2011年第2期126-130,共5页
以某海洋平台下层甲板油气处理系统为研究对象,针对油气处理系统原油泄漏引发的火灾事故,以计算流体力学为理论基础,采用FDS软件建立油气处理系统火灾动力学模型,选取温度、热辐射强度、烟气层高度(厚度)和能见度等4个火灾危险性评价指... 以某海洋平台下层甲板油气处理系统为研究对象,针对油气处理系统原油泄漏引发的火灾事故,以计算流体力学为理论基础,采用FDS软件建立油气处理系统火灾动力学模型,选取温度、热辐射强度、烟气层高度(厚度)和能见度等4个火灾危险性评价指标,对火灾影响后果进行了评价。油气处理系统一旦发生火灾将导致严重后果,人员需立即疏散并采取控制措施;通过对比不同脱险梯道受火灾影响程度,确定出了最有利于人员疏散的路径;设备泄漏孔径越大,火灾危险性越大,不利于人员疏散。 展开更多
关键词 海洋平台 油气处理系统 原油泄漏 火灾风险 FDS
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海洋油气钻采高压钢丝缠绕胶管结构承压特性分析 被引量:3
9
作者 孟祥坤 陈国明 +3 位作者 朱红卫 王斌 张国栋 王芳 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期173-179,共7页
为合理设计海洋油气钻采高压钢丝缠绕胶管结构参数,开展了胶管结构承压特性影响因素分析。首先,建立有限元数值模型,分析胶管各层的应力和应变分布情况;其次,优选高压胶管钢丝直径、缠绕角度、内胶层厚度和增强层橡胶厚度等4个结构参数... 为合理设计海洋油气钻采高压钢丝缠绕胶管结构参数,开展了胶管结构承压特性影响因素分析。首先,建立有限元数值模型,分析胶管各层的应力和应变分布情况;其次,优选高压胶管钢丝直径、缠绕角度、内胶层厚度和增强层橡胶厚度等4个结构参数,通过单因素分析系统呈现高压胶管各结构参数对钢丝层应力应变的影响;最后,采用正交试验方法分析4个结构参数的敏感性。结果表明,胶管各层应力与应变由内而外逐层递减;增强层钢丝的最大应力和应变随缠绕角度增加逐渐降低,随其他参数的增加逐渐增加;各参数对胶管承压水平的影响由大到小依次为钢丝直径、缠绕角度、增强层橡胶厚度和内胶层厚度。本文研究结果可为海洋油气钻采高压胶管结构设计时的参数优选提供参考。 展开更多
关键词 高压胶管 钢丝缠绕 有限元 单因素分析 正交试验 承压特性
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绝缘及带绝缘包覆油气管道电容成像检测技术 被引量:2
10
作者 李振 陈国明 +3 位作者 李伟 曹松 符嘉明 殷晓康 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期182-189,共8页
传统无损检测技术用于检测绝缘及带绝缘包覆油气管道缺陷时存在较大局限性。通过理论分析电场线和仿真模型电势线扰动规律,提出了检测绝缘及带绝缘包覆油气管道缺陷的电容成像无损检测技术,并构建了一整套基于电容成像检测原理的检测系... 传统无损检测技术用于检测绝缘及带绝缘包覆油气管道缺陷时存在较大局限性。通过理论分析电场线和仿真模型电势线扰动规律,提出了检测绝缘及带绝缘包覆油气管道缺陷的电容成像无损检测技术,并构建了一整套基于电容成像检测原理的检测系统。试验研究结果表明:电容成像检测技术可用于绝缘(玻璃钢)油气管道中的表面缺陷和隐藏缺陷检测,也可用于带绝缘包覆油气管道中的绝缘层缺陷和金属层缺陷检测。本文研究成果对于保障油气管道运行安全具有指导意义。 展开更多
关键词 绝缘管 绝缘包覆管 电容成像 表面缺陷 隐藏缺陷 绝缘层缺陷 金属层缺陷
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二维核磁共振技术评价CO_(2)吞吐对不同状态页岩油的动用率
11
作者 宫厚健 张泽轲 +3 位作者 于越洋 张欢 吕威 徐龙 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第11期10-15,共6页
游离态和吸附互溶态页岩油动用的难易程度不同,不同状态页岩油动用程度的准确表征对于页岩油的高效开发具有重要意义。结合二维核磁共振技术和CO_(2)吞吐实验,建立了CO_(2)吞吐过程中不同赋存状态页岩油划分及动用率的评价方法。采用该... 游离态和吸附互溶态页岩油动用的难易程度不同,不同状态页岩油动用程度的准确表征对于页岩油的高效开发具有重要意义。结合二维核磁共振技术和CO_(2)吞吐实验,建立了CO_(2)吞吐过程中不同赋存状态页岩油划分及动用率的评价方法。采用该方法处理得到的CO_(2)吞吐过程中页岩油总动用率与质量变化计算得到的总动用率基本一致,验证了该方法的准确性。此外,可以直观地看到吸附互溶态页岩油和游离态页岩油二维核磁共振图谱随吞吐轮次的变化,游离态页岩油的动用要比吸附互溶态页岩油更容易,而提高压力和吞吐轮次可以明显提高吸附互溶态页岩油的动用率,10 MPa吞吐5个轮次后,吸附互溶态页岩油的动用率和总动用率分别达到73.6%和91.1%。该方法可对吸附互溶态页岩油动用率进行定量评价,有助于优化页岩油CO_(2)吞吐增产工艺,大幅提高页岩油采收率。 展开更多
关键词 页岩油 吸附互溶态 游离态 CO_(2)吞吐 核磁共振技术
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基于系统动力学的海洋平台安全脆弱性分析 被引量:11
12
作者 姜盛玉 陈国明 +2 位作者 李新宏 何睿 董澈 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期49-54,共6页
海洋平台承受着风、浪、流等复杂环境载荷,安全系统在保障平台安全稳定方面的作用极为突出。为深入探讨影响海洋平台安全脆弱性的机理,针对海洋平台作业环境的极端性和复杂性,建立了海洋平台的安全脆弱性系统动力学分析模型,采用模糊层... 海洋平台承受着风、浪、流等复杂环境载荷,安全系统在保障平台安全稳定方面的作用极为突出。为深入探讨影响海洋平台安全脆弱性的机理,针对海洋平台作业环境的极端性和复杂性,建立了海洋平台的安全脆弱性系统动力学分析模型,采用模糊层次分析法确定影响安全系统中各层因素的权重系数,并设定参数,考虑子系统不同的安全投入方案,进行了海洋平台脆弱性系统分析。研究结果表明:海洋平台设备系统对于暴露度和敏感度的影响程度最高,管理系统对海洋平台安全系统的适应度起主导作用;当安全投入总值一定,对各系统的投入比例不同时,为有效降低海洋平台脆弱性,应合理分配有限投入资金。 展开更多
关键词 海洋平台 安全系统 模糊数学 层次分析法 系统动力学
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多点爆炸下海洋平台上层结构动态响应模拟与损伤分析
13
作者 林红 栾昊臣 +6 位作者 魏龙成 杨蕾 张硕 韩萍萍 许昊 范淇 陈国明 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期182-191,共10页
近年来海洋平台火灾爆炸事故频发,爆炸产生的超压将对平台结构造成损伤;目前研究仅局限于对小型关键构件或简化舱室模型在单点爆炸场景下进行模拟。针对大型导管架平台典型上层甲板及复杂舱室结构,基于欧拉-拉格朗日耦合算法对多点爆炸... 近年来海洋平台火灾爆炸事故频发,爆炸产生的超压将对平台结构造成损伤;目前研究仅局限于对小型关键构件或简化舱室模型在单点爆炸场景下进行模拟。针对大型导管架平台典型上层甲板及复杂舱室结构,基于欧拉-拉格朗日耦合算法对多点爆炸场景下的爆炸冲击过程进行模拟,分析平台设备与防爆墙分布对爆炸冲击波传播路径的影响;研究多点爆炸载荷作用下冲击波的传播规律,分析平台上部结构的动态响应,对比研究不同爆炸场景下结构的损伤情况。结果表明:对于复杂舱室结构,同质量TNT情况下采用单点爆源和双点爆源两种爆炸方式,前者的峰值超压是后者的1.82倍,而结构的最大等效变形和最大等效应力几乎相等;当爆点数量分别为3和2(TNT总质量倍比为1.68)时,峰值超压几乎相等,而结构的最大变形倍比为2.88。 展开更多
关键词 导管架海洋平台 多点爆炸 动态响应 爆炸超压 欧拉-拉格朗日耦合算法
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海洋钻修机井架安全承载性能实时监测及预警 被引量:6
14
作者 邓欣 吕涛 +4 位作者 许正刚 陈实 白浩 徐长航 陈国明 《石油机械》 2016年第4期28-32,共5页
海洋钻修机井架的安全承载性能受到历史服役过程和实际运行状态等因素的影响,如何在井架实时监测的基础上开展安全承载性能评估和预警具有重要工程意义。在井架结构力学性能研究的基础上开展监测方案制定,并以南海某导管架平台钻机井架... 海洋钻修机井架的安全承载性能受到历史服役过程和实际运行状态等因素的影响,如何在井架实时监测的基础上开展安全承载性能评估和预警具有重要工程意义。在井架结构力学性能研究的基础上开展监测方案制定,并以南海某导管架平台钻机井架为对象首次开展井架钻井作业工况结构安全实时监测研究,同时将监测结果与有限元仿真结果进行了对比。研究结果表明,提出的基于井架多种工况有限元分析的监测方案制定方法,能够实现通过尽可能少的监测点反映井架结构的安全状态;有限元计算结果与现场监测结果的相对误差为2.53%,说明监测技术具有较高的精确性。所得结论可为井架检修决策的合理制定提供参考。 展开更多
关键词 海洋钻修机 井架 安全性评估 预警 实时监测 井架强度
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风暴灾害下海洋油气工业重大事故演化层次研究 被引量:3
15
作者 朱高庚 陈国明 +3 位作者 张玉飞 盛积良 袁冠英 刘健 《中国安全科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期172-179,共8页
为保证风暴灾害等极端环境下海洋油气作业安全,提出基于扎根理论和决策实验室分析法-解释结构模型(DEMATEL-ISM)的事故演化层次研究方法。首先,通过风暴灾害下海洋油气工业重大事故案例的统计分析,探讨事故发生与外部环境因素和内部特... 为保证风暴灾害等极端环境下海洋油气作业安全,提出基于扎根理论和决策实验室分析法-解释结构模型(DEMATEL-ISM)的事故演化层次研究方法。首先,通过风暴灾害下海洋油气工业重大事故案例的统计分析,探讨事故发生与外部环境因素和内部特征因素的相关关系;然后,利用程序化扎根理论开展自下而上的客观归纳,对事故致因因素编码并形成概念和各级范畴;最后,结合DEMATEL-ISM自上而下主观演绎的特性,确定事故的演化层次。研究结果表明:较高的风暴强度、较长的服役年限、较低的自身等级和风暴频繁发生的季节及区域等都是导致事故发生的潜在风险;事故演化层次中B4和B3等2个层级交互关系具有涌现性的特征,恶劣气象条件和风险意识缺乏是事故发生的根本原因,支撑结构受损和水密完整性损失是事故发展的关键节点,平台设施受损是事故演化的必由路径,加强上述因素的管控可有效降低极端灾害下的海洋油气作业风险水平。 展开更多
关键词 风暴灾害 海洋油气事故 扎根理论 决策实验室分析法(DEMATEL) 解释结构模型(ISM)
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核电站乏燃料水池水下ACFM焊缝缺陷检测系统研究 被引量:1
16
作者 沈光耀 张晓春 +2 位作者 朱加雷 李丛伟 田正磊 《精密成形工程》 北大核心 2025年第1期223-231,共9页
目的针对核电站乏燃料水池钢覆面焊缝缺陷的水下检测需求,开发一种基于交流电磁场检测(ACFM)技术的水下缺陷检测系统,以检测和识别焊缝中的微小漏点,进而确保乏燃料水池的结构完整性和运行安全。方法采用有限元模拟结合实验验证的研究... 目的针对核电站乏燃料水池钢覆面焊缝缺陷的水下检测需求,开发一种基于交流电磁场检测(ACFM)技术的水下缺陷检测系统,以检测和识别焊缝中的微小漏点,进而确保乏燃料水池的结构完整性和运行安全。方法采用有限元模拟结合实验验证的研究方法。首先,采用三代核电乏燃料水池钢覆面的主要材料S32101双向不锈钢作为研究对象,利用COMSOL Multiphysics软件建立ACFM的缺陷检测模型,并对激励频率、激励电流进行优化分析。其次,研制了适用于核电水下环境的ACFM缺陷检测设备,并通过水压、电磁干扰、辐照试验来验证设备的可靠性。结果当激励频率为1~5 kHz并采用较大的激励电流时,可以获得最佳的检测效果;试验结果表明,系统在辐照水下环境中具有良好的适用性,能够有效检测并识别出直径为0.1 mm的微孔贯穿缺陷及3 mm×0.2 mm×0.5 mm的浅表缺陷。结论综合仿真分析、设备研制和实验验证的结果可知,所开发的水下ACFM缺陷检测系统能够满足核电站乏燃料水池钢覆面焊缝缺陷的水下检测需求,为核设施水下缺陷的早期预警和漏点判定提供了有效的技术手段。 展开更多
关键词 乏燃料水池 S32101 水下缺陷检测 交流电磁场检测 试验
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海底油气管道泄漏事故风险分析的贝叶斯动态模型 被引量:17
17
作者 李新宏 朱红卫 +2 位作者 陈国明 吕寒 孟祥坤 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期75-80,共6页
为研究海底油气管道泄漏事故风险的动态性,预防重大事故发生,针对传统风险分析方法的局限性,基于安全屏障和事件树分析,建立海底管道泄漏事件序列模型。根据事故先兆数据和贝叶斯理论,对安全屏障的失效概率进行实时动态更新。最后,由事... 为研究海底油气管道泄漏事故风险的动态性,预防重大事故发生,针对传统风险分析方法的局限性,基于安全屏障和事件树分析,建立海底管道泄漏事件序列模型。根据事故先兆数据和贝叶斯理论,对安全屏障的失效概率进行实时动态更新。最后,由事件树的逻辑关系得出不同泄漏场景的发生概率。结果表明:用上述的基于事件序列模型和贝叶斯理论的方法,能够克服传统风险分析方法的不足,描述不同泄漏场景发生概率随时间变化的动态特征,实现对海底管道泄漏事故风险的动态分析。 展开更多
关键词 海底管道 泄漏事故 安全屏障 先兆数据 贝叶斯理论 动态风险分析
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基于振动与声发射信息融合的海洋平台损伤定位方法实验 被引量:11
18
作者 李洪涛 刘跃 +4 位作者 徐长航 陈国明 徐战强 赵立前 朴文龙 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期120-124,134,共6页
目前我国海洋平台特别是进入中后期服役阶段海洋平台的安全问题越来越成为制约其正常作业的重要因素。为保证平台服役期间的安全运行,以海洋平台模型为实验对象,通过预制损伤等物理手段模拟平台的不同状态,进行了基于振动与声发射信息... 目前我国海洋平台特别是进入中后期服役阶段海洋平台的安全问题越来越成为制约其正常作业的重要因素。为保证平台服役期间的安全运行,以海洋平台模型为实验对象,通过预制损伤等物理手段模拟平台的不同状态,进行了基于振动与声发射信息融合的结构损伤定位分析实验。①振动定位法实验,经滤波后采用细化FFT法进行信号处理,分析了海洋平台模型完好与损伤状态下信号幅值变化率与损伤位置的对应关系,结果表明:振动法可以在垂直方向上确定损伤位置。②声发射定位法实验,通过确定能量计数的变化与损伤位置之间的对应关系,结果表明:声发射法可以在水平方向上确定损伤位置。③通过对上述两种方法进行信息融合,实现了对海洋平台整体进行损伤定位。④最后通过海洋平台状态监测模型进行了实验验证。结论认为,该损伤定位方法具有较高的可靠度与精确度,可以实现平台损伤的有效定位。 展开更多
关键词 海洋石油钻井平台 损伤定位 信息融合 振动 声发射 实验 信号处理
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海底管道泄漏油气扩散规律数值仿真与对比分析 被引量:14
19
作者 李新宏 朱红卫 +2 位作者 陈国明 康前前 耿凯月 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期608-614,共7页
为研究海底原油与天然气单相泄漏扩散规律的差异性,合理制定应急响应策略,减小事故损失,针对海底管道失效所致的原油与天然气泄漏问题,基于计算流体动力学CFD方法,建立海底油气管道泄漏事故后果预测与评估模型,对特定事故场景下的海底... 为研究海底原油与天然气单相泄漏扩散规律的差异性,合理制定应急响应策略,减小事故损失,针对海底管道失效所致的原油与天然气泄漏问题,基于计算流体动力学CFD方法,建立海底油气管道泄漏事故后果预测与评估模型,对特定事故场景下的海底原油与天然气泄漏扩散过程进行模拟与分析,从泄漏扩散过程、工况因素影响、泄漏后果及应对策略4个方面对比原油与天然气的泄漏扩散特性。结果表明:相同工况下,海底原油与天然气在泄漏速率、扩散时间、扩散形态及水平最大扩散距离方面存在显著差别;与天然气相比,原油泄漏扩散行为对工况因素具有更高的敏感性;原油泄漏会引发严重的环境灾害,天然气泄漏则会影响海上结构物的稳定性及引发火灾爆炸事故,据此需合理制定具有针对性的应对策略。 展开更多
关键词 安全工程 海底管道 油气泄漏 射流 羽流 扩散规律 对比分析
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深水井控STAMP/STPA安全性分析 被引量:15
20
作者 孟祥坤 陈国明 +2 位作者 张肖锦 朱渊 赵倩琳 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期131-139,共9页
传统安全分析方法无法解决复杂系统部件之间异常交互作用的评价问题。针对深水井控的复杂性和动态性特点,将井控系统在钻井过程中的安全性问题作为系统控制和反馈问题,基于系统理论的事故模型和过程(STAMP)模型,采用STPA系统性安全评估... 传统安全分析方法无法解决复杂系统部件之间异常交互作用的评价问题。针对深水井控的复杂性和动态性特点,将井控系统在钻井过程中的安全性问题作为系统控制和反馈问题,基于系统理论的事故模型和过程(STAMP)模型,采用STPA系统性安全评估方法,构建井控系统在深水钻井过程中的控制关联模型和反馈回路,通过识别系统安全风险与约束、定义安全控制结构、分析不安全控制行为及关键因素等进行深水井控安全性分析。以STAMP/STPA作为分析准则,结合全动态多相流模拟软件OLGA,建立深水井控工艺流程,以井涌后没有提供控制行为以及关井和压井等控制行为发生延迟为例,对井控作业的安全性进行动力学分析。结果表明:运用STAMP/STPA方法可从控制和约束角度为深水井控的安全系统性分析提供指导,通过对溢流、关井和压井过程模拟,可量化施加安全控制与约束行为以免事故发生与升级的时间裕量;该方法作为指导准则用于深水井控复杂系统安全性分析可行且有效。 展开更多
关键词 深水 井控 安全分析 约束 事故和过程模型
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