海底原油管道电伴热相对热耗率研究 被引量：1

1

作者 王凯 张熠 +1 位作者 郑晓鹏 张明 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期55-61,共7页

以海底热油管道平台集中加热能耗为基准,基于热平衡原理,采用微积分方法推导出了电伴热相对热耗率的函数关系式,澄清了影响电伴热相对热耗率的主要因素,论证了集中式加热和分布式伴热在热耗之间的优劣,并探明了电伴热相对热耗率对关键... 以海底热油管道平台集中加热能耗为基准,基于热平衡原理,采用微积分方法推导出了电伴热相对热耗率的函数关系式,澄清了影响电伴热相对热耗率的主要因素,论证了集中式加热和分布式伴热在热耗之间的优劣,并探明了电伴热相对热耗率对关键影响因素的敏感性规律。结果表明,分布式伴热方式的热耗总是小于集中式加热方式的热耗;其相对热耗率与总传热系数和输送距离近似呈线性负相关关系,而与管径和流速近似呈指数式正相关关系;由于电伴热方式不具有“最小输量”的限制,可以在极端工况下弥补平台加热技术不可行的不足。 展开更多

关键词 海底管道 含蜡油 稠油 电伴热 流动保障 加热能耗

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我国海洋石油事故隐患分类与分级研究 被引量：9

2

作者 曹杨 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期42-47,共6页

为进一步完善我国海洋石油事故隐患分类与分级,收集相关法规、部门规章及标准等,结合海洋石油行业特点定义事故隐患,并阐述其分类原则;对比分析政府部门、不同行业以及石油公司的事故隐患分类标准,给出我国海洋石油事故隐患分类方法;对... 为进一步完善我国海洋石油事故隐患分类与分级,收集相关法规、部门规章及标准等,结合海洋石油行业特点定义事故隐患,并阐述其分类原则;对比分析政府部门、不同行业以及石油公司的事故隐患分类标准,给出我国海洋石油事故隐患分类方法;对比分析政府部门、不同行业以及石油公司的事故隐患分级标准,在应急管理部事故隐患分级的基础上,提出我国海洋石油事故隐患分级方法。研究结果表明:文中提出海洋石油事故隐患分类方法,共分为作业人员类、设计类、设备设施类、物料类、环境条件类、管理类、合规类7个大类、43个小类以及43个细类;将海洋石油事故隐患分类为“一票否决”、特别重大、重大、较大、一般、微小6个等级。 展开更多

关键词 海洋石油 事故隐患 隐患分类 隐患分级 方法

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我国海洋石油安全事故分类与分级研究 被引量：4

3

作者 曹杨 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期18-24,共7页

为促进我国海洋石油安全事故统计分析工作,首先,通过分析当前海洋石油安全事故法规、标准、指南等文献,进一步明确我国海洋石油安全事故定义,细化事故分类与分级;然后,对比分析国务院、应急管理部、国内不同行业、“三桶油”企业以及国... 为促进我国海洋石油安全事故统计分析工作,首先,通过分析当前海洋石油安全事故法规、标准、指南等文献,进一步明确我国海洋石油安全事故定义,细化事故分类与分级;然后,对比分析国务院、应急管理部、国内不同行业、“三桶油”企业以及国际石油公司等在海洋石油安全事故分类与分级的规定或做法;最后,阐释海洋石油安全事故范围和定义,并分类分级,说明其含义或适用情形。结果表明:在应急管理部海洋石油安全事故分类基础上,将我国海洋石油安全事故扩充为8个大类39个小类;在国务院事故等级划分基础上,将我国海洋石油安全事故分为6个等级。 展开更多

关键词 海洋石油 安全事故 事故统计 分类做法 分级做法

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基于光纤传感技术的海洋结构冰力传感器研发及应用

4

作者 李伟 呼文佳 +3 位作者 张伟明 贾帅 王欣 张大勇 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第20期8571-8582,共12页

因传统的冰力测量方法存在稳定性和可靠性的局限,而光纤传感技术具有高灵敏度和抗干扰能力,研发了一种基于光纤传感技术的冰力传感器,并评估其在海洋结构现场应用中的有效性。基于光纤传感技术的基本原理和冰力传感器的设计要求,详细描... 因传统的冰力测量方法存在稳定性和可靠性的局限,而光纤传感技术具有高灵敏度和抗干扰能力,研发了一种基于光纤传感技术的冰力传感器,并评估其在海洋结构现场应用中的有效性。基于光纤传感技术的基本原理和冰力传感器的设计要求,详细描述了传感器的研究、设计与安装过程,包括弹性元件的设计计算、光纤传感器的选择与布置、以及数据采集系统的构建,以确保满足冰力测量的精度要求,并在渤海北部海域的观测站进行一个冬季现场冰力测量。成功收集并分析现场冰力数据,评估了传感器的实际监测效果。实验结果表明:该系统在实际应用中表现出良好的稳定性和可靠性,所研发的光纤冰力传感器为海洋工程现场的冰力测量提供了新的可靠技术手段,为进一步的结构健康监测研究奠定了基础。 展开更多

关键词 光纤传感技术 冰力传感器 现场冰力测量 极值静冰力

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海上平台原油发电机火灾对邻近设施影响分析 被引量：3

5

作者 王红红 曹杨 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第9期1183-1187,共5页

海上平台原油发电机火灾事故产生的高温、热辐射会对邻近设备设施产生不利影响。以某海上平台原油发电机火灾事故为例,运用KFX软件对该火灾过程进行数值模拟,研究了邻近钢支撑、进油软管等关键构件处的温度、热辐射等参数的变化特征。... 海上平台原油发电机火灾事故产生的高温、热辐射会对邻近设备设施产生不利影响。以某海上平台原油发电机火灾事故为例,运用KFX软件对该火灾过程进行数值模拟,研究了邻近钢支撑、进油软管等关键构件处的温度、热辐射等参数的变化特征。基于温度准则和热辐射准则,研究了温度、热辐射通量临界点变化处时间点与持续时间参数。研究发现,邻近钢支撑2和3表面温度高达1600℃以上,热辐射通量超过25 kW/m^(2),持续时间长,到达其发生变形与破坏的条件,泡沫释放时间过长造成极大影响。进油软管C处的热辐射强度超过15 kW/m^(2),到达了其熔化破坏条件,感烟探测器响应时间过长是其主要影响因素。以上研究结果,可为灾后支撑构件强度校核、火气系统响应时间设置等提供参考。 展开更多

关键词 海上平台 原油发电机 火灾 高温 热辐射

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海上石油平台工艺区风环境模拟及韧性评估 被引量：2

6

作者 陈立 毛惠宗 +3 位作者 曹杨 翦朝霞 徐子怡 杨牧 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期142-147,共6页

为研究不同风向下海上石油平台工艺区的风场特征和系统韧性,采用Fluent软件从8种不同风向角度对海上平台工艺区风环境进行三维数值模拟,分析研究高于工艺区地面1.5,3,4.5 m水平风场风速分布特征,确定微静风区和强风速区面积,并以微静风... 为研究不同风向下海上石油平台工艺区的风场特征和系统韧性,采用Fluent软件从8种不同风向角度对海上平台工艺区风环境进行三维数值模拟,分析研究高于工艺区地面1.5,3,4.5 m水平风场风速分布特征,确定微静风区和强风速区面积,并以微静风区域占比为指标评估系统抗灾韧性。研究结果表明:风速激增区出现在障碍物前缘或侧翼;风口顺延形成强风道,风速介于1.6~3.1 m/s之间;系统韧性与微静风区占比呈现负相关,在1.5 m高度风场处,E-90°风向时微静风区域面积占比约为69%,工艺系统韧性较弱,风险较大;NW-315°风向时微静风区域面积占比约为9.6%,工艺系统韧性较强,风险较小;随着风场高度增大,各个风向系统韧性均有所提高,W-270°风向时系统韧性升幅达12.1%,N-0°风向时系统韧性升幅达12.24%。研究结果可为海上石油平台逃生路线设计、火气监控设备布置及提高平台自身抗灾韧性方面提供指导依据。 展开更多

关键词 海上石油平台 风环境 系统韧性评估 应急管理 数值模拟

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海上平台含硫化氢气体泄漏事故后果分析

7

作者 马晨波 陆心怡 +3 位作者 宫景雯 胡冬 赵思奇 曹杨 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期131-137,共7页

为评估海上平台含硫化氢伴生气的泄漏事故后果,采用ANSYS Fluent软件模拟平台分离器含硫化氢伴生气扩散的时空变化。根据含硫化氢伴生气扩散的发展过程,对比泄漏后未采取保护措施和采取应急保护措施2种情形下伴生气气云团的毒害范围;结... 为评估海上平台含硫化氢伴生气的泄漏事故后果,采用ANSYS Fluent软件模拟平台分离器含硫化氢伴生气扩散的时空变化。根据含硫化氢伴生气扩散的发展过程,对比泄漏后未采取保护措施和采取应急保护措施2种情形下伴生气气云团的毒害范围;结合剂量反应模型定量评估含硫化氢伴生气泄漏后毒害的危险程度。结果表明:相对于泄漏后未采用保护措施的情况,采取应急关断措施50 s后,硫化氢质量浓度阈值为500~2000 mg/m^(3)的气云团体积减小20%~37.5%,水平扩散距离减小15.4%~47.6%;随后采取主动泄放措施后,毒害气云团体积和水平扩散距离进一步迅速减小。综合考虑硫化氢积聚浓度和暴露反应,采取应急关断+主动泄放的应急保护措施可大幅降低平台受到毒害的死亡率,泄漏孔附近3个监测点的死亡率分别由0.998、0.034、0.000239降低至0.759、0.0029、0.00000065;采用措施后平台中层甲板水平截面的不可接受区和合理接收区的面积较未采用措施分别降低63.7%和81.7%,显著降低伴生气泄漏毒害后果的危险程度。 展开更多

关键词 海上平台 含硫化氢气体 气体泄漏 事故后果 气云团 危险程度

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轴流式气-液旋流分离器分离特性 被引量：16

8

作者 罗小明 高奇峰 +2 位作者 刘萌 杨路路 何利民 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期592-599,共8页

针对内部设有中心体的轴流式气-液旋流分离器,根据液滴在分离器内部旋流场的受力情况,建立分离器分离效率模型。实验发现,当液滴直径大于10μm时,通过理论模型求得的液滴粒级分离效率与实验值吻合较好;在一定气速范围内,减小导流叶片出... 针对内部设有中心体的轴流式气-液旋流分离器,根据液滴在分离器内部旋流场的受力情况,建立分离器分离效率模型。实验发现,当液滴直径大于10μm时,通过理论模型求得的液滴粒级分离效率与实验值吻合较好;在一定气速范围内,减小导流叶片出口角、增加中心体直径以及减小排气管直径均能够提高分离效率,即对于一定结构的分离器,存在相应的临界气速能够使分离器的分离效率达到最大值,随气速继续增大,分离效率呈下降趋势。根据实验结果提出分离器在不同工况下的设计准则,当气速高于临界气速时,为保证分离器分离效率,维持较低压降,设计导叶出口角为45°,中心体直径与筒体直径比为0.5,排气管直径与筒体直径比为0.85,分离器长度与筒体直径比为3。当入口气速低于临界气速时,可根据理论模型对分离器结构参数进行调整。 展开更多

关键词 轴流式 气-液分离 分离效率 理论模型

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水下连接器金属密封圈裂纹故障对密封性能的影响 被引量：6

9

作者 安维峥 王莹莹 +3 位作者 刘国恒 汪聪 段梦兰 刘云迪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期125-135,共11页

密封圈是水下连接器上的全金属结构,其性能优劣将影响连接器密封功能的实现。为保证密封圈的性能,需要进行裂纹故障对其性能影响的研究。根据水下连接器的两种工作状态,利用ABAQUS有限元法对无裂纹密封圈进行强度计算,通过最大等效应力... 密封圈是水下连接器上的全金属结构,其性能优劣将影响连接器密封功能的实现。为保证密封圈的性能,需要进行裂纹故障对其性能影响的研究。根据水下连接器的两种工作状态,利用ABAQUS有限元法对无裂纹密封圈进行强度计算,通过最大等效应力结果与最大等效塑性应变结果找到易产生裂纹的区域;之后在该区域预置了不同深度、位置、角度的裂纹,探讨了三个因素对密封圈密封性能和结构性能的影响。结果表明:水下连接器金属密封圈在工作时,与毂座的接触面为应力集中区域,处于塑性变形状态,容易产生横向裂纹;裂纹前期对密封圈密封性能影响不大,但使得密封圈结构性能变差,长期使用会导致裂纹扩展,从而使结构断裂,密封发生失效。 展开更多

关键词 水下连接器 金属密封圈 裂纹故障 密封性能 有限元分析

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稳态段塞流对钢悬链立管动态响应的影响分析 被引量：1

10

作者 刘德鹏 艾尚茂 +1 位作者 孙丽萍 贾鲁生 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1573-1579,共7页

海洋立管内部稳态段塞流不均匀质量分布产生的瞬态激励会引起立管结构振动。为利用非线性时域分析方法预测段塞流引起的立管响应,本文结合绝对节点坐标法与任意拉格朗日-欧拉描述,建立了一种立管结构-段塞流耦合的有限元分析模型。该方... 海洋立管内部稳态段塞流不均匀质量分布产生的瞬态激励会引起立管结构振动。为利用非线性时域分析方法预测段塞流引起的立管响应,本文结合绝对节点坐标法与任意拉格朗日-欧拉描述,建立了一种立管结构-段塞流耦合的有限元分析模型。该方法能够准确模拟段塞流质量不均匀分布和立管几何非线性,同时避免了复杂的坐标转换。以具有内部流动的钢悬链立管为例,分析了稳态段塞流的影响。结果表明:相比均匀流,段塞流能引起更大的立管局部变形;段塞长度对触底段弯矩变化影响显著。 展开更多

关键词 绝对节点坐标法 任意拉格朗日-欧拉 钢悬链立管 段塞流 有限元法 动态响应 力学模型 参数分析

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海上平台泄漏天然气爆燃特性分析 被引量：3

11

作者 马晨波 陆心怡 +3 位作者 刘向东 胡冬 武旭 曹杨 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期107-114,共8页

为评估海上平台泄漏天然气的爆燃事故后果,应用ANSYS Fluent软件模拟研究平台分离器泄漏天然气爆燃的演化过程。首先,根据海上平台结构和设备设施布置情况,建立平台三维模型;然后,探究天然气爆燃事故的爆燃超压、燃烧温度和燃烧热辐射强... 为评估海上平台泄漏天然气的爆燃事故后果,应用ANSYS Fluent软件模拟研究平台分离器泄漏天然气爆燃的演化过程。首先,根据海上平台结构和设备设施布置情况,建立平台三维模型;然后,探究天然气爆燃事故的爆燃超压、燃烧温度和燃烧热辐射强度3个关键参数的时空分布特征;最后,分析多种危害情况下的危险区域和影响范围,并从工程角度提出安全防范建议。结果表明:爆燃超压对三相分离器和加热器撬的影响最严重,井口区采油树、实验室和中控室等设备设施受超压影响较小,爆燃超压对人体伤害的最小安全距离为点火源下风侧22.5 m;燃烧产生的高温对设备设施的影响主要集中在三相分离器、井口区采油树和平台立柱,对人员的伤害范围会延伸至上层甲板生活楼区域;火灾热辐射会造成下甲板设备设施变形破坏,持续的热辐射作用会造成作业人员烧伤。 展开更多

关键词 海上平台 天然气 爆燃超压 燃烧温度 热辐射强度

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