检索结果-内蒙古大学图书馆

船舶力学 2025年第1期29卷 123-133页

作者：朱高庚陈国明刘康中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

隔水管下放是深水钻井的重要步骤,此过程中卡盘承担隔水管系统全部重量,加之复杂多变的深水环境,导致下放作业风险较大。为了确保隔水管下放作业安全,本文针对隔水管连续下放工况,构建环境载荷参数联合分布模型,确定基于IAGA-BRNN的结... 详细信息

隔水管下放是深水钻井的重要步骤,此过程中卡盘承担隔水管系统全部重量,加之复杂多变的深水环境,导致下放作业风险较大。为了确保隔水管下放作业安全,本文针对隔水管连续下放工况,构建环境载荷参数联合分布模型,确定基于IAGA-BRNN的结构响应智能预测模型,结合蒙特卡洛方法形成隔水管下放作业可靠性评估方法并开展应用实例研究。结果表明:环境载荷参数联合分布模型中大部分参数符合Weibull分布和Beta分布;提出的预测模型在所有指标上均保持较好的水平,且较常规预测模型最多提高了76.77%;隔水管等效应力和最大轴向力是影响下放作业安全的首要和次要限制因素,且随着悬挂隔水管根数增加,结构可靠度呈下降趋势,将波高作为限制条件可有效提高作业可靠性。

关键词：隔水管下放可靠性蒙特卡洛神经网络遗传算法

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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

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中国安全生产科学技术 2025年第1期21卷 118-123页

作者：李新宏张宇航郭孟孟张认认韩子月刘秀全畅元江西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

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,... 详细信息

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。

关键词：数字孪生海底管道安全管理系统架构

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含硫集气干线腐蚀风险管理系统研究与开发

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能源与环保 2025年第4期 55-59页

作者：刘海波张晓东朱红卫李文超张功晨鸣陕西延长石油(集团)有限责任公司油气勘探公司中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心

为解决延长油田部分集气干线长期处于含硫、含碳、地形起伏大、较高压力的运行工况下，腐蚀行为复杂，相关监测数据种类多数量大、利用率低的问题，研究并开发了含硫集气干线腐蚀风险管理系统。基于Web架构，采用B/S模式设计了一套数据... 详细信息

为解决延长油田部分集气干线长期处于含硫、含碳、地形起伏大、较高压力的运行工况下，腐蚀行为复杂，相关监测数据种类多数量大、利用率低的问题，研究并开发了含硫集气干线腐蚀风险管理系统。基于Web架构，采用B/S模式设计了一套数据采集链路和通信系统，既能实现数据的适时提取，又能保障SCADA系统和DCS系统的安全性。系统具有GIS、平台管理、数据库管理、腐蚀及风险数据管理、管线风险管理等功能，可对管道路由、重要特征和风险隐患数据进行管理，并实现含硫集气干线的腐蚀风险分析、腐蚀速率预测和腐蚀风险评价、腐蚀剩余强度评价、腐蚀剩余寿命评估等。该系统在延长油田的投用，满足了油田含硫集气干线完整性管理的需求。

关键词：延长油田集气干线腐蚀风险管理信息化

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基于GWO-SVR模型的水合物试采套管动态可靠性评估

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石油机械 2025年第3期53卷 132-140页

作者：王康吕玮畅元江张全胜陈国明中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院山东省东营市257000 中国石化胜利油田分公司博士后科研工作站中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心

水合物分解相变导致套管边界条件和载荷具有较强的时间相关性,采用数值模拟的方法获得大量套管动态力学响应数据极为困难,无法开展水合物试采井套管的动态可靠性评估。为此,基于灰狼优化支持向量机算法(GWO-SVR)建立水合物试采过程中的... 详细信息

水合物分解相变导致套管边界条件和载荷具有较强的时间相关性,采用数值模拟的方法获得大量套管动态力学响应数据极为困难,无法开展水合物试采井套管的动态可靠性评估。为此,基于灰狼优化支持向量机算法(GWO-SVR)建立水合物试采过程中的套管动态响应预测模型,提出基于代理模型的套管时变可靠性评估方法,揭示时变不确定条件下的套管可靠性降级演化规律。研究结果表明:基于GWO-SVR算法的水合物试采井套管动态响应预测模型具有较高的预测精度;受水合物分解引起地层沉降的影响,套管强度可靠性不断降低,水合物试采60 d时套管强度可靠性降为99.41%。研究成果可为水合物试采井的安全性和稳定性评估提供理论依据。

关键词：水合物试采套管动态可靠性 GWO-SVR

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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

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精密成形工程 2025年第1期17卷 223-231页

作者：沈光耀张晓春朱加雷李丛伟田正磊上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233 北京石油化工学院机械工程学院北京102627 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

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... 详细信息

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。

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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独立桩海洋平台基础冲刷深度智能识别方法

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中国海洋平台 2025年第2期40卷 37-44,86页

作者：逄志浩刘康王书冰袁征张权朱渊中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580 中海油安全技术服务有限公司海南分公司海南海口570105

为应对独立桩海洋平台桩基在复杂海洋环境冲刷作用下产生的入土深度减小、承载力下降,严重影响平台稳定性的问题,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和深度学习算法的智能识别方法。构建独立桩海洋平台数字... 详细信息

为应对独立桩海洋平台桩基在复杂海洋环境冲刷作用下产生的入土深度减小、承载力下降,严重影响平台稳定性的问题,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和深度学习算法的智能识别方法。构建独立桩海洋平台数字仿真模型,运用动力时程分析法模拟不同冲刷深度下平台的动力响应,采用VMD处理动力响应信号,提取关键特征参数,并以特征参数为输入,以冲刷深度为样本输出,结合卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和双向长短时记忆(Bidirectional Long Short-Term Memory,BiLSTM)网络构建冲刷识别模型,进行冲刷深度工况的智能识别。使用试验测量数据对该冲刷智能识别方法的准确性进行验证。结果显示,该模型在仿真条件下的识别准确率达97.22%,在室内试验中的识别准确率达99.17%。

关键词：海洋平台冲刷深度动力响应智能识别变分模态分解卷积神经网络双向长短时记忆网络

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深水钻井平台-隔水管系统波激疲劳分析

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船舶力学 2019年第7期23卷 843-850页

作者：张慎颜刘秀全畅元江陈国明中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心

平台运动是深水钻井隔水管系统波激疲劳的主要来源之一。传统的隔水管波激疲劳分析不考虑或简化钻井平台运动,为了更精确地评估隔水管系统波激疲劳损伤,建立了深水钻井平台-隔水管耦合系统动力学模型及波激疲劳损伤评估方法,开展了动力... 详细信息

平台运动是深水钻井隔水管系统波激疲劳的主要来源之一。传统的隔水管波激疲劳分析不考虑或简化钻井平台运动,为了更精确地评估隔水管系统波激疲劳损伤,建立了深水钻井平台-隔水管耦合系统动力学模型及波激疲劳损伤评估方法,开展了动力定位和锚泊定位模式下的隔水管系统动力学响应及疲劳损伤分析,深入揭示深水钻井隔水管系统波激疲劳动力学特性。结果表明,两种定位模式下的平台-隔水管系统受波浪载荷的影响,在常规波浪频率范围内发生波频振动,锚泊定位模式下的平台-隔水管系统还呈现一定的低频特性;两种定位系统下的深水钻井隔水管系统疲劳损伤最大值均发生在隔水管系统顶部,锚泊定位模式下的隔水管系统波激疲劳损伤变异系数较大,动力定位系统下的隔水管系统波激疲劳损伤较大。

关键词：钻井隔水管动力定位模式锚泊定位模式波激疲劳疲劳损伤

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自升式海洋平台升降作业刚柔耦合动力学特性

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石油学报 2018年第7期39卷 829-836页

作者：吕涛徐长航陈国明李林林中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心

考虑桩腿柔性对自升式海洋平台升降作业的影响,系统开展平台整体升降动力学研究。针对桁架式和壳体式桩腿两种类型平台分别建立其刚柔耦合虚拟样机,在考虑各阶模态对结构动力响应影响权重基础上,采用DC增益模态截断法研究模型简化方法... 详细信息

考虑桩腿柔性对自升式海洋平台升降作业的影响,系统开展平台整体升降动力学研究。针对桁架式和壳体式桩腿两种类型平台分别建立其刚柔耦合虚拟样机,在考虑各阶模态对结构动力响应影响权重基础上,采用DC增益模态截断法研究模型简化方法。研究齿轮齿条接触动力响应及各齿轮间载荷特征时变规律,揭示平台动力性能对桩腿柔性的敏感程度,进一步集成升降控制、监测系统搭建平台升降实验系统,开展穿刺应急工况平台升降动力性能实验验证研究。研究结果表明:刚柔耦合简化模型在确保分析精度基础上可有效提高计算效率,且能准确反映应急升降工况下平台动力学特性;桩腿柔性影响不同升降位置齿轮齿条接触力时变规律及载荷分配差异性,且对壳体式桩腿的影响程度要高于桁架式桩腿。

关键词：自升式海洋平台升降作业刚柔耦合模态缩减动力学穿刺

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沼气制油橇装装置的燃爆风险分析与优化设计

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天然气工业 2019年第10期39卷 118-126页

作者：郑晓云陈国明付建民张帅杨灿张新琪孔得朋中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心

基于经济和技术可行性方面的考虑,沼气制油通常都采用小型模块式橇装化装置,但目前对于该类橇装装置的燃爆风险与优化设计方面的研究极少。为此,以某沼气制油橇装化装置为研究对象,采用HYSYS软件模拟沼气制油生产中可燃气体的动态泄漏过... 详细信息

基于经济和技术可行性方面的考虑,沼气制油通常都采用小型模块式橇装化装置,但目前对于该类橇装装置的燃爆风险与优化设计方面的研究极少。为此,以某沼气制油橇装化装置为研究对象,采用HYSYS软件模拟沼气制油生产中可燃气体的动态泄漏过程,计算在过程控制系统干预下的动态气体泄漏速率,进而结合计算流体力学软件(FLACS)预测不同橇装模块(以下简称橇块)的安全间距、不同保护隔板排布方式下的爆炸强度和影响范围。研究结果表明:①增大橇块间的安全间距可以明显降低气云爆炸火焰传播造成的湍流扰动,其中爆炸远端压力监测板的爆炸超压最大值(pmax)在安全间距为3 m时为721.1 Pa,在安全间距为9 m时则降低为83.68 Pa;②其他变量一致时,点火源位于橇块内部产生的pmax值大于两橇块之间;③在橇块两侧加保护隔板会加剧可燃气体爆炸后的超压,在装置实际工况下50 mm大孔动态泄漏导致的pmax值为5.784 kPa。结论认为,在橇块单侧增加保护隔板,可以在起到泄压作用的同时降低爆炸伤害(该排布方式不会产生过高爆炸超压);橇块间安全间距设置为6 m或者更大,可以在降低爆炸伤害的前提下尽可能节省装置的空间占位。

关键词：沼气制油橇装装置动态泄漏气云爆炸超压安全间距保护隔板优化设计

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国内外LNG罐区燃爆事故分析及防控措施建议

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天然气工业 2013年第5期33卷 126-131页

作者：孙晓平朱渊陈国明陈习中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心

由于中国LNG工业起步较晚,需多方面借鉴国外先进经验,其中安全生产是重中之重。为此,通过对国内外1944年以来LNG罐区燃爆事故的统计分析,得出导致事故发生的人的原因占33%,物的原因占53%,环境原因占14%;结合事故发展机理及事故后果分析... 详细信息

由于中国LNG工业起步较晚,需多方面借鉴国外先进经验,其中安全生产是重中之重。为此,通过对国内外1944年以来LNG罐区燃爆事故的统计分析,得出导致事故发生的人的原因占33%,物的原因占53%,环境原因占14%;结合事故发展机理及事故后果分析,得出LNG罐区主要燃爆事故模式有:闪火、喷射火、池火灾、蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸。根据这些模式以及过往事故原因,建立了LNG罐区燃爆事故树,对火源、LNG泄漏、储罐超压物理爆炸3条关键路径进行了详细分析。结果表明,导致顶事件发生的重要原因和关键节点为:明火、电火花、材料腐蚀老化、附件连接处泄漏、日常误操作、未及时检修等。最后基于事故树分析结果,从罐区周边布置、电气设备安装、生产作业操作、日常维护等方面提出了控制措施及建议,以达到预防减少LNG罐区燃爆事故发生的目的。

关键词：国内外 LNG罐区燃爆事故事故模式事故树关键路径控制措施建议

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