管道回拖是定向鉆穿越工程中的最后關鍵步驟,影響著穿越施工的成敗。在大直徑、長距離天然氣管道定向穿越工程中,面對復雜多變的施工環境和地層情況極易產生坍塌等事故從而造成回拖失敗?!洞笾睆介L距離定向鉆穿越管道回拖設計與施工》一文,分析了管道回拖過程的受力計算、設備配置、擴孔、減阻等實際問題,并最終確定合理的回拖關鍵參數和施工技術方案。研究結果表明:①大直徑長距離穿越管道的回拖受力狀況較復雜,較準確的最大回拖力計算值作為鉆機選型和鉆具組合設計的依據十分合理。②穿越段地層由于為軟土層,在擴孔方案中經計算和優化取整,設計了七級擴孔+ 一次清孔,并在泥漿配比中考慮加入CMC 進行增黏,降低濾失,加入純堿調節pH 值,使膨潤土水化更加充分,加入SD-Ⅲ增強泥漿懸浮和攜砂功能。③提出了采取發送溝+貓背和配重降浮有助回拖減阻,并為可能發生的卡鉆作出了推管機助推、夯管錘和滑輪組解卡的應急方案。通過工程實踐,并對最后一級1 700 mm 擴孔、1 700 mm 清孔和管道回拖過程的進行了受力值變化分析,表明了管道回拖的設計與關鍵點控制在定向鉆穿越施工中起到了重要作用,確保了一次性回拖的成功,也為后期同類工程提供了借鑒。
★為優化埋地管道的陰極保護系統,使管道全線得到更好的保護效果?!堵竦毓艿狸帢O保護系統的優化分析與研究》一文,在電化學實驗的基礎上,利用極化曲線確定待評價管道的陰極保護區間,通過COMSOL邊界元仿真實驗確定影響保護電位分布特征的主控因素,建立了以陽極數量、陽極位置、輸出電流為決策變量的優化函數,并利用SAPSO算法進行多優化方案的求解。結果表明,可將-1.08~-0.87 mV作為陰極保護電位區間;陽極數量越多、與保護管道的徑向間距越大、輸出電流越大、土壤電阻率越小,管道全線的保護效果越好;在保持原有陽極地床位置不變,且將陽極2更換為深井陽極的情況下,管道全線的保護效果和電位均勻性最好,且不涉及二次征地,對其余已有陰極保護也不構成影響。
★管道在多種因素的作用下會不斷發生壁厚減薄,為反映性能退化過程的非線性、個體差異性和測量隨機性,《基于數據融合和非線性維納過程的埋地管道退化過程預測》 一文,選取影響管道外腐蝕的主要控制因素進行數據融合,結合非線性維納過程和加速退化軌道模型建立腐蝕管道剩余壽命的概率密度函數和可靠度函數,并采用蒙特卡洛馬爾科夫鏈方法進行參數抽樣和參數估計,最后利用卡爾曼濾波對模型參數進行更新,實現退化過程的實時預測。通過實例進行分析驗證,結果顯示該模型不僅降低了外腐蝕因素之間的相關性,同時避免了線性維納過程的缺陷,客觀反映了不同檢測時間下的管道剩余壽命,與二元逆高斯模型和線性維納模型相比壽命的預測誤差更小,預測精度有所提高。