高含硫天然气处理厂液硫管道泄漏原因与改进措施研究

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1、中图分类号：TE644单位代码：11414学号：2013214090题目高含硫天然气处理厂液硫管道泄漏原因与改进措施研究学科专业油气储运工程研究方向多相管流及油气田集输技术硕士生刘攀指导教师于达教授入学时间：2013年9月论文完成时间：2016年5月硕士学位论文独创性声明本人郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研究做出贡献的个人和集体，均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全

2、意识到本声明产生的法律后果由本人承担。作者签名：日期：导师签名：日期：硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。本学位论文属于保密范围，保密期限0年，解密后适用本授权书。本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得导师书面同意，且须以中国石油大学（北

3、京）为第一署名单位。作者签名：日期：导师签名：日期：-I-摘要摘要液硫输送管道是指高含硫天然气处理厂内将液态硫磺从联合装置液硫池输送至液硫储罐和硫磺成型装置的夹套管道，它是连接联合装置和硫磺成型单元的纽带。本文主要研究了高含硫天然气处理厂的液硫输送管道，以我国最具有代表性的大型高含硫天然气处理厂—普光气田天然气处理厂的具体情况为研究对象，并建立了液硫输送管道安全运行评价方法，分析了液硫输送管道常见泄漏部位及泄漏原因，提出了液硫输送管道的改进方案，为液硫输送管道的安全经济运行提供了科学依据和理论参考。首先，对国内天然气处理厂液硫输送管道安全运行现状进行了调研，基本掌握了常见液硫输送

4、系统设备及管道的工艺运行参数、材料等情况，在此基础上对泄漏问题的成因进行了剖析，并针对夹套式管道的特点，阐述了夹套管应力分析和计算理论。其次，研究了天然气处理厂液硫输送管道的运行特征，创新的运用CEASARII软件建立了夹套管道的整体应力分析模型，通过CEASARII与ABAQUS的综合运用建立了法兰端面局部的有限元计算模型，后根据现场运行数据对模型进行了验证和修正。最终形成了液硫输送系统有限元安全运行状态评估方法。最后，针对液硫输送夹套管道的具体情况，运用应力分析及有限元模型分别提出了一系列改进优化措施与建议，并通过模拟对改进措施的可行性和改进后的结果加以验证。关键词：液体硫磺

5、；夹套管道；泄漏原因；应力分析；改进方案-II-ABSTRACTTheStudyonReasonsofPipelineLeakageandImprovementMeasuresforLiquidSulfurPipelineinHighSulfurNaturalGasProcessingFactoryABSTRACTLiquidsulfurpipelineisasortofjacketedpipe,whichtransportsliquidsulfurfromliquidsulfurpondinjointdevicetotheliquidsulfurtankandsulfursol

6、idificationunit.Itisatypicallinkconnectingjointdeviceandsulfursolidificationunitandthemainresearchobjectofthispaperistheliquidsulfurpipelineinhighsulfurnaturalgasprocessingfactory.ThesafetyevaluationmethodsofliquidsulfurconveyingpipelineisestablishedcombinedwiththespecificsituationinChina'smo

7、strepresentativelylargehighsournaturalgastreatmentplant,Puguanggasfieldnaturalgastreatmentplant.Inthemeantime,commonsitesandreasonsofliquidsulfurpipelineleakageisanalyzed,andtheliquidsulfurtransportpipelineimprovementschemeisputforward,whichp