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数字化技术在油田热工作业安全管理中的应用

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成果主要完成人

姜 安、林 杨、刘清峰、董树贤、郭建东、赵士奇、于 浩、冉从俊

项目概况

油田浮式生产储油轮使用时间超过二十年,达到设计寿命上限。检测发现压载舱存在钢板腐蚀严重的问题。考虑到维护国家能源安全的油气保障的大局,油田决定在在生产状态,作业舱室周围不清舱的情况下,开展作业舱室的底板和壁板热工更换作业。为了避免舱室热工作业产生的热传导对周围舱室的油气产生影响,需要对热工作业点与相邻油舱舱壁的安全距离做出科学评估。油田率先在行业内组织开展在油田现场应用数字化技术辅助热工作业安全管理工作。一项是红外成像仪技术,测量试验场地对焊、碳弧气刨、堆焊、乙炔焰切割各热工工艺动火点周围温度场分布。一方面评估各热工工艺对钢板热变形的影响,另一方面为COMSOL高级数值仿真技术的应用提供初始设定条件。 另外一项是COMSOL高级数值仿真技术。根据场地焊接试验测试结果,使用专业分析软件 COMSOL 开展焊接作业的温度场有限元仿真。设定仿真条件,建模,设定仿真场景,敏感分析,模拟不同工况下舱室热工作业的热传导。 最终得出在满足法律法规及标准规范要求的情况下,在距离隔壁舱室立板50mm以外可以开展热切割、堆焊、碳弧气刨三种动火作业。 上述两种数字化技术对于石油石化行业开展在生产状态的热工作业管理有很强的借鉴意义。