管道数字孪生体模型的构建及应用

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根据智慧管网的概念和管道企业现状,提出数字孪生是实现智慧管网的基本方法和理论依据。基于数字孪生理论和数字孪生五维模型,构建了包含实体管道、虚拟管道、管道服务系统、管道孪生数据的管道数字孪生体模型,阐述了模型内涵、各元素之间关系、运行机制以及云计算、大数据、人工智能、物联网等关键技术的具体应用,重点分析了实体管道与虚拟管道之间的交互和融合,并探讨了管道数字孪生体模型在管道设计、施工、运行、维修等场景中的作用。在管道的全生命周期中应用管道数字孪生体,通过数据共享、信息可视化、智能分析等手段,优化了资源配置,增
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“民以食为天,食以安为先”。食品安全问题是关系到广大人民群众的身体健康和生命安全、关系到经济健康发展和社会稳定的重要因素。对食品安全风险进行评估是合理有效解决食品安全问题的必要手段。本文对食品安全风险评估基本概念评估过程、发展现状以及应对策略进行了综述,期望对我国食品安全风险评估制度的建设和完善提供有力支撑。
蜡沉积问题是含蜡原油管道面临的最为严重的流动保障难题,研究蜡沉积物性质对保证原油管道安全运行具有重要意义。迄今,关于蜡沉积物性质的研究较少,导致现场清管作业严重依靠经验。阐述了两种最常用于研究蜡沉积物性质的实验装置的主要原理及特点,分析了冷指装置、环道装置在不同流场条件下的原油组成以及流动条件对蜡沉积物性质和形态的影响。结合原油管道蜡沉积物性质的研究现状,提出了未来研究的方向,可为进一步明确原油管道内蜡沉积物性质提供参考与借鉴。
为确保计量标准装置量值传递准确可靠,从大数据分析角度开展了流量计检定过程质量控制技术研究。探索了基于历史数据的多元线性预测的检定数据核查方法,可实现线性回归预测温度误差在±0.1℃范围内、压力误差在-0.01~0.015 MPa范围内、流量误差在±5 m3/h范围内的管控指标。提出基于平均值控制图和标准偏差控制图的实时核查方法,按照标准涡轮流量计流量范围分段,动态计算历史数据制定平均值控制图和标准偏差动态控制图预警限,能够实时监控标准涡轮流量计偏差是否超出动态预警限,设置装置不确定度
油气跨境运输在能源供应中具有关键性作用。从乌克兰油气管输体系入手,剖析了俄罗斯油气过境乌克兰的运输问题,揭示了乌克兰过境国地位与俄乌关系的内在联系,提出了强化中国油气进口通道安全保障的建议。研究表明:乌克兰油气运输体系庞大,油气管道总长度近4.3×104 km,油气年过境输能分别为5630×104 t、1460×108 m3。乌克兰地处战略要地且运输体系强大,从经济技术角度,过境乌克兰是俄罗斯油气出口欧洲的最便捷方式。
腐蚀是造成海底管道失效的重要原因之一,准确预测海底管道的腐蚀剩余强度是评估海底管道完整性及后续服役能力的关键。基于非线性有限元方法,建立含腐蚀缺陷海底管道剩余强度分析模型,预测管道的剩余强度,并探究了外腐蚀缺陷的深度、长度、宽度对剩余强度的影响。基于深度学习理论建立海底管道剩余强度预测模型,并以有限元分析获得的114组计算结果作为数据集训练深度学习模型,以深度学习模型预测含外腐蚀缺陷海底管道的剩余强度,将模型预测结果与有限元计算结果进行对比。结果表明:深度学习模型计算速度快、预测精度高,验证了基于深度学习
肠道微生物与宿主健康和生长发育密切关联。近日,中国科学院微生物所研究员刘双江团队构建了包含400个不同物种的健康人群肠道微生物菌株资源库(hGMB)。相关成果发表于《微生物组》。此次构建的hGMB包括400个不同的物种,其中有102个物种为首次分离、培养和鉴定,1170株代表性菌株保存在中国普通微生物菌种保藏中心,已经向科研界和产业界提供了数次菌株服务,支持肠道微生物功能开发和微生物一宿主互作研究。为了充分发挥和挖掘菌株资源的价值,该资源库物种信息已在相关网站公布。
为了对动态条件下管道漏磁内检测中的内外壁缺陷信号进行识别,针对动态条件下管壁产生的感生涡流磁场,建立了基于磁多极子场的动态漏磁场数学模型。从漏磁内检测器获取的缺陷信号中提取出内外缺陷区分的数据特征,确定了基于磁多极子场的管道内外壁缺陷区分方法:当缺陷的上升沿或下降沿至少其一满足第2阶磁场参数绝对值最大时判定为内缺陷,当上升、下降沿均不满足第2阶磁场参数绝对值最大时判定为外缺陷。通过内外缺陷试验数据的识别概率,对该方法进行了验证。新建立的区分方法辨识准确率高,突破了检测器需要借助硬件传感器的条件限制,对漏磁
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成品油管网作为连接上游炼厂与下游市场的重要中间环节,一旦发生事故,将会对油品供应造成严重影响。由于成品油管网运行工艺的复杂性,目前针对成品油管网可靠性分析的研究体系尚不完备。为此,从成品油管网系统设备单元可靠度计算、系统可靠性建模方法两个方面,总结了成品油管网可靠性分析的主要研究进展,并梳理了研究过程中所面临的难题。同时,对原油管网、天然气管网、城市供水管网、供热管网、供电管网的相关研究思路、评价方法、计算方法等进行了深入剖析,以期为成品油管网可靠性分析的进一步研究提供借鉴。
针对一种自结炉衬电熔炉开展数学模拟研究,通过改变外部水冷壁面的温度研究了炉内温度场及自结炉衬厚度的变化规律。模拟结果显示,随着水冷壁面温度升高,炉内物料熔化增多,自结炉衬厚度和高度均减小,水冷壁温度每增加10℃,最大自结炉衬厚度减小1.2mm,最小自结炉衬厚度减小0.9mm,熔池高度增加0.4mm,自结炉衬高度减小0.2mm。