津京输油管道投产运行及技术分析

介绍了津京输油管道的概况和投产过程,对管道的运行状况进行了水力分析,找出了管道摩阻损失过大的原因。为了确保津京输油管道的经济安全运行,提出了适合目前运行方式的清管方案。

顺序输送管道混油的分析与计算

阐述了影响顺序输送管道混油的主要因素，通过对某成品油顺序输送管道混油量的计算实例，对用不同的混油量计算公式的计算结果与实测值进行了分析比较。

人为因素——安全隐患的主要原因

本文运用了精细辨析的方法 ,通过对在社会上产生极大影响的几起矿难和空难的分析 ,得出了人为因素是酿成矿难和空难的主要原因的结论。提出了互锁制约的多层管理模式 ,以提高安全生产质量 ,减少安全隐患。

输油管道泄漏监测的自适应数据采集系统

管道泄漏监测与控制技术已经成为管道安全运行的关键问题,目前人为破坏导致的管道泄漏已占相当的比例;管道在运行过程中有正常的运行噪声和环境因素产生的噪声,也有管道泄漏和在管道上从事破坏活动所产生的噪声;如何实现对不同噪声信号的精确采集,是对管道泄漏点进行准确定位、确保管道安全运行的关键问题;运用现场可编程门阵列(FPGA)所具有的巨大的I/O带宽和高速的运算能力,实现了对噪声监测的自适应数据采集系统设计;系统以FPGA为核心,将数据采集、数据存储处理及数据通信等功能模块集成在一块芯片上,提高了系统的集成度;经过测试证明了系统工作稳定可靠,为利用噪声监测管道泄漏提供了基础。

动态规划法在西南管道泵站优化运行中的应用

以西南成品油管道泵站为例,运用动态规划的原理,解决配有调速泵的管道全线开泵方案问题。以管道全线动力费用最低为目标函数,建立了泵站开泵方案优化过程的数学模型并给出了求解方法;设置合理步长,将调速泵离散化为一系列不同转速的固定转速泵,编制计算机程序,实现泵性能参数的计算和优化配泵。

液体石油管道内腐蚀直接评价方法

基于美国腐蚀工程师协会提出的液体石油管道内腐蚀直接评价标准,介绍了适用于该种管道的腐蚀直接评价方法,并阐述了该方法的4个步骤,即预评价、间接检测、详细检查和后评价。运用油水流型预测、管道积水情况分布以及固体夹带与沉降3个方面的模型来确定腐蚀的具体位置和数量,并考虑了破乳、微生物腐蚀和杀菌剂、固体成分以及局部流动条件下对腐蚀分布的影响。液态石油管道内腐蚀直接评价方法的提出,完善了运输管线的内腐蚀评价体系,扩展了其应用范围,使其更具有实用性和工程应用价值。

基于N条最短路径的成品油管道优化设计

采用了赋权有向图来表示成品油管道工艺方案优化设计问题,若干个泵站位置候选点对应图的顶点,两顶点间管段的总费用现值对应弧的权值,通过循环调用Dijkstra算法,求解出了前N条最短路径作为最优和次优方案,以备多方案比选。该方法既兼顾了工程实际的要求,又可以给出最优、次优工艺方案。实际算例表明该方法切实可行。所提出的方法可以推广应用到其它油气管道工艺方案优化设计或其它工程应用。

水力瞬变仿真中混油界面位置的确定

在顺序输油管道中,混油界面的位置不断发生变化,水击波速等油品物性参数值在管道沿线的分布也随之变化。为了准确地确定瞬态流动时混油界面的位置,及时改变界面上游油品的物性,更真实地仿真水力瞬变过程,提出基于水击特征线法的混油界面位置阶梯推进法。结合x-t网格图,介绍了阶梯推进法的原理。归纳出混油界面网格跨越的6种组合类型,并给出了基于特征线法的阶梯推进法的计算流程。通过计算实例分析,认为对于仿真时间较短,时步较长,混油界面附近的稳态和瞬态平均流速以及两种介质水击波速的差异不是很大时,如果不关心混油界面的真实位置,可以根据稳态流速确定混油界面位置;当仿真中混油界面可能经过对界面位置较为敏感的边界时,必须用瞬态流速计算混油界面的位置。

输油管道的水击仿真

为了对输油管道的水击过程进行仿真,给出了描述水击过程的阿列维水击基本微分方程和常见的边界条件,使用特征线法进行求解。对于顺序输送管道,每个系统时间都要根据混油界面的瞬态流速计算混油界面的位置,并以此重新划分网格插值计算。

基于CDIO理念的“输油管道课程群”教学改革设想

CDIO教学模式是培养学生工程能力、个人素质和团队精神的有效手段。本文结合油气储运工程专业的现状,研究了"输油管道课程群"进行CDIO教学模式改革的必要性。提出了以长输管道设计为主线,贯穿了泵房设计、站场设计等设计模块的具体改革方案,对相关课程的调整做了具体陈述,同时提出了改革过程中需要注意的问题。为整个专业的CDIO教学模式改革进行了必要的铺垫。

兰成渝管道工程运行管理系统研究

兰成渝管道工程运行管理系统是为指导管线运行而开发的软件,在国内首先实现了以自动方式和人机交互的方式编制调度计划,并以模拟模块对编制的计划直接进行工况模拟,以调度报表的形式提供输油工况下的控制参数。介绍了软件的编制思路和算法。

管道强制电流阴极保护电流和电位计算的数值方法

针对强制电流阴极保护的埋地钢管道,研究了相邻两个阴极保护站间的管道电位和电流的数值计算方法。通过离散化,将埋地钢质管道强制电流阴极保护系统模拟成一个电阻电路。用网孔电流法计算出管道电流和电位。数值计算结果与天津-北京航煤管道的实测电位和解析方法结果相吻合。数值计算结果表明,局部覆盖层破损使得保护电流有所增加,沿线各点电位的大小有所下降;覆盖层破损对管道最小电位(指绝对值)所处位置的影响不大,而电源输出电压的变化对最小电位点位置有着较大的影响;覆盖层破损点越靠近某个阴极站,两个阴极站的保护电流的差值就越大。

管道强制电流阴极保护电位计算的等效电阻法

针对受一个阴极保护站保护的埋地钢质管道,提出了管道电位和电流计算的等效电阻方法,并用解析方法推导出管道覆盖层破损后电位和电流的计算公式。等效电阻方法将所研究管道划分成若干管段,用一个电阻表示管段对轴向电流的阻碍作用,一个电阻表示对径向电流的阻碍作用,从而将管道强制电流阴极保护系统表示成一个等效电阻电路。利用网孔电流法求解该电路的网孔电流,并计算出管道各节点上的电位。计算结果表明,等效电阻方法得到的结果与解析法的计算结果完全吻合。该方法特别适合于管径和(或)过渡电阻发生变化的情况。

用模糊神经网络实现输油泵站压强自动控制的研究

根据输油管道密闭输送的工艺要求，本文提出了用模糊神经网络实现对输油泵站压强的自动控制，用模糊神经网络设计控制器，采用ＢＰ算法，离线训练网络，让其记忆控制规则。把训练好的网络用于在线控制，并通过在线自学习，进一步修正网络参数，使控制规律适应对象的变化，从而实现智能控制。

成品油供需调配的一种算法

对成品油供需调配的问题提出了一种决策矩阵法。使用该方法，可以方便地求解出几种不同的最佳调配方案，为最佳调配方案的实施提供了选择余地。

西南成品油管道泵站优化运行

以管道全线动力费用最低为目标函数,以泵站在实际运行过程中需要完成的油品输量为约束条件,同时满足管道水力、工艺及强度等约束条件,建立优化过程的数学模型,编制计算机程序实现泵性能参数的处理和计算,设置合理间距,将调速泵离散化为不同转速的固定转速泵,进而确定全线泵站的开泵方案。以西南成品油管道泵站为例,在N=300,G=300,Pc=0.25,Pm=0.03的情况下,采用遗传算法对其进行优化计算,优化后的开泵方案,可使动力费用降低30.7×104元。遗传算法可以有效应用到已经建成且配有调速泵的常温输油管道泵站优化的数学模型中,进而得到泵站的最佳经济运行调度方案。

温度参数对输气管道工艺设计的影响

以GB 50251的推荐公式为基础,建立了输气管道工艺计算模型,分析了模型变量之间的关联度,给出了工艺计算流程。选取不同的地温、管地温差、节流系数进行工艺计算,结果表明:地温越高,管地温差越大,节流系数越小,计算得到的站间距越小,该影响在较大管径、较高压力和较低输量时更明显;在研究条件下,地温对站间距的影响大于管地温差的影响,温差增大5 K的影响大于忽略节流效应的影响。