三维地形下环枝状复合型集输管网拓扑结构优化

集输管网拓扑结构优化是油气田地面集输系统优化的一个重要组成部分,不同的拓扑结构将直接影响集输系统建设开发的经济效益。目前,集输管网的拓扑结构优化研究多集中于枝状管网、放射状管网、环状管网等单种管网连接形式,对一环带数枝的环枝状组合形式的复合型集输管网优化研究较少。为此,提出了新的优化方法,其以一种寻找最优环的方法为基础,将各井口就近插入环网,形成一环带数枝的环枝状复合型管网。以管网总费用最少为目标函数,考虑地形起伏等因素对管道走向的影响,研究了环枝状复合型集输管网在三维地形下的拓扑结构优化问题,并提出了耦合遗传算法和A*算法的方法求解模型。利用已有文献中的某煤层气田集输管网作为算例进行验证,结果表明:优化后的管网连接方式可以减少环枝状集输管网连接长度,降低集输管网建设的投资费用,且该方法不仅可以实现二维平面上的优化,在对地形进行模拟仿真后,也可用于三维地形下的管网优化。     

兰州煤气管网的可利用性分析

城市配气管网作为输气管道的下游配套工程，是天然气顺利进入沿线城市的重要环节。在利用原有的煤气管网的基础上，根据城市燃气管网系统的特点，在进行天然气置换前需要对原有的煤气管网进行分析与改造。以兰州煤气管网为例，通过对输配系统设计、施工以及防腐的分析，对煤气管网在土壤电阻率和腐蚀性、管道外防腐层以及管内璧等方面进行检测提出了建议。     

考虑三维地形及障碍的煤层气田集输系统布局优化

随着煤层气田的滚动开发,集输管网复杂程度急剧增长,管网设计过程中需要考虑环境因素及可靠性,地形起伏和障碍等的存在会影响整个管网系统的管道走向、站位选择。结合"多点接入、柔性集输"和"枝上枝"集输工艺特点,研究煤层气集输管网系统在三维地形且存在障碍情况下的优化并计算优化管网的可靠度。利用3次B样条曲线插值和障碍函数叠加的方法对地形仿真,以管网系统的经济性为目标函数,以相关集输条件为约束,讨论枝状和放射状两种管网连接方式,对连接方式交叉后的4种管网布局模式的经济性进行对比,并将管网可靠性分析转化为树型网络可靠度问题进行求解。结果表明:三维地形下的绕障路径优化既可以减少距离,又可以降低路径的起伏程度,与二维平面上的绕障路径只会使距离增加有本质区别;枝状管网经济性好,放射状管网可靠度高,以总花费与可靠度比值为评价指标,"放射状+枝状"集输管网布局最优;与原模式相比,优化后的"枝状+枝状"与"放射状+枝状"集输管网布局建设投资费用均可减少约30%,且前者管网总长度比后者短约29%,验证了模型的合理性和先进性。     

油气田集输管网系统优化研究进展

在油气田集输管网(Gathering Pipeline Network,GPN)系统优化研究中,模型存在"维数灾难"问题,导致求解困难。通过文献调研,基于管网连接结构优化与管道路径优化两方面,对目前油气田集输管网研究成果进行评述,剖析了油气田集输管网优化模型中的各个子问题,全面系统地总结了针对各个子问题的求解方法,并对星状管网、插入型枝状管网、环状管网的优化研究提出了建议,为未来油气田集输管网优化提供了研究思路。     

国外城市配气管道建设概况

根据城市配气管道建设的特点，介绍了国外在城市配气管道建设中选用管材，施工组织，施工工艺，施工机具，施工规范和环境保护措施等概况。     

低压配气环网调峰压力的计算

介绍了一种简便的环状管网调峰压力计算方法。用支状管网调压器出口压力的计算方法来确定环状管网的调峰压力。其原理是通过调峰系数和调峰系数为１时调压器出口和户之间管路的额定夺主降来确定调峰压力。     

基于动态规划法与改进遗传算法的管网稳态运行优化

为了降低天然气输送管网的运行费用,更好地实现节能降耗,应用输气理论与最优化方法,建立了以输气管网运行能耗费用最低为目标的稳态优化模型。利用动态规划与改进遗传算法对川气东送管道运行方案进行优化,并将算法优化结果与商业优化软件Syner GEE-Gas的优化方案进行对比。结果表明:在川气东送管道一期设计输量下,优化方案可实现全线运行能耗减少2.92 MW,降幅为4.4%,从而指导天然气管网安全、经济、可靠运行。     

毛管不同布置方式下滴灌管网压力流量分布特性研究

为了研究滴灌毛管环状布置和树状布置方式下管网的压力流量分布规律,本文以工作压力、毛管布置形式、环(树)数为试验因素,采用全处理安排试验方案,研究了两种毛管布置方式下管网的流量分配情况、压力分布规律。结果表明:不同工作压力下环状管网各毛管的流量分配比树状管网各毛管的流量分配更均匀;三种工作压力下环状管网毛管各测点压力值高于树状管网毛管相应测点压力值,且环状管网各测点压力分布变化幅度较小。因此,采用毛管环状布置有利于提高管网均匀度和系统压力的稳定性。     

浙江省天然气管网规划布局

概述了在浙江省天然气管网规划中协调好西气东输二线与省管网路由重复段的关系的重要性.从浙江省的气源分布、安全平稳供气、管道压力级制、管道功能和地位等方面对规划方案进行了分析,提出采用杭衢温管道杭金衢段与西气东输二线同向敷设,使浙江省天然气管网呈"口"字形环状的规划布局更为合理,并对"多气源一环网"的布局方案进行了具体的阐述.     

浅谈室外给水管道工程设计要点

随着城市的快速发展，城市市政基础设施的建设越来越重要。由于人口的增加，城市规划的调整，部分市政给水管网已经不能满足城市发展的需要，这就需要对市政给水管网进行重新规划并对旧管网进行改造。给水管网的设计也就显得越来越重要。针对给水管道设计要素，就以下几方面谈点个人的体会。     

气体管网系统的仿真

分析了天然气在管道中的流动状态，建立了描述其流动的守恒型数学模型。根据该模型，讨论了动态仿真的隐式法和静态仿真法。由于气体在管道中的不稳定流动通常属于慢瞬变流，采用隐式差分法进行动态仿真时可增大仿真时步，在同时考虑稀疏矩阵编程的基础上，研制了气体管道静，动脉仿真软件ＥＧＰＮＳ。     

城市燃气管网安全运行综合技术

论述了开展城市燃气管网安全运行综合技术研究的意义，对保证管网安全运行的关键技术进行了综合介绍。面对城市管网安全运行的严重问题，建议应尽快开展城市燃气管网安全运行综合技术研究，尽快建立城市燃气管网安全运行的综合技术系统。     

油气管网规划设计方法的现状

从油气管网规划工作的目的、原则、内容和方法几个方面研究了管网规划的现状。研究结果表明，以神经网络为基础的规划方法具有广阔的应用前景，应加大力度开发此方面的软件，同时要引进国外先进的规划软件，提高管网综合利用率，使管网经济效益得到显著提高。指出管网规划与设计工作应遵循先进性、整体性和持续性的原则。     

城市天然气管网规划现状

叙述了城市天然气管网规划工作的目的、意义、原则和内容,回顾了管网规划的历史,介绍了图论法、动态规划法、神经网络法、MCST法和约束导数法等在城市天然气管网规划中的应用.认为多目标化、模糊化和灰色优化是今后城市天然气管网规划主要的发展方向.提出了要大力研发规划软件和引进国外先进软件以提高管网规划效率的建议.     

大牛地气田管网系统仿真模拟及优化

随着大牛地气田的开发,气井压力逐渐降低,分析气田管网的运行状况,优化存在问题的管道对保证天然气正常输送具有重要意义。采用TGNET软件建立大牛地气田管网系统仿真模型,以单位长度压降为指标对管网运行现状进行分析,针对单位长度压降较大的管道,采用敷设副管的方法进行优化。基于TGNET软件对优化后管网进行模拟,优化后管道的单位长度压降降幅平均值为79．4％,3-阀室2、5—2、21-阀室B管道集气站最低出站压力分别降低0．09MPa、0．21MPa、0．06MPa。结果表明：敷设副管能够降低管道压力损失和集气站出站压力,起到延缓气田增压时机的作用。（图6,表3,参7）     

动态模拟在燃气环网储气调峰设计中的应用

天然气管道环网沿线用户用气量经常变化，尤其将天然气作为调峰电厂的燃料时，管网系统会出现输气不均衡现象。利用管道储气技术，通过动态模拟计算方法可以调整和优化设计，解决系统供需矛盾，向用户安全、稳定供气。动态模拟方法是基于流体力学原理，用数学分析方法对输气管网系统运行参数进行描述，以调整和优化管网系统设计。结合工程实例，采用动态模拟方法计算了管网系统储气调峰能力，并对储气量进行了校核，所得结果符合调峰电厂的储气调峰要求。     

城市天然气管道不停输施工技术

城市燃气化建设速度的加快带动了天然气配套管网建设工作的展开,城市地下天然气管网的安装和不停输改造工作也越来越频繁.考虑到城市人口稠密、各类企事业单位分布相对集中的特点,正确应用施工技术并切实抓好安全工作则是这项工作的重中之重.介绍了城市天然气管网不停输改造施工技术,叙述了一次成功的天然气管网不停输改造施工实例.     

输气管网稳态运行优化计算方法

应用油气管道输送理论和最优化技术对管网系统的稳态运行进行了分析,建立了基于压缩机站的最小能耗费用数学模型,对管网的拓扑结构进行分解简化后,在动态规划算法的基础上结合网络最小费用流理论对其进行求解。结果表明,该计算方法对树形、环形管网均适用,而且优化效果好于一般的方法。     

城市天然气管网运行的可靠性分析

结合城市天然气管网的特点，对其运行的可靠性进行了分析，提出了城市管网可靠性评价的内容，给出了管网的分段原则，针对城市天然气管网运行的可靠性，将整个管网的管理分为初期、中期和末期三个阶段，并利用概率论的方法重点讨论了初期和中期管网的可靠性，给出了初期管网失效的故障树，提出了城市天然气管网可靠性运行的保证措施。