批次需求型成品油管道的批次计划优化模型

对于大多数成品油管道,制定可行的批次计划方案,往往需要考虑管道类型多变、站场作业方式多变、各类工艺约束等要求。以批次需求型成品油管道为研究对象,选取管道沿线所有管段运行流量整体平稳性最高作为目标函数,综合考虑批次跟踪、管段流量、中间站分输与注入、末站分输、站场需求等约束条件,采用离散时间表达方式建立了管道中间站批次计划优化的混合整数线性规划(MILP)模型。以某成品油管道为例,选取8 h为时间步长离散计划期,利用CPLEX软件计算获得管道中间站批次计划最优方案。优化结果表明,利用所建立的MILP模型产生的批次计划具有较强的可实施性。(图3,表3,参20)     

成品油管道批次计划优化的两阶段法

针对单点注入、多点分输的成品油管道,提出了批次计划优化的两阶段法。第一阶段以计划期内管道沿线各站场分输/注入每种油品的需求体积未完成值之和最小为优化目标,利用贪婪算法确定一个可行的管道首站输入计划;第二阶段根据第一阶段获得的管道首站输入计划,以计划期内管道沿线各管段流量随时间波动的幅度之和最小为优化目标,采用模拟退火算法优化各分输站分输计划。以某成品油管道的历史运行计划为例,验证了该方法的有效性,为成品油管道批次计划优化软件的开发提供了技术支持。     

通用成品油管道调度模型建立及求解

中国成品油管道沿线各站场卸载油品的工艺模式大致分为连续分输、定流量分输、不定流量分输、自主计划4种,各管道应用的软件都有工艺适应局限性。基于以上4种卸载工艺,考虑水力、流量、物料平衡、批次注入、批次分输、批次运移等约束条件,建立通用成品油管道调度计划编制模型,开发了相应软件,并成功应用于某成品油管道。结果表明:该模型能够适应4种卸载工艺条件,依据站场的注入计划和下载需求可自动求解出批次分输计划,从而制定出符合管道配置,且与用户实际需求偏差最小的调度计划。与现场数据进行对比,偏差在7.3‰以内,验证了模型的准确性和软件的通用性,可为中国成品油管道调度提供参考。(图5,表13,参19)     

成品油管网批次计划编制方法

为了研究成品油管网顺序输送批次计划的制定方法,并利用此方法得到批次计划的一个可行解,针对由西部成品油管道、兰郑长成品油管道和兰成渝成品油管道组成的管网进行了批次计划的研究。基于单条成品油管道的批次调度算法,分析了成品油管网批次计划的模型假设、约束条件和编制原则,结合管道连接处油库的库存、炼厂的产量及下游管道的油品需求,按照"先满先输"的原则,提出了制定批次计划的算法,得到了成品油管网的输入计划和分输计划。根据模型及算法,采用C语言编制出整个管网的批次计划报表。利用该程序,可以得到每个分输站的分输开始时间、结束时间、分输体积等信息,极大地提高了编制批次计划的工作效率,并为管网的调度工作提供依据。     

抚顺-鲅鱼圈成品油管道调度运行管理系统

抚顺-鲅鱼圈管道调度运行管理系统是基于复杂多出口成品油管道安全运行的需要而开发的成品油管道调度计划编制与运行模拟软件.该软件具有两个功能模块:调度计划编制模块和管道优化运行模拟模块,前者充分考虑了首站注油流量、控制方式、分输方式和分输站流量等限制条件;后者则建立了管道运行优化模型,并且可以对其求解.该软件能够实现以自动方式和人机交互方式进行调度计划的编制,并对编制完成的调度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,从而缩短调度计划的编制时间,提高管理效率.     

基于深度搜索法的成品油管道调度计划自动编制

结合水力计算制定调度计划是保证成品油管道安全运行的关键。目前,虽然已有大量关于成品油管道调度计划编制优化的研究,但将水力计算耦合在内鲜见报道。针对单源多汇的成品油管道,考虑了流量约束、批次约束及压力约束,建立成品油管道调度计划自动编制模型,并结合深度搜索法对模型进行求解,快速制定出符合现场需求的调度计划。该模型能够在跟踪各批次油头位置的同时,对各管段进行水力计算,掌握调度周期内管道沿线的能耗情况,并且将该模型应用到某成品油管道进行分析,求解得出符合现场需求的调度计划。该模型计算速度快,生成的调度计划与市场需求偏差较小,具有较强的实用性与通用性。     

成品油长输管道的混油下载与切割

分析了正常运行条件下影响成品油长输管道混油发展、分布及混油量的因素,总结了顺序输送成品油管道的生产运行数据。以混油回掺处理为基础,提出了综合利用成品油长输管道油品资源和沿线站场下载油品的质量潜力,减少管道干线终点混油量的混油下载与切割处理方法,例如沿线站场适当下载干线混油尾,支线分输干线混油,沿线站场下载部分混油,将末站混油细分为不同浓度比例的混油段等。该方法应用于西南成品油管道的混油切割处理,取得了显著效果,可有效减轻管道全线的混油处理压力。     

新运行模式下的大西南管道调度计划编制软件

中国石化西南成品油管道经改扩建,形成了茂名、北海双油源输送油品的新型运行模式.以往针对单油源输送模式开发的批次调度编制算法和软件已不适用.基于适用于多源成品油管道的批次调度算法,以及国外成熟的多源管道调度理论,融合国内成品油管道调度计划编制时所需要考虑的因素,开发出商用批次编制软件,很好地解决了双油源模式下出现的支干线油品运移协调问题和交汇点转输站点的注入分输操作机制问题.开发出的软件已应用于西南双油源成品油管道日常调度计划的编制工作,大大提高了编制计划的工作效率.     

用成品油管道运行模拟软件制定分输调度计划

考虑了成品油管道系统可能涉及的因素，编制了成品油管道运行模拟软件，根据制定分输计划时的一些原则，给出了分输计划的制定步骤。以兰成渝管道为例，介绍了该软件的性能，利用该软件可以协助管道经营者对成品油管道进行安全高效的运营管理。     

成品油顺序输送批次和罐容的优化设计

阐述了成品油顺序输送管道优化设计的总体思路，分析了顺序输送中不同混油处理方式的优缺点。通过对兰成渝成品油管道首、末站以及分输油库罐容的确定及经济分析，实现了批次、罐容的优化设计。介绍了兰成渝输油管道顺序输送批次和罐容优化的设计过程和结果。     

成品油管道调度计划制定中应考虑的因素

结合西南管道调度计划的制定实例,介绍了制定成品油管道调度计划过程中需要考虑的批次、输送顺序、市场需求、泵的最小连续稳定流量、流量计工作范围、管道最小输量约束和各站场的罐容约束等7个主要因素的具体内容及其重要性。指出只有着重考虑这些因素,才能简化人员的计划编制,制定出合理、高效的分输计划。     

成品油管道优化运行方法研究

在管道输送成品油过程中,流量随时间而变,某时刻管道的输量将由各站间供能（开泵方案）,耗能（沿程阻力）及高程来决定,随着混油段的移动,管内输量必然会发生变化,长输管道是在泵机组某种组合方式下运行,在一段时间内,管道全线存在有一个最优泵组合及其运行参数。通过对成品油管道运行系统的分析,建立了成品油管道的优化运行数学模型和求解方法,通过对成品油管道系统的运行方式,设备组合及工艺参数的优选,确定能耗最低的运行工况,达到成品油管道优化运行的目的。     

成品油管道动态库存量智能计算系统

为了防止成品油管道各下载库出现"胀库"或"断供",利用Excel和VBA软件对管输过程中各下载库实时库存量进行智能计算。利用"先分后合"的方法,采用大量的多重循环语句对运行方案各个阶段的数据进行处理,以计算任意时刻各下载库的库存量和空容量,从而指导管理人员优化运行方案、提高工作效率并有效避免事故的发生。在该系统中,用户可以根据需求在启输前后任何时刻计算运行过程中各油库的库存量,并自动生成站场输油时间总表。以华东管网苏南管道SN-13-G93-034,SN-13-G97-035,SN-13-G00-036批次为例,对数据计算处理方法进行描述,并将计算结果与实际管输生产情况进行对比,对库存量预测系统的准确性进行评判。结果表明:该系统有助于成品油管道运行方案的编制和细化,并可大大减少方案编写的工作量,提高其准确性。(图7,表5,参10)     

成品油管道分输站站址的优化

分输站站址的优化在成品油管道规划设计中有着举足轻重的作用,站址的选择合理与否直接影响分输管道的总投资。在文献[1]的启发下,讨论了成品油干线上两个泵站之间设置分输站的问题。采用微粒群优化算法找到了分油支线总投资费用最小时分输站的最佳位置。该问题的解决不仅可以使成品油管网设计的优化范围进一步拓展,同时也可使优化效益进一步提高。     

西部成品油管道柴油输送质量的影响因素

长输管道在输送柴油的过程中,柴油质量会随着输送里程的增加而不断降低。以西部成品油管道为例,通过批次跟踪及取样测试的方法,对柴油输送质量的影响因素进行了研究。结果表明:0^#柴油、-35^#柴油到达末站时的闪点衰减平均值分别为5.75℃、3℃,建议0^#柴油、-35^#柴油最低进线闪点值分别为66℃、48℃;在顺序输送过程中,相邻油品性质差异较大时,柴油质量降低程度较高;管道的停输时间越长,柴油质量降低程度越高,建议减少管道停输时间;管道中的杂质会造成柴油输送质量下降,定期进行清管作业有助于提高管输柴油质量;当管道运行流量大于临界流量时,管道流量变化对柴油输送质量的影响不显著。研究成果可为长输成品油管道的经济高效运行提供理论参考。     

成品油管道泄漏监测难点与对策

国内外长输管道泄漏监测技术主要有流量平衡法、实时模型法、统计分析法及负压波法。针对成品油管道的运行特点,分析了负压波泄漏监测技术难点,对顺序输送工况下的信号波速进行了定量计算,对多分输、调控频繁等工况下的信号变化进行了定性描述,介绍了成品油管道泄漏监测系统应具备的主要性能。将音波-负压波联合监测方法作为成品油管道泄漏监测的解决方案,并给出泄漏判定准则及泄漏监测流程。兰成渝成品油管道的模拟测试及现场应用结果表明,该解决方案效果良好,且各项指标均符合相关要求。     

成品油管道开泵方案统一优化模型

优化成品油管道沿线泵站开泵方案可以降低管道运行能耗。以包含泵机组并联运行模式及配备变频泵的成品油管道为研究对象,考虑沿线节点压力、过泵流量等约束,基于已有批次输油计划,建立以运行时间内管道全线运行能耗总和最小为目标的混合整数线性规划模型(Mixed Integer Linear Programming,MILP),并利用分支定界算法求解。利用该模型求解了中国某条成品油管道的优化配泵方案,计算耗时213.76 s,所得结果符合约束限制,具有较强的实用性,可为中国成品油管道优化运行提供指导。     

天然气管道分输站场调压系统调节方法的改进

针对现有天然气分输站场对用户分输调节方法的不足,改进了天然气分输站场单路调压系统和多路调压系统的调节方法。单路调压系统改进调节方法为先进行阀位调节,使阀后的流量或压力接近所需要的设定值后,再进行流量或压力微调整。多路调压系统改进调节方法为一路调压装置设定为自动调节流量控制,其他路调压装置设定为手动调节。改进后的方法可有效提高分输效率,保护现场调压设备。针对改进后的多路调压系统方法存在的缺陷,提出了一种解决措施,即先根据站场上下游用户的用气规律,合理预测站场入口和出口压力的变化趋势,而后对阀位控制的工作调节阀设定一个合适的阀门开度,以避免流量超过设定值或供气量不足。研究结果对高效调节用户分输操作具有重要的工程指导意义。     

兰成渝成品油管道分输调度软件的开发与应用

结合兰成渝管道实际生产需要,研发了一套与之相适应的管道分输调度软件.该软件由原始数据的输入、分输计划制定和输出三个独立模块构成.现场应用表明,该软件实用性强,用于编制和生成管输油品分输计划较为便捷、高效.该软件的应用可及时为管道经营者提供准确的管输油品的输送计划和信息,利于成品油销售商及时抓住市场契机获取更大的经济效益.     

成品油管输计划的优化

针对新疆成品油管输业务的发展需求和目前制订管输计划中存在的问题,以线性规划为基础,利用matlab软件,设计并实现了一种成品油管输计划自动优化调度的方法。建立了疆内成品油管输调运优化模型和约束条件,在合理库存和乌兰管道管输计划的约束下,对新疆区内独乌管道、克乌管道、王化管道的管输计划进行优化,并利用历史数据进行试验仿真,结果表明该方法能有效提高新疆区内的油品调输效率。