原油管输能耗预测方法研究

为了加强对管输成本的控制,针对受复杂多变的输油能耗变化因素影响,企业难以合理地确定管输能耗指标这一问题,结合生产实践,将季节性因素引入模型,对能耗进行了量化分析,消除了由季节性差异干扰带来的误差.探讨了在有限的数据环境下实现管输能耗预测的有效途径,反映了原油管道输送过程能耗的变化关系,其预测结果可以作为制订管输能耗指标和成本预测的依据.     

管输过程中加剂原油粘度变化的预测方法

以剪切作用对加剂原油粘度影响的数学模型和含蜡原油粘温关系机理模型为研究核心,建立了管输过程中加剂原油粘度变化的预测方法,大大减少了试验模拟的工作量和时间.通过对加剂大庆原油、加剂青海一厂原油、加剂青海混合原油和加剂中原原油44组管输模拟试验数据的检验,得出预测结果与模拟试验结果的平均相对偏差为11.5%.粘度预测值、测量值与按照降凝剂效果评价规范的"快速降温"方法评价结果对比表明,以管输应用为目的的降凝剂效果评价必须考虑剪切效应,该研究成果为快速预测管输条件下降凝剂的改性效果提供了一种有效手段.     

提高原油管输效率的物理方法

提出了三种降低原油热输能耗的控制方法，即温度控制法，粘度控制法和流量控制法，并分别阐述了这三种控制方法的工作原理及特性。对这三种控制方法进行了对比，结果表明，控制流量法能直观地反映原油的实际输量和管壁的结蜡状况，可以达到节省燃料油，提高管输效率的目的。     

管输过程中控制原油粘度的必要性及实验方法

分析了输油管道进泵原油组分的变化，引起原油运动粘度产生偏离设计的波动，该波动具有随机性，是无法预测的，造成这种变化不大而缓慢波动的因素较多，原油粘度波动会影响输油工况的稳定，降低离心泵效率，影响降粘剂的最佳用量和原油最佳加热温度，为此，提出了将进泵原油粘度控制在设计值的输油工艺及在加热和不加热输送中的实现方法，将在线粘度传感器安装在泵附近的采样管中，随时检测进泵原油的运动粘度，看其是否与设计值一致     

管输水合物浆液摩阻损失与减阻方法

分析了水合物浆液管输过程中的阻力损失,通过建模,得出了范宁摩阻因数与临界雷诺数、赫氏数之间的关系。提出在水合物浆液管道输送中可以采用螺旋流、加剂、振动、掺气、细颗粒、注水、搅拌、纤维状材料和改变管道截面形状等减阻方法。这些方法可为水合物浆液管道的水力设计、设备选型以及运行管理等提供技术参考。     

管输原油损耗原因与改进措施

结合多年原油储运工作的实际情况,分析了管输原油损耗的构成及存在的问题,提出了采取密闭输油流程、合理安排储量、减少倒罐次数等方式降低蒸发损耗,并就进一步降低我国管输原油损耗提出了应加强原油储运的安全监控和对我国管输原油进行科学界定等项措施.     

管输原油流量计系数交接计量方法与误差

目前国内管道输送企业与各炼化企业进行原油交接计量主要采用流量计系数区间法。为了克服流量计特性曲线漂移所产生的误差,需对两次检定系数采用算术平均值法进行修正。两次检定期间实际交油质量的总和与采用基本误差法结算油量的总和的差量,在每次流量计检定结束后的油量结算中多退少补。给出了油量计算公式和计量参数读取规则,结合实际算例,介绍了该方法在原油计量结算应用中的计算全过程,包括求取流量计在某排量下的系数MF值、原油体积压力修正系数Cpi、原油体积温度修正系数Cti、原油在20℃时对应的标准体积V20、含水原油质量m、纯油量ma、含水量ms、补差油量mB。分析了交接计量过程中误差的产生原因,包括原油物性和温度,管道运行压力、计量设备运行状况、人为操作等因素,提出了减小误差的对策,对原油交接计量工作具有普遍的指导意义。     

基于DBSCAN的VMS数据定置刺网渔船网次提取方法

网次是捕捞努力量计算、渔业资源调查和渔业生产管理中的重要统计参数,定置刺网作业过程中起网状态下的航速与航行、放网时相差较大,可通过阈值进行提取。利用2017年浙临渔12870和浙三渔66666定置刺网渔船VMS数据,首先对其航速及相邻作业点时间差进行统计分析,得到合理的聚类参数,然后采用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Application With Noises)算法对定置刺网周围作业点进行聚类,提取作业网次,继而统计各网次作业持续时间与距离。以15 min作为合理误差范围,将各网次起止时间与日志起网时起止时间进行比较验证。结果表明:该方法在网次识别上效果良好,聚类提取的各个网次起网时的起止时间准确率达到80%以上。     

基于粒子群算法的液体管道仿真模型参数校正方法

针对液体管道模型参数存在偏差从而导致管道仿真模型与实际管道系统存在偏差的问题,提出一种管道模型参数校正方法。首先,根据管道内流体运动特性,建立流体动力学模型,分析管道模型不准确性产生的原因;其次,分析管长、内径、高程差、粗糙度等参数的不准确性对模型精度的影响;然后将参数校正问题转换为最优化问题,建立参数校正模型,并以粒子群算法求解该优化问题;最后,基于室内实验和仿真实验数据验证校正结果准确性、校正后模型适应性以及校正方法适用性。结果表明:对于准确性,基于26组室内试验数据的参数校正结果平均相对误差在2%以内;对于适应性,管长和内径校正后,分别有超过84.6%和96.1%的模型精度提升;对于适用性,10组仿真模型的参数校正结果相对误差均在1%以内,参数校正后,模型适应性显著提高,模型适应率从0.04%～0.53%降至0.01%～0.18%。(图7,表3,参25)     

某型飞机航空军械仿真系统中数据融合及算法

介绍了某型飞机航空军械训练仿真系统的多传感器数据融合的特点和一种数据融合模式,结合实例说明了多传感器对众多数据信息进行融合处理,以使系统准确快速反应。     

鲁宁管道加剂输送的节能措施

分析了鲁宁输油管道现场应用原油改性剂综合处理工艺,指出确定在允许最低运行温度、合理选取热力运行、动力运行方案及经济清管周期等方面具有节能潜力,提出了进一步节能降耗、优化运行的技术措施,对输油企业的生产运行管理有一定参考作用。     

基于人工蜂群算法优化的SVM管道风险评估

管道风险评估是管道风险管理的重要组成部分,其目的是通过对风险的调查和分析,识别可能导致管道事故的重要因素,使得管道风险管理更加科学化。为了对管道日常运行状态风险进行准确评估,提出了一种利用人工蜂群算法优化的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)管道安全风险评估方法:建立管道风险评估模型,从工艺运行角度收集成品油管道、正反输原油管道、掺混输送原油管道的工艺运行特征,并形成样本特征集合。对这4种类型管道的特征集合进行试验验证,结果表明:在小样本情况下,采用基于人工蜂群算法优化的SVM管道风险评估方法正确率较高,并具有良好的普适性,能够根据管道实际运行状态给出正确的风险评估结果。(图3,表1,参21)     

鄯兰原油管道月最优生产能耗预测

原油管道月最优生产能耗预测可以帮助管理者制定节能指标和挖掘管道的节能潜力。针对鄯兰原油管道输送油品种类多、分输点多、输送工艺复杂的特点,给出了一套月最优生产能耗的预测方法。该方法主要包含月输油流量分配和开泵、开炉方案优化。针对月输油流量分配,提出了平均流量分配和历史比例分配两种方法。在开泵、开炉方案优化中,分别采用动态规划法优化开泵方案和逆向搜索法优化开炉方案。基于输油流量分配模型和开泵、开炉方案优化模型,编制了鄯兰原油管道月最优生产能耗预测软件。利用该软件分别预测了鄯兰原油管道2012年1月和5月的生产能耗。结果显示：鄯兰原油管道尚存在一定的节能潜力,通过对比优化方案和实际运行方案,指出了进一步节能降耗的方向。（图4,表5,参14）     

水力马力能耗指标在管道能耗分析中的应用

在剖析国外管道公司采用的输油管道单位水力马力能耗费用指标的基础上,引入了两个新的油气长输管道能耗评价指标,即单位有用功耗能和单位周转量消耗有用功,并给出了相应的计算方法。采用新指标能够方便地分析生产单耗变化的原因,为进一步节能挖潜指明方向。将新指标与国内原有的管道能耗指标及一些辅助指标相结合,可以较全面地评价油气长输管道的能耗状况。应用该指标对涩宁兰输气管道进行能耗分析,验证了该新指标的合理性和适用性。结果表明:生产单耗较高的原因主要是管存较低,单位周转量消耗有用功较高;单位有用功耗能较低的原因是管存低,节流损失的能量较小,使得能源利用率指标较高。     

基于反馈式流向图的多级分支管网顺序输送排产方法

中国石化担负着多级分支管网顺序输送多种原油至沿途各家炼厂的复杂生产任务。采用数据平面图形压缩方法掌控多级分支管网的全月度输油计划,以时间为坐标横轴,以站场为坐标纵轴,以颜色代表油种,以粗实直线代表油品批次,以细实折线标识油品罐存,以红色细虚线标识各种油品的罐容上下限,以其他彩色细虚线标识油品批次的站间流向,最终形成一种反馈式流向图管网排产方法。该方法可实现月度内各级站场油品批次与罐存数据的全局关联和图示,直观地反馈油品批次安排的不合理性,启发调度人员在经济流量区间内折中优化关于批次平稳与节能降耗的矛盾性目标,最终实现全网、全月度运行计划的高效编制。(图4,表3,参22)     

管道输送装置苹果下落过程分析与仿真

针对苹果采后管道输送过程中果实碰撞损伤较大的问题,对苹果在输送管道内下落的运动规律及管道输送装置最优参数组合进行研究。应用Ansys Workbench LS-DYNA软件进行苹果下落动力学仿真分析,并建立苹果在输送管道内下落的动力学模型,理论分析与仿真模拟相结合探究苹果在管道内的运动规律;以输送管道曲率半径、苹果果径和缓冲材料类型为因素,以苹果与果筐碰撞时的等效应力为试验指标,进行单因素仿真试验和3因素3水平正交试验,获得管道输送装置最优参数组合;应用对标试验对苹果输送过程仿真结果的可靠性进行验证。单因素试验结果表明：随着输送管道曲率半径的增大,苹果与果筐碰撞位置越靠近筐底,苹果与果筐碰撞时的等效应力逐渐增大;随着苹果果径的增大,苹果与果筐碰撞时的等效应力逐渐增大;缓冲材料对缓冲效果的影响顺序为,珍珠棉>EVA泡棉>保温保湿带>气泡膜>瓦楞纸衬垫。正交试验结果表明：3个因素对响应值影响均显著,显著程度由大到小为输送管道曲率半径>缓冲材料类型>苹果果径。当苹果果径为75 mm时管道输送装置最优参数组合为输送管道曲率半径200 cm、缓冲材料为珍珠棉,...     

辽河油田集输管道剩余寿命预测

对于运行多年的油田老龄管道,为了及时掌握管道腐蚀现状并对管道运行状况进行科学评价,建立了一种埋地钢制管道腐蚀状况预测模型.基于辽河油田原油集输管道局部腐蚀坑检测数据,利用极值分布方法对辽河油田集输管道腐蚀剩余寿命预测进行研究.通过极值分布概率统计,给出了腐蚀管道最大腐蚀坑深度,并依据局部腐蚀发展经验公式,估测管道腐蚀后的剩余使用寿命.预测结果显示：曙五联-首站混油外输管道腐蚀剩余使用寿命为6.2年,曙四联-首站混油外输管道腐蚀剩余使用寿命为11.2年,曙一联-曙五联稀油管道腐蚀剩余使用寿命为4.1年.由于管道进入使用末期阶段,应采取必要措施对管道进行维修,建议各个管道再评价时间间隔应为此次预测时间间隔的1/2.（表2,图2,参14）     

基于仿真技术的机坪管网微泄漏检测系统

基于模拟仿真技术的机坪管网微泄漏检测系统,通过建立模拟仿真模型,以压力和温度变化为输入,计算机坪管网泄漏率,判断是否发生微小泄漏.给出了管道温度压力噪声抑制、管道数据校准及管道泄漏率计算方法.基于实际运行环境,对机坪管网微泄漏模型进行测试.结果表明:该技术可在50 min内检测到泄漏率为0.04 L/(h·m3)的微小泄漏,检测速度、灵敏度和可靠性均达到国际同类产品的先进水平.     

机器学习在油气管道的应用研究进展及展望

机器学习作为实现人工智能的主要手段,通过探索数据规律、建立预测模型来指导决策支持。在目前油气管道系统设备繁多、结构复杂、技术庞杂等背景下,引入机器学习是为了采用人工智能技术解决单纯依靠数学模型难以应对的问题,代替人工从事一些枯燥繁琐、危险程度较高的工作。结合油气管道系统各生产环节,重点阐述了深度学习、强化学习及迁移学习3类机器学习方法的应用研究进展,包括油气管道泄漏、多相流型识别、设备故障诊断及储罐目标检测等应用场景,构建了人工智能技术在油气管道系统的应用框架,指出深度学习、强化学习及迁移学习在该领域拥有较强的应用前景。最后,对机器学习在油气管道领域的应用进行了展望,以期为油气管道系统的智能化研究与发展提供参考。