MDCP法在输油管道优化运行中的应用

多泵站多热站决定了输油管道优化运行的目标函数和约束条件的复杂性。在输油管道优化运行的数学模型中，既含有连续变量，又含有离散变量，但任何一种单一的算法都是不可靠的。用MDCP法（混合离散变量组合形法）求解输油管道优化运行的数学模型，可以比较好地解决这一问题。该优化方法具有求解速度快，成功率高的特点，在实际应用中得到了十分满意的结果。     

孤罗东输油管道优化运行技术研究

以能耗费用为目标函数,分析了影响孤罗东输油管道能耗费用的各项参数,建立了该管道优化运行的数学模型.应用自行研发的优化运行管理软件,对各参数下的优化运行结果进行了分析,提出了优化方案.     

库鄯输油管道运行方案的优化

库鄯输油管道采用变频调速主泵,其本身具有明显的节能效果.采用线性规划法可以对该管道的运行方案进行再优化,从而达到最佳的节能效果.使用lindo软件可以方便地对运行方案求解,并可以进行灵敏度分析.     

输油管道运行优化实用分析

基于输油工艺的实际情况，以进站油温为变量，给出了一定输量及稳态条件下密闭输送原油管道泵管耦合运行的目标函数和约束条件，应用非线性规划方法和逐站工艺计算，实施了全线运行方案的优化分析。计算结果表明，采用该方法可直接得到给定输量下管道各站泵炉的运行方式、加热温度、出站压力等运行控制参数以及包括经济指标等内在的最优运行方案，以供实际工程参考。     

混合遗传算法在输油管道优化运行中的应用

介绍了一种由模拟退火算法和遗传算法结合构成的混合遗传算法.结合实例,对其在输油管道优化运行中的应用进行了研究,结果表明,混合遗传算法具有快速搜索、易收敛和鲁棒性强的特点,用该方法计算得到的动力费用比动态规划法少3.58%,证明了该方法的有效性和实用性.     

输油管道运行优化目标函数的讨论

目标函数的凸性或单峰性是应用非线性规划方法获得问题全局最优解的必要条件。应用数值方法获得多条输油管道算例的运行优化目标函数曲线，并研究其是否满足上述条件。结果显示，总体搜索范围内目标函数呈多峰性及局部锯齿形，表明存在多个局部最优解。据此可推断，输油管道运行优化目标函数在总体搜索范围内一般不满足非线性规划方法获全局最优解的必要条件，按总体范围搜索极有可能仅获得局部最优解。对已提出的多种处理方法进行综合分析，其中任何一种处理方法的实质都是寻找总体搜索范围内全局最优解所处且满足上述条件的较小寻优区间，以便获得真正的最佳运行方案。     

庆铁输油管道系统稳态优化运行分析

大庆至铁岭双线输油管道是目前我国最大的输油管道系统,通过优化运行降低其能耗,对提高该管道的经济效益具有重要的意义.利用专用软件QTOPT对该系统在多种条件下的稳态优化运行方案进行了计算和分析,初步揭示了其优化运行的一些基本规律.通过优化运行方案与实际运行方案的对比,证明该输油管道系统在现有条件下具有一定的节能降耗潜力.     

阿赛输油管道优化运行的可行性分析

针对阿赛输油管道来油量不均衡性而导致频繁调整运行方式和增大输油成本的弊病,分别从管输方式、各站设备规格、相物性和运行参数和等方面进行了数据分析和理论计算,结果表明,应用不同组合的优化输油运行方式不仅是可行的,而且还能降低输油成本。     

秦京输油管道优化运行研究

在对秦京输油管道系统分析的基础上,建立了秦京输油管道优化运行的动态规划数学模型,将这个数学模型看作二维资源分配问题,即把全线总压头和全线总热负荷在各站间进行最优分配。提出了一种二维动态规划求解方法,在求解时用逐次法降维。这种方法既充分考虑了秦京输油管道的特点,又兼顾了数学上的严密性,在所建立的数学模型及提出的优化计算方法的基础上,用Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ语言开发了秦京输油管道     

鲁宁输油管道运行方式的切换及优化

介绍了鲁宁管道的各种输油运行方式及其相互切换操作工艺,根据管输原油的物性和运行参数,对全线不同运行方式下的输油量、开泵站输油泵电机输入功率和电单耗、全线不同运行方式下的电单耗及不同运行方式组合电单耗进行了计算和比较,确定了可降低输油成本的管道最佳优化组合运行方案.     

稠油输送管道掺0#柴油运行费用优化

以两站间密闭稠油掺0#柴油集输管道为研究对象,建立数学模型,对管道总运行费用中的变量进行优化计算,讨论掺入不同比例0#柴油对管道运行费用的影响。稠油添加0#柴油后,管输摩阻损失降低,所需泵扬程及耗电量减少。当设定进、出站油温时,影响稠油管输费用的因素包括添加0#柴油原料费及泵的电费,而0#柴油原料费起决定性作用。以某混合稠油掺0#柴油管道为例,计算0#柴油不同掺混比例下的运行工况和费用,经对比分析,确定了经济输油方案。（表4,图1,参7）     

石空-兰州含蜡原油管道运行方案优化

根据石空-兰州原油管道沿线油温、地温数据以及油品物性,采用常温、加热及加剂综合热处理3种输送工艺,其下游进站油温应分别不低于22℃、20℃和17℃。将全年分为春夏秋冬4个运行时段,对不同输量下的运行方案进行细化,给出了详细的油温控制要求、异常工况应对方案,以及加剂输送时加剂系统故障工况下的保障方案。运行方案要求：进站油温须高于凝点3℃;沿线启炉加热出站油温不低于50℃;1、2月份综合热处理加剂量不低于25g／t,其他月份不低于12．5g／t。此外,在经济性方面,加剂综合热处理输送工艺明显优于加热输送工艺。（图1,表2,参12）     

成品油管道开泵方案优化MILP模型

成品油管道运行过程中沿线各泵站开泵方案的优化对于降低成品油管道的运行能耗具有重要作用。以往针对此问题大多采用动态规划及人工智能算法进行求解,具有一定的局限性,很少从整体上建立混合整数线性规划(MILP)模型并将启停泵时长限制问题考虑到所建模型的约束条件中。在此基于已知的批次调度计划,考虑到启停泵时长限制、沿线节点压力约束、过泵流量约束等约束条件,以泵运行费用与启停泵成本总和最小为目标函数,建立MILP数学模型并采用分支定界算法进行求解。以某实际运行成品油管道的输油计划为例,代入成品油管道开泵方案优化模型并进行求解。结果表明:该模型在较大程度上降低了管道的运行能耗,提高了管道的运行稳定性,符合现场操作工艺。(图3,表2,参24)     

庆铁线输油管道系统稳态工况的最优化

大庆至铁岭双线输油管道已进行了大规模的技术改造,对改造后的运行提出了最优化问题。通过分析管道系统结构及稳态运行方案的逻辑结构,认为可将该系统稳态工况最优化问题分解为输油温度最优化和泵管匹配最优化两个可顺序求解的子问题。介绍了两个子问题的数学模型和算法,以及实际应用情况。该方法对其它大型工业系统的优化具有一定的启发性和参考价值。     

基于CAESARⅡ的埋地热油管道应力计算

对于埋地管道,土壤和管道的相互作用是管道应力分析的重要组成部分,研究管道周围土壤的力学特性至关重要。基于CAESARⅡ应力软件建立了合理的埋地热油管道应力分析模型并进行数值计算,分析了操作温度与安装温度差值、管道埋深、土壤内摩擦角等参数对管道局部推力和位移的影响。研究表明:管道内外温差、埋深及土壤内摩擦角对埋地管道地上和地下部分的应力、位移、固定墩推力的大小和方向影响较大,设计时必须对土壤参数进行准确界定,以期达到理想效果。     

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。     

输油管道泄漏损失量的评估方法

为了较精确地计算输油管道发生油品泄漏时的损失量,依据渗漏理论及流体力学原理,通过建立油品在土壤中泄漏后的数学模型,确定了浸油土壤边际曲线y=ax2,将其绕y轴旋转360°后,再由定积分旋转体体积公式求得浸油土壤体积.根据测算的含油土壤体积,通过环形分层多点取样采样方法得到单位浸油土壤的密度及含油率,估算油品总泄漏量,进而获得输油管道油品泄漏损失量.该方法干扰因素相对较少,误差率约为3％.(图5,参5)     

高温原油管道内外检测数据对比分析

以同一时期进行内外检测的某条原油管道A站至B站管段作为研究对象,对内检测发现的管道外腐蚀结果与外检测数据评价结果进行对比分析。结果表明：管道外腐蚀点远多于外防腐层缺陷点;由于阴极保护的作用,外防腐层缺陷点处管体良好,未见明显腐蚀;管道外腐蚀风险点在防腐层剥离的区域。可以利用内检测数据评价管道防腐层的剥离情况,现有的外检测技术具有局限性。针对外检测技术的局限性,提出在管道外检测及日常管理过程中,应加大直接开挖检查力度,对管道外防腐措施的有效性进行评价,以确保管道的安全运行。（图2,表1,参7）。     

埋地油气输送管道沿线地温的计算

针对如何计算一定深度下土壤温度的问题,基于半无限大空间非稳态导热理论,建立了油气输送管道埋深处的地温计算模型。结合粘土、轻壤土、砂土、砂砾及中、重壤土的土壤孔隙率和密度,研究了土壤在水淹、润湿、干旱、沙漠环境下的导热系数和体积热容计算方法,确定了地温计算模型中的土壤导热系数和体积热容取值。计算值与实测值的对比结果表明,该模型能够基于土壤质地、含水量、年平均气温、最高气温和最低气温准确计算地温值。（表6,图1,参10）     

原油管道冷热交替输送的安全性计算

应用理论计算模型,基于某原油管道的基础参数、管材特性、土壤类型和冷热交替输送的运行参数,对典型管段进行管道温度、压力载荷作用下的结构分析、静态强度校核、稳定性分析及疲劳寿命计算,结果表明:管道的径向稳定性、轴向稳定性、直管强度、弯头强度均满足运行要求;管道含平面缺陷和深埋缺陷的疲劳寿命均随管径的增大而缩短,随压力波动幅度的增大而缩短,随缺陷深度的增大而缩短.研究成果可为冷热交替输送的原油管道前期设计提供借鉴,对其运行安全性提供校核.