输气管网运行能耗分析优化

近十年来,随着天然气管道的大规模建设以及管道沿线天然气市场的逐步开发,面向全国的天然气主干管网正在稳步的建设中,管网的输量将以前所未有的速度快速增长,使得管网系统日益大型复杂化。管网运行能耗作为管道运营的主要成本,能耗管理成为一个越来越迫切的问题,因此运行优化最关键的问题是以管网运行能耗最低为优化目的。     

输气管网适应性分析

对于一套现存的输气管网系统，由于资源、市场的不断变化，使得现有输气管网系统有可能不适应输送工艺的要求，需要对管网进行适应性分析。而要对管网进行准确的适应性分析，就需要对管网进行准确的水力计算。为此，建立了水平输气管网的稳态水力计算模型，采用具有二阶精度的预测-校正法对所建立模型进行求解，并对多条实际管道进行了模拟计算；然后与TGNET软件的计算结果进行了对比，证明所建立的模型和采用的预测-校正方法具有精度高、计算方法简便的特点，为输气管网适应性分析提供了准确的手段。所给出的3种判断管网适应性的方法，可为管网规划和改造提供依据。     

输气管网的水力可靠性分析方法

输气管网的水力可靠性决定了供气的可靠性和供气质量。现有的输气管网的水力可靠性分析方法对于流量和压力的关系，多采用0-1模式，即把供气可靠性简单分为“供气正常”和“供气中断”两种模式，这与实际情况有较大差异。为此，在供气可靠性研究中增加了“部分供气”模式，并采用3种可靠性特征量即：节点可靠度、体积可靠度和网络可靠度来表征管网的水力可靠性，并介绍了水力可靠性特征量的计算方法，还对实例管网正常工况和事故工况下的供气可靠性进行了分析计算。结果表明：在实际的事故工况中，各节点的供气可靠性均受到影响；离气源点越近，管网节点可靠性越高；离事故点越近，节点可靠性就越低，但输气管网的部分节点依然能够部分满足供气要求。这说明本方法的分析结果更符合输气管网的实际。     

短距离输气管线设计技术经济分析

本文从投资最省的角度出发,论述了短距离输气管线的投资与其管径之间的变化关系,并且给出了最优技术参数(管径和壁厚)的计算公式。     

某输气管线安全阀连接螺栓全部断裂的案例分析

天然气管线安全阀是重要的泄压保护装置,而连接阀盖与阀体的螺栓则是安全阀最关键的零部件。虽然连接螺栓设定的安全系数较高,但螺栓由于材料、环境、过载等原因容易发生断裂或其他失效形式,失效螺栓一般为1根或小部分,螺栓发生全部失效的情况比较少见。针对某油田输气管线上一弹簧式安全阀8根双头螺栓全部断裂事故,采用理论与试验相结合的方法,对螺栓进行了光学显微分析、扫描电子显微镜微观分析、尺寸变化分析以及材质理化性能分析,并对螺栓的受力作了详细计算和分析。结果表明：预紧力矩过大和氧腐蚀导致4根螺栓产生了疲劳断裂,另4根螺栓的断裂则属于过载断裂。最后提出了有针对性地解决措施并取得了良好效果。     

北疆成品油管网现状分析及管输优化方案

根据北疆三大石化公司成品油输量及原油资源配置情况,结合未来10年的发展预测,对北疆成品油管网的现状进行分析,提出了管输调整方案。该方案利于北疆成品油管网的科学管理和高效运营,确保管道和站库安全、高效、平稳地运行。     

长距离输气管线内涂层应用技术的经济性分析

针对如何减少长距离天然气管道压力损失、提高管输效率的问题,运用了管道内涂层技术。结合我国南方某长输管道工程案例,在建立水力模拟计算模型时,假设输气首站出站、末站进站压力及管道规格一致,通过对采用内涂层和未采用内涂层两个方案进行模拟计算,并对两个方案的管道投资,压缩机购置、运行电费及维护费用进行量化对比,结果表明采用内涂层方案虽建设初期投资较大,但压缩机组购置、运行电费和维护费用更低,随着投运时间的延长,总费用较未采用内涂层方案的费用更低。     

LNG作为城市燃气调峰与应急储备的经济性分析及政策建议——以川渝地区为例

为解决越来越大的城市燃气峰谷差,通过对各类调峰方式进行对比分析,提出了可采用建设LNG调峰储备站对城市燃气进行季节调峰和应急储备的对策。投资测算表明,大型城市燃气公司可建设LNG调峰储备站,中小城市燃气公司可建设LNG卫星站来储备LNG用于调峰和事故应急。因购买LNG与天然气形成的价差,近期可利用CNG价调基金,中远期可以调峰气价的方式解决。并以川渝地区为例分析了建设LNG调峰储备站对区域经济的影响,结果表明：建设LNG调峰储备站是可行的,冬春季时用LNG进行调峰可使原来要减停用气的行业正常运行,不仅保障了实体经济平稳运行,也完善了LNG产业链,使《城镇燃气管理条例》的相关规定落到实处。最后,建议政府在建设LNG调峰储备站方面要发挥主导作用：①合理规划、布局LNG产业链;②强制要求较大的城市燃气公司建立LNG调峰储备站;③制定建设LNG调峰储备站的优惠和鼓励政策;④制定各级城市燃气公司的标准储备量;⑤研究择机推行调峰气价和居民阶梯气价。     

油气站场埋地管网阴极保护案例及对比分析

油气站场埋地钢制管道及金属构筑物的阴极保护较长输管道复杂,文章结合工程案例并依据投运后的实测数据,对多种保护方案进行了对比分析,指出站场阴极保护与相关专业特别是接地装置的关联度很高,制订保护方案时,要结合以往项目的经验,在充分调研、评估的基础上进行,方案应经相关方会审认可后方可实施,使其既达到阴极保护的目的,又要经济合理并且节能。     

油田管网系统效率测算及能耗分析

牛心坨油田有转油站7座,联合站1座。从转 油站-联合站的输油管线共有7条。除三十五站- 三十四站的管线规格为114mm×4．5mm之外,其 余管线规格均为(?)159mm×6mm。所有管线都采用 聚氨脂泡沫夹克防腐保温,保温层厚度为40mm, 外护夹克层厚度为3mm,管线埋地敷设,沿线为 旱田。 1．外输管网集输工艺流程 牛心坨油田外输管网集输工艺流程方框图见图 1。7座转油站中的31、39和32站来液汇合到一     

LNG接收站扩建设备的调试技术和组织管理

为满足广东珠三角地区日益增加的天然气需求、提高LNG接收站设备的备用能力,2009年广东大鹏LNG接收站在原来6套气化生产线的基础上,扩建了3套气化生产线。为了减少扩建设备调试活动对正常生产运行系统的影响,进行了一系列试验研究。结果指出：调试成功的关键是组建合理的组织机构、制订详尽的调试计划和规范使用气化生产线单体设备的调试开车技术,并在此基础上提出了在运行LNG接收站扩建设备调试的9条安全技术保障措施。由此保证了原有生产装置的正常运行和调试工作的零事故。     

复杂天然气管网周转量计算模型及其应用——以川渝天然气管网为例

管网周转量测算是控制管道运行现金成本、管道能源消耗,实现降本增效的措施之一。川渝天然气管网作为目前国内最复杂的区域性管网（由枝状管网和环形管网交错结合在一起）,具有进出气点多、管线压力等级复杂、管网输配调度灵活、调峰方式多样等特点,同时存在天然气气体流向复杂、原始数据采集不实时、计算周期难确定等问题。为此,根据该复杂天然气管网特点,建立了枝状管网和环状管网管线图模型,采用“微元法”原理和方法,建立了较为适合复杂天然气管网特点的周转量计算模型,将整个管网系统按照管理层级层层分解,将周转量的测算细分到每一管段,以作业区作为一个计算区间进行测算,再进行层层累加求和,即得到整个系统的周转量。通过对比实例计算,得出了用“微元法”计算复杂天然气管网周转量的方法较为符合川渝管网的实际的结论。该成果可为全国联网天然气管道周转量的测算提供借鉴,有助于联网管道的销售管理、结算管理和运行管理。鉴于复杂天然气管网的特殊性,可采用年度或季度平均法,在统计分析的基础上计算周转量。     

联网条件下中国天然气供应安全重大问题思考——以川渝地区供应安全体系建设为例

联网条件下中国天然气市场将由区域市场向国际性市场格局转变,给供应安全带来了更大的挑战。从资源、输配、市场、应急管理、责任等天然气供应安全的五大核心问题着手,以川渝地区为例,构建了供应安全物流(产、输、销)保障系统、供应安全管理(信息、预警、应急)保障系统和供应安全责任(政府、企业、用户)社会化保障系统等三大系统,以期较好地解决联网条件下天然气供应安全问题。最后从促进整个天然气产业链协调发展及天然气供应安全保障体系建设等方面提出了建议,为我国天然气产业链的供应安全建设提供了决策支持。     

管网布局规划技术综述

在管网规划设计中,采用优化技术确定合理的网络拓扑结构并确定最佳工艺设计方案可以获得较好的经济效益.通过介绍国内外在输气管网布局优化、树状供水管网布局优化、环状供水管网布局优化方面的研究成果,总结应用于这一领域的数学规划方法,认为在进行输气管网的布局研究时可借鉴供水管网布局优化设计的一些技术方法和经验作参考.     

一种模糊推理网络及在管道腐蚀诊断中的应用

针对油气管道运输中的管道腐蚀损伤检测问题,提出了一种基于模糊推理网络的诊断模型。基于模糊推理规则构造了一种模糊推理网络模型,模型为五层结构,模糊化层采用高斯函数,调整参数为高斯函数的均值、方差以及规则层权值。基于梯度下降法构造了模型的学习算法。模型融合了模糊逻辑推理能够充分利用领域规则和先验知识以及神经网络能够自适应环境两方面的优点,实际资料处理结果表明,模型对解决管道腐蚀诊断问题具有良好的适应性和实用性。     

垃圾填埋场沼气的合理利用途径

城镇垃圾填埋场沼气组分复杂,产气量不稳定,且现场场地、水电供应等条件受限,往往不适宜建设复杂的沼气净化处理装置。为此,以某垃圾填埋场为例,根据其沼气的基本特性及现场的实际情况,提出了就地制取压缩沼气这一合理利用垃圾填埋场沼气的有效途径,介绍了压缩沼气的生产工艺技术及相关重点设备,提出了关键技术问题的解决方案。实践证明：在垃圾填埋场就地制取压缩沼气,并依据需要采用合适的工艺技术路线加以利用,可有效降低生产成本,获取收益。一个沼气量为500 m³/h的回收装置,相当于每年节约4 018 t标准煤,减少6 000 t CO₂排放量。     

在Manderson油田用3D AVAZ法进行裂缝探测的实例

在怀俄明的Manderson油田,原油主要产自一组复杂的裂缝,该裂缝的横向连通性非常好。为了更好地生产,应该尽可能多地了解油藏内,尤其是各井间裂缝特征。 本文讨论了如何用3D地震资料的振幅随偏移距和方位角变化(AVAZ)关系,来确定井及井附近的裂缝走向及密度。研究结果说明,相对于其他方法,该方法除了能更好地确定裂缝走向和密度之外,还可以提供重要的井之间的裂缝信息。     

求解天然气管网运行优化问题的TDDP算法

由于天然气管网运行优化问题的非线性和非凸性,且包含了管道流量和节点压力这两种连续变量,使得求解该问题非常困难。由于动态规划算法(DP)以及由其改进形成的非序列动态规划算法(NDP)对问题的非线性和非凸性不敏感,并且可以得到全局最优解,因而得到了广泛的应用。但是DP算法只能求解长输管道运行优化问题,NDP算法虽然可以求解天然气管网运行优化问题,但是受到管网拓扑结构的限制。在分析DP和NDP算法本质的基础上,文章提出了一种基于树分解的动态规划算法(TDDP),即利用树分解先将原问题划分成为若干互相关联的子问题,再利用DP算法求解子问题。通过与遗传算法的对比,TDDP算法具有较高的计算效率和结果最优性。     

一种燃气环网泄漏检测及定位方法

提出了利用小波分析对燃气环网各端点获取的压力波信号进行消噪处理和奇异性分析,然后利用神经网络法对泄漏点进行识别和定位的泄漏检测与定位方法。通过对燃气环网泄漏检测与定位的仿真实验分析,验证了此方法的精确性和有效性。     

苏里格气田骨架管网模拟及优化

在分析苏里格气田地面集输运行状况的基础上,利用Tgnet软件,建立了气田骨架管网模型,对气量增加后骨架管网干线的压降进行了模拟,并提出了相应的改造措施。模拟结果表明,当气量增加30%和50%时,南干线、南干线复线、西干线B段、西干线复线及北二干线B段压降较大,通过在北二干线、南干线和西干线复线两端各增加1条管线对现有骨架管网进行了改造优化,优化后的骨架管网压降大幅降低。