基于随机优化算法的天然气管道运行优化研究综述

在“双碳”目标背景下,天然气管道的运行优化可以最大程度地实现降本增效减碳,因而得到了广泛且深度的关注。与确定性算法不同,随机优化算法在处理大规模管道和混合整数非线性规划问题上优于经典确定性算法。为此,对基于随机优化算法的天然气管道运行优化进行了调研。首先,介绍了天然气管道运行的数学模型;其次,采用随机优化算法求解模型最优调度结果,分别对遗传、粒子群、蚁群以及模拟退火4类算法在天然气管道运行中的应用进行了分析、对比和归纳。最后,对天然气管道运行优化的技术挑战与发展趋势进行了探讨。     

我国天然气价格管理体制及定价模式研究

从我国目前的天然气价格管理体制存在问题出发,从分析长输管道行业特点入手,运用垄断竞争市场定价模式及市场供求关系对价格影响的理论,剖析并提出我国天然气价格管理体制改革思路,通过具体分析“西气东输”工程的天然气价格,来规范我国长输管道天然气的定价模式及新时期的价格水平。     

石油天然气管道安全保护带递延“法相”要论——以《石油天然气管道保护法》修订为背景

石油天然气管道安全保护带制度是《石油天然气管道法》的核心部分，但理论界和实务界对该管道安全保护带的主要性质、划定依据、权利结构等的认识并不统一。石油天然气管道安全保护带是以“不得危害和危及管道安全”为原则，以管道本体为中心，按照对管道安全构成危险的危险源性质和距离管道中心线宽度不等的危险等级划分的连续禁限作业地带，包括管道安全核心保护带、管道安全重点保护带、管道安全高危风险控制带。在石油天然气管道的禁限作业等级地带，因危险源的性质、等级不同而成立不同的法律关系，共同构成石油天然气管道安全核心保护带、管道安全重点保护带法律制度。     

利用瞬态质量流量脉冲监测天然气管道堵塞

针对低温、高速流动、搅动的影响使天然气在管道中易形成水合物而堵塞管道的问题，提出了利用管道入口处人工产生的质量流量脉冲在堵塞的天然气管道中的传播特点，采用时间分裂算法和TVD/Godunov混合格式对非完全堵塞管线进行数值模拟，通过分析管线入口处的压力波动历史曲线来确定天然气管线的堵塞位置、堵塞长度、堵塞强度。为在管道堵塞的初期精确检测到堵塞的位置和长度，制定正确的清管操作方案，降低管线完全堵塞的风险提供了方法技术。对油气储运具有重要意义。     

管路系统的模态分析

通过利用有限元的分析方法,基于ANSYS Workbench分析软件,对在管路系统中,阻尼特性对管道结构的影响和管道系统中支架的设计对管道系统模态的变化规律进行了研究。了解管道模态系统的影响因素,从而对管道的可靠性分析做出评价。     

油气管道地下通过权的法律性质与立法表达

目前，我国石油天然气管道地下通过权的法律性质不明，导致在具体实践过程中油气企业和土地权利人之间纠纷不断，给顺利推进我国石油天然气管道建设和维护带来了较大的阻碍。在法律上确认石油天然气管道地下通过权的性质，既是保护管道安全、保障油气事业发展的需要，也有利于后期对土地的利用与开发、对管道的建设与保护、对当事人权利与义务的明晰。设立地役权是解决我国石油天然气管道地下通过权纠纷问题的有效途径。当前，我国可以审慎思考构建地役权制度，通过充分发挥地役权制度的法律价值来弥补现行地役权的不足，以便推进石油天然气管道地下通过纠纷得到更好的解决。     

天然气管道项目融资风险研究

在对天然气管道项目融资风险相关概念界定的基础上,从融资主体角度出发,通过对天然气管道项目的融资特点的分析,对融资过程中存在的风险因素进行识别。提出规避和控制风险的方法,以减少损失和不利因素发生的可能性,为天然气管道项目融资营造良好的环境。     

复合材料管道结构灰色可靠性设计

本文选用目前最先进的碳纤维复合材料,应用可靠性理论和灰色系统理论,结合最优化技术,考虑了白色、灰色、随机等管道结构优化设计中可能遇到的影响因素,提出了复合材料管道结构灰色可靠性设计.     

送气到农家 龙湾永福村管道天然气顺利开通

7月13日上午10时许,龙湾永福村管道天然气成功启用,这是我市社会主义新农村建设中的一件喜事。管道天然气不同于液化气。天然气和液化气相比,具有更洁净、更经济、更环保、燃烧更充分,使用更安全等优点。据专业部门计算,天然气使用的成     

天然气项目的融资探讨

天然气项目包括上游勘探开发、中游管道和下游用气项目,具有资源开发利用的特点,管输设施是带有服务性质的基础设施.天然气产业的发展是一项复杂的系统工程,项目的系统性风险对融资具有双重影响.天然气项目的融资具有其特殊模式,且具体项目又各有不同.     

输气管末段长度和管径的计算

输气管末段贮气是用来解决天然气用户昼夜用气不均衡性的方法之一。由于末段终点用户用气昼夜波动,末段内气体处于不稳定流动,本文采用气体不稳定流动的方程计算末段的长度和管径,不稳定工况计算方法的结果和稳定工况计算方法的比较结果表明:按稳定工况计算方法确定的输气管末段长度有时并不能满足为消除昼夜用气不均衡所需的贮气能力。     

输气管道稳态计算公式改进研究

输气管道工艺计算稳态公式在管道设计和管理过程中起着十分重要的作用。针对目前我国有关规范中常用稳态计算公式忽略了流速变化所带来的影响，适用范围受到限制的实际，根据天然气     

平坦地区含硫化氢集输管道的泄漏扩散模拟

针对管道中天然气的泄漏,尤其是含硫集输管道的泄漏将对周围环境造成极大的威胁,对平坦地区含硫化氢天然气管道泄漏扩散进行了数值模拟。模拟分析发现：静风条件下,天然气在大气中自由扩散稳定后,压力、速度和浓度分布基本对称,喷口附近、喷口垂直向上区域以及接近地面区域的硫化氢浓度很高,属于高危险区域;有风条件下,气体扩散范围增大,风不仅对污染物起输送作用,还起稀释扩散作用,但在地面附近影响效果并不明显,而随高度的增加,其效果将不断增强;在无风情况下,喷射区域基本在泄漏口正上方,而有风时,喷射区域发生弯曲;危险区域随着风速的增大而减小,静风时,其范围最大。模拟得出天然气管道泄漏点外扩散的规律能够为实际安全生产和应急抢险提供较好的参考依据。     

多相管流流体温度分布计算公式的推导与应用

以两相流动的能量守恒方程为依据,推导出了用于多相管流温降计算的一个通用公式,该公式考虑了焦耳汤姆逊效应导致的温降,液体摩擦生热引起的温升,以及地形起伏、气液相速度变化等因素对流体温度分布的影响,并用两个现场实例验证了四个常用温度计算简化公式在油气混输工艺计算中的有效性。与实测管线终点温度对比验算结果表明,影响混输管线温降的主要因素是传热系数、焦耳汤姆逊效应、液体摩擦生热,而气液相速度变化及地形起伏对温降计算影响较小,可以忽略不计。     

油气田边远地区天然气资源的综合利用研究

油气田边远地区天然气资源包括油田放空天然气(主要是油田伴生气)和低产气井天然气,它们均因气量小,就地无用户和远离输气管网等原因长期未得到开发利用,不仅极大地浪费了资源,而且严重地污染了油田地区的大气。综述了国内外可用于油气田边远地区天然气资源开发利用的净化技术和综合利用技术,认为利用这部分天然气资源应依据气质、气量和市场需求选用合理的净化技术及利用技术,最后对吐哈油田边远地区天然气资源的综合利用进行了研究。     

长输管线风险评价随机方法研究

针对目前长输管线的风险评价主要采用基于专家意见的多因素评估方法，由于评价者主观判断上的差异，对不确定因素和随机事件进行因素识别和风险评价，往往产生不同的结果，可信度较差。现场统计分析认为，许多安全事故都是由于不确定随机因素和结构构件失效引起。采用随机方法，将工艺、环境温度、风荷载、随机荷载等因素作为随机变量，按照随机过程，对其进行正态化处理后抽样，再根据可靠度理论，确定出不同随机事件对该结构失效概率的影响。仿真分析结果表明，该方法能够有效提高风险评价结果的精度和准确性。     

加热原油管道停输热力计算

在加热原油管道停输过程中,油品温度下降,粘度上升,有时甚至出现冻管事故,常常给再启动带来困难。合理地进行热油管道停输后的温度计算,模拟原油的凝固过程,有利于确定安全停输时间,制订再启动方案。针对加热原油管道停输后油品、管道及周围介质的相互关系和它们的不稳定传热,提出了热力计算的数学模型。该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化以及在冷却过程中油品的凝固问题。采用保角变换和盒式积分法对数学模型进行了处理,并构造出问题的差分方程。通过数值计算分析管道停输后油品冷却和冷凝规律,运用文中所提出的方法,对加热原油管道停输温度变化和冷凝过程进行了计算,与实测数据和文献中计算方法相比,该计算结果更符合实际情况。     

管道冬季泄漏土壤热波动及原油渗流数值计算

采用有限容积法建立埋地管道泄漏多孔介质流固耦合相变数学模型,对冬季热油管道不同位置泄漏前后大地温度场的变化及原油在土壤中的分布规律进行数值模拟。研究表明：管道泄漏后,一定时间内管道周围土壤温度波动剧烈,由于受环境温度的影响,泄漏前锋原油温降较快,很快达到凝点,并出现不同形态的动态凝油层,致使原油渗流速率降低,热影响区范围变化逐渐趋于平稳。且随泄漏位置的不同,地表温度变化及土壤中原油分布差异较大。应用分布式光纤温度传感技术检测管道泄漏是可行的。