天然气管网最优化设计概述

在论述了自20世纪90年代以来国内外天然气管网优化设计方法的基础上,讨论了几种常用的优化方法,并分析了这些方法的优缺点。针对传统优化方法收敛速度慢、易于陷入局部最优解等缺点,提出将近几年来新兴的智能优化算法应用到管网优化设计问题中,将多种方法有机结合,提高算法的性能。     

枝状天然气管网流动方程

过去使用的关联矩阵方法在描述枝状天然气管网流动方程时,没有考虑压气站的自耗气,这在一些需要准确描述这部分气量的模型中会产生不可避免的偏差.文中通过增加自耗气源向量的方法对此进行了改进,使得该方法可以完整地描述这部分天然气,能更加准确地对管网的结构和流动方程进行描述.     

基于遗传算法的天然气集输管网参数优化设计

以管道建设总费用为目标建立目标函数 ,以管道的稳态分析、各节点的流量、压力及管道压力限制等为约束条件 ,建立了天然气集输管网的参数优化设计模型。该模型属非线性离散化最优组合问题 ,采用遗传方法求解 ,并给出了计算机软件算法     

天然气管网的初始流量分配

在对天然气管网进行离线数值模拟计算时,需要给各管段分配初始流量,作为迭代计算的初始值。根据管道的流动状态多在阻力平方区的特点,建立初始流量分配的数学模型,用C 语言编制出计算程序。对实例进行计算和分析,表明用最小平方和法求解各管段初始流量时,不需手工预分初始流量,也不需预先确定各管段流体流动方向,求解所得初始值接近真实值,使数值计算的收敛速度大大提高。     

基于LS-SVM的天然气管网负荷组合预测

针对现有组合预测模型,基于经验风险最小化原则,克服预测精度受组合模型限制的缺点,提出一种基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的天然气管网负荷组合预测模型,并与AR模型、BP神经网络模型、GM（1,1）模型以及最优权重组合模型进行了比较,得出基于最小二乘支持向量机的天然气管网负荷组合预测模型能够得到更高的预测精确度,可为天然气管网的安全运行以及优化调度提供决策支持的结论。     

基于GIS的供水管网爆管分析

介绍了地理信息系统应用到供水管网爆管分析中的重要性。完善的爆管关阀分析,可将因爆管造成的损失降到最小。基于地理信息系统的供水管网爆管分析,提出了虚拟的管段概念,并为爆管事故分析建立了逻辑网络模型,使得在供水管网发生爆管事故时,能及时迅速地找到应当关闭的阀门。     

天然气管道的完整性分析

随着煤层气和页岩气等非常规天然气的大量开发,对管道安全提出了更高的要求。文中阐述了管道完整性的理念和管理流程,对导致天然气管道失效的危险因素和爆炸事故后果进行了分析,探讨了天然气管道完整性管理的关键技术,主要包括管道风险评价技术、基于风险的检测技术、管道完整性评价、维修与维护。在此基础上,对国内天然气管道完整性管理的发展提出了具体的建议。     

天然气管道阀门断裂原因的三维有限元分析

针对某天然气公司阀门断裂事故,在对现场变形情况检测的基础上,采用三维有限元方法,分析了阀门的受力情况,确定轴向拉伸是阀门断裂的主要原因,并给出了预防此类事故的建议.     

HAZOP分析在中亚天然气管道的应用

危险及可操作性分析(HAZOP)不仅在工程安全保证方面发挥着重要作用,而且在安全设计理念的提升和设计水平的持续改进方面可起到促进作用。文中就HAZOP分析任务、分析步骤和主要注意事项等展开论述,并以中亚天然气管道项目为背景,以重要节点(压缩机组)为例进行了分析。通过分析,进一步明确了HAZOP的分析程序,为风险评价工作和持续改进工作提供有意义的参考资料,为该方法在国内油气管道领域的推广和应用起到一定的指导作用。     

城市燃气管网安全性检测与评价

以北京市二高压线为例,介绍了城市管网安全性的检则和评价方法。对土壤环境性质、防腐层破损程度和管体腐蚀状况进行检测和评价的结果表明:土壤含水量偏高,呈弱碱性,土壤环境腐蚀性综合评价为中等。管线防腐层老化严重,厚度较薄且有破损点,保护性能比较差。管道的部分管体已经遭到破坏,003号探坑处已经不符合强度安全要求;其他探坑处管道在现在的服役条件下,剩余壁厚仍然可以提供足够的强度,但是管体已经发生腐蚀,建议加强检测或采用阴极保护。     

城市天然气管网规划现状

介绍了城市天然气管网规划工作的目的、意义、内容和方法。详细介绍了图论法、动态规划法、神经网络法、MCST法和约束导数法等在城市天然气管网规划中的应用。从城市天然气管网规划现状可以看出多目标化、模糊化和灰色优化是今后城市天然气管网规划发展的主要方向,同时提出要大力研发规划软件和引进国外先进软件,以提高管网规划效率。     

城市燃气管网检测技术研究

为了解决城市燃气管网埋地管线检测过程中遇到的一些问题,根据现场经验总结了一些技术方法：在PE管道建设初期施工时按照规范要求布置好示踪线,可以利’用仪器准确查找定位PE管道;在管道泄漏可疑点附近打孔,采用气体嗅敏仪检测孔洞气体浓度的方法确认埋地管线泄漏点;利用管线防腐层检测仪,借助管线竣工资料等手段确认管道材料性质,排除其他管线干扰。这些方法经过现场检测工作验证,结果证明能较好地解决相关问题。     

输气管道当量粗糙度的最小二乘算法

介绍了一种同时利用多组实际运行参数反算管内壁粗糙度的新方法——最小二乘法，该方法可以有效减少生产报表上运行参数记录值的随机偏差所导致的反算结果偏差。编制了该方法的计算机软件，并利用它计算了国内某干线输气管道的当量粗糙度，计算结果表明其各管段的当量粗糙度为0．017～0．043mm之间。     

基于CAGD的管道摩擦系数确定方法

采用计算机辅助几何设计的方法 (CAGD法 ) ,对管道摩擦系数曲线图进行计算机精确描绘 ;利用VisualBasic和AutoCAD混合编程进行计算机准确查图 ,VisualBasic编程进行界面设计和前台运算 ,AutoCAD技术进行后台图形处理 ,准确确定给定条件下的管道摩擦系数     

基于灰色神经网络的输油管道运行费用预测

输油管道运行费用的预测在原油运输中有着重要意义,文中将灰色预测模型与神经网络预测模型结合起来,建立灰色神经网络预测模型,对输油管道运行费用进行预测。灰色神经网络预测模型充分发挥了灰色预测模型和神经网络预测模型样本少、计算速度快的优点。计算结果表明：灰色神经网络与EBP神经网络相比,预测模型精度高,计算量小,收敛速度快。     

基于SCADA系统的燃气管道泄漏监测系统模型设计

单一的燃气管道泄漏检测系统不经济,SCADA系统不仅能为泄漏检测提供数据源,而且能监控管道运行状况.因此,将检测系统集成到SCADA系统中,不但能充分利用SCADA系统的功能,而且也是管道自动化发展方向.介绍了城市燃气管道现有的监测技术和发展方向、输气管道检漏方法、管道泄漏监测技术的研究方法;设计了城市燃气管道温度、压力、流量的数据采集方案、原理、模型和采集的程序流程;给出了在VB中使用MSComm控件进行串口通信以及实现PC机对下位机的数据采集的方法;给出了用VB进行油气管道数据采集的编程步骤和部分界面.     

基于移动式X射线检测系统的管道壁厚测量方法

为解决移动式X射线管道检测系统中管道中心偏移引起的壁厚测量偏差问题,提出了一种管道壁厚测量方法.首先,在移动式X射线检测系统中获取投影图像;然后,使用U-Net神经网络处理投影图像以抑制噪声和伪影引起的干扰,从而准确提取管道内外径边缘等关键点的位置信息;最后,根据提出的基于偏心校正的管道壁厚计算方法得到管壁厚度.仿真和...     

基于有限元法的天然气管道隧道清管冲击分析

川气东送管线隧道段众多,过大的冲击载荷将会破坏隧道固定墩的固定作用。为了研究清管器在隧道段中对管道的冲击和其运动规律,结合流体动力学理论,采用ABAQUS有限元分析软件建立了清管器在管道中的冲击模型,模拟分析了清管作业过程中清管器速度与管道输送压力对管道应力与加速度等参数的影响及变化规律。分析结果表明：管道输送压力对管道应力的影响最大,清管器速度、清管器种类对隧道段管道的应力也有影响。