输油管道节能降耗论文

最优化理论主要研究如何在众多方案中选择最佳方案，构造寻求最佳的计算方法，被广泛地应用于经济管理、工程应用及最优控制等领域。在油气管道工程设计、施工、运行和维护等方面，利用最优化方法可以提高设计水平和施工效率、降低管道运行成本、缩短设计时间，从而节省工程投资，为油气管道企业带来巨大的经济效益和社会效益。下面是小编整理的《输油管道节能降耗论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

输油管道节能降耗论文 篇1：

石油输油管道施工质量控制措施探讨

摘要：采用管道输送石油具有许多的优势，比如输送安全性能较高、效率高、损耗少等，可以满足各地对于石油的需求，保证了石油行业的快速发展，因此，管道成为当前石油的主要输送方式，石油输油管道工程也在大规模的兴建。但是由于石油易燃易爆的高危特性，以及石油的不可再生性，必须保证石油输油管道的工程质量，保证石油输送过程的安全，也避免因管道质量问题引发石油泄漏造成资源的浪费和环境的污染。

关键词：石油  输油管道  质量控制

一、施工现状分析

当前我国对于石油输送管道的安装施工技术在不断的学习提升的过程中，达到可以自主研发以及设计输油管道的水平。但是与国外的先进施工技术相比，仍然相对落后，需要进一步的发展。主要问题有以下几方面：第一，在一些技术的应用上未达到先进的水准，如高黏高凝的石油输送管道的施工技术与国外技术相比差距很大。主要原因是我国的石油输油管道施工技术主要是在借鉴国外经验基础上加以工艺改造，但在新技术开发和实践应用上仍有欠缺。第二，输油管道在投入运营后，缺乏强有力的维护与监管，各种维护监管制度和措施缺乏，对于现有的制度规定缺乏执行力，如对节能降耗的施工工艺缺乏监督管理。第三，受自然环境和地质条件的限制，某些地区并不适用于地下埋设或敷设的施工技术，而且当前的施工技术水平还不足以解决这些自然因素的限制。

二、施工工序分析

1、输油管道各项参数设计

石油输油管道施工的各项参数数值需要根据具体的施工条件和环境来具体确定，是后期进行原材料采购、管道安装施工的重要基础依据，必须重视各项参数的确定。这些参数数值如果出现设计偏差，如一些温度、压力等的确定出现误差，会影响后期管道安装与前期施工内容的匹配度，进而影响整体输油管道工程的质量。要根据施工具体情况要求来确定原材料及配件管件的规格型号及参数，并考虑管道的防雷、防腐等设计，避免管道被雷电击中，或管道被腐蚀引发石油泄漏，造成资源浪费以及环境污染。

2、施工流程

2.1 管道安装。石油输油管道安装前，要制定具体的安装方案，具体内容应当包括两个方面。第一，施工技术的选择和应用，以及施工的技术要点、安装流程、原材料管件的选择、各项测试标准验收标准等进行详细制定;第二，施工组织措施，包括施工过程的管理，应急方案，成本控制，质量控制等。这些必须结合现场施工条件和环境认真研究后确定，对于整体输油管道工程的质量有直接影响。

2.2 安装记录。对于安装过程要采用书面文字形式进行记录，这是对工程进行质量监督管理的重要依据。通过施工記录可以了解施工过程中出现的各种问题，分析是否可能存在安全和工程质量隐患，并及时进行纠正、整改，保证石油输油管道施工质量。

2.3 管道焊接。管道焊接是输油管道工程施工的关键工序和步骤，决定了工程整体质量标准。这一道工序在施工过程中必须要严格按照技术要求进行施工，做到细致有耐心，否则极容易出现问题，如有缝隙、未焊接完全、未熔合，这些都会导致石油在输送的过程中发生泄漏问题，影响输送效率。

2.4 施工过程监督管理。第一，对工程资料的监管。包括对设计图纸和施工方案的监督审查，要确认设计图纸中的各项参数是否达到国家规定的标准并符合法律法规要求，审查施工方案关于施工技术和流程是否准确、完整，有无漏洞需要补充等。第二，施工用管道、管件及其他材料机器设备的检查，保证原材料的质量合格，机器设备能够正常运转工作，测量仪器经过专业校准测量数据精确。第三，施工过程的监督检查，如检查施工现场各项安全警示标识是否到位，测量仪器仪表和安全控制设备是否安装正确，对一些重点部位进行重点监督如管道连接处的焊接质量等，保证工程的施工安全和施工质量。

三、工程质量控制措施

1、工艺控制

施工工艺是决定整体工程质量的关键，因此要加强对施工工艺的控制来实现石油输油管道的质量控制。当前输油管道施工中常用的施工工艺是地下敷设管道。这种工艺的应用需要提前考察管道途径地区的地形、地质条件，并认真分析土壤环境中可能对输油管道造成不良影响的因素，并提前采取预防手段和措施;分析现场条件可能会对施工造成的不利影响，并制定应急方案。

2、成本控制

对石油输油管道工程施工过程开展成本控制，能够有效督促施工过程按照预定方案和技术标准严格施工，加强施工现场管理，对原材料的质量进行严格控制，提高施工人员的素质，合理调配人力资源等，这些控制成本的措施也是工程质量保证的手段。因此，在石油输油管道工程施工中，要有针对性的展开成本控制的工作，提高施工效率，确保工程质量合格。

首先，对于施工人员的管理，在确认施工队伍人员时，要对施工人员的资质水平进行严格考察，重视其专业能力和职业素养。人力资源专员在聘用施工人员和工程管理人员时，必须要严格审查，努力组建一支石油管道安装专业知识扎实、安装经验丰富、操作能力强、综合素质高的团队，并加强对团队成员的教育培训，保证他们参与的石油输送管道工程施工效率高，工程质量好。

其次，控制原材料的质量。对于输油管道工程所用原材料的采购，要综合对比市场上各类材料的价格、质量、性能等，选择性价比最高的材料。在材料的使用过程中，要合理利用，避免材料的浪费，对于能够回收再利用的材料，要尽力回收利用。原材料的质量合格是成本控制的有效手段，也是工程质量合格的保证。

最后，加强对于施工用机械设备的质量管理。在对设备进行使用的过程中，要注意爱护，采取保护措施，并按照设备设计标准进行施工作业，避免超负荷作业损耗机器。定期开展对机器设备的检修和维护保养工作，保证设备的良好性能和运行稳定。机器设备能够高标准高质量的运转，也是工程施工效率和工程质量的保证。

四、结束语

石油输送管道的施工中会遇到各种各样的问题，会对整体工程质量造成影响，进而影响石油输送的安全和效率。必须对石油输油管道工程施工的各流程阶段的不同问题，有针对性地采取相应的控制措施，提高石油输油管道的施工质量，保证管道能够安全、有效、稳定的实现石油输送的目的。

参考文献：

[1]王兆伟，胡利锋.浅谈油气管道的施工工程的管理和控制[J].中国石油和化工标准与质量，2011（2）

[2]余晓华.油气管道工程施工质量的控制与管理[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（02）：201+236.

作者：邵春生

输油管道节能降耗论文 篇2：

最优化方法在油气管道集输中的应用

最优化理论主要研究如何在众多方案中选择最佳方案，构造寻求最佳的计算方法，被广泛地应用于经济管理、工程应用及最优控制等领域。在油气管道工程设计、施工、运行和维护等方面，利用最优化方法可以提高设计水平和施工效率、降低管道运行成本、缩短设计时间，从而节省工程投资，为油气管道企业带来巨大的经济效益和社会效益。

一、生产运行优化

1.单油品输送

王清根据孤东原油管道运行现状以及孤永东管道和孤罗东管道的运行参数，在不改变现有设备和保证原油外输量的前提下，制定优化运行方案，即把2条管道作为1个输油系统，选择以2条管道的最低进站油温为最低允许输油温度，将孤岛首站总的输油量合理匹配给2条管道，实现孤东管道全年压力越站，减少首站的节流损失，提高孤罗东管道的输送量，达到节能降耗的目的。

针对库鄯输油管道采用变频调速主泵，孙胜戈以能耗最小为目标函数，以输油计划的运行时间和输油量为约束条件，建立库鄯输油管道优化数学模型。采用线性规划法（Lindo软件）进行求解，并对目标函数系数进行灵敏度分析。该方法操作简单，忽略非正常停输的影响，能够发挥变频调速泵的节能效果。

徐严波等建立包括连续变量和离散变量的输油管道优化运行的数学模型，以热力费用和动力费用的总和为目标函数，以出站油温上下限、总压头、出站压头、加热炉的热负荷上下限、允许输量的上下限为约束条件，利用混合离散变量组合形（MDCP）法求解数学模型。根据所求解问题的规模、目标函数和约束函数的形态和复杂程度，在运算过程中对所输出的信息进行人工干预或改变计算策略，能够有效地解决离散变量约束非线性参数寻优问题。

高松竹等以所有增压站投入运行的泵机组消耗的总动力费用最小为目标函数，以进出站压力、强度、水力、泵站特性﹑运行泵效率和轴功率为约束条件，建立长距离输油管道优化运行模型，利用由模拟退火算法和遗传算法结合构成的混合遗传算法对模型求解。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，动力费用最低。

严宏东以燃料和动力费用最小为目标函数，考虑输油管道总基建投资、热泵站和泵站的总投资、输油管道动力费用和燃料费用及全部职工工资支出，以强度约束、泵特性﹑热力和水力为约束条件，建立热油管道优化数学模型。改进混沌综合法对模型进行求解。结果表明：该方法能够节省工程投资，降低设计成本，缩短设计时间，综合利用混沌搜索容易找到全局最优解的近似解，复合型法局部收敛快，能将混沌优化方法与复合型法的优点结合起来。

2.多油品输送

王立贵在成品油输油管道的结构与配置信息和每个分销中心储油罐的信息已知，在调度计划时域末每个分销中心所下订单全部满足，沿管道运送中的油品顺序已知，泵入管道各油品的体积已知，炼油厂的生产调度计划已知，炼油厂和各分销中心油罐的可用储存量已知，炼油厂和各分销中心油罐的最大、最小储存能力已知，以及油品泵入管道的最大速率、管道向分销中心供应油品的最大速率、分销中心向油品市场输送油品的最大速率已知，调度计划的时域已知等前提条件下，以管道的总运行成本费用最小为目标，建立17个约束条件，应用软件ILOG OPL Studio3.6对模型进行求解。

蒋仕章等给出多油品混油“界面”处于管道某特殊点时全线压能平衡方程和各校核点动压方程的计算公式。根据格尔木－拉萨管道改造方案，以寻求最大输量为目标，对其工况进行优化研究。在寻求最优调节方案时，采用上游调节优先，先停运泵机组、后分配节流压力的方法。对格尔木－拉萨管道线路纵断面疑点进行动压校核，搜索解算油品“界面”处于管道各特殊点时满足工艺约束条件的最大可行输量，最终找到贴近实际的最优工况。并对“旁接油罐”油品混输方式进行优化研究。

对东北含蜡输油管网，高延宁考虑热力费用、动力费用和清管费用，建立以输油成本为目标函数，以余蜡厚度、清蜡周期为决策变量的数学模型，并用对分数值方法进行求解。通过调度运行数据优化，计算季节因素影响的输油成本。该模型适合低输量下高含蜡原油管道的清蜡周期和余蜡厚度计算。

孟振虎就输油管道运行优化目标函数进行讨论，认为要想获得全局最优解的前提条件是目标函数必须为凸函数，对单变量优化此条件可降低为单峰，对不满足前提条件的优化运行目标函数必须进行处理，包括图形处理法、调整寻优区间搜索法、曲线方程拟合法。他提出长输管道加热输送原油时对泵特性的影响及特性黏度换算的动态处理方法，进行修正系数的动态搜寻及泵性能自动换算。优化结果表明，进泵原油粘度对泵流量和扬程影响较小，但对泵效影响较大。采用先泵后炉工艺时，泵的黏性影响在优化分析时不可忽略；若采用先炉后泵工艺，可消除泵的黏性影响。

崔慧等在管道日输油量给定的条件下，合理选择24h中不同时段的输油流量，使该管道既能完成日输油量，同时全天的总能耗费用最低，考虑基于峰谷电价体制下的运行现状，建立线性规划数学模型，提出日输油计划优化问题，总结峰谷电价体制下日输油计划方式规律。结果表明，在该体制下东北管网具有一定的节能降耗潜力。由于容易受到管道本身运行特性的约束影响，与热油管道相比该方法更适合于等温管道。

崔之健等以燃料费和电费之和最小为目标函数，以出站温度、进站温度、强度、水力、泵特性为约束条件，建立长输热油管道运行优化模型，并采用自适应模拟退火算法，编写输油管道运行优化软件。该方法能够降低燃料费用，计算出站合理温度，平衡燃料费用和电力费用结构比例，实现节能优化运行。

二、生产建设优化

马二龙等为解决由阿赛输油管道供油量不均衡而导致的频繁调整运行方式和增大输油成本的问题，根据管输方式、各站设备规格、原油物性和运行参数等，进行不同运行方式下的输油量、启泵日耗电量、启泵电单耗、启泵电费、组合后电费、全线电单耗、全线组合电耗计算，对12种运行方案进行优选，得到费用最低的组合运行方案。

李家强在刘坪—姚店输油管道设计中，根据陕北黄土高原地区管道走向落差较大的特点，在设计中充分利用最高点与末站的650m落差位能，克服高点至末站沿程长约104km的摩阻损失，采用变径管的方式解决末站进站压力高的问题。该方法是在已制造的管材基础上进行考虑的，沿程水力损失适中，降低管道压力，可以实现一泵到底及选用扬程较低的输油泵，而不需要在管道沿途再增压，充分利用输油首站的压能和管道沿线地形的势能。

姚明岐根据秦京线输油管道输油泵机组的配置情况，为改进工艺流程、增强输油泵性能、提高管道水力运行效率等，结合每台输油泵机组的性能，提出优化组合的总体原则：一是优先选用高效泵；二是充分发挥调速设备的作用；三是对DKS型输油泵采用进口调节阀调节。给出秦京线输油泵机组优化组合的3种运行方式，对每种运行方式的全线启泵台数、日输油量及单位耗电量等进行传统经验方法优选，并根据不同的当量管内径，选择不同的输油量运行方式。

朱坤锋利用兰成渝管道成品油顺序输送管道优化设计，分析顺序输送中不同混油处理方式，通过对兰成渝成品油管道首、末站及分输油库罐容的确定及经济分析，实现分批次罐容的优化设计。采用不完全投资方法，即管道中相同部分不参与经济比较，对优化结果有影响的部分参与比较，进行方案的设计寿命动态经济分析，以确定最优的循环次数和全线需要设置的储罐总容量，这为管道的顺序输送提供了一种新思路。

魏立新等以支撑机具的数量最少为目标函数，在强度约束、稳定性约束等条件下，建立具有固定修复长度的埋地输油管道开挖优化数学模型，采用遗传算法对数学模型进行求解。结果表明：《管道修复规范》中制定的悬空段长度偏于保守，可以根据修复段的实际工况适当延长悬空段长度，减少支撑机具的使用数量，以提高管道修复效率和降低成本。

三、发展趋势

每种优化方法都各有其优缺点及适用范围，应考虑采用综合的优化策略。传统优化方法应用范围受到一定程度的限制。

随着曾经简化的因素被重新引入到优化数学模型中，使得模型从泵管解耦、单站计算逐渐发展到泵管耦合、逐站计算的全线系统优化模型，求解算法从二阶处理(先优化加热方案，再据此经二次分析确定泵的运行方式)，发展到全线泵炉设备综合优化的最佳运行方案，越来越接近于生产实际。

优化目标函数主要考虑动力和热力成本、工艺要求，无论是单变量还是多变量,若在寻优区间不满足模型数学性质的凸性或至少为单峰条件时，无论采用何种非线性优化方法，所得到结果多是局部最优解，即使有些模型的求解算法经过巧妙的改进。

优化约束条件越来越复杂，包括进出站压力、强度、水力、泵站特性﹑运行泵效率、轴功率、热阻损失、摩阻缺失、人员工资、电单耗，计算包括全线泵炉设备启用位置、运行组合、越站方式及启用热站原油出站加热温度，预测出各站油流进出口温度、压力参数等，并通过引入泵的原油黏性影响处理，实现泵特性黏性曲线自动换算。

运用大型的工程计算软件对输油管道进行优化时，应该了解软件自身优化运行原理及模型，否则有些计算结果对生产的指导可能有误。

以神经网络、支持向量机、模拟退火算法、混合遗传算法、免疫遗传算法、改进混沌法等为代表的智能优化算法成为求解优化模型的主要方法，它们在非线性规划问题方面能够克服局部收敛，提高计算精度，减少迭代次数等缺陷，在获得全局最优解的能力方面具有突出的优势，代表求解算法的未来发展方向。

考虑结蜡状况、管道承压能力、进站压力、末站进站油温和泵特性等约束条件之间的相互影响因素，建立基于泵管耦合、逐站计算及泵特性为基础的目标函数及约束条件，是最优化方法将来发展的主要方向。

（作者：中共四川省委组织部，

西南石油大学经济管理学院博士）

作者：罗丕文

输油管道节能降耗论文 篇3：

石油天然气长输管道线路施工技术及节能措施研究

摘要：国内外管道运输行业发展的同时，也伴随着各种管道事故的发生，其中不乏严重的经济损失和人员伤亡，这引起了全社会的强烈反响。因此，长输管道的安全风险评价是一项极其重要的工作，完善和发展安全评价技术刻不容缓。长输管道是我国能源消耗较大的行业，在输送时，需有效地降低管输过程中摩擦阻力以及散热损耗，所以要对介质进行加压、加热，因而会大量地消耗电力与燃料油。本文就石油天然气长输管道线路施工技术及节能措施进行研究。

关键词：油气长输管道;节能降耗;技术;浅谈

受国际经济形势的周期性影响，国内石油石化市场会遇到需求萎缩，在此期间输油管道持续低输量运行。西部管道是我国首次采用成品油、原油双管同沟并行敷设施工技术。同沟敷设施工技术的应用，既节省土地占用又提高施工效率。

1油气长输管道运行过程中节能降耗技术

1.1输油管道运行优化

为了实现输油管道运行过程中的节能降耗，需积极利用视频监控、远程调度、集中调控、SCADA系统、自动化操作、无人值守阀室等先进技术，同时优化不同性质油品的科学配比，提升管道输送的工艺水平，加强能源消耗技术的研究，保证输油管道的稳定高效运行，更好地实现能源节约的目标。

1.2输气管道的运行优化

优化设计长距离输气系统，减少消耗管材，优化设计输送路径，提高输气管道的利用率。形成稳定的干线分输、城市供气管网，规划设计和建设新的分支输气管道时，充分利用老的输气管道接口，避免重复建设。从而既降低了管道建设的综合成本，也降低了管道运营管理的难度，提高了管道输送的效率。

2管道工艺节能降耗

2.1输油工艺节能

具体是指针对我国高含蜡、高黏原油及进口低黏低凝原油的特点，才用冷热交替输送原油的方式，包含非常复杂的非稳态传热与流动的耦合，其中最为关键的技术是对冷热油交替输送过程中，水力、热力工况以及停输再启动过程的数值进行精确模拟。该工艺主要适用于高输量管道，对于实现节能降耗发挥着非常关键的作用。具体是指企业依据以销定输、以销定收的方针，及时对首站输油量进行确认和调整。在具体应用过程中，具有运行稳定，输油周期短，主泵机组启停频率高等特征。该工艺主要适用于低输量管道，具备节约运行成本，降低设备的维护频率，提升设备的运行效率，减少外部协调等优势。因此，在输油管道当中得到了广泛的应用。

2.2输气工艺节能

此工艺主要是根据天然气管道输送的介质，将其中包含的水、硫化物和部分液体脱除，保留乙烷等重组分，从而以气态单相形态完成输送。该工艺主要适用于长距离输送，效果显著。天然气总热值的提升能够提高输送效率，同时由于乙烷等重烃气组分的加大，提高了气体密度，从而减小天然气压缩系统系数，进一步降低压缩机功率以及燃料的消耗，实现节约成本，节能降耗的目的。同时还具有安全环保、输气效率高等诸多的优势，因此，得到了更为普遍的应用。使用此工艺能够降低输送环节流速损失，减少沿途阻力，同时可以提高天然气密度，增强输气效率，有效降低压缩机能源损耗，减少压气站数量。其中最为关键的措施为提高输送压力，加大管径，从而降低综合能源消耗，提升管道輸送能力，最终实现节能降耗的目的。

3设备节能施工技术

3.1加热炉施工技术

第一，严格检查炉管清灰、定期检定燃料计量仪表;第二，定期组织技术人员与操作人员参加加热炉风配比的技术培训，推广应用能够增强炉膛辐射换热的相关新涂料;第三，大修加热炉时，需要高度关注炉前护体以及防爆门断面炉体的保温效果，第四，在燃油转变成燃气时，要注意燃烧器对于天然气气压的适用范围。

3.2输油泵施工技术

第一，应加装无功补偿装置，增强功率因数并节省电能，同时，在大流量生产和运行时，通过并联的方式操作使用两台工频输油泵机组;第二，如果输油泵的节流损失较大，则需要对输油泵进行拆机改造，也可以更换相同输量的低扬程输油泵为高扬程输油泵;第三，定期地诊断与测试振动故障，有效地规避被动停车的现象。

4输油管道的改性处理

4.1原油减阻剂的处理

原油减阻剂主要包含弹性比较高的高分子聚合物构成。将原油减阻剂注入到输油管道中能够改变管壁周围油分子的运动状态，扩大层流区和减弱湍流的程度，从而降低油品流动阻力。

4.2原油降凝剂的处理

在原油注入降凝剂，降凝剂会吸附在蜡晶的表面，阻碍蜡晶的聚集以及交联，而原油改性的效果不会很高，区域相对稳定。例如HG减阻剂先后在临濮线，东黄线、河石线、洪荆线、临沧线、甬沪宁线、东临线、仪长线、津燕线和津沧线进行了应用和试验，具体效果见表1。BEM-3降凝剂在鲁宁输油管线、东黄输油管线、东临老线、东临复线等长距离输油管线上均进行过长年应用，使胜利油凝点从24℃降至5℃。BEM-5P降凝剂在中洛输油管线、濮临输油管线等输油管线上进行过应用，使中原油凝点从32℃降至12℃。BEM-6N降凝剂在魏荆输油管线上长年应用，使南阳油凝点从35℃降至27℃。BEM-7H降凝剂曾在洪荆输油管线上长年应用，其中西江油凝点从36℃降至24℃，具体效果。实现了油耗节约的最终目的。

5结论

综上所述，对油气长输管道进行整体节能优化是当今现代社会发展的新趋势。通过对油气长输管道的节能降耗技术措施的研究，不断提高油气长输管道的利用率和运行效率，实现安全平稳地完成油气输送的任务，满足沿线油气用户的需要。

参考文献

[1]张意.油气储运过程中加热炉的节能技术及进展[J].石油石化节能，2017，7（01）：14-17+8-9.

[2]姜勇.基于SOA的长输油气管道调度控制能耗信息系统研究[J].化工管理，2016，（25）：111-112.

作者：龙炎