長輸天然氣管道工藝優(yōu)化計算應(yīng)用初探

李魏巍

摘 要：對于天然氣管道來說，管道的工藝會直接影響到管道的建設(shè)質(zhì)量，通過利用計算機(jī)來進(jìn)行長輸天然氣管道的工藝模擬，能夠有效地提高工藝模擬方案的質(zhì)量，保證管道建設(shè)的質(zhì)量。另外隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷完善，在天然氣管道工藝優(yōu)化過程當(dāng)中也發(fā)揮著越來越重要的作用。本篇文章通過對長輸天然氣管道工藝優(yōu)化計算機(jī)優(yōu)化進(jìn)行分析研究，并且提出一定意見，為天然氣管道工藝優(yōu)化的發(fā)展提供一定參考。

關(guān)鍵詞：長輸天然氣管道;工藝優(yōu)化;計算應(yīng)用

引言：實際上天然氣管道工藝優(yōu)化計算是指利用計算機(jī)在一定假設(shè)基礎(chǔ)上，通過數(shù)值計算的方法來對天然氣管道所涉及到的各項方程進(jìn)行計算。從而確定天然氣管道整體的工藝設(shè)計方案。一般通過計算機(jī)計算能夠得到多個工藝方案，以工藝方案為基礎(chǔ)進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等多方面的綜合考慮，篩選出投資成本最低，回報效率最高的方案。在天然氣管道工藝優(yōu)化計算的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照計算的原則進(jìn)行，這樣才能夠提高方案的設(shè)計質(zhì)量。

1長輸天然氣管道工藝優(yōu)化計算的參數(shù)要求

在進(jìn)行長輸天然氣管道工藝優(yōu)化計算的過程當(dāng)中，由于影響到天然氣管道工藝的因素較多，因此在計算的過程當(dāng)中需要對各種因素進(jìn)行綜合性的分析，這樣才能夠有效地提高工藝優(yōu)化計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此在實際的計算過程當(dāng)中，需要對各方面的參數(shù)進(jìn)行綜合性的考慮，并且對天然氣管道整體系統(tǒng)進(jìn)行具體的分析，這樣才能夠保證優(yōu)化計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高優(yōu)化的質(zhì)量。而長輸天然氣管道工藝優(yōu)化計算所涉及到的參數(shù)主要有以下幾點。

1.1上游供氣參數(shù)以及下游天然氣市場預(yù)測

對于長輸天然氣管道工藝優(yōu)化計算來講，上游供氣參數(shù)和下游天氣市場預(yù)測是優(yōu)化計算過程當(dāng)中非常重要的基礎(chǔ)參數(shù)。上游供氣參數(shù)主要是根據(jù)油田的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。油田的生產(chǎn)數(shù)據(jù)主要包括上游的壓力、溫度、供氣量等內(nèi)容。而下游的天氣市場預(yù)測是指對市場進(jìn)行大量的調(diào)查后，對天然氣管道的分氣點的位置、壓力要求等變化規(guī)律進(jìn)行預(yù)測。但是在實際的天然氣管道優(yōu)化計算的過程當(dāng)中，許多因素都會直接影響到這兩項參數(shù)的值，如果僅根據(jù)這兩項參數(shù)來進(jìn)行天然氣管道的優(yōu)化計算，顯然是不準(zhǔn)確的，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際的情況進(jìn)行具體的分析。在這一過程當(dāng)中需要注意的是上游供氣參數(shù)以及下游天氣市場預(yù)測這兩項工作一般會同時進(jìn)行，在計算的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)充分考慮各種可能性因素，以提高計算的準(zhǔn)確性。

1.2天然氣的性質(zhì)

天然氣本身具有多種特性，并且天然氣的組成成分、粘度、壓縮因子等內(nèi)容都會直接決定天然氣在管道當(dāng)中會以哪種方式進(jìn)行流動，是進(jìn)行管道工藝優(yōu)化計算非常重要的參數(shù)之一。在實際的天然氣管道優(yōu)化計算的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)油田或者是氣田當(dāng)中實際的測量值進(jìn)行天然氣性質(zhì)的檢驗，如果天然氣本身的資料十分充足，也可以利用資料當(dāng)中天然氣的性質(zhì)通過類比法來推算其他參數(shù)的數(shù)值，這樣也能夠提高天然氣管道優(yōu)化計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.3與優(yōu)化工作有關(guān)的相關(guān)參數(shù)

實際上對天然氣管道進(jìn)行優(yōu)化計算是為了保證天然氣管道的安全生產(chǎn)和平穩(wěn)操作，并且降低天然氣管道建設(shè)的成本，提高天然氣管道所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。因此在進(jìn)行天然氣管道優(yōu)化計算的過程當(dāng)中，需要對相關(guān)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行分析討論，這樣才能夠有效地提高優(yōu)化計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2進(jìn)行天然氣管道工藝優(yōu)化的計算步驟和方法

2.1工藝優(yōu)化的計算步驟

在實際的天然氣管道工藝優(yōu)化的過程當(dāng)中，需要根據(jù)管道的實際內(nèi)容進(jìn)行分析，然后按照以下步驟進(jìn)行優(yōu)化計算。①首先在計算之前要收集工業(yè)管道優(yōu)化計算的相關(guān)資料。②其次根據(jù)管線系統(tǒng)確定系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖。③第三，根據(jù)管線的相關(guān)用戶分布情況以及各項因素確定管線的相關(guān)參數(shù)。④第四，對不同的優(yōu)化方案進(jìn)行數(shù)值的計算，根據(jù)方案當(dāng)中的各項參數(shù)進(jìn)行具體的分析，使方案的數(shù)值計算結(jié)果能夠滿足用戶的需求。⑤進(jìn)行動態(tài)模擬計算，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行不斷調(diào)整。⑥根據(jù)模擬計算的結(jié)果對總的資金投入進(jìn)行計算。⑦對多個方案進(jìn)行綜合比較，選出最優(yōu)方案。

2.2工藝優(yōu)化的計算方法

對于天然氣管道優(yōu)化計算來講，計算方法可以分為兩種，一種是靜態(tài)計算，一種是動態(tài)計算。靜態(tài)計算在計算的過程當(dāng)中具有形式簡單、易于求解、計算工作量小的特點，然而這種方法在實際的計算過程當(dāng)中具有較大的局限性，會受到氣量的影響。動態(tài)計算在實際的在測算過程當(dāng)中能夠反映出管道當(dāng)中的具體情況，但是計算過于復(fù)雜工作量較大。在實際的管道計算過程當(dāng)中，通過將靜態(tài)和動態(tài)的計算方法相結(jié)合，能夠使得計算結(jié)果更加準(zhǔn)確，能夠確定最終的優(yōu)化方案。

結(jié)束語

綜上所述，在天然氣管道系統(tǒng)優(yōu)化的過程當(dāng)中需要注意幾點內(nèi)容，首先，由于天然氣管道系統(tǒng)本身涉及到多方面的內(nèi)容，因此在計算的過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)選擇影響較大的參數(shù)進(jìn)行計算，這樣能夠有效地減少工作量。其次在進(jìn)行管道水力、熱力學(xué)方法優(yōu)化計算的過程當(dāng)中，得到的結(jié)果是研究方案是最佳的方案，如果研究數(shù)量越多則方案的優(yōu)化程度越大。第三，在實際的優(yōu)化過程當(dāng)中，許多因素都會直接影響到優(yōu)化方案的結(jié)果，需要對整體進(jìn)行具體的分析，這樣才能夠找到最優(yōu)方案。最后對于天然氣管道來講，會直接影響到工業(yè)的生產(chǎn)和人們的生活，因此選擇的方案不僅要投資少、質(zhì)量高更要在最短的時間內(nèi)完成待系統(tǒng)的改造工作。通過這樣的方式才能夠有效地促進(jìn)天然氣管道系統(tǒng)的優(yōu)化工作的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]凌建勛.論天然氣管道冬季高峰運行管理與工藝優(yōu)化[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，3808：44-45.

[2]胡燕康.基于定量風(fēng)險分析的城鎮(zhèn)油氣管道安全規(guī)劃技術(shù)研究[D].華北科技學(xué)院，2018.

[3]田超.供氣東線干線及配氣管網(wǎng)初步設(shè)計[D].東北石油大學(xué)，2017.

[4]段海斌，劉婷玉.關(guān)于環(huán)境地溫對長輸天然氣管道工藝優(yōu)化的建議[J].石化技術(shù)，2016，2303：41+65.