長(zhǎng)輸天然氣管線系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、管道是連接天然氣開發(fā)與利用的紐帶，大量的天然氣經(jīng)過(guò)管道輸送至遠(yuǎn)離氣田的城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)。近十年來(lái)，隨著天然氣管道的大規(guī)模建設(shè)，管網(wǎng)將以前所未有的速度快速增長(zhǎng)，使得管網(wǎng)系統(tǒng)日益大型復(fù)雜化，管線的建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用相應(yīng)增大。如何保證管網(wǎng)系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營(yíng)，成為管道建設(shè)者首要關(guān)注的問(wèn)題。但在管網(wǎng)的初期建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，在保證輸量的前提下，如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化是企業(yè)的終極目標(biāo)，因此管道建設(shè)者希望對(duì)管道系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化研究，從

2、而實(shí)現(xiàn)管線系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益最大化的目的。
　　首先，通過(guò)分析天然氣輸氣管線總費(fèi)用的構(gòu)成，建立了以輸氣管線系統(tǒng)總費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。
　　其次，本文選取目前認(rèn)為較為精確的BWRS狀態(tài)方程計(jì)算氣體物性，用連續(xù)性方程和運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)并確定了輸氣管道穩(wěn)定流動(dòng)的基本方程式，為數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)計(jì)算提供了基礎(chǔ)理論依據(jù)。充分分析考慮了該函數(shù)的約束條件，包括邊界條件約束、管道強(qiáng)度約束和水力約束等，并對(duì)約束條件及邊界條件進(jìn)行處理，建立遺

3、傳算法評(píng)價(jià)函數(shù)C'，確定算法參數(shù)，設(shè)計(jì)算法流程圖，利用Visual Basic6.0編寫計(jì)算程序。
　　最后，將所建立的輸氣經(jīng)濟(jì)性數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于西氣東輸二線東段的干線設(shè)計(jì)，通過(guò)編寫的程序計(jì)算，得到了一組使總費(fèi)用最小的設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化結(jié)果表明，模型比較合理的反映出管徑、輸氣壓力和壁厚等參數(shù)對(duì)總費(fèi)用的影響，優(yōu)化設(shè)計(jì)得到的壓縮機(jī)布置方案與實(shí)際設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)布置方案誤差較小，可以作為實(shí)際壓縮機(jī)站布置的基礎(chǔ)方案，對(duì)實(shí)際管線的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)作