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管道研究

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基于灰色理论的输油管道输送能力影响因素分析

来源:《管道保护》杂志2020年第6期(总第55期) 作者:张勇;王婉茹;马孝亮;骆兴龙;张勇;李有江 时间:2020-11-18 阅读:

张勇1 王婉茹1 马孝亮1 骆兴龙1 张勇2 李有江1

1.中国石油塔里木油田分公司油气运销部; 2.中国石油西南油气田分公司蜀南气矿

 

摘  要:针对可能影响油品管道输送能力的外输压力、出站温度、密度、运动黏度、地温、外输泵入口压力、饱和蒸气压等因素,采用灰色关联度分析法分析计算,找出密度和出站温度是影响管道输送能力的主要原因,在不考虑油品物性条件下适当提高出站温度可有效提升管道输送能力。

关键词:输油管道;灰色关联度;密度;出站温度

 

 

2019年入冬以后,塔里木盆地某输油管道外输量持续降低,由最大16949 t/d降低至13200 t/d,同时首站外输泵出口压力持续上升,由4.0 MPa上升为4.6 MPa,管道输送能力明显下降。

为找到影响管道输送能力的主要因素,一年来持续收集外输压力、出站温度、密度、运动黏度、地温、外输泵入口压力、饱和蒸气压等相关数据,采用灰色关联度分析法对各种因素进行关系强弱、大小和次序分析,以期得出正确结论。

1 灰色关联度分析法

灰色系统理论主要研究“外延明确,内涵不明确”的“小样本,贫信息”问题。灰色关联度分析法是一种多因素统计分析方法,其根据因素之间发展态势的相似或相异程度来衡量因素间关联程度[1,2]。采用灰色关联分析法计算影响外输量的各种评价指标序列与最优指标集序列的关联度,关联度越大,对外输量影响越大。

2 外输能力影响因素计算

2.1 灰色关联度计算步骤

系统中各因素之间的关联程度大小,用关联度度量[3,4]

(1)建立原始数数据阵。

参考序列:

比较序列:

(2)矩阵初始化。初始化处理后得到一个新的序列,即用序列的第一个数据去除其他各数据,即:

(3)求最值。

(4)计算关联系数。

(5)关联度确定。

2.2 数据收集

收集2019年7月至2020年7月可能影响外输量的各因素参数,详见表 1,并进行灰色关联度计算。

2.3 计算实例

(1)建立原始数据阵。

(2)矩阵初始化。

(3)确定参考数据列。

(4)计算差序列。

(5)求最值。

(6)计算关联系数(以矩阵第一行为例)。

同理可得其他行的值,见表 2。

(7)计算每个指标关联度(以矩阵第一行为例)。

r1=(1+0.957+0.9669+0.9284+0.7773+0.8137+0.6643+0.5590+0.6135+0.9919+0.9923+0.9878+0.9275)/13=0.8617

同理,其余关联度如表 3所示。

由此可得出输油管道外输量影响因素关联度大小,见表 4。

根据计算实例可得出,输油管道外输量影响因素 关联度大小顺序为:密度>出站温度>入口压力>出站压力>饱和蒸气压>运动黏度>地温。

统计2020年2月至10月密度和出站温度相比上月变化对外输量的影响,详见图 1。其中1月至2月外输量下降明显,随即开展紧急清管作业,清出管道内壁结蜡,恢复管道外输能力, 3月至4月外输量显著提升。5月后外输量趋于正常,在工艺流程不发生变化情况下,外输量与出站温度成正比,随出站温度升高而增大;外输量与密度成反比,随油品密度增高而降低。

3 结论

采用灰色关联度法计算得出,影响输油管道外输量的最主要因素是油品密度和出站温度。当轻质原油掺混输送时,不考虑油品密度等介质物性,出站温度是影响管道外输能力的最主要因素,因此适当提高出站温度是提升管道输送能力的重要手段之一。

 

参考文献:

[1] 邓聚龙. 社会经济灰色系统的理论与方法[J]. 中国社会科学, 1984, 12(06): 47-60.

[2] 肖新平.灰色技术基础及其应用[M] .北京:科学出版社.2005.

[3] 赵卫国.灰色关联分析法在围岩分类中的应用[J].山西建筑, 2007, 33(12): 100-101.

[4] 马广,周建忠.基于灰色关联度的农机作业水平影响因素分析[J].浙江农业学报, 2007, 19(2): 97-100.

 

作者简介:张勇,1979年生,湖北荆门人,高级工程师,硕士研究 生 , 主要从事输油气管道完整性管理工作。

联系方式:马孝亮13899089633, 417128530@qq.com。

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