燃气输配管网系统优化设计论文

2023-07-01 07:14:18 精品范文下载本文

第1篇：燃气输配管网系统优化设计论文

燃气输配管网系统优化设计论文

1 燃气输配管网的现状概述

目前，随着城市化步伐的加快，天然气作为保障居民生活水平最为基础的能源物资，越来越受到广泛的关注。燃气管网建设是一项前期投资数额大，投资回报周期长的建设项目，为此，国家也在大力推进燃气输配管网的优化设计，以实现利用最少的投入，实现最大的经济效益。因为燃气管网系统具有很大的可塑性，所以通过燃气输配管网的优化设计，对储配站、调压站的数量和分布进行合理的调配，在满足各节点压力要求，保证燃气流量的基础上，通过软件进行燃气输配管网管道的直径尺寸、管网金属消耗量和投资进行估算，以实现减少不必要的重复建设，减少投资额度，实现最大经济效益。随着计算机技术的不断发展，利用计算机软件对燃气输配管网进行优化，可以解决以往人工很多无法求解的大型复杂计算问题，从而提高了燃气输配管网的设计质量和输配效率。

输配管网和调压结构是构成燃气输配管网的两大主要组成部分，输配管网又分为高中压管网和低压管网[1]。在燃气管网铺设方案确定后，燃气管网始末端的压力和燃气流量是决定高中压管网直径尺寸的关键因素。而低压管网的直径尺寸主要是取决于燃气流量、燃气器具的额定工作压力和调压站的布置状况。燃气输配管网设计优化的关键在于保证居民燃气流量和压力正常的前提下，根据已知管网的网络结构、燃气系统的流量分布和压力要求，分析确认管网的直径尺寸、管网的分布以及调压站的位置和数量。利用最少的投资，实现最大的经济收益和社会效益。

2 燃气输配管网的.系统优化

目前，在城市燃气输配系统，主要由燃气输配管网、燃气储配站、调压计量站、运行管理操作和控制设施等部分组成，由此可见，燃气输配系统是一项极为复杂的综合设施，要实现对燃气输配管网的优化设计，则必须对构成管网系统的输配管网和调压站进行系统的分析研究，利用软件的强大功能进行优化设计，实现优化改善方案。

2.1 建立燃气输配管网系统优化设计的数学模型

随着城市建设速度的加快，城市涵盖范围不断加大，因此要求燃气输配系统呈现多级燃气管网的状态。为了尽量节省投资成本，对燃气输配管网系统进行整体优化势在必行。燃气输配管网系统的优化设计主要体现在调压站的数量和布局优化上。

2.2 调压站数量的优化确认

在对燃气输配管网进行系统优化过程中，调压站的数量和分布比较难以确定，所以，在利用软件进行模拟优化时，只能采用近似值的方案，来计算中、低压管网的费用计算，确定管网的直径尺寸和流向。利用GCAD软件，可以将相关的数据资料进行输入，对于不能确定的数据利用近似值代替，就可以计算出燃气输配管网系统需要的调压站的最佳数量[2]。

2.3 调压站的优化布置

根据计算机软件GCAD计算出调压站的数量和分布位置，对于整个燃气输配管网进行整体优化设计仍是一下十分庞大的工程。燃气输配管网的主要作用和目的是为居民提高质量可靠的燃气服务，将燃气输送到千家万户。因此，对于低压管网而言，调压站优化的目的在于满足居民的用气需求。要对燃气输配管网进行系统优化设计，则需尽可能的缩短调压站到用户的管道铺设距离，这不仅可以节省管网费用，还可以最大可能的为用户提供稳定的燃气输送。所以，以一个调压站为例，利用软件求得所有用户中位点的位置，即设置调压站的位置，然后利用此原理，求出燃气输配管网中多个调压站的具体位置。由于燃气输配管网系统是一个庞大的系统工程，在燃气管网系统中存在无数个调压站，要将每个调压站都利用计算机软件分析计算出来，显然是不可能完成的任务，并且在调压站定位时，还需考虑为调压站设置一个节点集，因工作量过大一般计算机很难完成。因此，在开发GCAD软件时，采用启发式数字计数法分析得出效果最优化的解，以完成输配管网的优化设计。

2.4 燃气管网的优化设计方案

对燃气输配管网进行优化，既是对目前已知的管网网络结构、网管中用到的管道直径尺寸进行优化，以实现在可以满足用户所需燃气流量和压力的前提下，利用最少的投资数额，铺设最优化的管道网络，实现低成本运行[3]。利用计算机软件GCAD中的梯度法、最短路径法、拉格朗日乘数法和网管平差等规划燃气输配方案，以求得最佳的管网铺设方案，从而可以解决目前燃气输配管网配置过程中存在的问题。

3 开发更优软件

燃气输配系统作为一个庞大的系统工程，仅靠以前的人工计算方式已经不能满足行业的发展需求，开发更加智能化，可以实现燃气输配优化的新型软件已是迫在眉睫。在设计开发软件过程中，除了可以实现对燃气输配管网系统进行优化之外，还要能够及时生成图档，便于列印，提供给相关的行业专家和学者进行探讨。

4 结束语

综上所述，燃气输配管网系统优化设计的重点在于燃气管网的优化和调压站数量和位置的优化。在进行优化的过程中，主要是实现调压站的合理布置，以尽量减少燃气管网到用户之间的距离，从而节省成本，实现最大化的经济效益和社会效益

第2篇：我们日常怎么维护燃气管网输配系统？

为保证管网及附属设备在精度范围安全运行，及减少故障维修的频率，应该做到坚持计划维修与点检维修相结合，提高管网设备设施维护管理水平，提高抢修及时率，保证输配系统正常运行。那么，今天小编为大家带来了一些相关知识，下面我们一起来看看吧!

一、管网输配系统简介

我公司目前建有门站4座、储配站2座、LNG应急气源2座、储气总量46万立方米,高中压调压站4座、中中压调压站4座、次高压管道41.4公里、中压A管道424公里、中压B管道158公里、低压管网1116公里。

2013年管输供气20845.6万方，LNG供气1447.71万方，日均61万方;2013用气最大日为1月25日，用气84.4万方;最小日为10月2日，用气31万方，日均60.7万方。

二、管网分级管理

我公司于2011年出台了《室外燃气管网分级管理办法》，将室外燃气管网以运行压力、使用年限、材质等因素，并结合实际运行环境、管网状态等情况进行划分，按一、二、三级进行分级管理。其分级原则以运行压力、使用年限、材质等因素，并结合实际运行环境、管网状态等情况进行划分。管网分级实行动态管理，若运行环境、管网状态等发生改变，管网级别要及时做相应调整。

不同级别的燃气管网分别采取不同的巡查周期和泄漏检测周期，管网运行责任部门要按照《燃气管网运行管理分级标准》中提出的不同级别燃气管网的巡查周期和泄漏检测周期的指导意见，合理安排本辖区燃气管网的巡检。

三、管网巡查

管网巡查的主要任务是进行施工监护、漏气检测和防止建、构筑物占压等。

1.将老旧铸铁管网巡查纳入日常重点工作项

在管网分级管理的基础上，管网运行部将老旧铸铁管网的日常巡查作为重点工作来抓。依据《天然气管线巡检人员工作标准》，各辖区管线所在巡线工作计划中把此类管道作为巡线员的重点巡查区域予以确认，对检查时间和频率都有明确要求，督导巡线员加强日常巡查与管理，特别是对易发事故的重点要害管段，徒步逐段进行检查，严防燃气泄漏发生。同时，铸铁燃气管网附近的电力井、污水井、热力井等市政井、沟也是巡线员的检查重点，他们在每个巡线周期都要使用燃气检漏仪对相关部位进行严格检测，发现燃气泄漏情况后及时上报管线所、抢险队进行维修处置。而每个巡线员负责管段的巡查情况都会由其详细记录在《巡线记录》中。

2.开展地下管网穿越河沟等重点部位专项检查

管网运行部各管线所建立健全了《地下管网穿越河沟、电缆沟、暖气沟等重点部位台账》，并实时进行梳理和更新，确保台帐中的数据、信息与实际情况相符。各管线由所长牵头成立了穿越河沟等重点部位管网排查工作小组，各所维修班、巡线班协同配合、共同参与，以维修人员、巡线管理人员作为主要力量开展专项排查工作。各所每个季度至少通过水缸、观察孔及打孔检测等方式进行一次全面、彻底的检查，并详细记录排查情况。而在汛期雨季等气候恶劣的季节，各管线还会有针对性的加强排查力度。根据排查中发现的问题，各所及时上报管网改造管理科进行整改处理。改造科也将此类隐患列为了优先整治项，及时制定方案和安排施工队进场作业，确保各类隐患得到及时整改。

3.管网巡查工作的监督和考核

管网运行部巡线工作实行业务部门(辖区管线所)与职能部门(监察中队)二级管理考核机制。首先，巡线员的直接管理者--巡线管理员、班长进行日常监督检查，采取通过管网巡查信息系统和实地跟踪检查的方式对巡线员的工作进行督查，发现巡查不到位的情况严肃处理，并记录在巡线管理记录中。而监察中队等职能部门对管线所的巡线工作进行定期检查，严格考核，奖优罚劣，并形成《巡线简报》等文件。通过环环相扣的系统管理，管网运行部形成了一套自上而下，层层把关，各负其责的巡查管理体系，从各个方面、不同层面入手抓好了巡线管理工作。

四、管网检测

我公司将管网检测作为近期管网运行中的重点工作。已经成立专职检测所，按照国家《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》和公司《新建燃气管道工程运营检测验收工作制度》的规定，积极开展管道检测和竣工检测验收工作。检测所职责为管网检测和竣工检测验收，管网检测主要包括管道定位、漏气检测、防腐层检测、管道状态评估等。

五、设施维护维修

为保证管网及附属设备在精度范围安全运行，及减少故障维修的频率，我公司坚持计划维修与点检维修相结合，提高管网设备设施维护管理水平，提高抢修及时率，保证输配系统正常运行。

1.做好日常巡检保养，确保设备设施正常运行。

管线所、场站按照相关制度和岗位责任制的要求对所管辖的燃气管网、阀门、场站设备进行日常巡检，发现问题即时处理，有效地保证了输配系统正常运行。

2.做好计划检修，保证设备性能。

调压设备每2-3年进行一次大修，管线阀门每年进行2次注油保养，这两项工作是管网运行部的年度例行工作，其它场站设备的维护保养均按相关规定执行。

3.更新改造，提高性能。

通过日常巡查及有针对性的检测，对发现的设备故障、管网隐患进行更新改造。例如：2012年6月，管网运行部积极寻求市排水处的合作，对市区有地下燃气管道的地下暗河、地下排水沟、渠进行标注，初步掌握穿越燃气管道暗河暗沟的走向，并标注存档。对市区铸铁管网覆盖区域内的地下穿越河沟管道优先改造，通过整体更换、加装套管、安装检漏孔等措施进行了改造，确保隐患及时排除。目前已改造的过河管道有：海港河、西南河、通伸河、大海阳河、解放路河等共计19处。

按照公司灰口铸铁管网改造工作的计划安排，公司管网运行部抢抓当前施工的有利时机，攻坚克难、连续奋战，市区燃气灰口铸铁管网改造工作持续推进。本年度改造合计37741.15米(中压18922.7米，低压18818.45米)，截至目前累计改造92053.8米(其中中压53507.95米，低压38545.85米)，剩余387121.85米(其中中压46911米，低压340210.85米)。

六、抢修抢险

1.预案机制

按照事故应急预案编制导则，编制完善了燃气事故抢险应急预案，多种专项预案及现场处置预案，如《燃气事故应急预案》《专项事故应急预案》,经专家评审后在市安监局进行了备案。

2.机构人员

公司在管网运行部设立了二级部门抢险队，抢险人员29人,有着多年的抢修抢险经验，大部分人员专职抢险工龄达20年以上，骨干人员经过培训取得《山东省燃气行业安全管理技能考核合格证书》。抢险队实行24小时全天候值班,负责烟台市区范围内的燃气管道抢修、带气碰接等相关作业。曾多次受到烟台晚报等新闻媒介的表扬，近几年来，连年被市委、市政府等单位授予“青年文明号”、“班组安全建设工作示范班组”“工人先锋号” 等荣誉称号。

3.机具车辆

配备抢险车辆5部，抢险工器具100多台套，固定资产达160余万元，并不断更新完善，能够满足全天候、不同管线材质抢险的需要，出警及时率、险情一次性处结率始终保持在100%。

4.预警演练

定期开展应急演练活动，在检验预案可操作性的同时，提高应对突发事件的能力。今年7月3日，公司以电厂东路中压管道被外部施工挖断事故为模拟场景，组织了一次应急演练。演练从应急预警、应急响应、后期处置等环节出发，检验了各部门协作、分工、抢险抢修实战能力。市城管局、市供热燃气管理处及公司相关领导对演练进行了点评，认为本次演练整个过程严格按照预案步骤有序进行，达到了预期目的。

5.事故处置

今年上半年抢险队出警室外抢修556次。

6.应急保障

公司制定了极端寒冷、暴风雪等恶劣天气情况下的应急预案和冬季天然气供应方案。投资1600多万元，建设的储气规模为36万方的LNG应急气源。投资60多万元购置了移动式LNG应急供气保障设施，以保证抢险区域内的燃气连续供应。

七、专业系统管理

1.综合运营调度平台。

综合运营调度平台，利用空间技术实现燃气管网、遥讯遥测、人员定位等信息整合，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，打造城市燃气的物联网。通过气量实时运行监测，在配合巡检终端的应用，及时发现与反馈各类隐患。智能化处理危险源与调度,保证城市燃气的安全运行。

2.SCADA系统

为了加强对管网的监控，我公司于2007年引进了SCADA系统，目前共安装监测端站120处，站控系统有9处，对管网的运行状态进行实时监控。

SCADA系统，即监视控制与数据采集系统，它集计算机技术、工业控制技术、通信技术于一体，既具有强大的现场测控功能，又具有极强的组网通信能力,便于实现远程遥测和遥控，是现代燃气企业实施城市燃气调度和监测不可缺少的工具和手段，凭借该系统操作人员在调度中心就能够及时地了解到整个燃气生产、输配系统的重要数据，一方面，调度人员能够根据输配管道的压力数据来进行合理调度，使整个系统运行合理，提高经济效益，另一方面，一旦发生报警，操作员能够马上知道，及时处理，确保整个供气系统的安全运行。

3.地理信息系统(GIS)

地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)是以电子地图为基础，将空间中的对象按照他们的地理属性与电子地图建立关联，描述他们的空间关系，对空间对象进行显示、查询，实现空间信息的统一直观的管理。我公司采用的MAPGIS软件作为公司燃气管网信息系统的基础软件。

4.GPS燃气管网巡检管理系统

燃气管网巡检管理系统将GPS和检测终端相结合，利用无线通讯网络实现了对巡检人员的作业状态的实时监控，有效杜绝了由于巡检人员脱岗，空班、漏检而导致事故隐患不能及时发现和解决的问题，有效监督巡检人员对管道设备，阀井，气体泄露等检查工作的落实，确保其按规定线路、时间、地点以及次数检查到位，及时发现和处理危险情况，确保安全生产。我公司巡检系统平台软件使用的是河南汉威自己开发的燃气管网巡检管理信息系统，地图采用谷歌地图，主要功能包括系统管理、巡检管理、调压站管理、地图操作以及查询统计四个部分。目前我公司共有检测终端设备共计62台。

5.燃气管网阀井泄漏监测系统

我公司从2010年开始建设燃气管网阀井泄漏监测系统，在地下管网穿越河沟及重点阀门井等部位共安装29处监测设备，实时监测管网的泄漏情况。

燃气管网阀井燃气泄漏监测系统将GPRS无线传输技术与燃气检测技术相结合，实现了燃气管网泄露监测的自动化，完善和提升整个城市燃气管网泄漏的预警能力，降低了燃气泄漏事故造成的危害程度。泄露监测系统主要由两部分组成：现场监测设备和上位监控软件(合并到SCADA)。现场监测设备可监测井下燃气浓度和水位高度，并将监测到的数据通过GPRS网络或手机短信传送到监控中心。监控室可实现阀门井的实时数据显示、实时曲线、历史数据查询、历史曲线、各种报表及超限报警功能。当空气中可燃气体浓度达到或超过设定值时报警信息还可通过短信方式发送到指定的手机上，并显示气体浓度值，地理位置，避免重大事故的发生。

好了今天小编的介绍就到这里了，希望对大家有所帮助!如果你喜欢记得分享给身边的朋友哦!

第3篇：油气集输优化系统设计论文

油气集输优化系统设计论文

一、油气集输现存问题

1.老油田的油气集输系统中，在实际集输过程中，最初的油气设计与实际集输不匹配，并且在集输过程中会大量浪费能源，提升处理成本。

2.集输站内设备老旧，能耗较高，部分严重老化，降低了集输效率。

3.老油田中集输管道设备老化、腐蚀严重，易造成对环境的污染。

4.老油田的检测系统存在误报问题，对其使用效果造成严重影响，并使用户对其信任程度有所降低，同时无形之中增大了工作人员的工作强度。

二、对集输系统优化整治方案方法

1.对油气集输设计进行调整改造

在对老油田进行整治改革中，应重视对油气集输系统的设计与调整。在该方面，主要应重视以下三点：

（1）优化设计脱水系统结构，并对放水站的工艺进行适当改进。油田中脱水系统的主要任务是将其中的放水系统与油田的实际脱水相互结合，并注意外输系统的设备运行率及运行生产状况，将老油田中传统的脱水结构进行重新的合理设计，使其满足日常生产需要