成品油长输管道优化运行的策略分析

杨磊（中国石化销售有限公司华北分公司， 天津 300383）

成品油长输管道优化运行的策略分析

杨磊（中国石化销售有限公司华北分公司， 天津 300383）

成品油输送在泵机组多种方式的组合下，可以完成长输管道运行；输油管道全线均在相同时间段内，成品油流量会随时间变化而出现一定的改变。本文主要分析了成品油长输管道优化运行系统，通过优化成品油输送策略，确立最佳的成品油长输管道优化运行方案。

成品油；长输管道；优化运行

0 引言

在同一条管道中，把几种不同油品按一定顺序进行成品油的输送就是顺序输送，该方式在成品油输送中较为常见。不同油品之间发生接触时，在接触位置不可避免的会出现混油，而在输油管道中，混油的变化与移动都会影响泵站特性与管路性能。所以，对全线泵站的具体运行状况进行全面优化，不断提升成品油管道输送的经济效益，降低输送过程中的能耗及费用，对成品油输送有着重要的意义。

1 成品油长输管道优化运行系统

在符合泵站进出站以及输油管道沿线高低点所具有的压力约束条件的情况下，根据成品油管道输送特点与约束条件，从权限整体耗电费用出发，构建起优化运行模型。模型主要分为定批量与定流量两种优化运行模型，其中，定流量优化可以合理选择最佳泵组合与最小节流量，科学调度已设定好的流量函数输送。实际上，在设定好的范围内，完成固定批量工作，实现定批量优化，同样可以选择最低标准的节流量输送与最佳泵组合。虽然两种模型所具有的约束条件区别很大，但其目标函数是相同的。输油管沿线所具有的能量平衡、泵站以及压力等都能够影响管道系统，且两种模型所具有的约束条件相同。两种模型的主要区别是定流量优化模型坚持输油计划与平稳输油的相关原则，通过系统调度来提供，所以，定流量优化模型的一个特点就是流量为连续但分段的。分批量优化模型所具有的稳定性比较差，在选择合适流量时必须以目标函数为引导。

（1）系统机构与决策变量 主要包括泵站与管段构成系统两个部分，泵站内泵组合主要有两种组合方式，即并联与串联。全线输油具有密闭式特点，管段主要包括等径管、变径管与混油段。站点主要包括泵站、减压站、输入输出站以及注放油泵站等。实际上，成品油管道是统一的、不间断的水利系统，在系统不同部分之间、系统与环境之间都有着很多关联。这些关联在一定程度上增加了优化运行自身的难度，但是也提高了优化运行未来发展的潜力。

（2）方案构成与目标函数 输油管道优化运行基本方案构成：时间变化能够对管道流量产生决定性影响；散化输油周期之后，全线配泵策略与各个时间段的具体调节策略；输油周期内所统计的总耗电费用、混油量、模拟时间以及注放油时间。在具体评价决策方案的标准与尺度时，应该选择最优准则。在成品油输送管道运行中，在多套运行方案中选择最合理的运行方案，能耗费用是最优准则。

2 优化运行模型

对某一时间的输油管道流量进行确定，引入拉格朗日因子，建立目标函数，并将约束问题转变为无约束问题。在成品油输送运行过程中，全线开泵策略的成品油输送变化越小，其运行状态也就越稳定。因此，采用全线最优压力分配模型，匹配出最佳开泵方案，然后运行该开泵策略即可，到无法调节时再进行重新配泵操作。调节所遵循的基本原则为出站压力标准值小于出站压力值，或进站压力标准值大于进站压力值，具体顺序应为先调速再节流，也就是调节采用减少能量的策略。

3 全线最优压力分配模型

在确定开泵方案组合时，首选需要确定输油管线路第一站的具体开泵方案，然后逐站确定，直至最后一站，通过这种方式能够确定最高效的开泵组合。在确定首站开泵方案后，首站出站压力与下一站进站压力也就确定了，首站动力费用也确定了下来，不但影响了下一站所选择的初始状态与具体开泵方案，也影响了下一站所需要的动力费用。如果在下一站的动力费用产生之前确定各站的开泵方案，就可以对本站动力费用进行有效控制，从而使整体运输费用明显降低。输油管线路中，泵与管路的组合必须是匹配的，对于成品油输送管道来说，如果能够确定某一时间段内的管道流量与油品信息，也就能够基本确定输油线路全线的压降与能差等信息。

4 结语

定批量优化模型中，选择拉格朗日因子与合适的精度非常重要，由于这两项不但能够对输量稳定性产生影响，还会影响输油计划的完成。定流量优化模型当中，若给定流量能够与时间关系相协调，那么输油管道的运行才能够平稳。导致管道稳定性失衡的主因是间歇注放油，如果条件给定，则尽量进行连续注放油。在一定程度上，开泵方案能够对管道在某时刻的成品油输量产生决定性影响，如果某一站压力无法符合相关要求，则会对输油管线全线的流量与波动产生影响，导致全线压力的再次分配。

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