周珩

摘要：當(dāng)前，無(wú)論是社會(huì)生產(chǎn)還是日常工作生活均離不開(kāi)油氣資源，其為人們的生活提供了更多的便利，并大大提高了生活品質(zhì)。但人們往往只關(guān)注油氣資源的開(kāi)采，從而忽視了油氣資源的儲(chǔ)運(yùn)，其實(shí)油氣儲(chǔ)運(yùn)是一個(gè)非常專業(yè)的、復(fù)雜的工程，設(shè)計(jì)的方法眾多，注意事項(xiàng)意識(shí)繁多，其中最優(yōu)化方法能夠有效的減小各種問(wèn)題的發(fā)生，并科學(xué)的把控工程成本?；诖耍疚闹饕獙?duì)最優(yōu)化方法在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的具體應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞：最優(yōu)化；油氣儲(chǔ)運(yùn)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：IE8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

近年來(lái)，油氣儲(chǔ)運(yùn)安全成為了人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。而油氣儲(chǔ)運(yùn)作為一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，在運(yùn)輸油氣當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)各種的問(wèn)題。因此，利用最優(yōu)化方法，可以幫助人們更好地完成該項(xiàng)工作，提高油氣儲(chǔ)運(yùn)安全性。

1油氣儲(chǔ)運(yùn)工程存在的問(wèn)題

1.1相關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)水平有待提高

我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)工程起步于建國(guó)之后，較國(guó)際上先進(jìn)水平存在一定的差距。例如，由我國(guó)自主攻關(guān)研發(fā)的降凝劑和降阻劑雖然能夠保證油氣的正常運(yùn)輸病避免對(duì)油氣進(jìn)行加熱。但由于我國(guó)需要運(yùn)輸、儲(chǔ)存的油氣在種類上較多、面臨的周邊環(huán)境較為復(fù)雜，同時(shí)運(yùn)輸里程上較長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致油氣在運(yùn)輸和儲(chǔ)存的過(guò)程中需要消耗更多的能耗，因此，需進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1.2火災(zāi)隱患較大

油氣儲(chǔ)運(yùn)管道主要是在高溫環(huán)境下工作，大大增加了發(fā)生火災(zāi)的幾率，如果發(fā)生安全事故，不但會(huì)給人員帶來(lái)傷亡，還會(huì)給企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失，影響企業(yè)形象。油氣管道出現(xiàn)火災(zāi)隱患主要有一下幾個(gè)方面的原因：（1）設(shè)計(jì)不合理。部分油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，給工作人員帶來(lái)較大的安全隱患。（2）設(shè)備選材質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的要求，部分設(shè)備質(zhì)量相對(duì)較差，造成油氣泄漏現(xiàn)象，繼而造成火災(zāi)的發(fā)生。

2油氣儲(chǔ)運(yùn)工程最優(yōu)化方法研究

2.1層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP）基于運(yùn)籌學(xué)理論而產(chǎn)生，該方法由不同部分組成了，并逐一分解油氣儲(chǔ)運(yùn)工程不同部分，并構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型，并依據(jù)不同部門之間的相關(guān)性，保證模型結(jié)構(gòu)的完整性以及系統(tǒng)性。其中需要注意的是，分解各部分需要在分析問(wèn)題總性質(zhì)及總目標(biāo)以后進(jìn)行，以避免偏離正常分析方向，形成錯(cuò)誤方案。對(duì)判斷矩陣構(gòu)造，將最大特征根與特征向量求出，保證校驗(yàn)層次總排序與一致性，并最終確定最優(yōu)化方案。

2.2灰色關(guān)聯(lián)法

灰色關(guān)聯(lián)法并不是利用顏色進(jìn)行合理規(guī)劃的方法，而是讓人們觀察序列表中的曲線幾何圖形的相近程度，從而準(zhǔn)確地判斷出哪幾條曲線的關(guān)系比較密切，在灰色關(guān)聯(lián)法中，相關(guān)曲線的關(guān)系和曲線的相似程度是同步的，成正比。而運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)法的一個(gè)典型例子就是對(duì)我國(guó)勝利油田進(jìn)行的相關(guān)現(xiàn)狀分析與評(píng)估。

2.3灰色物元分析法

此方法主要包含3個(gè)事物的基本元素，分別為灰量值、特征值及事物，采用該優(yōu)化方法時(shí)，要將基本三元素灰色物元矩形陣建立起來(lái)，將滿足度函數(shù)引入到關(guān)聯(lián)度計(jì)算中，隨后才能進(jìn)行運(yùn)算與數(shù)學(xué)加權(quán)，最優(yōu)方案就是依據(jù)綜合關(guān)聯(lián)度產(chǎn)生。以某城市擬建的儲(chǔ)氣庫(kù)為例，對(duì)5個(gè)影響因素考慮，包括儲(chǔ)氣庫(kù)承受的最大地層壓力、壓氣站功率、總投資、采氣井井?dāng)?shù)、墊層氣量，選取3個(gè)評(píng)價(jià)方案將3個(gè)方案6維復(fù)合灰元構(gòu)造出來(lái)。將滿足度函數(shù)建立起來(lái)，通過(guò)專家評(píng)分法將各個(gè)因素權(quán)重確定，對(duì)綜合關(guān)聯(lián)度計(jì)算，從而將最優(yōu)方案確定下來(lái)，通過(guò)這種方法減少了經(jīng)驗(yàn)決策的失誤率。

3最優(yōu)化在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程中的應(yīng)用

3.1優(yōu)化原油儲(chǔ)運(yùn)工藝

對(duì)于油氣的長(zhǎng)距離儲(chǔ)運(yùn)來(lái)說(shuō)，需要用到大口徑輸油管道系統(tǒng)，與多個(gè)站進(jìn)行有效結(jié)合，如輸油的首站、中間站以及末站等多個(gè)閥室，需要得到緊密的控制和管理，由此達(dá)到原油長(zhǎng)距離輸送的技術(shù)的實(shí)際需求。對(duì)于原油輸送管道來(lái)說(shuō)，要達(dá)到正、反輸?shù)男枨?，其中正輸是管中的流體是首選輸送到末站的常規(guī)輸送流程，反輸?shù)妮斢头较騽t是從末站輸送到首站。由于熱油管道的投產(chǎn)預(yù)熱，或?qū)嶋H事故處理都需要應(yīng)用反輸工藝流程。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)于證書(shū)工藝中需要選則適合的原油輸送方式，不管是常溫輸送，還是加熱輸送，都需要按照嚴(yán)格的工藝進(jìn)行。比如，在常溫輸送中，需要應(yīng)用加熱爐設(shè)備，結(jié)合運(yùn)輸?shù)挠土髯陨頊囟?，?shí)現(xiàn)油氣的有效輸送，并與低凝固點(diǎn)、低粘度原油保持適應(yīng)性，確保油流保持流動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到設(shè)計(jì)輸送的目標(biāo)。通過(guò)加熱輸送方式進(jìn)行原油的有效輸送，經(jīng)過(guò)加熱設(shè)備，進(jìn)行油流溫度的有效提升。一旦原油輸送過(guò)程中出現(xiàn)溫度過(guò)高的問(wèn)題，就需要保證高壓析蠟點(diǎn)比凝固點(diǎn)要高，有效避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。在整個(gè)原油輸送工藝流程中，選擇密閉輸送的工藝流程，避免使用敞口大罐，按照水力學(xué)系統(tǒng)，有效防止出現(xiàn)原油泄漏事故，充分保證油流壓力和溫度滿足實(shí)際輸油需求，提升原油的輸送效率。在密閉輸送工藝流程的自動(dòng)化程度還是比較高的，要注重對(duì)相關(guān)設(shè)備的重點(diǎn)維護(hù)，從輸油的首站直到末站，其涉及到的設(shè)備都需要進(jìn)行定期維護(hù)，確保輸油的密閉安全輸送，滿足油氣田生產(chǎn)節(jié)能降耗技術(shù)的需求。

3.2優(yōu)化天然氣的儲(chǔ)運(yùn)工藝流程

因天然氣本身就有著易燃、易爆、有毒有害等性質(zhì)特征。對(duì)于其實(shí)際儲(chǔ)運(yùn)來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行工藝流程的進(jìn)一步優(yōu)化，加強(qiáng)對(duì)天然氣的泄漏預(yù)防工作。具體的天然氣運(yùn)輸工藝來(lái)說(shuō)，可以采取密閉集輸工藝，通過(guò)中間轉(zhuǎn)輸站的設(shè)置，應(yīng)用壓縮機(jī)的有效加壓處理，由此滿足設(shè)計(jì)輸送壓力的整體要求，使得天然氣能沿著輸送管道輸送給用戶，滿足用戶的天然氣使用需求。天然氣的生產(chǎn)是由氣井中生產(chǎn)出來(lái)的，只有在經(jīng)過(guò)凈化設(shè)備處理之后才能投入儲(chǔ)運(yùn)、使用環(huán)節(jié)，具體分離工藝是將天然氣中含有的二氧化碳、硫化氫進(jìn)行去除，降低天然儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中對(duì)儲(chǔ)運(yùn)管道造成的不利影響。只有在天然氣的達(dá)到外輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之后，才能通過(guò)增壓工藝處理，進(jìn)入到管道系統(tǒng)運(yùn)輸環(huán)節(jié)。

3.3優(yōu)化油氣的分配和運(yùn)輸

由于我國(guó)幅員遼闊，地區(qū)之間差異性大，因此，不同地區(qū)油氣的生產(chǎn)、加工以及相關(guān)消費(fèi)情況都帶有地區(qū)性以及不平衡性。因此，為了滿足我國(guó)各個(gè)地區(qū)的人們對(duì)于油氣產(chǎn)品的需求，就需要運(yùn)用最優(yōu)化方法對(duì)各個(gè)地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)全面地分析，實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的油氣的采購(gòu)、提煉以及銷售之間的平衡，使國(guó)家可以對(duì)油氣進(jìn)行合理地分配和運(yùn)輸。

3.4優(yōu)化成品油的調(diào)和方案

油品調(diào)和是油品生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。在人們的生產(chǎn)和生活中，原油是不能被直接應(yīng)用的，只有經(jīng)過(guò)調(diào)和處理之后才能被使用。而對(duì)油品進(jìn)行調(diào)和是非常復(fù)雜的，在調(diào)和過(guò)程中會(huì)受到很多因素的影響，因此，在對(duì)原油進(jìn)行調(diào)和時(shí)，要運(yùn)用最優(yōu)化方法，先制定出合理的順序，然后根據(jù)各種因素之間的關(guān)系開(kāi)展調(diào)和工作，從而有效保證成品油的質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，油氣儲(chǔ)運(yùn)工程是一個(gè)輔助、龐大且專業(yè)的工程項(xiàng)目，涉及到非常多的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及技術(shù)應(yīng)用，有著較高的工程成本，工程單位要想獲得更高效益，就要使用最優(yōu)化方法，由此設(shè)計(jì)出最優(yōu)方案，節(jié)省成本。最優(yōu)方法是低耗、高效開(kāi)展油氣儲(chǔ)運(yùn)的重要手段。但是如何選擇適合的最優(yōu)化方法，需要結(jié)合工程實(shí)際情況而定，并且需要對(duì)選擇的最優(yōu)方法綜合分析，掌握應(yīng)用方法，勘探好地質(zhì)及水文環(huán)境，保證最優(yōu)化方法順利使用，作用及價(jià)值充分發(fā)揮。