输油管道运行优化目标函数的讨论

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1、输油管道运行优化目标函数的讨论孟振虎213016,江苏省常州市机场路;电话:(0519)3274983c陈毅忠(江苏石汕化工学院)孟振虎陈毅忠:输油管道运行优化目标函数的讨论，油气储运,2003,22(3)4〜8。摘要目标函数的凸性或单峰性是应用非线性规划方法获得问题全局最优解的必要条件。应用数值方法获得多条输油管道算例的运行优化目标函数曲线，并研究其是否满足上述条件。结果显示，总体搜索范围内目标函数呈多峰性及局部锯齿形，表明存在多个局部最优解。据此可推断，输油管道运行优化目标函数在总体搜索范围内一般不满足非线性规

2、划方法获全局最优解的必要条件，按总体范围搜索极有可能仅获得局部最优解。对已提出的多种处理方法进行综合分析，其中任何一种处理方法的实质都是寻找总体搜索范围内全局最优解所处且满足上述条件的较小寻优区间，以便获得真正的最佳运行方案。主题词输油管道优化运行目标函数非线性规划一、前言输油管道运行优化对降低输油费用，优化设备运行组合，实现管道长期经济运行具冇重人意义。优化分析模型从最初的泵管解耦、单站计算逐渐发展到泵管耦合、逐站计算的全线系统模型，分析结果则从初期的二阶段处理(即先优化加热方案再据此通过对儿种新疆油样进行试验研

3、究,得出了儿种条件下管壁处可析出蜡分子沉积系数的变化。对于油温、壁温变化但保持其差值相同时，温度变化可引起管舉剪切率变化，此吋沉积系数随管舉剪切应力增人而减小；另外，当流速变化引起管壁剪切应力变化时•沉积系数随管壁剪切应力增人而减小。根据上述结果，沉积系数随管壁剪切应力的增人而减小。由于各种流动条件下管壁剪切应力比较容易计算，这一变化规律若在更大的范围内得到验证,对建立赠沉积模型具有重要意义。参考文献1,BernPA,WithersVRandCairnsRJR:WaxDepositioninCrude经二次分析确定

4、泵的运行方式)，发展到全线泵炉设备综介优化的最佳运行方案，最佳运行方案包括以介适的热力、压力越站条件为依据，根据输量及全线各站泵炉设备的组合，进行系统优化，直接给出了包括全线泵炉设备启用位置、运行组合、越站方式及启用热站原油出站加热温度，预测出各站油流进出口温度、压力参数等，并通过引入泵的原油粘性影响处理,实现泵特性粘性曲线

5、'

6、动换算，并提出了管壁结OilPipeline,PaperPr

7、dEricksonI)I):MeasurementandPredietionofihcKinclicsofPam(TinDeposition.SPK26548,19933,BurgerE1)andPerkinsTK:SludiesofWaxDeposiionintheTnins-Al^kaPipeline^PE8788,1981.4,黄启玉等:新昶原油蜡沉积规律研究，汕气储运，2000,19(1)o5,WcigartenJSandEuchnerJA:MethodsforPredictingWaxIVecli-ca

8、ti)nandDeposition,SPE15654,1986。6,HsuJJC:WaxDeposiionScale-UpModelingforWaxyCrudeProductionLines,Olc.7778.1995。7,严大凡:输油管道设计与管理，石油工业出版社(北京)，1986°(收稿日JPJ:2002-08-⑵编辑张彦敏蜡处理方法，使研究更接近实际，应用范围更广⑴2〕。随着曾为简化而忽略的影响因素重新引入分析过程,模型更趋实际，分析更趋复杂，目标函数的显式表达也更加困难。但这并未影响非线性规划方法的成功

9、应用，非线性规划方法处理隐式目标函数时具有良好的数值性。需要注意的是，无论目标函数为单变量还是多变量，若在寻优区间不满足凸性或至少为单峰条件时，无论采用何种非线性规划方法,所得结果是局部而非全局最优解®灯。输油管道运行优化目标函数是否满足上述条件，目前这方面的论述还很少。据此可猜测性地认为，相关文章所提供的计算结果是以搜索区间目标函数以满足凸性或至少单-峰条件的假设为前提的o随着泵管耦合及全线系统优化要求，希望一次性地获得符合工程实际并可直接应用的全线最佳运行方案,尽管H标函数更趋复朵，但在总体搜索范国的某些点上，

10、由于搜索温度不同，全线泵炉启用和运行方式会发生变化，运行设备的位置和数最也随之而变,从而在动力、燃油消耗上产生阶跃，显然不能保证主要由动力、燃油费用构成的忖标函数一定满足凸性或至少单峰的条件。这虽然不会影响方法的使用，但试图获得最佳运行方案的预期H标不一定能实现。了解目标函数性状，考察其在整体寻优区间是否满足上述条件及提出相应处理方法对输油管道运行优化具冇重