[發(fā)明專利]一種基于層次分析法的原油管輸*耗評價體系分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810929652.1
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN109242267B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成慶林;劉揚;孫巍;國麗萍;鄭安博;盤辰琳
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種基于層次分析法的原油管輸耗評價體系分析方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：對原油管輸過程進(jìn)行分析，通過輸入輸出耗，計算系統(tǒng)總損失、不可避免損失、耗輸量比、單耗，求解壓熱總損失率、耗偏差指數(shù)、平衡指數(shù)，并根據(jù)分析指標(biāo)建立原油管道耗評價體系層次結(jié)構(gòu)模型，第一層管輸原油能耗系數(shù)；第二層的四個指標(biāo)從四個方面對輸油管道能耗劃分，四個指標(biāo)為實物層級指標(biāo)、強度層級指標(biāo)、效率層級指標(biāo)、指數(shù)層級指標(biāo)；第三層包括總損失、不可避免損失；耗輸量比、單耗；管道壓損率、熱損率、總損率；管道耗偏差指數(shù)、平衡指數(shù)；

總損失表示油流熱損失和油流壓損失的和，總損失E_x計算如下：E_x＝E_x(T)+E_x(P)

式中：E_x表示總損失，kJ；E_x(T)表示管輸過程中的熱損失，kJ；E_x(P)表示管輸過程中的壓損失，kJ；

式中：G表示油品質(zhì)量流量，kg/h；c為油品比熱容，kJ/kg·K；S為管道橫截面積，m²；T₀表示環(huán)境溫度；T₁表示管道起點溫度；T₂表示管道終點溫度；p₀表示大氣壓力；p₁表示管道起點壓力；p₂表示管道終點壓力；

不可避免損失E_x,U為熱損失和壓損失的理論最小值E_x(T)_min和E_x(p)_min的加和，即不可避免熱損失與不可避免壓損失之和：

E_x,U＝E_x,U(T)+E_x,U(p)

式中：E_x,U表示不可避免損失，kJ；E_x,U(T)表示不可避免熱損失，kJ；E_x,U(p)表示不可避免壓損失，kJ；

耗輸量比R_yg是將可避免壓損失換算成標(biāo)準(zhǔn)熱值后與質(zhì)量流量的比值，表示為：

式中：E_x,U(p)表示管輸過程中的不可避免壓損失，kJ；r_y表示油品折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)，1t油＝1.4286t標(biāo)煤；G管段中原油的質(zhì)量流量，kg/s；

單耗M_y是總損失與原油管道周轉(zhuǎn)量的比值，表示為：

M_y＝E_x/Q_y

式中：E_x表示管輸過程的總損失，kJ；Q_y表示原油管道周轉(zhuǎn)量，10⁴kg·km；

壓損率η_y是指各站間除不可避免壓損失之外的壓損與輸油干線的壓耗的比值，按下式計算：

式中：E_x(p)表示管輸過程的壓損失，kJ；E_x,U(p)表示管輸過程的不可避免壓損失，kJ；

熱損率η_r是指各站間輸油干線除不可避免熱損失之外的熱損與該站加熱干線介質(zhì)所消耗的熱耗比值的百分?jǐn)?shù)，按下式計算：

式中：E_x,U(T)表示管輸過程的不可避免熱損失，kJ；E_x(T)表示管輸過程的熱損失，kJ；

損率η_z是指管輸過程中除不可避免損失之外的損與總損失的比值，按下式進(jìn)行計算：

耗偏差指數(shù)D_i是指報告期生產(chǎn)單耗與歷史平均生產(chǎn)單耗相對百分比偏差，按下式計算：

式中：M_yi表示報告期生產(chǎn)單耗，MJ/(10⁴t·km)；表示歷史平均生產(chǎn)單耗，MJ/(10⁴t·km)；

平衡指數(shù)B_i是指報告期供給輸油管道的不可避免壓損失與總損失的比值，按下式計算：

B_i＝E_x,U(p)/E_x；

步驟二：依據(jù)步驟一所建立的原油管道耗評價體系層次結(jié)構(gòu)模型，將不同層級各指標(biāo)釆用1～9標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣，根據(jù)各層級矩陣采用方根法求解各層次指標(biāo)權(quán)重，在求解最大特征根的特征向量時歸一化進(jìn)行處理；

步驟三：判斷矩陣一致性檢驗,驗證步驟二所產(chǎn)生的矩陣思維邏輯的一致性，如果相關(guān)指標(biāo)滿足要求,則接受判斷矩陣的一致性,根據(jù)步驟二計算的各層次結(jié)構(gòu)的指標(biāo)權(quán)重，整理得出最下層對最上層影響程度的大小；

步驟四：通過建立的原油管道耗評價體系層次結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合管道的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對原油管輸過程進(jìn)行能效評價；為了計算綜合能效，采用計算隸屬度進(jìn)行無量綱處理，結(jié)合步驟二中得出的第三層級指標(biāo)權(quán)重進(jìn)一步求出第二層級指標(biāo)能耗系數(shù)，最終根據(jù)第二層級指標(biāo)能耗系數(shù)與指標(biāo)權(quán)重計算管輸原油能耗系數(shù)；結(jié)合各層級指標(biāo)能耗系數(shù)，分析不同輸量、不同出站溫度工況下能源利用率不高的原因，有針對性的進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)原油管道高效低耗運行。