張勇1 王婉茹1 馬孝亮1 駱興龍1 張勇2 李有江1

1.中國石油塔里木油田分公司油氣運銷部； 2.中國石油西南油氣田分公司蜀南氣礦

 

摘  要：針對可能影響油品管道輸送能力的外輸壓力、出站溫度、密度、運動黏度、地溫、外輸泵入口壓力、飽和蒸氣壓等因素，采用灰色關聯度分析法分析計算，找出密度和出站溫度是影響管道輸送能力的主要原因，在不考慮油品物性條件下適當提高出站溫度可有效提升管道輸送能力。

關鍵詞：輸油管道；灰色關聯度；密度；出站溫度

 

 

2019年入冬以后，塔里木盆地某輸油管道外輸量持續降低，由最大16949 t/d降低至13200 t/d，同時首站外輸泵出口壓力持續上升，由4.0 MPa上升為4.6 MPa，管道輸送能力明顯下降。

為找到影響管道輸送能力的主要因素，一年來持續收集外輸壓力、出站溫度、密度、運動黏度、地溫、外輸泵入口壓力、飽和蒸氣壓等相關數據，采用灰色關聯度分析法對各種因素進行關系強弱、大小和次序分析，以期得出正確結論。

1 灰色關聯度分析法

灰色系統理論主要研究“外延明確，內涵不明確”的“小樣本，貧信息”問題。灰色關聯度分析法是一種多因素統計分析方法，其根據因素之間發展態勢的相似或相異程度來衡量因素間關聯程度[1,2]。采用灰色關聯分析法計算影響外輸量的各種評價指標序列與最優指標集序列的關聯度，關聯度越大，對外輸量影響越大。

2 外輸能力影響因素計算

2.1 灰色關聯度計算步驟

系統中各因素之間的關聯程度大小，用關聯度度量[3,4]。

（1）建立原始數數據陣。

參考序列：

比較序列：

（2）矩陣初始化。初始化處理后得到一個新的序列，即用序列的第一個數據去除其他各數據，即：

（3）求最值。

（4）計算關聯系數。

（5）關聯度確定。

2.2 數據收集

收集2019年7月至2020年7月可能影響外輸量的各因素參數，詳見表 1，并進行灰色關聯度計算。

2.3 計算實例

（1）建立原始數據陣。

（2）矩陣初始化。

（3）確定參考數據列。

（4）計算差序列。

（5）求最值。

（6）計算關聯系數（以矩陣第一行為例）。

同理可得其他行的值，見表 2。

（7）計算每個指標關聯度（以矩陣第一行為例）。

r1=（1+0.957+0.9669+0.9284+0.7773+0.8137+0.6643+0.5590+0.6135+0.9919+0.9923+0.9878+0.9275）/13＝0.8617

同理，其余關聯度如表 3所示。

由此可得出輸油管道外輸量影響因素關聯度大小，見表 4。

根據計算實例可得出，輸油管道外輸量影響因素 關聯度大小順序為：密度>出站溫度>入口壓力>出站壓力>飽和蒸氣壓>運動黏度>地溫。

統計2020年2月至10月密度和出站溫度相比上月變化對外輸量的影響，詳見圖 1。其中1月至2月外輸量下降明顯，隨即開展緊急清管作業，清出管道內壁結蠟，恢復管道外輸能力， 3月至4月外輸量顯著提升。5月后外輸量趨于正常，在工藝流程不發生變化情況下，外輸量與出站溫度成正比，隨出站溫度升高而增大；外輸量與密度成反比，隨油品密度增高而降低。

3 結論

采用灰色關聯度法計算得出，影響輸油管道外輸量的最主要因素是油品密度和出站溫度。當輕質原油摻混輸送時，不考慮油品密度等介質物性，出站溫度是影響管道外輸能力的最主要因素，因此適當提高出站溫度是提升管道輸送能力的重要手段之一。

 

參考文獻：

[1] 鄧聚龍. 社會經濟灰色系統的理論與方法[J]. 中國社會科學， 1984， 12(06)： 47-60.

[2] 肖新平.灰色技術基礎及其應用[M] .北京:科學出版社.2005.

[3] 趙衛國.灰色關聯分析法在圍巖分類中的應用[J].山西建筑， 2007， 33(12)： 100-101.

[4] 馬廣，周建忠.基于灰色關聯度的農機作業水平影響因素分析[J].浙江農業學報， 2007， 19(2)： 97-100.

 

作者簡介：張勇，1979年生，湖北荊門人，高級工程師，碩士研究 生 ， 主要從事輸油氣管道完整性管理工作。

聯系方式：馬孝亮13899089633， 417128530@qq.com。