【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集输储运，涉及一种天然气集输钢制管道适应性评价方法及装置。
技术介绍
1、随着能源行业迅速发展，气田开发的规模与产量需求与日俱增，伴随着气田滚动开发，经常出现不同区块流体的温度、压力、输量、物性及组分等参数较于设计时发生较大变化，再加上制造、施工、地灾、第三方破坏等不确定因素影响，导致集输管道出现冻堵、气阻、析蜡、腐蚀、破裂等现象，事故率和安全风险难以控制，极大影响了地面集输钢制管道的正常运行和安全生产。因此，为保障集输钢制管道安全平稳运行，延长使用寿命，提高管理水平，助力上游业务提质、降本、增效和可持续发展，需开展天然气集输钢制管道适应性评价。
2、国内外在天然气集输钢制管道适应性评价方面做了较多研究工作，仅单方面考虑工艺安全或管道本体安全，评价指标不够全面、完整、具体且基本为定性评价，尚未形成统一的适用于天然气集输钢制管道适应性评价的指标体系及评价方法。故此，急需一套兼顾传统评价方法的同时，增加系统和量化的适应性评价体系和方法。通过对影响集输钢制管道适应性的因素和气田现场调研及分析，根据指标设计原则，优选具有代表性、适用性较好、易量化的指标构建指标体系。为了保证评价结果的准确性，采用模糊综合评价法进行决策，选用梯形隶属函数概念对模糊不确定的因素进行描述和定量表达，用以改善集输管道适应性评价结果不确定性的问题，这对于及时获取集输管道的适应性，找出集输管道运行的薄弱环节，寻求提高集输管道适应性的措施和方法能够提供有益指导。
3、现有技术中，亟需一种多目标优化的天然气集输钢制管道适应性评价方法
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述技术问题，提供了一种天然气集输钢制管道适应性评价方法及装置，该方法解决现有风险评价方法仅单方面考虑管道本体安全的问题，解决现有工艺适应性评价仅单方面考虑工艺安全性的问题，综合考虑管道本体安全和管道运行稳定对天然气集输钢制管道适应性的影响；同时克服现有评价方法决策结果主观性的缺点，利用模糊数学的概念，对模糊不确定性因素进行量化处理和描述，采用层次分析方法弱化专家权重评价的主观性。本专利技术的评价结果更加合理可靠且全面，适用于天然气集输钢制管道适应性评价，为找出管道运行的薄弱环节，寻求提高管道适应性的措施和方法提供有益指导。
2、为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：
3、一方面，本专利技术实施例提供了一种天然气集输钢制管道适应性评价方法，
4、一种天然气集输钢制管道适应性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
5、步骤一：确定天然气集输钢制管道适应性评价指标集u，u＝{管内流动安全u1，管道本质安全u2}；u1＝{运行稳定u11，运行能效u12}，u2＝{管内介质危害与控制u21，管外环境危害与控制u22，管体可靠度u23}。
6、步骤二：确定集输管道适应性的评语集v，v＝{完全适应，一般适应，适应性差}；
7、步骤三：确定各指标的权重值w；
8、步骤四：确定评价矩阵rs＝(r1,r2)，r1＝(ri1,ri2,ri3)，其中ri＝ui×wi， i＝1,2，rij为第i个评价指标对评语集v中第j种评价的隶属度。
9、步骤五：建立模糊评价模型其中为模糊算子，b为评判指标值。
10、步骤六：计算评判值b，并归一化；再根据最大隶属大原则，得出综合评价结果。
11、针对现有技术中对天然气集输钢制管道适应性评价而言，多种评价方法并存，评价方法仅单方面考虑工艺安全或管道本体安全，对指标项的选择和处理手段还待完善的问题，尚未形成统一的适合于天然气集输钢制管道适应性评价的指标体系和评价方法，本专利技术提出一种天然气集输钢制管道适应性评价方法，本方法首先确定管道适应性评价的指标集u，u＝{管内流动安全u1，管道本质安全u2}；u1＝{运行稳定u11，运行能效u12}，u2＝{管内介质危害与控制 u21，管外环境危害与控制u22，管体可靠度u23}，u11＝{安全集输温度u111，输压波动u112，气流携液能力u113}；u12＝{输送效率u121，运行能耗u122}。 u21＝{介质腐蚀性u211，内腐蚀控制u212}，u211＝{h2o含量u2111，cl-含量 u2112，ph值u2113，co2分压u2114，h2s分压u2115，介质温度u2116，介质流速u2117}＝{内腐蚀速率u2118}，u212＝{内腐蚀控制}；u22＝{土壤腐蚀性u221，环境危害控制u222}，u221＝{土壤电阻率}＝{外腐蚀速率}，u222＝{外防腐层状况u2221，阴极保护电位u2222，巡护项目u2223，巡检频率u2224}；u23＝{管道安全系数u231，管道服役时长u232，管当量应力u235}＝{腐蚀缺陷安全性u233，凹陷缺陷安全性u234，管道当量应力u235}；即评价指标有2个一级指标，5个二级指标，14个三级指标，15个四级指标。之后确定适应性的评语集v， v＝{完全适应，一般适应，适应性差}，即对每个评价指标而言，有三种评价，分别是完全适应，一般适应，适应性差。对于不同的集输管道而言，其所对应的评价指标的重要程度是不同的，即权重不同，因此需确定各指标项的权重w。之后建立模糊评价模型：b为评判指标值，将权重与评价矩阵进行模糊运算，计算评判指标值，并进行归一化；根据最大隶属原则得出综合评价结果，最大隶属原则在模糊集中属于现有技术，归一化计算属于现有技术，在此不做赘述。r为评价矩阵，r＝(r1,r2,…ri)。其中元素ri＝ui×wi,i＝ 1,2…n，其中ui为指标集u中的每一种评价指标，wi为该指标对应的权重，n为同一属性下指标项数量，中的i和j表示第i个评价指标第j种评价的可能程度。评价矩阵r是根据每条管道实际运行情况确定，对于不同的管道而言，各评价指标的隶属度是不同的，因此本专利技术能够满足不同集输管道的适应性评价。本方法归纳出了集输钢制管道适应性影响因素，即指标，并给出了各指标的量化计算方法。利用专家评分法，求出各指标的权重，然后建立集输钢制管道适应性的模糊综合评价模型。该模型可以对钢制单井管线、集输支线、集输干线进行适应性综合评价。本方法能够为集输管网的综合治理措施提供筛选依据，为管网平稳安全运行和高效管理方式的转变提供决策依据，为气田地面生产运行系统的简化与优化提供实施依据，为指导集输管线科学采措、降本增效提供有益指导。
12、进一步的，所述步骤三包括如下步骤：
13、(a)计算权重影响因子专家话语权eid(i)：根据专家重要性的衡量指标及相应评分值准则。确定每位专家的职称、工龄与学历确定重要性得分mi，计算所有专家重要性得分总和xi，计算每位专家权重为eid(i)＝mi/xt，即为专家相对其他专家的专业话语权重。
14、(b)计算权重影响因子相对一致性测度rad(i)：
15、
16、其中为相似度函数，分别为专家ei、ej的判断意见，ev(i) 为模糊数的期望评价；ev本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种天然气集输钢制管道适应性评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，还包括对指标集进行规范化处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述规范化处理是通过隶属函数法进行：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过B＝W×X，得到某天然气集输钢制管道适应性B＝(B1,B2,B3)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述U1管内流动安全，用于评价管道运行稳定和运行能效的指标项；U2为管道本质安全，管内介质危害与控制、管外环境危害与控制、管体可靠度的指标项；U11为运行稳定指标项，评价管道安全集输温度、输压波动和气流携液能力；U12为运行能效指标项，评价管道输送效率和运行能耗；U21为管内介质危害与控制指标项，评价管内介质对管体的危害情况；U22为管外环境危害与控制指标项，评价管外环境对管体的危害情况；U23为管体可靠度指标项，评价管道在服役条件下的适应情况。
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