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摘要：天然气的管道建设是国家基础建设项目的工作重点之一，长输管线设计的合理性将直接影响到输送线路周边的环境，线路运行过程中的维护成本及天然气入户后的价格等，因此按照经济性的原则对设计方案进行优选十分必要。本文从当前天然气长输管线设计方案选择标准开始探讨，并对选择长输管线的方法展开了详细的分析研究。
关键词：天然气；长输管线；标准；设计
1.天然氣长线输送过程中容易出现的问题
在巨大的市场需求的拉动下，国内的天然气长输管线的建设进入高峰期，跨区域的输送管网逐步建立，天然气输送管道作为重要的基础公共设施，其运行过程中的安全性和稳定性将直接影响国家的能源安全，甚至关系到社会的稳定性，加之天然气运输管道相比于原油运输管道，其内输送的气体具有较大的毒性，更有易燃易爆的特点，一旦发生泄漏将对管线周围的环境和居民造成极大的影响，所造成的能源浪费和财产损失都不可估量。
目前我国的天然气输送管道大多数服役时间较长，存在比较严重的线路老化现象，容易发生穿孔以及开裂的现象；运输管线附近的环境有较大的变化，环境中存在的安全隐患也威胁着管线的运输状况；输气管线在建成以后，需要进行定期的维护，一些设计方案不够合理的长输线路维护成本较大，影响了天然气跨区域运输的经济效益，不但造成资源的浪费，也无法收回初期进行管道铺设所进行的投资。因此，就应对天然气长输管线的设计方案进行优化，进而解决上述问题。
2.对天然气长输管线设计方案进行优选的主要参考标准
在我国经济水平不断提升的大形势下，国内的工业生产以及居民生活对能源的需求逐年增大，客观上带动了天然气长线运输行业的快速发展。在进行长距离天然气输送管道的设计时，需要考虑市场的承受能力，预测整个市场中近期以及远期的天然气需求，确定合理的输送线路；根据用户的承受能力及使用负荷，尽可能降低管道的维护费用，减轻用户的使用负担，保障整个输送线路输气过程的经济性。
对长输管线进行优选的主要标准是经济适用性，对输送的目的地以及输送线路的设计合理性进行考察，根据输送线路周边近年的经济发展情况预测天然气的使用需求，考察天然气运输的潜在经济效益，并对各类使用用户的负荷特性进行分析，保证输气线路建成以后的运行效益。天然气的运输过程对天然气的使用价格有比较大的影响，从经济学原理的需求关系上分析，管输的价格和管道设计之间有比较直接的关系，而供应价格又将直接影响市场对天然气的需求量，因此以经济性对输送管线的合理性进行分析符合天然气经营的实际要求。
天然气长线输送的线路在运营过程中容易引发一定的环境风险，无论是管道泄漏、火灾以及气体爆炸现象，都会对沿线的站场内外的环境造成影响，事故不仅造成的直接的社会财产损失，对周边的环境质量也会有长期的影响，因此在优选设计方案时，需要将调查内容中发生的事故进行静态分析或者趋势分析，考虑设计方案的事故概率。
3.选择天然气长输管线的方法研究
建立优选模型的目的是选择出经济适用的的长输管线设计方案，所选择的方案应该线路准确，具有可靠的稳定性能，与实际的敷设计划相符合，要想建立这样的优选模型，需要对设计方案进行分层评价。
其中第一层为管线设计的目标的合理性，这个层次的标准要符合管线设计的经济性标准，以更好地实现长输管线的运营效益；第二层为相关的技术标准的要求，包括管线敷设过程中的相关参数的合理性，需要技术人员按照敷设经验对设计参数进行研究，考察方案的参数设计是否符合技术指标的要求，包括管线所选择的输送管径，输送压力等，以及各站之间的压力指数，压缩机台数等技术指标，整个评价方案要建立全面合理的评价标准；第三层为设计指标的要求，包括管线运营过程中经济指标的要求，以及线路周围的环境对输送过程的影响，结合实际的运营资料以类比以及趋势图分析事故的发生率；第四层为长输线路设计方案发生运行故障的维护方案，即相关的应急方案以及备用方案的合理性，考察整个线路的维护费用以及安全使用年限等因素。
根据以上层次标准的要求，需要确定层次分析过程的主观权重系数以及客观权重系数，权重洗漱的确定由决策者建立长输线路的目标制定，采用标度的方法将客观要求处理成数据化的标准，以模糊层次和精确层次相结合的方法体现出数据标准对方案的筛选性；客观权重系数的确定以熵权系数为主要标准，衡量整个运输系统在没有外界影响的情况下所受到的客观影响，仍然以数据的方式对方案的可行性进行评估。
建立评价标准之后可以将已经制定的设计方案分组，按照四层评价标准进行分层筛选，经过筛选之后的设计方案的优点和缺点都十分明显，增加了选择方案时的针对性，可以选择符合实际天然气输送工程的设计方案进行敷设工作。如在进行第四层的筛选时，按照目前国内天然气长输管线的运行数据，考察各种输送标准下输气线路发生故障的概率以及年度维护费用，将需要进行筛选的方案代入对应的数据区间，即可大概分析出该方案的故障率以及维护费用。
4.将效用函数法和密切值法用于长输管线设计方案的选择
4.1效用函数法用于天然气长输管线设计方案的选择
效用函数法的概念是将目标值转换为效用值之后再进行加权，然后构成一个新的综合的单目标函数，直接利用效用函数来获取目标的等价效用值的方法。效用函数法类似于线性加权法，不同之处在于效用函数法不直接对目标进行加权。对天然气长输管线设计方案评价的各项指标为：工艺参数指标包括压缩机站的数量、管径大小、输送压力、首站压比、中间站压比，经济参数指标包括管道投资费、建站投资费、运行费、年折合费等。将各指标进行无量纲化处理，并综合工程的实际情况，经过公示计算表明：工艺参数指标在管道强度约束、水力约束满足的条件下，输送压力是越高越好，其他工艺参数的指标则是越小越好。在效用函数中效用函数值越大，设计方案越优。
4.2密切值法对于天然气长输管线设计方案的选择
密切值法的基本思路是：先找出关于方案决策的“最优点”和“最劣点”，然后找出尽可能接近“最优点”而远离“最劣点”的决策点，即所求的最优方案。密切值法的指标体系与效用函数法的指标体系在管道设计方案的选择中的应用相同，不同的是在密切值的定义下，密切值越小，设计方案越佳。
5.将兼容度法用于长输管线设计方案的选择
对于某个评价方案的兼容度是指该评价方案与其他评价方案的等级相关系数的加权平均值。兼容度法的应用方法是：先对天然气长输管线各种设计方案的工艺参数、经济参数的计算方案采用单一评价方法进行评价，得到多个排序结果，再引入兼容度概念对各评价方法进行综合评价，根据所得的兼容度值，并采用最大兼容度评价模型计算，得到最终的兼容多种评价方法的最佳天然气长输管线设计方案的排序结果。
6.结束语
事实证明，在天然气的长距离输送事业中，对长输管线的设计方案的选择势在必行，而在各种各样的设计方案中，选出最佳的设计方案使管道施工具经济又可靠，并在天然气的运输中具有很重要的作用。
参考文献：
[1]刘武，唐劲松，谷雪琴.天然气长输管线设计方案优选方法研究[J].天然气与石油，2004，03：21-24+65.
[2]王进修，陈永军，翁惠辉，高建民，刘凤鸣.总线适配器在天然气长输管线中的应用[J].自动化与仪表，2012，12：26-29.
[3]綦岩.城市天然气输配系统与天然气长输管线的技术关系[J].中国新技术新产品，2009，01：70.
关键词：天然气；长输管线；标准；设计
1.天然氣长线输送过程中容易出现的问题
在巨大的市场需求的拉动下，国内的天然气长输管线的建设进入高峰期，跨区域的输送管网逐步建立，天然气输送管道作为重要的基础公共设施，其运行过程中的安全性和稳定性将直接影响国家的能源安全，甚至关系到社会的稳定性，加之天然气运输管道相比于原油运输管道，其内输送的气体具有较大的毒性，更有易燃易爆的特点，一旦发生泄漏将对管线周围的环境和居民造成极大的影响，所造成的能源浪费和财产损失都不可估量。
目前我国的天然气输送管道大多数服役时间较长，存在比较严重的线路老化现象，容易发生穿孔以及开裂的现象；运输管线附近的环境有较大的变化，环境中存在的安全隐患也威胁着管线的运输状况；输气管线在建成以后，需要进行定期的维护，一些设计方案不够合理的长输线路维护成本较大，影响了天然气跨区域运输的经济效益，不但造成资源的浪费，也无法收回初期进行管道铺设所进行的投资。因此，就应对天然气长输管线的设计方案进行优化，进而解决上述问题。
2.对天然气长输管线设计方案进行优选的主要参考标准
在我国经济水平不断提升的大形势下，国内的工业生产以及居民生活对能源的需求逐年增大，客观上带动了天然气长线运输行业的快速发展。在进行长距离天然气输送管道的设计时，需要考虑市场的承受能力，预测整个市场中近期以及远期的天然气需求，确定合理的输送线路；根据用户的承受能力及使用负荷，尽可能降低管道的维护费用，减轻用户的使用负担，保障整个输送线路输气过程的经济性。
对长输管线进行优选的主要标准是经济适用性，对输送的目的地以及输送线路的设计合理性进行考察，根据输送线路周边近年的经济发展情况预测天然气的使用需求，考察天然气运输的潜在经济效益，并对各类使用用户的负荷特性进行分析，保证输气线路建成以后的运行效益。天然气的运输过程对天然气的使用价格有比较大的影响，从经济学原理的需求关系上分析，管输的价格和管道设计之间有比较直接的关系，而供应价格又将直接影响市场对天然气的需求量，因此以经济性对输送管线的合理性进行分析符合天然气经营的实际要求。
天然气长线输送的线路在运营过程中容易引发一定的环境风险，无论是管道泄漏、火灾以及气体爆炸现象，都会对沿线的站场内外的环境造成影响，事故不仅造成的直接的社会财产损失，对周边的环境质量也会有长期的影响，因此在优选设计方案时，需要将调查内容中发生的事故进行静态分析或者趋势分析，考虑设计方案的事故概率。
3.选择天然气长输管线的方法研究
建立优选模型的目的是选择出经济适用的的长输管线设计方案，所选择的方案应该线路准确，具有可靠的稳定性能，与实际的敷设计划相符合，要想建立这样的优选模型，需要对设计方案进行分层评价。
其中第一层为管线设计的目标的合理性，这个层次的标准要符合管线设计的经济性标准，以更好地实现长输管线的运营效益；第二层为相关的技术标准的要求，包括管线敷设过程中的相关参数的合理性，需要技术人员按照敷设经验对设计参数进行研究，考察方案的参数设计是否符合技术指标的要求，包括管线所选择的输送管径，输送压力等，以及各站之间的压力指数，压缩机台数等技术指标，整个评价方案要建立全面合理的评价标准；第三层为设计指标的要求，包括管线运营过程中经济指标的要求，以及线路周围的环境对输送过程的影响，结合实际的运营资料以类比以及趋势图分析事故的发生率；第四层为长输线路设计方案发生运行故障的维护方案，即相关的应急方案以及备用方案的合理性，考察整个线路的维护费用以及安全使用年限等因素。
根据以上层次标准的要求，需要确定层次分析过程的主观权重系数以及客观权重系数，权重洗漱的确定由决策者建立长输线路的目标制定，采用标度的方法将客观要求处理成数据化的标准，以模糊层次和精确层次相结合的方法体现出数据标准对方案的筛选性；客观权重系数的确定以熵权系数为主要标准，衡量整个运输系统在没有外界影响的情况下所受到的客观影响，仍然以数据的方式对方案的可行性进行评估。
建立评价标准之后可以将已经制定的设计方案分组，按照四层评价标准进行分层筛选，经过筛选之后的设计方案的优点和缺点都十分明显，增加了选择方案时的针对性，可以选择符合实际天然气输送工程的设计方案进行敷设工作。如在进行第四层的筛选时，按照目前国内天然气长输管线的运行数据，考察各种输送标准下输气线路发生故障的概率以及年度维护费用，将需要进行筛选的方案代入对应的数据区间，即可大概分析出该方案的故障率以及维护费用。
4.将效用函数法和密切值法用于长输管线设计方案的选择
4.1效用函数法用于天然气长输管线设计方案的选择
效用函数法的概念是将目标值转换为效用值之后再进行加权，然后构成一个新的综合的单目标函数，直接利用效用函数来获取目标的等价效用值的方法。效用函数法类似于线性加权法，不同之处在于效用函数法不直接对目标进行加权。对天然气长输管线设计方案评价的各项指标为：工艺参数指标包括压缩机站的数量、管径大小、输送压力、首站压比、中间站压比，经济参数指标包括管道投资费、建站投资费、运行费、年折合费等。将各指标进行无量纲化处理，并综合工程的实际情况，经过公示计算表明：工艺参数指标在管道强度约束、水力约束满足的条件下，输送压力是越高越好，其他工艺参数的指标则是越小越好。在效用函数中效用函数值越大，设计方案越优。
4.2密切值法对于天然气长输管线设计方案的选择
密切值法的基本思路是：先找出关于方案决策的“最优点”和“最劣点”，然后找出尽可能接近“最优点”而远离“最劣点”的决策点，即所求的最优方案。密切值法的指标体系与效用函数法的指标体系在管道设计方案的选择中的应用相同，不同的是在密切值的定义下，密切值越小，设计方案越佳。
5.将兼容度法用于长输管线设计方案的选择
对于某个评价方案的兼容度是指该评价方案与其他评价方案的等级相关系数的加权平均值。兼容度法的应用方法是：先对天然气长输管线各种设计方案的工艺参数、经济参数的计算方案采用单一评价方法进行评价，得到多个排序结果，再引入兼容度概念对各评价方法进行综合评价，根据所得的兼容度值，并采用最大兼容度评价模型计算，得到最终的兼容多种评价方法的最佳天然气长输管线设计方案的排序结果。
6.结束语
事实证明，在天然气的长距离输送事业中，对长输管线的设计方案的选择势在必行，而在各种各样的设计方案中，选出最佳的设计方案使管道施工具经济又可靠，并在天然气的运输中具有很重要的作用。
参考文献：
[1]刘武，唐劲松，谷雪琴.天然气长输管线设计方案优选方法研究[J].天然气与石油，2004，03：21-24+65.
[2]王进修，陈永军，翁惠辉，高建民，刘凤鸣.总线适配器在天然气长输管线中的应用[J].自动化与仪表，2012，12：26-29.
[3]綦岩.城市天然气输配系统与天然气长输管线的技术关系[J].中国新技术新产品，2009，01：70.