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一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法

閱讀:21發(fā)布:2021-07-26

專利匯可以提供一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法專利檢索,專利查詢,專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 涉及一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng) 電解 耦分段方法,包括:步驟一,針對(duì)已經(jīng)確定的線路,依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行輸氣站和輸油站的選址;步驟二,利用管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)掃描搜索法找出該線路的地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),進(jìn)行選址優(yōu)化;步驟三,管道電解耦分段;步驟四,輸出分段結(jié)果。本發(fā)明的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,能夠減少地磁暴災(zāi)害在長(zhǎng)距離電連續(xù)性的埋地油氣管網(wǎng)中產(chǎn)生地磁感應(yīng) 電流 GIC和管地電位PSP“負(fù)面”累積效應(yīng),有助于進(jìn)一步實(shí)施一段短距離埋地 油氣管道 的 陰極 保護(hù) ,提高埋地油氣管道防御地磁暴災(zāi)害的能 力 ,延長(zhǎng)管道及相關(guān)設(shè)備壽命。,下面是一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,該方法包括以下步驟:
步驟一,針對(duì)已經(jīng)確定的線路,依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行輸氣站和輸油站的選址;
在所述步驟一中,所述依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是包括依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《GB50253-2003輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》;
步驟二,利用管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)掃描搜索法找出該線路的地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),進(jìn)行選址優(yōu)化;
在所述步驟二中,管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)掃描搜索法具體包括如下步驟:
(1)給定地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)閾值ESP1;
(2)給管道節(jié)點(diǎn)和支路編號(hào),節(jié)點(diǎn)為N個(gè),支路為L(zhǎng)條;
(3)建立管道節(jié)點(diǎn)N和支路關(guān)聯(lián)矩陣NL,支路PSP分布數(shù)據(jù)DPSP[1:L;PSP[1:L1(1:L)]],其中,L1(L)代表L支路的PSP數(shù)據(jù)長(zhǎng)度;
(4)從N個(gè)節(jié)點(diǎn)中選定任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)i=1作為初始點(diǎn),定義管網(wǎng)端點(diǎn)個(gè)數(shù)為C,管網(wǎng)端點(diǎn)是地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),所以,讓b=C+1,同時(shí),定義M矩陣存儲(chǔ)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn);
(5)從關(guān)聯(lián)矩陣NL中選擇與節(jié)點(diǎn)i相鄰的支路j=1;
(6)從分布數(shù)據(jù)DPSP中取其PSP(1:L1(j))數(shù)據(jù);
(7)對(duì)于管道中間點(diǎn),如果在點(diǎn)x0左側(cè)單調(diào)增加而在x0右側(cè)單調(diào)減少,或者在點(diǎn)x0右側(cè)單調(diào)增加而在x0左側(cè)單調(diào)減少,其x0點(diǎn)就是疑似地磁暴災(zāi)害點(diǎn);進(jìn)一步,如果在x0點(diǎn)處PSP值大于閾值ESP1,其x0點(diǎn)就是地磁暴災(zāi)害點(diǎn),存入M(b),b=b+1;判斷:如果還有支路沒(méi)有被選取,就選擇下一條支路j=j(luò)+1,轉(zhuǎn)入第(6)步進(jìn)行循環(huán);
(8)判斷:如果還有其它節(jié)點(diǎn)沒(méi)有被選取,就選擇下一條節(jié)點(diǎn)i=i+1,轉(zhuǎn)入第(5)步進(jìn)行循環(huán);
(9)輸出管道地磁暴災(zāi)害點(diǎn)矩陣M(1:b);
步驟三,管道電解耦分段;
在所述步驟三中,管道電解耦分段,考慮防御地磁暴災(zāi)害,埋地油氣管道應(yīng)該在輸氣站和輸油站進(jìn)出口處設(shè)置耐電壓電流性較高的絕緣接頭,陰極保護(hù)裝置輸出陰極引線不能跨接在絕緣接頭兩側(cè)的管道上,已經(jīng)跨接的陰極保護(hù)裝置應(yīng)斷開(kāi)這條跨接線,打破管道長(zhǎng)距離電連續(xù)性,從而減輕管道地磁暴災(zāi)害;
步驟四,輸出分段結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:在所述步驟一中,針對(duì)已經(jīng)確定的線路,依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)包括依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《GB50253-2003輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行輸氣站的設(shè)置,設(shè)置的要求包括:
(1)輸氣站的設(shè)置應(yīng)符合線路走向和輸氣工藝設(shè)汁的要求,各類輸氣站宜聯(lián)合建設(shè);
(2)輸氣站位置選擇應(yīng)符合下列要求:地勢(shì)平緩、開(kāi)闊;供電、給排水、生活及交通方便;應(yīng)避開(kāi)山洪、滑坡的不良工程地質(zhì)地段;與附近工廠、企業(yè)、倉(cāng)庫(kù)及公用設(shè)施的安全距離應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?50183-2015石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定;
(3)輸氣站內(nèi)平面布置、防火安全、場(chǎng)內(nèi)道路交通及與外界公路的連接應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB?50183-2015石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《GB?50016-2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《SY/T?0048-2009石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
3.如權(quán)利要求1所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:在所述步驟一中,針對(duì)已經(jīng)確定的線路,依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)包括依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《GB50253-2003輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行輸油站的設(shè)置,設(shè)置的要求包括:
(1)站場(chǎng)選址應(yīng)符合規(guī)定;
(2)站場(chǎng)布局應(yīng)符合規(guī)定;
(3)液態(tài)液化石油氣管道站場(chǎng)的站址選定應(yīng)符合規(guī)定;
(4)站場(chǎng)址選定要避開(kāi)的場(chǎng)所應(yīng)符合規(guī)定;
(5)輸油站場(chǎng)不允許選址的區(qū)域應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《SY/T?0048石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定;
(6)各類站場(chǎng)及基地的總平面布置應(yīng)符合規(guī)定。
4.如權(quán)利要求3所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(1)項(xiàng)的站場(chǎng)選址應(yīng)符合的規(guī)定具體包括:
①必須根據(jù)有效的設(shè)計(jì)委托書(shū)或合同,按照國(guó)家對(duì)工程建設(shè)的規(guī)定,并結(jié)合當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行選址;
②應(yīng)滿足管道工程線路走向和路由的需要,滿足工藝設(shè)計(jì)的要求;應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的安全防火、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)衛(wèi)生的法律法規(guī)的規(guī)定;應(yīng)滿足居民點(diǎn)、工礦企業(yè)、路、公路的相關(guān)要求;
③應(yīng)貫徹節(jié)約用地的基本國(guó)策;合理利用土地.不占或少占良田、耕地,努擴(kuò)大土地利用率;貫徹保護(hù)環(huán)境和水土保持的法律法規(guī);
④站場(chǎng)址應(yīng)選定在地勢(shì)平緩、開(kāi)闊且避開(kāi)人工填土、地震斷裂帶,具有良好的地形、地貌、工程和水文地質(zhì)條件并且交通連接便捷,供電、供水、排水及職工生活社會(huì)依托均較方便的地方;
⑤選定站場(chǎng)址時(shí),應(yīng)保證站場(chǎng)有足夠的生產(chǎn)、安全及施工操作的場(chǎng)地面積,并適當(dāng)留有發(fā)展余地;
⑥應(yīng)會(huì)同建設(shè)方和地方政府的職能部的代表,共同現(xiàn)場(chǎng)踏勘,多方案比較,合理確定具體位置和范圍,形成文件,納入設(shè)計(jì)依據(jù)。
5.如權(quán)利要求3所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(2)項(xiàng)的站場(chǎng)布局應(yīng)符合的規(guī)定具體包括:
①輸油管道工程首站站址的選定,宜與油田的集中處理站、礦場(chǎng)的原油庫(kù)、港口、鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)、煉廠的成品油庫(kù)聯(lián)合進(jìn)行,其位置應(yīng)滿足油品外運(yùn)的要求;
②輸油管道工程末站站場(chǎng)址的選定,宜與石化企業(yè)的原油庫(kù)、鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)、港口油庫(kù)、成品油的商業(yè)油庫(kù)或油品用戶的儲(chǔ)油設(shè)施聯(lián)合進(jìn)行,或認(rèn)真協(xié)調(diào),滿足來(lái)油方位和路由及計(jì)量方面的要求;
③中間站場(chǎng)址的位置在滿足線路走向、站場(chǎng)工藝要求并符合防火間距規(guī)定的前提下,宜靠近村鎮(zhèn)、居民點(diǎn);
④各類站場(chǎng)站址位置、站場(chǎng)與四周相鄰的居民點(diǎn)、工礦企業(yè)的防火間距,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?50153原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定;
⑤管道工程的控制中心、管理公司、維修搶修單位及職工的生活基地應(yīng)與站址同時(shí)選址,并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)交通方便且與線路走向協(xié)調(diào)、社會(huì)依托條件好的地方;
⑥線路截?cái)?a href='/zhuanli/list-20029-1.html' target='_blank'>室、與輸油站分開(kāi)獨(dú)立設(shè)置的陰極保護(hù)站、通信中繼站的位置選定,應(yīng)滿足其設(shè)計(jì)功能要求。
6.如權(quán)利要求3所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(3)項(xiàng)的液態(tài)液化石油氣管道站場(chǎng)的站址選定應(yīng)符合的規(guī)定具體包括:
①符合城市總體規(guī)劃的要求,且應(yīng)遠(yuǎn)離城市居住區(qū)、村鎮(zhèn)、學(xué)校、工業(yè)區(qū)和影劇院、體育館人員集中的地區(qū);
②應(yīng)選擇在所在地區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè),且應(yīng)是地勢(shì)平坦、開(kāi)闊、不易積存液化石油氣的地段,同時(shí)避開(kāi)雷區(qū);
③液態(tài)液化石油氣管道站場(chǎng)內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)置地下和半地下建、構(gòu)筑物,地下儲(chǔ)罐和消防水除外;地下管溝必須填充干砂;儲(chǔ)罐與站外周圍建、構(gòu)筑物的防火間距,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?5DD28城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
7.如權(quán)利要求3所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(4)項(xiàng)的站場(chǎng)址選定應(yīng)避開(kāi)的場(chǎng)所的規(guī)定具體包括:
①避開(kāi)低洼易積水和江河的干涸滯洪區(qū)以及有內(nèi)澇威脅的地段;
②在山區(qū),應(yīng)避開(kāi)山洪及泥石流對(duì)站場(chǎng)造成威脅的地段,應(yīng)避開(kāi)窩風(fēng)地段;
③在山地、丘陵地區(qū)采用開(kāi)山填溝營(yíng)造人工場(chǎng)地時(shí),應(yīng)避開(kāi)山洪流經(jīng)過(guò)的溝谷.防止回填土石方塌方、流失;確保站場(chǎng)地基的穩(wěn)定;
④應(yīng)避開(kāi)洪水、潮水或涌浪威脅的地帶。
8.如權(quán)利要求3所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(6)項(xiàng)的各類站場(chǎng)及基地的總平面布置應(yīng)符合的規(guī)定具體包括:
①總平面布置設(shè)計(jì)的防火間距及防火措施,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?50183原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定;
②總平面布置設(shè)計(jì)中的防爆要求,應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《SY/T?0025石油設(shè)施電氣裝置場(chǎng)所分類》的規(guī)定;
③站場(chǎng)及基地內(nèi)總平面布置要求和豎向設(shè)計(jì),應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《SY/T?0048石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
9.如權(quán)利要求1所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:在所述步驟二中,利用管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)掃描搜索法找出線路管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),包括如下步驟:
(1)建立管網(wǎng)受地磁暴影響的機(jī)理模型;
(2)建立管網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)
(3)建立管網(wǎng)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù);
(4)建立N種地磁暴模式數(shù)據(jù)庫(kù);
(5)定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)模式;
(6)計(jì)算管網(wǎng)管地電位DPSP分布;
(7)搜索突變點(diǎn)并判斷是否還有其它地磁暴模式;
(8)消掉各種地磁暴模式的相同突變點(diǎn);
(9)定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)評(píng)估指標(biāo)。
10.如權(quán)利要求9所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(2)項(xiàng)的建立管網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),其管網(wǎng)參數(shù)包括管道自身參數(shù)、管道附屬部分參數(shù),管道自身參數(shù)包括單位長(zhǎng)度電阻、結(jié)構(gòu)及材料成分性質(zhì),管道附屬部分參數(shù)包括單位長(zhǎng)度導(dǎo)納、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、內(nèi)外涂層成分和管道內(nèi)流質(zhì)。
11.如權(quán)利要求9所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(3)項(xiàng)的建立管網(wǎng)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),其管網(wǎng)環(huán)境參數(shù)包括管道空間因素、管道大氣半空間因素、管道土壤半空間因素、管道坐標(biāo)系分量變化率因素、管道受電磁場(chǎng)源分布影響的因素。
12.如權(quán)利要求11所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述管道空間因素包括:構(gòu)成整個(gè)空間的大氣半空間和土壤半空間,涉及管道架空鋪設(shè)和埋地鋪設(shè)的問(wèn)題。
13.如權(quán)利要求11所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述管道大氣半空間因素包括:空氣溫度、濕度、空氣成分的濃度、高山、河流、冷源、熱源、地裂和地形參數(shù)。
14.如權(quán)利要求11所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述管道土壤半空間因素包括:大地電阻率、土壤酸鹽性、土壤酸堿性、土壤化學(xué)成分的參數(shù)。
15.如權(quán)利要求11所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述管道坐標(biāo)系分量變化率因素包括:直坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系跟分量變化率,涉及管道拐角、管道分支和海拔高度的參數(shù)。
16.如權(quán)利要求11所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述管道受電磁場(chǎng)源分布影響的因素包括:高壓直流輸電、高壓交流輸電、電氣化鐵路、地磁暴、核爆、雷電、地磁場(chǎng)、自然電場(chǎng)和人工電磁場(chǎng)。
17.如權(quán)利要求9所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(5)項(xiàng)的定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)模式,其模式包括:管道端點(diǎn)突變模式——月牙峰,管道中間點(diǎn)突變模式——燕尾峰。
18.如權(quán)利要求17所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述管道端點(diǎn)突變模式——月牙峰:端點(diǎn)PSP單調(diào)上升或單調(diào)下降;如果對(duì)于一個(gè)函數(shù)f(x),x∈[a,b],在左端點(diǎn)處x=a處右連續(xù)且存在一階右導(dǎo)數(shù)f'(a),f'(a)<0或f'(a)>0;在右端點(diǎn)處x=b處左連續(xù)且存在一階左導(dǎo)數(shù)f'(b),f'(b)<0或f'(b)>0,則f(a)和f(b)對(duì)應(yīng)的圖形為月牙峰。
19.如權(quán)利要求17所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述管道中間點(diǎn)突變模式——燕尾峰:中間點(diǎn)左側(cè)PSP單調(diào)上升,右側(cè)PSP單調(diào)下降;中間點(diǎn)左側(cè)PSP單調(diào)下降,右側(cè)PSP單調(diào)上升;如果對(duì)于一個(gè)函數(shù)f(x),x∈[a,b],在某一點(diǎn)x0處連續(xù)但不存在一階導(dǎo)數(shù)f'(x0),如果在x0左側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0-)>0而在x0右側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0+)<0,或者在x0左側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0-)<0而在x0右側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0+)>0,則f(x0)所對(duì)應(yīng)的圖形為燕尾峰。
20.如權(quán)利要求9所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(6)項(xiàng)的計(jì)算管網(wǎng)管地電位DPSP分布:從地磁暴模式數(shù)據(jù)庫(kù)中任意選擇一種地磁暴模式k=1,使用管網(wǎng)機(jī)理模型和給定的數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算該種地磁暴模式的管網(wǎng)管地電位DPSP分布。
21.如權(quán)利要求9所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(7)項(xiàng)的搜索突變點(diǎn)并判斷是否還有其它地磁暴模式:根據(jù)k種地磁暴模式的管網(wǎng)管地電位PSP分布數(shù)據(jù)DPSP,利用管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)搜索方法搜索管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),Mk={Pk,1,Pk,2,…,Pk,Qk};其中Pk,Qk表示在第k種地磁暴模式掃描下在管網(wǎng)第Qk處位置搜索到的地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn);判斷:如果還有其它地磁暴模式,k=k+1,轉(zhuǎn)入第(7)步進(jìn)行循環(huán);搜索管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)的集合為:M1={P1,1,P1,2,…,P1,Q1}、M2={P2,1,P2,2,…,P2,Q2}、…、Mi={Pi,1,Pi,2,…,Pi,Qi}、…、MN={PN,1,PN,2,…,PN,QN}。
22.如權(quán)利要求9所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(8)項(xiàng)的消掉各種地磁暴模式的相同突變點(diǎn):經(jīng)過(guò)“OR”邏輯運(yùn)算后,消掉各種地磁暴模式的相同突變點(diǎn)后,管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)集合為:M=M1(P1,1,P1,2,…,P1,Q1)U?M2(P2,1,P2,2,…,P2,Q2)U…Mi(Pi,1,Pi,2,…,Pi,Qi)U…U?MN(PN,1,PN,2,…,PN,QN)。
23.如權(quán)利要求9所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:所述第(9)定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)評(píng)估指標(biāo):定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)處的燕尾峰和月牙峰PSP幅值為地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)評(píng)估指標(biāo),按評(píng)估指標(biāo)對(duì)管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)集合進(jìn)行排序,得到n個(gè)突變點(diǎn)位置Q及其對(duì)應(yīng)的PSP評(píng)估指標(biāo)A的集合為:M=(Q1,1,A1,2;Q2,1,A2,2;…;Qi,1,Ai,2;…;Qn,1,An,2)。
24.如權(quán)利要求1所述的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,其特征在于:在所述步驟四中,輸出分段結(jié)果,優(yōu)選的結(jié)果是:輸氣站和輸油站設(shè)在管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)處,在輸氣站和輸油站進(jìn)出口處設(shè)置線路絕緣接頭,斷開(kāi)陰極保護(hù)裝置輸出陰極在絕緣接頭兩側(cè)的管道上的跨接線,最大限度的減少管道地磁暴災(zāi)害。

說(shuō)明書(shū)全文

一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及埋地油氣管網(wǎng)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法。

背景技術(shù)

[0002] 長(zhǎng)距離輸油氣管道每隔一段距離建有輸氣站和輸油站,在輸氣站和輸油站進(jìn)出口設(shè)有絕緣法蘭對(duì)管道進(jìn)行電隔離,為了供電和維護(hù)方便,管道陰極保護(hù)裝置設(shè)在輸氣站和
輸油站,并用金屬導(dǎo)線把輸氣站和輸油站進(jìn)出口絕緣法蘭外側(cè)的兩段管道連在一起,整條
管線的輸氣站和輸油站都這樣做之后,除了輸氣站和輸油站外都變成用導(dǎo)線連接在一起的
整體,管線整體是電連續(xù)性的,這樣,在每個(gè)輸氣站和輸油站設(shè)的陰極保護(hù)裝置可以保護(hù)輸
氣站和輸油站外兩側(cè)的兩段管道,實(shí)現(xiàn)保護(hù)范圍最大化。上述這種整條管道是電連續(xù)的管
道保護(hù)配置方法的優(yōu)點(diǎn)在于:所設(shè)計(jì)的恒電位儀簡(jiǎn)單、使用數(shù)量少且易于配置。但是,這樣
就忽略了可以覆蓋整條管線的全局性的電磁場(chǎng)干擾對(duì)管道的影響,例如空間天氣引發(fā)的地
磁暴干擾和與管線同走廊架設(shè)的高壓交流直流輸電線干擾等,導(dǎo)致地磁感應(yīng)電流GIC
(Geomagnetically?Induced?Current)和管地電位PSP(Pipe?to?Soil?Potential)呈現(xiàn)“負(fù)
面”累積效應(yīng)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)存在以下幾個(gè)問(wèn)題:
[0004] (1)電連續(xù)管道過(guò)長(zhǎng)的“負(fù)面”累積效應(yīng)
[0005] 當(dāng)空間天氣有磁暴發(fā)生時(shí)或有外來(lái)交直流雜散電流時(shí),由于整條管道的累積效應(yīng),干擾管地電位會(huì)隨著管道長(zhǎng)度的增加而累積增加。整條管道的雜散電流干擾信號(hào)相互
疊加“耦合”,使一段電連續(xù)管道的某一時(shí)刻干擾管地電位在兩端極性相反、幅值最大且接
近相等。而管道中間管地電位較低。
[0006] (2)當(dāng)高壓直流輸電單極大地運(yùn)行時(shí)附近的管道中流過(guò)大電流導(dǎo)致恒電位儀失靈甚至燒毀、絕緣接頭過(guò)電壓擊穿、等電位連接器燒毀等管道事故常見(jiàn)報(bào)道,而地磁暴引起的
GIC與直流輸電電流類似,因此GIC過(guò)大也可能導(dǎo)致恒電位儀等設(shè)備損壞。
[0007] (3)現(xiàn)有技術(shù)恒電位儀控制具有嚴(yán)重的局限性
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)恒電位儀對(duì)任何雜散電流干擾都不具有抑制能。也就是說(shuō),現(xiàn)有技術(shù)恒電位儀設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是抑制內(nèi)部雜散電流干擾,不是抑制外部雜散電流干擾。因此,現(xiàn)有
技術(shù)恒電位儀輸出單極性輸出具有嚴(yán)重的局限性和弊病。實(shí)踐證明,恒電位儀的單極性輸
出的弊病,加之現(xiàn)有技術(shù)恒電位儀的配置方法導(dǎo)致電連續(xù)管道過(guò)長(zhǎng),常常使恒電位儀不但
對(duì)管道起不到到有效的保護(hù)作用,反而還會(huì)起到惡化作用。
[0009] 綜上所述,當(dāng)前油氣管道只對(duì)輸氣站和輸油站采取絕緣電隔離,站外油氣管道整體是通過(guò)恒電位儀陰極接線連接在一起的導(dǎo)體,現(xiàn)有埋地油氣長(zhǎng)輸管道的恒電位儀配置方
法中,管道是“電連續(xù)”性的。然而,當(dāng)管道過(guò)長(zhǎng)時(shí),地磁暴全局性干擾導(dǎo)致管地電位會(huì)隨著
管道長(zhǎng)度的增加而累積增加,整條管道的雜散電流干擾信號(hào)相互疊加“耦合”,從而使原有
恒電位儀失去了對(duì)外來(lái)雜散電流干擾的抵抗作用。而且,現(xiàn)有恒電位儀是單極性輸出的,其
不能變換輸出極性以自適應(yīng)消除外來(lái)直流和交流雜散電流干擾以及空間天氣引起的地磁
雜散電流干擾。

發(fā)明內(nèi)容

[0010] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,該方法能夠減少地磁暴災(zāi)害在長(zhǎng)距離電連續(xù)性的埋地油氣管網(wǎng)
中產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流GIC和管地電位PSP“負(fù)面”累積效應(yīng),有助于進(jìn)一步實(shí)施一段短距離埋
地油氣管道的陰極保護(hù),提高埋地油氣管道防御地磁暴災(zāi)害的能力,延長(zhǎng)管道及相關(guān)設(shè)備
壽命。
[0011] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0012] 一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,該方法包括以下步驟:
[0013] 步驟一,針對(duì)已經(jīng)確定的線路,依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行輸氣站和輸油站的選址;
[0014] 步驟二,利用管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)掃描搜索法找出該線路的地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),進(jìn)行選址優(yōu)化;
[0015] 步驟三,管道電解耦分段;
[0016] 步驟四,輸出分段結(jié)果。
[0017] 優(yōu)選的是,在所述步驟一中,依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)包括依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《GB50253-2003輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》。
[0018] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,在所述步驟一中,針對(duì)已經(jīng)確定的線路,依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)包括依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《GB50253-2003輸
油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行輸氣站的設(shè)置,設(shè)置的要求包括:
[0019] (1)輸氣站的設(shè)置應(yīng)符合線路走向和輸氣工藝設(shè)汁的要求,各類輸氣站宜聯(lián)合建設(shè);
[0020] (2)輸氣站位置選擇應(yīng)符合下列要求:地勢(shì)平緩、開(kāi)闊;供電、給排水、生活及交通方便;應(yīng)避開(kāi)山洪、滑坡的不良工程地質(zhì)地段;與附近工廠、企業(yè)、倉(cāng)庫(kù)及公用設(shè)施的安全
距離應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?50183-2015石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定;
[0021] (3)輸氣站內(nèi)平面布置、防火安全、場(chǎng)內(nèi)道路交通及與外界公路的連接應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB?50183-2015石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《GB?50016-2014建筑設(shè)計(jì)防火
規(guī)范》、《SY/T?0048-2009石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
[0022] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,在所述步驟一中,針對(duì)已經(jīng)確定的線路,依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)包括依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《GB50253-2003輸
油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行輸油站的設(shè)置,設(shè)置的要求包括:
[0023] (1)站場(chǎng)選址應(yīng)符合規(guī)定;
[0024] (2)站場(chǎng)布局應(yīng)符合規(guī)定;
[0025] (3)液態(tài)液化石油氣管道站場(chǎng)的站址選定應(yīng)符合規(guī)定;
[0026] (4)站場(chǎng)址選定要避開(kāi)的場(chǎng)所應(yīng)符合規(guī)定;
[0027] (5)輸油站場(chǎng)不允許選址的區(qū)域應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《SY/T?0048石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定;
[0028] (6)各類站場(chǎng)及基地的總平面布置應(yīng)符合規(guī)定。
[0029] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述的站場(chǎng)選址應(yīng)符合的規(guī)定具體包括:
[0030] ①必須根據(jù)有效的設(shè)計(jì)委托書(shū)或合同,按照國(guó)家對(duì)工程建設(shè)的規(guī)定,并結(jié)合當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行選址;
[0031] ②應(yīng)滿足管道工程線路走向和路由的需要,滿足工藝設(shè)計(jì)的要求;應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的安全防火、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)衛(wèi)生的法律法規(guī)的規(guī)定;應(yīng)滿足居民點(diǎn)、工礦企業(yè)、路、公
路的相關(guān)要求;
[0032] ③應(yīng)貫徹節(jié)約用地的基本國(guó)策;合理利用土地.不占或少占良田、耕地,努力擴(kuò)大土地利用率;貫徹保護(hù)環(huán)境和水土保持的法律法規(guī);
[0033] ④站場(chǎng)址應(yīng)選定在地勢(shì)平緩、開(kāi)闊且避開(kāi)人工填土、地震斷裂帶,具有良好的地形、地貌、工程和水文地質(zhì)條件并且交通連接便捷,供電、供水、排水及職工生活社會(huì)依托均
較方便的地方;
[0034] ⑤選定站場(chǎng)址時(shí),應(yīng)保證站場(chǎng)有足夠的生產(chǎn)、安全及施工操作的場(chǎng)地面積,并適當(dāng)留有發(fā)展余地;
[0035] ⑥應(yīng)會(huì)同建設(shè)方和地方政府的職能部的代表,共同現(xiàn)場(chǎng)踏勘,多方案比較,合理確定具體位置和范圍,形成文件,納入設(shè)計(jì)依據(jù)。
[0036] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述站場(chǎng)布局應(yīng)符合的規(guī)定具體包括:
[0037] ①輸油管道工程首站站址的選定,宜與油田的集中處理站、礦場(chǎng)的原油庫(kù)、港口、鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)、煉廠的成品油庫(kù)聯(lián)合進(jìn)行,其位置應(yīng)滿足油品外運(yùn)的要求;
[0038] ②輸油管道工程末站站場(chǎng)址的選定,宜與石化企業(yè)的原油庫(kù)、鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)、港口油庫(kù)、成品油的商業(yè)油庫(kù)或油品用戶的儲(chǔ)油設(shè)施聯(lián)合進(jìn)行,或認(rèn)真協(xié)調(diào),滿足來(lái)油方位和路
由及計(jì)量方面的要求;
[0039] ③中間站場(chǎng)址的位置在滿足線路走向、站場(chǎng)工藝要求并符合防火間距規(guī)定的前提下,宜靠近村鎮(zhèn)、居民點(diǎn);
[0040] ④各類站場(chǎng)站址位置、站場(chǎng)與四周相鄰的居民點(diǎn)、工礦企業(yè)的防火間距,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?50153原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定;
[0041] ⑤管道工程的控制中心、管理公司、維修搶修單位及職工的生活基地應(yīng)與站址同時(shí)選址,并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)交通方便且與線路走向協(xié)調(diào)、社會(huì)依托條件好的地方;
[0042] ⑥線路截?cái)?a href='/zhuanli/list-20029-1.html' target='_blank'>室、與輸油站分開(kāi)獨(dú)立設(shè)置的陰極保護(hù)站、通信中繼站的位置選定,應(yīng)滿足其設(shè)計(jì)功能要求。
[0043] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述液態(tài)液化石油氣管道站場(chǎng)的站址選定應(yīng)符合的規(guī)定具體包括:
[0044] ①符合城市總體規(guī)劃的要求,且應(yīng)遠(yuǎn)離城市居住區(qū)、村鎮(zhèn)、學(xué)校、工業(yè)區(qū)和影劇院、體育館人員集中的地區(qū);
[0045] ②應(yīng)選擇在所在地區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè),且應(yīng)是地勢(shì)平坦、開(kāi)闊、不易積存液化石油氣的地段,同時(shí)避開(kāi)雷區(qū);
[0046] ③液態(tài)液化石油氣管道站場(chǎng)內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)置地下和半地下建、構(gòu)筑物,地下儲(chǔ)罐和消防水除外;地下管溝必須填充干砂;儲(chǔ)罐與站外周圍建、構(gòu)筑物的防火間距,應(yīng)符合現(xiàn)行
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?5DD28城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
[0047] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述站場(chǎng)址選定應(yīng)避開(kāi)的場(chǎng)所的規(guī)定具體包括:
[0048] ①避開(kāi)低洼易積水和江河的干涸滯洪區(qū)以及有內(nèi)澇威脅的地段;
[0049] ②在山區(qū),應(yīng)避開(kāi)山洪及泥石流對(duì)站場(chǎng)造成威脅的地段,應(yīng)避開(kāi)窩風(fēng)地段;
[0050] ③在山地、丘陵地區(qū)采用開(kāi)山填溝營(yíng)造人工場(chǎng)地時(shí),應(yīng)避開(kāi)山洪流經(jīng)過(guò)的溝谷.防止回填土石方塌方、流失;確保站場(chǎng)地基的穩(wěn)定;
[0051] ④應(yīng)避開(kāi)洪水、潮水或涌浪威脅的地帶。
[0052] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述各類站場(chǎng)及基地的總平面布置應(yīng)符合的規(guī)定具體包括:
[0053] ①總平面布置設(shè)計(jì)的防火間距及防火措施,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?50183原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定;
[0054] ②總平面布置設(shè)計(jì)中的防爆要求,應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《SY/T?0025石油設(shè)施電氣裝置場(chǎng)所分類》的規(guī)定;
[0055] ③站場(chǎng)及基地內(nèi)總平面布置要求和豎向設(shè)計(jì),應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《SY/T?0048石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
[0056] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,在所述步驟二中,利用管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)掃描搜索法找出線路管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),包括如下步驟:
[0057] (1)建立管網(wǎng)受地磁暴影響的機(jī)理模型;
[0058] (2)建立管網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)
[0059] (3)建立管網(wǎng)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù);
[0060] (4)建立N種地磁暴模式數(shù)據(jù)庫(kù);
[0061] (5)定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)模式;
[0062] (6)計(jì)算管網(wǎng)管地電位DPSP分布;
[0063] (7)搜索突變點(diǎn)并判斷是否還有其它地磁暴模式;
[0064] (8)消掉各種地磁暴模式的相同突變點(diǎn);
[0065] (9)定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)評(píng)估指標(biāo)。
[0066] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述第(2)項(xiàng)的建立管網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),其管網(wǎng)參數(shù)包括管道自身參數(shù)、管道附屬部分參數(shù),管道自身參數(shù)包括單位長(zhǎng)度電阻、結(jié)構(gòu)及材料成
分性質(zhì),管道附屬部分參數(shù)包括單位長(zhǎng)度導(dǎo)納、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、內(nèi)外涂層成分和管道內(nèi)流質(zhì)。
[0067] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述第(3)項(xiàng)的建立管網(wǎng)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),其管網(wǎng)環(huán)境參數(shù)包括管道空間因素、管道大氣半空間因素、管道土壤半空間因素、管道坐標(biāo)系
量變化率因素、管道受電磁場(chǎng)源分布影響的因素。所述管道空間因素包括:構(gòu)成整個(gè)空間的
大氣半空間和土壤半空間,涉及管道架空鋪設(shè)和埋地鋪設(shè)的問(wèn)題。所述管道大氣半空間因
素包括:空氣溫度、濕度、空氣成分的濃度、高山、河流、冷源、熱源、地裂和地形參數(shù)。所述管道土壤半空間因素包括:大地電阻率、土壤酸鹽性、土壤酸堿性、土壤化學(xué)成分的參數(shù)。所
述管道坐標(biāo)系分量變化率因素包括:直坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系跟分量變化率,涉及
管道拐角、管道分支和海拔高度的參數(shù)。所述管道受電磁場(chǎng)源分布影響的因素包括:高壓直
流輸電、高壓交流輸電、電氣化鐵路、地磁暴、核爆、雷電、地磁場(chǎng)、自然電場(chǎng)和人工電磁場(chǎng)。
[0068] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述第(5)項(xiàng)的定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)模式,其模式包括:管道端點(diǎn)突變模式——月牙峰,管道中間點(diǎn)突變模式——燕尾峰。所述管道端點(diǎn)
突變模式——月牙峰:端點(diǎn)PSP單調(diào)上升或單調(diào)下降;如果對(duì)于一個(gè)函數(shù)f(x),x∈[a,b],在
左端點(diǎn)處x=a處右連續(xù)且存在一階右導(dǎo)數(shù)f'(a),f'(a)<0或f'(a)>0;在右端點(diǎn)處x=b處
左連續(xù)且存在一階左導(dǎo)數(shù)f'(b),f'(b)<0或f'(b)>0,則f(a)和f(b)對(duì)應(yīng)的圖形為月牙
峰。所述管道中間點(diǎn)突變模式——燕尾峰:中間點(diǎn)左側(cè)PSP單調(diào)上升,右側(cè)PSP單調(diào)下降;中
間點(diǎn)左側(cè)PSP單調(diào)下降,右側(cè)PSP單調(diào)上升;如果對(duì)于一個(gè)函數(shù)f(x),x∈[a,b],在某一點(diǎn)x0
處連續(xù)但不存在一階導(dǎo)數(shù)f'(x0),如果在x0左側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0-)>0而在x0右側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'
(x0+)<0,或者在x0左側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0-)<0而在x0右側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0+)>0,則f(x0)所對(duì)
應(yīng)的圖形為燕尾峰。
[0069] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述第(6)項(xiàng)的計(jì)算管網(wǎng)管地電位DPSP分布:從地磁暴模式數(shù)據(jù)庫(kù)中任意選擇一種地磁暴模式k=1,使用管網(wǎng)機(jī)理模型和給定的數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)
算該種地磁暴模式的管網(wǎng)管地電位DPSP分布。
[0070] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述第(7)項(xiàng)的搜索突變點(diǎn)并判斷是否還有其它地磁暴模式:根據(jù)k種地磁暴模式的管網(wǎng)管地電位PSP分布數(shù)據(jù)DPSP,利用管道地磁暴災(zāi)
害突變點(diǎn)搜索方法搜索管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),Mk={Pk,1,Pk,2,…,Pk,Qk};其中Pk,Qk表示在第k種地磁暴模式掃描下在管網(wǎng)第Qk處位置搜索到的地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn);判斷:如果還有其
它地磁暴模式,k=k+1,轉(zhuǎn)入第(7)步進(jìn)行循環(huán);搜索管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)的集合為:M1=
{P1,1,P1,2,…,P1,Q1}、M2={P2,1,P2,2,…,P2,Q2}、…、Mi={Pi,1,Pi,2,…,Pi,Qi}、…、MN={PN,1,PN,2,…,PN,QN}。
[0071] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述第(8)項(xiàng)的消掉各種地磁暴模式的相同突變點(diǎn):經(jīng)過(guò)“OR”邏輯運(yùn)算后,消掉各種地磁暴模式的相同突變點(diǎn)后,管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)
集合為:M=M1(P1,1,P1,2,…,P1,Q1)U?M2(P2,1,P2,2,…,P2,Q2)U…Mi(Pi,1,Pi,2,…,Pi,Qi)U…U?MN(PN,1,PN,2,…,PN,QN)。
[0072] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,所述第(9)定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)評(píng)估指標(biāo):定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)處的燕尾峰和月牙峰PSP幅值為地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)評(píng)估指標(biāo),按評(píng)估
指標(biāo)對(duì)管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)集合進(jìn)行排序,得到n個(gè)突變點(diǎn)位置Q及其對(duì)應(yīng)的PSP評(píng)估指
標(biāo)A的集合為:M=(Q1,1,A1,2;Q2,1,A2,2;…;Qi,1,Ai,2;…;Qn,1,An,2)。
[0073] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,在所述步驟二中,管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)掃描搜索法具體包括如下步驟:
[0074] (1)給定地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)閾值ESP1;
[0075] (2)給管道節(jié)點(diǎn)和支路編號(hào),節(jié)點(diǎn)為N個(gè),支路為L(zhǎng)條;
[0076] (3)建立管道節(jié)點(diǎn)N和支路關(guān)聯(lián)矩陣NL,支路PSP分布數(shù)據(jù)DPSP[1:L;PSP[1:L1(1:L)]],其中,L1(L)代表L支路的PSP數(shù)據(jù)長(zhǎng)度;
[0077] (4)從N個(gè)節(jié)點(diǎn)中選定任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)i=1作為初始點(diǎn),定義管網(wǎng)端點(diǎn)個(gè)數(shù)為C,管網(wǎng)端點(diǎn)是地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),所以,讓b=C+1,同時(shí),定義M矩陣存儲(chǔ)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn);
[0078] (5)從關(guān)聯(lián)矩陣NL中選擇與節(jié)點(diǎn)i相鄰的支路j=1;
[0079] (6)從分布數(shù)據(jù)DPSP中取其PSP(1:L1(j))數(shù)據(jù);
[0080] (7)對(duì)于管道中間點(diǎn),如果在點(diǎn)x0左側(cè)單調(diào)增加而在x0右側(cè)單調(diào)減少,或者在點(diǎn)x0右側(cè)單調(diào)增加而在x0左側(cè)單調(diào)減少,其x0點(diǎn)就是疑似地磁暴災(zāi)害點(diǎn);進(jìn)一步,如果在x0點(diǎn)處
PSP值大于閾值ESP1,其x0點(diǎn)就是地磁暴災(zāi)害點(diǎn),存入M(b),b=b+1;判斷:如果還有支路沒(méi)
有被選取,就選擇下一條支路j=j(luò)+1,轉(zhuǎn)入第(6)步進(jìn)行循環(huán);
[0081] (8)判斷:如果還有其它節(jié)點(diǎn)沒(méi)有被選取,就選擇下一條節(jié)點(diǎn)i=i+1,轉(zhuǎn)入第(5)步進(jìn)行循環(huán);
[0082] (9)輸出管道地磁暴災(zāi)害點(diǎn)矩陣M(1:b)。
[0083] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,在所述步驟三中,管道電解耦分段,考慮防御地磁暴災(zāi)害,埋地油氣管道應(yīng)該在輸氣站和輸油站進(jìn)出口處設(shè)置耐電壓耐電流性較高的絕緣
接頭,陰極保護(hù)裝置輸出陰極引線不能跨接在絕緣接頭兩側(cè)的管道上,已經(jīng)跨接的陰極保
護(hù)裝置應(yīng)斷開(kāi)這條跨接線,打破管道長(zhǎng)距離電連續(xù)性,從而減輕管道地磁暴災(zāi)害。
[0084] 在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是,在所述步驟四中,輸出分段結(jié)果,優(yōu)選的結(jié)果是:輸氣站和輸油站設(shè)在管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)處,在輸氣站和輸油站進(jìn)出口處設(shè)置線路
絕緣接頭,斷開(kāi)陰極保護(hù)裝置輸出陰極在絕緣接頭兩側(cè)的管道上的跨接線,最大限度的減
少管道地磁暴災(zāi)害。
[0085] 本發(fā)明防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,包括:步驟一,針對(duì)已經(jīng)確定的線路,依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行輸氣站和輸油站的選址;步驟二,利用管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害
突變點(diǎn)掃描搜索法找出該線路的地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),進(jìn)行選址優(yōu)化;步驟三,管道電解耦分
段;步驟四,輸出分段結(jié)果。本發(fā)明的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方
法,能夠減少地磁暴災(zāi)害在長(zhǎng)距離電連續(xù)性的埋地油氣管網(wǎng)中產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流GIC和管
地電位PSP“負(fù)面”累積效應(yīng),有助于進(jìn)一步實(shí)施一段短距離埋地油氣管道的陰極保護(hù),提高
埋地油氣管道防御地磁暴災(zāi)害的能力,延長(zhǎng)管道及相關(guān)設(shè)備壽命。
附圖說(shuō)明
[0086] 圖1為按照本發(fā)明的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法的一優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖;
[0087] 圖2為按照本發(fā)明的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法的一優(yōu)選實(shí)施例的利用管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)搜索法找出線路地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)的流程示意圖;
[0088] 圖3為按照本發(fā)明的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法的一優(yōu)選實(shí)施例的管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)模式示意圖;
[0089] 圖4為按照本發(fā)明的防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法的一優(yōu)選實(shí)施例的管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)掃描搜索法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

[0090] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明,以下描述僅作為示范和解釋,并不對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。
[0091] 為了能夠減少管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),減少管道PSP“燕尾峰”,從而減少管道陰極保護(hù)裝置的數(shù)量,以及為了降低管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)PSP的突變程度,從而大大的節(jié)約管
道防腐蝕成本,提高埋地油氣管道防御地磁暴災(zāi)害的能力,延長(zhǎng)管道及相關(guān)設(shè)備壽命,設(shè)計(jì)
一種防御地磁暴災(zāi)害的長(zhǎng)輸埋地油氣管網(wǎng)電解耦分段方法,如圖1所示,該方法包括四個(gè)步
驟,具體說(shuō)明如下:
[0092] 第一,針對(duì)已經(jīng)確定的線路,依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《GB50253-2003輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行輸氣站和輸油站的選址。
[0093] 其中,輸氣站的設(shè)置應(yīng)符合以下要求:
[0094] (1)輸氣站的設(shè)置應(yīng)符合線路走向和輸氣工藝設(shè)汁的要求,各類輸氣站宜聯(lián)合建設(shè)。
[0095] (2)輸氣站位置選擇應(yīng)符合下列要求:地勢(shì)平緩、開(kāi)闊;供電、給水排水、生活及交通方便;應(yīng)避開(kāi)山洪、滑坡等不良工程地質(zhì)地段及其他不宜設(shè)站的地方;與附近工廠、企業(yè)、
倉(cāng)庫(kù)、鐵路車站及其他公用設(shè)施的安全即離應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?50183-2015石油天然
氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
[0096] (3)輸氣站內(nèi)平面布置、防火安全、場(chǎng)內(nèi)道路交通及與外界公路的連接應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《GB?50183-2015石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《GB?50016-2014建筑設(shè)計(jì)防火
規(guī)范》、《SY/T?0048-2009石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
[0097] 輸油站的設(shè)置應(yīng)符合以下要求:
[0098] (1)站場(chǎng)選址應(yīng)符合下列規(guī)定:
[0099] ①必須根據(jù)有效的設(shè)計(jì)委托書(shū)或合同,按照國(guó)家對(duì)工程建設(shè)的有關(guān)規(guī)定,并結(jié)合當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行選址。
[0100] ②應(yīng)滿足管道工程線路走向和路由的需要,滿足工藝設(shè)計(jì)的要求;應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的安全防火、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)衛(wèi)生等法律法規(guī)的規(guī)定;應(yīng)滿足居民點(diǎn)、工礦企業(yè)、鐵路、公
路等的相關(guān)要求。
[0101] ③應(yīng)貫徹節(jié)約用地的基本國(guó)策。合理利用土地.不占或少占良田、耕地,努力擴(kuò)大土地利用率;貫徹保護(hù)環(huán)境和水土保持等相關(guān)法律法規(guī)。
[0102] ④站場(chǎng)址應(yīng)選定在地勢(shì)平緩、開(kāi)闊、避開(kāi)人工填土、地震斷裂帶,具有良好的地形、地貌、工程和水文地質(zhì)條件并且交通連接便捷,供電、供水、排水及職工生活社會(huì)依托均較
方便的地方。
[0103] ⑤選定站場(chǎng)址時(shí),應(yīng)保證站場(chǎng)有足夠的生產(chǎn)、安全及施工操作的場(chǎng)地面積,并適當(dāng)留有發(fā)展余地。
[0104] ⑥應(yīng)會(huì)同建設(shè)方和地方政府有關(guān)職能部門的代表,共同現(xiàn)場(chǎng)踏勘,多方案比較,合理確定具體位置和范圍,形成文件,納入設(shè)計(jì)依據(jù)。
[0105] (2)站場(chǎng)布局應(yīng)符合下列規(guī)定:
[0106] ①輸油管道工程首站站址的選定,宜與油田的集中處理站、礦場(chǎng)的原油庫(kù)、港口、鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)、煉廠的成品油庫(kù)聯(lián)合進(jìn)行,其位置應(yīng)滿足油品外運(yùn)的要求。
[0107] ②輸油管道工程末站站場(chǎng)址的選定,宜與石化企業(yè)的原油庫(kù)、鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)、港口油庫(kù)、成品油的商業(yè)油庫(kù)或其他油品用戶的儲(chǔ)油設(shè)施聯(lián)合進(jìn)行,或認(rèn)真協(xié)調(diào),滿足來(lái)油方位
和路由及計(jì)量方面的要求。
[0108] ③中間站場(chǎng)址的位置在滿足線路走向、站場(chǎng)工藝要求并符合防火間距規(guī)定的前提下,宜靠近村鎮(zhèn)、居民點(diǎn)。
[0109] ④各類站場(chǎng)站址位置、站場(chǎng)與四周相鄰的居民點(diǎn)、工礦企業(yè)等的防火間距,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?50153原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定。
[0110] ⑤管道工程的控制中心、管理公司、維修搶修單位及職工的生活基地應(yīng)與站址同時(shí)選址,并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)交通方便且與線路走向協(xié)調(diào)、社會(huì)依托條件好的地方。
[0111] ⑥線路截?cái)嚅y室、與輸油站分開(kāi)獨(dú)立設(shè)置的陰極保護(hù)站、通信中繼站等的位置選定,應(yīng)滿足其設(shè)計(jì)功能要求。
[0112] (3)液態(tài)液化石油氣管道站場(chǎng)的站址選定應(yīng)符合下列規(guī)定:
[0113] ①符合城市總體規(guī)劃的要求,且應(yīng)遠(yuǎn)離城市居住區(qū)、村鎮(zhèn)、學(xué)校、工業(yè)區(qū)和影劇院、體育館等人員集中的地區(qū);
[0114] ②應(yīng)選擇在所在地區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè),且應(yīng)是地勢(shì)平坦、開(kāi)闊、不易積存液化石油氣的地段,同時(shí)避開(kāi)雷區(qū);
[0115] ③液態(tài)液化石油氣管道站場(chǎng)內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)置地下和半地下建、構(gòu)筑物,地下儲(chǔ)罐和消防水泵除外。地下管溝必須填充干砂;儲(chǔ)罐與站外周圍建、構(gòu)筑物的防火間距,應(yīng)符合現(xiàn)行
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?5DD28城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
[0116] (4)站場(chǎng)址選定應(yīng)避開(kāi)下列場(chǎng)所:
[0117] ①避開(kāi)低洼易積水和江河的干涸滯洪區(qū)以及有內(nèi)澇威脅的地段。
[0118] ②在山區(qū),應(yīng)避開(kāi)山洪及泥石流對(duì)站場(chǎng)造成威脅的地段,應(yīng)避開(kāi)窩風(fēng)地段。
[0119] ③在山地、丘陵地區(qū)采用開(kāi)山填溝營(yíng)造人工場(chǎng)地時(shí),應(yīng)避開(kāi)山洪流經(jīng)過(guò)的溝谷.防止回填土石方塌方、流失。確保站場(chǎng)地基的穩(wěn)定。
[0120] ④應(yīng)避開(kāi)洪水、潮水或涌浪威脅的地帶。
[0121] (5)輸油站場(chǎng)不允許選址的區(qū)域應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《SY/T?0048石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
[0122] (6)各類站場(chǎng)及基地的總平面布置應(yīng)符合下列規(guī)定:
[0123] ①總平面布置設(shè)計(jì)的防火間距及防火措施,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB?50183原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定。
[0124] ②總平面布置設(shè)計(jì)中的防爆要求,應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《SY/T?0025石油設(shè)施電氣裝置場(chǎng)所分類》的規(guī)定。
[0125] ③站場(chǎng)及基地內(nèi)總平面布置要求和豎向設(shè)計(jì),應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《SY/T?0048石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
[0126] 第二,選址優(yōu)化,利用管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)掃描搜索法(Pipe?Networks?Geomagnetic?Storms?disasters?mutation?Point?Scanning?Search?method,簡(jiǎn)稱
PNGSPSS方法)找出該線路的地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),對(duì)輸氣站和輸油站的選址優(yōu)化,輸氣站和
輸油站應(yīng)盡量設(shè)置在管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)處,以方便實(shí)施管道電解耦絕緣分段和防御地
磁暴的陰極保護(hù),最有效的減少管道地磁暴災(zāi)害。
[0127] 如圖2所示,使用PNGSPSS方法找到管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)的步驟為:
[0128] (1)建立管網(wǎng)受地磁暴影響的機(jī)理模型。
[0129] (2)建立管網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。管網(wǎng)參數(shù)包括:管道自身(單位長(zhǎng)度電阻、結(jié)構(gòu)(直徑和厚度)及材料成分性質(zhì))、管道附屬部分(單位長(zhǎng)度導(dǎo)納、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、內(nèi)外涂層成分和管道
內(nèi)流質(zhì)等)等參數(shù)。
[0130] (3)建立管網(wǎng)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。管網(wǎng)環(huán)境參數(shù)包括:管道空間因素、管道大氣半空間因素、管道土壤半空間因素、管道坐標(biāo)系分量變化率因素、管道受電磁場(chǎng)源分布影響的因
素和管道其它因素或參數(shù)等。
[0131] 管道空間因素主要包括:構(gòu)成整個(gè)空間的大氣半空間和土壤半空間等,涉及管道架空鋪設(shè)和埋地鋪設(shè)等問(wèn)題。管道大氣半空間因素主要包括:空氣溫度、濕度、空氣成分的
濃度(酸、堿和鹽含量)、高山、河流、冷源、熱源、地裂和地形參數(shù)等。管道土壤半空間因素主要包括:大地電阻率、土壤酸堿鹽性、土壤酸堿性、土壤化學(xué)成分等參數(shù)。管道坐標(biāo)系分量變
化率因素主要包括:直角坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系等跟分量變化率,涉及管道拐角、管道
分支和海拔高度等參數(shù)。管道受電磁場(chǎng)源分布影響的因素主要包括:高壓直流輸電、高壓交
流輸電、電氣化鐵路、地磁暴、核爆、雷電、地磁場(chǎng)、自然電場(chǎng)和其它人工電磁場(chǎng)等。
[0132] (4)建立N種地磁暴模式數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0133] (5)定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)模式。
[0134] 管道端點(diǎn)突變模式——月牙峰:端點(diǎn)PSP單調(diào)上升或單調(diào)下降;管道中間點(diǎn)突變模式——燕尾峰:中間點(diǎn)左側(cè)PSP單調(diào)上升,右側(cè)PSP單調(diào)下降;中間點(diǎn)左側(cè)PSP單調(diào)下降,右側(cè)
PSP單調(diào)上升,如圖3所示。
[0135] 注:定義1,如果對(duì)于一個(gè)函數(shù)f(x),x∈[a,b],在左端點(diǎn)處x=a處右連續(xù)且存在一階右導(dǎo)數(shù)f'(a),f'(a)<0或f'(a)>0;在右端點(diǎn)處x=b處左連續(xù)且存在一階左導(dǎo)數(shù)f'(b),
f'(b)<0或f'(b)>0,則f(a)和f(b)對(duì)應(yīng)的圖形就叫做月牙峰,如圖3所示。
[0136] 定義2,如果對(duì)于一個(gè)函數(shù)f(x),x∈[a,b],在某一點(diǎn)x0處連續(xù)但不存在一階導(dǎo)數(shù)f'(x0),如果在x0左側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0-)>0而在x0右側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0+)<0,或者在x0左側(cè)一
階導(dǎo)數(shù)f'(x0-)<0而在x0右側(cè)一階導(dǎo)數(shù)f'(x0+)>0,則f(x0)所對(duì)應(yīng)的圖形就叫做燕尾峰。
[0137] (6)從地磁暴模式數(shù)據(jù)庫(kù)中任意選擇一種地磁暴模式k=1。使用管網(wǎng)機(jī)理模型和給定的數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算該種地磁暴模式的管網(wǎng)管地電位DPSP分布。
[0138] (7)根據(jù)k種地磁暴模式的管網(wǎng)管地電位PSP分布數(shù)據(jù)DPSP,利用“管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)搜索方法”搜索管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),Mk={Pk,1,Pk,2,…,Pk,Qk}。其中Pk,Qk表示在第k種地磁暴模式掃描下在管網(wǎng)第Qk處位置搜索到的地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)。判斷:如果還有其它
地磁暴模式,k=k+1,轉(zhuǎn)入第(7)步進(jìn)行循環(huán)。
[0139] 搜索管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)的集合為:
[0140] M1={P1,1,P1,2,…,P1,Q1}、M2={P2,1,P2,2,…,P2,Q2}、…、Mi={Pi,1,Pi,2,…,Pi,Qi}、…、MN={PN,1,PN,2,…,PN,QN}。
[0141] (8)經(jīng)過(guò)“OR”邏輯運(yùn)算后,消掉各種地磁暴模式的相同突變點(diǎn)后,管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)集合為:
[0142] M=M1(P1,1,P1,2,…,P1,Q1)U?M2(P2,1,P2,2,…,P2,Q2)U…Mi(Pi,1,Pi,2,…,Pi,Qi)U…U?MN(PN,1,PN,2,…,PN,QN)
[0143] (9)定義地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)處的燕尾峰和月牙峰PSP幅值為地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)評(píng)估指標(biāo)。按評(píng)估指標(biāo)對(duì)管網(wǎng)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)集合進(jìn)行排序,得到n個(gè)突變點(diǎn)位置Q及其對(duì)
應(yīng)的PSP評(píng)估指標(biāo)A的集合為:
[0144] M=(Q1,1,A1,2;Q2,1,A2,2;…;Qi,1,Ai,2;…;Qn,1,An,2)。
[0145] 如圖4所示,管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)搜索方法,包括以下步驟:
[0146] (1)給定地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)閾值ESP1;
[0147] (2)給管道節(jié)點(diǎn)和支路編號(hào)(節(jié)點(diǎn)為N個(gè)和支路為L(zhǎng)條);
[0148] (3)建立管道節(jié)點(diǎn)N和支路關(guān)聯(lián)矩陣NL,支路PSP分布數(shù)據(jù)DPSP[1:L;PSP[1:L1(1:L)]],其中,L1(L)代表L支路的PSP數(shù)據(jù)長(zhǎng)度;
[0149] (4)從N個(gè)節(jié)點(diǎn)中選定任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)i=1作為初始點(diǎn),定義管網(wǎng)端點(diǎn)個(gè)數(shù)為C,管網(wǎng)端點(diǎn)是地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn),所以,讓b=C+1,同時(shí),定義M矩陣存儲(chǔ)地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn);
[0150] (5)從關(guān)聯(lián)矩陣NL中選擇與節(jié)點(diǎn)i相鄰的支路j=1;
[0151] (6)從分布數(shù)據(jù)DPSP中取其PSP(1:L1(j))數(shù)據(jù);
[0152] (7)對(duì)于管道中間點(diǎn),如果在點(diǎn)x0左側(cè)單調(diào)增加而在x0右側(cè)單調(diào)減少,或者在點(diǎn)x0右側(cè)單調(diào)增加而在x0左側(cè)單調(diào)減少,其x0點(diǎn)就是疑似地磁暴災(zāi)害點(diǎn)。進(jìn)一步,如果在x0點(diǎn)處
PSP值大于閾值ESP1,其x0點(diǎn)就是地磁暴災(zāi)害點(diǎn),存入M(b),b=b+1。判斷:如果還有支路沒(méi)
有被選取,就選擇下一條支路j=j(luò)+1,轉(zhuǎn)入第(6)步進(jìn)行循環(huán);
[0153] (8)判斷:如果還有其它節(jié)點(diǎn)沒(méi)有被選取,就選擇下一條節(jié)點(diǎn)i=i+1,轉(zhuǎn)入第(5)步進(jìn)行循環(huán);
[0154] (9)輸出管道地磁暴災(zāi)害點(diǎn)矩陣M(1:b)。
[0155] 第三,管道電解耦分段,考慮防御地磁暴災(zāi)害,埋地油氣管道應(yīng)該在輸氣站和輸油站進(jìn)出口處設(shè)置耐電壓耐電流性較高的絕緣接頭,陰極保護(hù)裝置輸出陰極引線不能跨接在
絕緣接頭兩側(cè)的管道上,已經(jīng)跨接的陰極保護(hù)裝置應(yīng)斷開(kāi)這條跨接線,打破管道長(zhǎng)距離電
連續(xù)性,從而減輕管道地磁暴災(zāi)害。
[0156] 第四,輸出分段結(jié)果,優(yōu)選的結(jié)果是:輸氣站和輸油站設(shè)在管道地磁暴災(zāi)害突變點(diǎn)處,在輸氣站和輸油站進(jìn)出口處設(shè)置線路絕緣接頭,斷開(kāi)陰極保護(hù)裝置輸出陰極在絕緣接
頭兩側(cè)的管道上的跨接線,最大限度的減少管道地磁暴災(zāi)害。
[0157] 以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非是對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下,本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作
出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
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