专利汇可以提供一种防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网 电解 耦分段方法,包括:步骤一,针对已经确定的线路,依据现行标准进行输气站和输油站的选址;步骤二,利用管网地磁暴灾害突变点扫描搜索法找出该线路的地磁暴灾害突变点,进行选址优化;步骤三,管道电解耦分段;步骤四,输出分段结果。本发明的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,能够减少地磁暴灾害在长距离电连续性的埋地油气管网中产生地磁感应 电流 GIC和管地电位PSP“负面”累积效应,有助于进一步实施一段短距离埋地 油气管道 的 阴极 保护 ,提高埋地油气管道防御地磁暴灾害的能 力 ,延长管道及相关设备寿命。,下面是一种防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法专利的具体信息内容。
1.一种防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,该方法包括以下步骤:
步骤一,针对已经确定的线路,依据现行标准进行输气站和输油站的选址;
在所述步骤一中,所述依据现行标准是包括依据国家现行标准《GB50251-2003输气管道工程设计规范》和《GB50253-2003输油管道工程设计规范》;
步骤二,利用管网地磁暴灾害突变点扫描搜索法找出该线路的地磁暴灾害突变点,进行选址优化;
在所述步骤二中,管网地磁暴灾害突变点扫描搜索法具体包括如下步骤:
(1)给定地磁暴灾害突变点阈值ESP1;
(2)给管道节点和支路编号,节点为N个,支路为L条;
(3)建立管道节点N和支路关联矩阵NL,支路PSP分布数据DPSP[1:L;PSP[1:L1(1:L)]],其中,L1(L)代表L支路的PSP数据长度;
(4)从N个节点中选定任意一个节点i=1作为初始点,定义管网端点个数为C,管网端点是地磁暴灾害突变点,所以,让b=C+1,同时,定义M矩阵存储地磁暴灾害突变点;
(5)从关联矩阵NL中选择与节点i相邻的支路j=1;
(6)从分布数据DPSP中取其PSP(1:L1(j))数据;
(7)对于管道中间点,如果在点x0左侧单调增加而在x0右侧单调减少,或者在点x0右侧单调增加而在x0左侧单调减少,其x0点就是疑似地磁暴灾害点;进一步,如果在x0点处PSP值大于阈值ESP1,其x0点就是地磁暴灾害点,存入M(b),b=b+1;判断:如果还有支路没有被选取,就选择下一条支路j=j+1,转入第(6)步进行循环;
(8)判断:如果还有其它节点没有被选取,就选择下一条节点i=i+1,转入第(5)步进行循环;
(9)输出管道地磁暴灾害点矩阵M(1:b);
步骤三,管道电解耦分段;
在所述步骤三中,管道电解耦分段,考虑防御地磁暴灾害,埋地油气管道应该在输气站和输油站进出口处设置耐电压耐电流性较高的绝缘接头,阴极保护装置输出阴极引线不能跨接在绝缘接头两侧的管道上,已经跨接的阴极保护装置应断开这条跨接线,打破管道长距离电连续性,从而减轻管道地磁暴灾害;
步骤四,输出分段结果。
2.如权利要求1所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:在所述步骤一中,针对已经确定的线路,依据现行标准包括依据国家现行标准《GB50251-2003输气管道工程设计规范》和《GB50253-2003输油管道工程设计规范》进行输气站的设置,设置的要求包括:
(1)输气站的设置应符合线路走向和输气工艺设汁的要求,各类输气站宜联合建设;
(2)输气站位置选择应符合下列要求:地势平缓、开阔;供电、给水排水、生活及交通方便;应避开山洪、滑坡的不良工程地质地段;与附近工厂、企业、仓库及公用设施的安全距离应符合现行国家标准《GB 50183-2015石油天然气工程设计防火规范》的规定;
(3)输气站内平面布置、防火安全、场内道路交通及与外界公路的连接应符合国家现行标准《GB 50183-2015石油天然气工程设计防火规范》、《GB 50016-2014建筑设计防火规范》、《SY/T 0048-2009石油天然气工程总图设计规范》的规定。
3.如权利要求1所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:在所述步骤一中,针对已经确定的线路,依据现行标准包括依据国家现行标准《GB50251-2003输气管道工程设计规范》和《GB50253-2003输油管道工程设计规范》进行输油站的设置,设置的要求包括:
(1)站场选址应符合规定;
(2)站场布局应符合规定;
(3)液态液化石油气管道站场的站址选定应符合规定;
(4)站场址选定要避开的场所应符合规定;
(5)输油站场不允许选址的区域应符合国家现行标准《SY/T 0048石油天然气工程总图设计规范》的规定;
(6)各类站场及基地的总平面布置应符合规定。
4.如权利要求3所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(1)项的站场选址应符合的规定具体包括:
①必须根据有效的设计委托书或合同,按照国家对工程建设的规定,并结合当地城乡建设规划进行选址;
②应满足管道工程线路走向和路由的需要,满足工艺设计的要求;应符合国家现行的安全防火、环境保护、工业卫生的法律法规的规定;应满足居民点、工矿企业、铁路、公路的相关要求;
③应贯彻节约用地的基本国策;合理利用土地.不占或少占良田、耕地,努力扩大土地利用率;贯彻保护环境和水土保持的法律法规;
④站场址应选定在地势平缓、开阔且避开人工填土、地震断裂带,具有良好的地形、地貌、工程和水文地质条件并且交通连接便捷,供电、供水、排水及职工生活社会依托均较方便的地方;
⑤选定站场址时,应保证站场有足够的生产、安全及施工操作的场地面积,并适当留有发展余地;
⑥应会同建设方和地方政府的职能部门的代表,共同现场踏勘,多方案比较,合理确定具体位置和范围,形成文件,纳入设计依据。
5.如权利要求3所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(2)项的站场布局应符合的规定具体包括:
①输油管道工程首站站址的选定,宜与油田的集中处理站、矿场的原油库、港口、铁路转运油库、炼厂的成品油库联合进行,其位置应满足油品外运的要求;
②输油管道工程末站站场址的选定,宜与石化企业的原油库、铁路转运油库、港口油库、成品油的商业油库或油品用户的储油设施联合进行,或认真协调,满足来油方位和路由及计量方面的要求;
③中间站场址的位置在满足线路走向、站场工艺要求并符合防火间距规定的前提下,宜靠近村镇、居民点;
④各类站场站址位置、站场与四周相邻的居民点、工矿企业的防火间距,应符合现行国家标准《GB 50153原油和天然气工程设计防火规范》的规定;
⑤管道工程的控制中心、管理公司、维修抢修单位及职工的生活基地应与站址同时选址,并应设在城镇交通方便且与线路走向协调、社会依托条件好的地方;
⑥线路截断阀室、与输油站分开独立设置的阴极保护站、通信中继站的位置选定,应满足其设计功能要求。
6.如权利要求3所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(3)项的液态液化石油气管道站场的站址选定应符合的规定具体包括:
①符合城市总体规划的要求,且应远离城市居住区、村镇、学校、工业区和影剧院、体育馆人员集中的地区;
②应选择在所在地区全年最小频率风向的上风侧,且应是地势平坦、开阔、不易积存液化石油气的地段,同时避开雷区;
③液态液化石油气管道站场内严禁设置地下和半地下建、构筑物,地下储罐和消防水泵除外;地下管沟必须填充干砂;储罐与站外周围建、构筑物的防火间距,应符合现行国家标准《GB 5DD28城镇燃气设计规范》的规定。
7.如权利要求3所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(4)项的站场址选定应避开的场所的规定具体包括:
①避开低洼易积水和江河的干涸滞洪区以及有内涝威胁的地段;
②在山区,应避开山洪及泥石流对站场造成威胁的地段,应避开窝风地段;
③在山地、丘陵地区采用开山填沟营造人工场地时,应避开山洪流经过的沟谷.防止回填土石方塌方、流失;确保站场地基的稳定;
④应避开洪水、潮水或涌浪威胁的地带。
8.如权利要求3所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(6)项的各类站场及基地的总平面布置应符合的规定具体包括:
①总平面布置设计的防火间距及防火措施,应符合现行国家标准《GB 50183原油和天然气工程设计防火规范》的规定;
②总平面布置设计中的防爆要求,应符合国家现行标准《SY/T 0025石油设施电气装置场所分类》的规定;
③站场及基地内总平面布置要求和竖向设计,应符合国家现行标准《SY/T 0048石油天然气工程总图设计规范》的规定。
9.如权利要求1所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:在所述步骤二中,利用管网地磁暴灾害突变点扫描搜索法找出线路管网地磁暴灾害突变点,包括如下步骤:
(1)建立管网受地磁暴影响的机理模型;
(2)建立管网参数数据库;
(3)建立管网环境参数数据库;
(4)建立N种地磁暴模式数据库;
(5)定义地磁暴灾害突变点模式;
(6)计算管网管地电位DPSP分布;
(7)搜索突变点并判断是否还有其它地磁暴模式;
(8)消掉各种地磁暴模式的相同突变点;
(9)定义地磁暴灾害突变点评估指标。
10.如权利要求9所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(2)项的建立管网参数数据库,其管网参数包括管道自身参数、管道附属部分参数,管道自身参数包括单位长度电阻、结构及材料成分性质,管道附属部分参数包括单位长度导纳、结构及性质、内外涂层成分和管道内流质。
11.如权利要求9所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(3)项的建立管网环境参数数据库,其管网环境参数包括管道空间因素、管道大气半空间因素、管道土壤半空间因素、管道坐标系分量变化率因素、管道受电磁场源分布影响的因素。
12.如权利要求11所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述管道空间因素包括:构成整个空间的大气半空间和土壤半空间,涉及管道架空铺设和埋地铺设的问题。
13.如权利要求11所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述管道大气半空间因素包括:空气温度、湿度、空气成分的浓度、高山、河流、冷源、热源、地裂和地形参数。
14.如权利要求11所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述管道土壤半空间因素包括:大地电阻率、土壤酸碱盐性、土壤酸碱性、土壤化学成分的参数。
15.如权利要求11所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述管道坐标系分量变化率因素包括:直角坐标系、球坐标系、柱坐标系跟分量变化率,涉及管道拐角、管道分支和海拔高度的参数。
16.如权利要求11所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述管道受电磁场源分布影响的因素包括:高压直流输电、高压交流输电、电气化铁路、地磁暴、核爆、雷电、地磁场、自然电场和人工电磁场。
17.如权利要求9所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(5)项的定义地磁暴灾害突变点模式,其模式包括:管道端点突变模式——月牙峰,管道中间点突变模式——燕尾峰。
18.如权利要求17所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述管道端点突变模式——月牙峰:端点PSP单调上升或单调下降;如果对于一个函数f(x),x∈[a,b],在左端点处x=a处右连续且存在一阶右导数f'(a),f'(a)<0或f'(a)>0;在右端点处x=b处左连续且存在一阶左导数f'(b),f'(b)<0或f'(b)>0,则f(a)和f(b)对应的图形为月牙峰。
19.如权利要求17所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述管道中间点突变模式——燕尾峰:中间点左侧PSP单调上升,右侧PSP单调下降;中间点左侧PSP单调下降,右侧PSP单调上升;如果对于一个函数f(x),x∈[a,b],在某一点x0处连续但不存在一阶导数f'(x0),如果在x0左侧一阶导数f'(x0-)>0而在x0右侧一阶导数f'(x0+)<0,或者在x0左侧一阶导数f'(x0-)<0而在x0右侧一阶导数f'(x0+)>0,则f(x0)所对应的图形为燕尾峰。
20.如权利要求9所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(6)项的计算管网管地电位DPSP分布:从地磁暴模式数据库中任意选择一种地磁暴模式k=1,使用管网机理模型和给定的数据库计算该种地磁暴模式的管网管地电位DPSP分布。
21.如权利要求9所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(7)项的搜索突变点并判断是否还有其它地磁暴模式:根据k种地磁暴模式的管网管地电位PSP分布数据DPSP,利用管道地磁暴灾害突变点搜索方法搜索管网地磁暴灾害突变点,Mk={Pk,1,Pk,2,…,Pk,Qk};其中Pk,Qk表示在第k种地磁暴模式扫描下在管网第Qk处位置搜索到的地磁暴灾害突变点;判断:如果还有其它地磁暴模式,k=k+1,转入第(7)步进行循环;搜索管网地磁暴灾害突变点的集合为: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.如权利要求9所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(8)项的消掉各种地磁暴模式的相同突变点:经过“OR”逻辑运算后,消掉各种地磁暴模式的相同突变点后,管网地磁暴灾害突变点集合为: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.如权利要求9所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:所述第(9)定义地磁暴灾害突变点评估指标:定义地磁暴灾害突变点处的燕尾峰和月牙峰PSP幅值为地磁暴灾害突变点评估指标,按评估指标对管网地磁暴灾害突变点集合进行排序,得到n个突变点位置Q及其对应的PSP评估指标A的集合为:M=(Q1,1,A1,2;Q2,1,A2,2;…;Qi,1,Ai,2;…;Qn,1,An,2)。
24.如权利要求1所述的防御地磁暴灾害的长输埋地油气管网电解耦分段方法,其特征在于:在所述步骤四中,输出分段结果,优选的结果是:输气站和输油站设在管道地磁暴灾害突变点处,在输气站和输油站进出口处设置线路绝缘接头,断开阴极保护装置输出阴极在绝缘接头两侧的管道上的跨接线,最大限度的减少管道地磁暴灾害。
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