洪雪

摘 要：天然气输送管道管网的设计不仅要考虑管网本身的技术先进性，而且还要考虑其经济合理性，复杂天然气管网设计中迫切需要引入最优化技术以达到提高管道运行水平的目的。而在天然气管道系统优化设计中，要使管网投资费用最低，如何选择管径、壁厚、压气站压比等工艺参数就成为优化设计中的主要问题，这也是本文目所在。

关键词：天然气管道；系统工艺参数；设计优化

将天然气从气田输送到下游用户离不开天然气管道系统，天然气管道系统设计就是已知天然气在井口处的初始状态以及输送到用户时的最终状态、管道系统的布局、天然气的产量和用户的需求量，对此管道系统进行最优设计， 设计目标通常是求解各管段的管径、压气站的数目、两个压气站之间的管长以及每个压气站中压缩机的吸入和排出压力，以使总费用最小。约束条件通常包括反映管段长度和流量平衡的等式约束，以及反映对气源压力、供气压力和压缩机压比限制的不等式约束。由于天然气管道系统的最优化设计是一个复杂的有约束的非线性最优化问题， 而且维数很大， 因此其研究工作都是在假定一些变量为已知的情况下求解问题中的部分设计变量， 即对设计问题的局部进行最优化研究。在这些研究中，最常使用的数学规划方法分别为动态规划法、约束导数法和广义既约梯度法。

1 天然气管道系统影响因素分析