一种输油管道改输液氨的适应性评价方法及系统与流程

本发明涉及管道适应性评价，具体涉及一种输油管道改输液氨的适应性评价方法及系统。

背景技术：

1、氨能不仅是契合“碳中和、碳达峰”背景的重要低碳能源，同时也是良好的氢能载体。由于液氨管道建设起步较晚，但借助目前成熟的输油管网体系，发展长距离液氨输送技术具有可观的经济潜力和可行性。

2、通常，可以将一些或全部天然气基础设施改建为液氨输送系统。这样可以减少或消除液氨输送系统的设计、获取和安装新管道的成本和时间。然而，液氨与传统石油产品、天然气在理化性质和安全需求方面存在差异，直接在输油管道与天然气管道上进行液氨输送可能会带来一定的适应性和安全风险挑战。

3、但是，在输油管道改输液氨的相关技术中，无法通过量化分析和评估，以准确地评价改输液氨管道的适应性和安全性，从而导致无法为输油管道改输液氨的设计和操作提供科学的指导和依据，造成输油管道改输液氨的运行存在较大的安全风险。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是无法准确地评价改输液氨管道的适应性和安全性的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种输油管道改输液氨的适应性评价方法及系统，具体采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种输油管道改输液氨的适应性评价方法，包括：首先，获取管道评价参数、输氨泵评价参数、计量设备评价参数和管阀件评价参数。然后，根据管道评价参数、输氨泵评价参数、计量设备评价参数和管阀件评价参数，通过评价类型系数数据库分别确定对应的管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数和管阀件类型系数，其中，评价类型系数数据库中包括：评价参数以及与评价参数对应的类型系数。最后，根据管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数、管阀件类型系数以及管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数和管阀件类型系数分别对应的权重确定适应性评价分数，适应性评价分数的表达式为：

4、

5、其中，s用于表征适应性评价分数，wi用于表征类型系数，xi用于表征权重，n用于表征评价参数的数量。

6、该方法中，根据适应性评价分数可以准确地评价改输液氨管道的适应性和安全性，为输油管道改输液氨的设计和操作提供科学的指导和依据，并且，减少因设备不适应引起的安全隐患，提高了整个液氨输送系统的安全性能。同时，根据适应性评价分数对液氨输送系统进行改进和优化，有助于提高系统的运行效率和降低运营成本，实现经济效益的最大化。

7、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，管道评价参数包括：第一型号匹配评价参数和耐腐蚀性评价参数；输氨泵评价参数包括：第一密封性能评价参数和汽蚀问题评价参数；计量设备评价参数包括：气穴问题评价参数和第二型号匹配评价参数；管阀件评价参数包括：第二密封性能评价参数、温度适应性评价参数和第三型号匹配评价参数。管道类型系数包括：第一型号匹配类型系数和耐腐蚀性类型系数；输氨泵类型系数包括：第一密封性能类型系数和汽蚀问题类型系数；计量设备类型系数包括：气穴问题类型系数和第二型号匹配类型系数；管阀件类型系数包括：第二密封性能类型系数、温度适应性类型系数和第三型号匹配类型系数。

8、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，上述根据管道评价参数、输氨泵评价参数、计量设备评价参数和管阀件评价参数，通过评价类型系数数据库分别确定对应的管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数和管阀件类型系数，包括：在第一型号匹配参数为：长输管道材质为低碳钢，或者，中短距离管道材质为低碳钢或者不锈钢的情况下，确定第一型号匹配类型系数为第一类型系数。在第一型号匹配参数为：管道材质的强度低于强度阈值的情况下，确定第一型号匹配类型系数为第二类型系数。在第一型号匹配参数为：管道材质包括铜，或者，锌，或者，铜合金，或者，锌合金的情况下，确定第一型号匹配类型系数为第三类型系数；其中，第一类型系数大于第二类型系数，第二类型系数大于第三类型系数。在耐腐蚀性评价参数为：管道在含杂质液氨环境下的腐蚀速率小于0.05mm·a-1的情况下，确定耐腐蚀性类型系数为第四类型系数。在耐腐蚀性评价参数为：管道在含杂质液氨环境下的腐蚀速率大于或者等于0.05mm·a-1，并且，大于或者等于0.25mm·a-1的情况下，确定耐腐蚀性类型系数为第五类型系数。在耐腐蚀性评价参数为：管道在含杂质液氨环境下的腐蚀速率大于0.25mm·a-1的情况下，确定耐腐蚀性类型系数为第六类型系数；其中，第四类型系数大于第五类型系数，第五类型系数大于第六类型系数。

9、本实现方式中，作为根据管道评价参数，通过评价类型系数数据库确定对应的管道类型系数的一种可能的实现方式，可以提高确定管道类型系数的准确性，以进一步提高评价改输液氨管道的适应性和安全性的准确性。

10、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，上述根据管道评价参数、输氨泵评价参数、计量设备评价参数和管阀件评价参数，通过评价类型系数数据库分别确定对应的管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数和管阀件类型系数，还包括：在第一密封性能评价参数为：输氨泵无泄漏的情况下，确定第一密封性能类型系数为第七类型系数。在第一密封性能评价参数为：输氨泵的泄漏程度小于第一泄漏阈值的情况下，确定第一密封性能类型系数为第八类型系数。在第一密封性能评价参数为：输氨泵的泄漏程度大于或者等于第一泄漏阈值的情况下，确定第一密封性能类型系数为第九类型系数；其中，第七类型系数大于第八类型系数，第八类型系数大于第九类型系数。在汽蚀问题评价参数为：输氨泵无汽蚀的情况下，确定汽蚀问题类型系数为第十类型系数。在汽蚀问题评价参数为：输氨泵的汽蚀程度小于汽蚀阈值的情况下，确定汽蚀问题类型系数为第十一类型系数。在汽蚀问题评价参数为：输氨泵的汽蚀程度大于或者等于汽蚀阈值的情况下，确定汽蚀问题类型系数为第十二类型系数；其中，第十类型系数大于第十一类型系数，第十一类型系数大于第十二类型系数。

11、本实现方式中，作为根据输氨泵评价参数，通过评价类型系数数据库确定对应的输氨泵类型系数的一种可能的实现方式，可以提高确定输氨泵类型系数的准确性，以进一步提高评价改输液氨管道的适应性和安全性的准确性。

12、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，上述根据管道评价参数、输氨泵评价参数、计量设备评价参数和管阀件评价参数，通过评价类型系数数据库分别确定对应的管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数和管阀件类型系数，还包括：在气穴问题评价参数为：计量设备无气穴的情况下，确定气穴问题类型系数为第十三类型系数。在气穴问题评价参数为：计量设备的气穴程度小于气穴阈值的情况下，确定气穴问题类型系数为第十四类型系数。在气穴问题评价参数为：计量设备的气穴程度大于或者等于气穴阈值的情况下，确定气穴问题类型系数为第十五类型系数；其中，第十三类型系数大于第十四类型系数，第十四类型系数大于第十五类型系数。在第二型号匹配评价参数为：计量设备为质量流量计的情况下，确定第二型号匹配类型系数为第十六类型系数。在第二型号匹配评价参数为：计量设备为漩涡流量计，或者，转子流量计，或者，涡街流量计的情况下，确定第二型号匹配类型系数为第十七类型系数。在第二型号匹配评价参数为：计量设备为电磁流量计的情况下，确定第二型号匹配类型系数为第十八类型系数；其中，第十六类型系数大于第十七类型系数，第十七类型系数大于第十八类型系数。

13、本实现方式中，作为根据计量设备评价参数，通过评价类型系数数据库确定对应的计量设备类型系数的一种可能的实现方式，可以提高确定计量设备类型系数的准确性，以进一步提高评价改输液氨管道的适应性和安全性的准确性。

14、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，上述根据管道评价参数、输氨泵评价参数、计量设备评价参数和管阀件评价参数，通过评价类型系数数据库分别确定对应的管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数和管阀件类型系数，还包括：在第二密封性能评价参数为：管阀件无泄漏的情况下，确定第二密封性能类型系数为第十九类型系数。在第二密封性能评价参数为：管阀件的泄漏程度小于第二泄漏阈值的情况下，确定第二密封性能类型系数为第二十类型系数。在第二密封性能评价参数为：管阀件的泄漏程度大于或者等于第二泄漏阈值的情况下，确定第二密封性能类型系数为第二十一类型系数；其中，第十九类型系数大于第二十类型系数，第二十类型系数大于第二十一类型系数。在温度适应性评价参数为：管阀件在不同温度下性能稳定的情况下，确定温度适应性类型系数为第二十二类型系数。在温度适应性评价参数为：管阀件在预设温度范围内下使用性能大于第一性能阈值，并且小于第二性能阈值的情况下，确定温度适应性类型系数为第二十三类型系数。在温度适应性评价参数为：管阀件在预设温度范围内下使用性能小于或者等于第一性能阈值的情况下，确定温度适应性类型系数为第二十四类型系数；其中，第二十二类型系数大于第二十三类型系数，第二十三类型系数大于第二十四类型系数。在第三型号匹配评价参数为：管阀件包括带颈对焊凹凸面法兰的情况下，确定第三型号匹配类型系数为第二十五类型系数。在第三型号匹配评价参数为：管阀件包括带颈平焊法兰，或者，对焊环松套法兰的情况下，确定第三型号匹配类型系数为第二十六类型系数。在第三型号匹配评价参数为：管阀件包括螺纹法兰，或者，板式平焊法兰的情况下，确定第三型号匹配类型系数为第二十七类型系数；其中，第二十五类型系数大于第二十六类型系数，第二十六类型系数大于第二十七类型系数。

15、本实现方式中，作为根据管阀件评价参数，通过评价类型系数数据库确定对应的管阀件类型系数的一种可能的实现方式，可以提高确定管阀件类型系数的准确性，以进一步提高评价改输液氨管道的适应性和安全性的准确性。

16、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，管道类型系数对应的权重为第一权重系数，输氨泵类型系数对应的权重为第二权重系数，计量设备类型系数对应的权重为第三权重系数，管阀件类型系数对应的权重为第四权重系数。其中，第一权重系数等于第二权重系数，第三权重系数等于第四权重系数，第一权重系数大于第三权重系数，第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数和第四权重系数之和等于1。

17、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，第一型号匹配评价参数对应的权重为第五权重系数，耐腐蚀性评价参数对应的权重为第六权重系数，第一密封性能评价参数对应的权重为第七权重系数，汽蚀问题评价参数对应的权重为第八权重系数，气穴问题评价参数对应的权重为第九权重系数，第二型号匹配评价参数对应的权重为第十权重系数，第二密封性能评价参数对应的权重为第十一权重系数，温度适应性评价参数对应的权重为第十二权重系数，第三型号匹配评价参数对应的权重为第十三权重系数。其中，第五权重系数大于第六权重系数，第五权重系数与第六权重系数之和等于第一权重系数；第七权重系数大于第八权重系数，第七权重系数与第八权重系数之和等于第二权重系数；第九权重系数等于第十权重系数，第九权重系数与第十权重系数之和等于第三权重系数；第十一权重系数大于第十二权重系数，第十二权重系数等于第十三权重系数，第十一权重系数、第十二权重系数和第十三权重系数之和等于第四权重系数。

18、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，该方法还包括：根据适应性评价分数确定适应性评价等级。适应性评价等级为：在适应性评价分数小于或者等于第一分数阈值，并且，大于第二分数阈值的情况下，确定适应性评价等级为第一等级。在适应性评价分数小于或者等于第二分数阈值，并且，大于第三分数阈值的情况下，确定适应性评价等级为第二等级。在适应性评价分数小于或者等于第三分数阈值的情况下，确定适应性评价等级为第三等级；其中，第一分数阈值大于第二分数阈值，第二分数阈值大于第三分数阈值。

19、本实现方式中，根据上述确定的适应性评价分数可以进一步确定适应性评价等级，以便于更加快速、直观地了解改输液氨管道的适应性和安全性的程度，提高了用户的使用体验。

20、第二方面，本发明提供一种输油管道改输液氨的适应性评价系统该系统包括：获取模块、类型系数确定模块和适应性评价模块。其中，获取模块，用于获取管道评价参数、输氨泵评价参数、计量设备评价参数和管阀件评价参数。类型系数确定模块，用于根据管道评价参数、输氨泵评价参数、计量设备评价参数和管阀件评价参数，通过评价类型系数数据库分别确定对应的管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数和管阀件类型系数，其中，评价类型系数数据库中包括：评价参数以及与评价参数对应的类型系数。适应性评价模块，用于根据管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数、管阀件类型系数以及管道类型系数、输氨泵类型系数、计量设备类型系数和管阀件类型系数分别对应的权重确定适应性评价分数，适应性评价分数的表达式为：

21、

22、其中，s用于表征适应性评价分数，wi用于表征类型系数，xi用于表征权重，n用于表征评价参数的数量。

23、可以理解地，上述第二方面提供的输油管道改输液氨的适应性评价系统所能达到的有益效果，可参考第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果，此处不再赘述。