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管道运输的定义范文1
中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：1004-5937（2014）07-0036-03
一、引言
我国2012年全年能源消耗总量大概36.2亿吨标准煤，万元国内生产总值能耗是0.697吨标准煤。《节能减排“十二五”规划》确定，我国到2015年全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤。节能减排的任务任重而道远。与石油和煤相比较，天然气是既清洁又优质的低碳性能源，因此，为了我国的能源结构更趋向合理，为了提高人民的生活质量，为了应对全球气候变化以及我国节能减排战略安排的实现，提高天然气在一次能源消费中的比重具有重要的战略意义。
天然气管道运输价格对天然气产业发展具有重要影响因素，其价格不仅受不同运输商的博弈，还受政府管制政策的影响，探讨天然气管道运输价格具有一定的现实意义。鉴于以上重要意义，本文将通过使用两阶段动态博弈模型分析来考察在交叉补贴、税收调整和政府限价三种政策措施下，运输商采取何种价格行为应对策略，为政府制定合理的天然气管道运输价格提供理论指导。
二、研究假设
三、三种政策措施下政府博弈价格确立分析
（一）纯粹的自由竞争条件下的博弈价格
天然气属于公共产品范畴，在现实社会中，纯粹的自由竞争的天然气管道运输是不存在的，管道运输的价格必然受到政府的管制约束，政府主要采用限价、交叉补贴、税收调整等政策对天然气管道价格进行管制或控制。对纯粹的自由竞争的天然气管道运输博弈价格进行研究是为了便于后面的分析与比较。
在纯粹的自由竞争条件下，管道运输商采取降价的策略进行竞争，在保证最大化市场占有率的基础上抢占最大份额的市场，直到均衡于某一点。整个博弈竞争的过程如下：管道运输商2根据管道运输商1在第一阶段的行为确定自己的最优行为；然后在第一阶段，管道运输商1在第一阶段就先要假定管道运输商2会采取行为策略的情况下确定自己的最优行为策略。根据式（1）可知管道运输商2和管道运输商1的运输函数分别是q2=α2-β2p2+σ1p1和q1=α1-β1p1+σ2p2，总成本函数和利润函数也可根据式（2）和式（3）得出。
总之，从上面的分析发现，如果天然气管道运输价格高于政府的目标价格时，政府采取限价措施，天然气管道运输商1和运输商2经过多次博弈后，最终都将价格限制在政府的目标价格内运行，这有利于天然气工业的可持续发展。
（三）交叉补贴政策下的博弈定价分析
交叉补贴政策是指政府为了照顾一些弱势的运输商或一些需要重点扶持的运输商而收取一部分运输商税收，并将这部分税收以补贴的形式给另一部分的管道运输商。
（四）税收调整政策下的博弃定价
税收调整政策指的是政府按利润的一定比例或固定一次性向管道运输商征收税收。
五、结语
以上研究可以得出如下结论：政府按利润的一定比例或固定一次性向管道运输商征收税收的政策不会对天然气管道运输均衡价格产生影响；交叉补贴政策下的博弈定价会被提高，这对天然气的消费者是不利的，与市场竞争的初衷也不符合，最终损害我国天然气工业的进一步发展；限价条件下的博弈定价分析可知，天然气管道运输价格水平会稳定在限定价格范围内，这有利于天然气工业的可持续发展。
【参考文献】
[1] 高晓秋，孙佩红等.线性二次型微分博弈在产业集群生命周期理论中的应用[J].工业工程，2011（1）.
管道运输的定义范文2
关键词：第四方物流；中国油气调控中心；定位研究
中图分类号：F406.5文献标志码：A文章编号：1673-291X（2008）19-0047-04
改革开放以来，中国经济社会取得了举世瞩目的成就，“十五”至今，中国经济社会更是以世界最高速度增长。当然，伴随中国经济社会的发展，其也表现出了对石油/天然气的强劲需求。发展中国石油/天然气工业，对于保障中国经济社会健康稳定协调发展，意义重大。但是，发展中国石油/天然气工业，又是涉及众多要件的系统工程。石油与天然气运输，对石油天然气工业而言，牵一发而动全局，为保证管道建设的经济性，运行的安全性、可靠性、高效性，中国石油天然气集团公司成立中国油气调控中心。研究其定位，断非坐而论道，实乃形势使然。
一、世界与中国油气管道建设一览
铁路、公路、海运、航空与管道，组成国民经济运输体系，对天然气、原油及成品油等散货流体物资的运、转输而言，管道运输以其运输量大（一条管径500mm的管道，运送液体货物的年运输量足以匹敌一条铁路）；占地少，受地形限制少；密闭安全，能够长期连续稳定运行，不受恶劣气候影响（2008春节前后，造成中国经济社会巨大损失的冰冻雨雪灾害，余悸犹在，管道彰显优势，历历在目）；无噪声，有效保护沿途环境；油气损耗、能耗少等优点，有着铁路、公路和航运等运输方式不可比拟的优势。有鉴于此，管道运输在世界各国大行其道，美国媒体更是总结指出：“没有管道，改变了人类生活的20世纪伟大的工业革命就不可能实现。[1]”
1.世界油气管道建设
发展至今，世界管道总长度达230多万公里，已超过铁路总里程，其中输气管道占60%，原油和成品油各占15%，化工和其他管道10%左右[2]。世界管道运输网分布很不均匀，主要集中在北美、欧洲、俄罗斯和中东，除中东外的亚洲其他地区、非洲和拉美地区的管道运输业相对落后。
美国共有29万多公里的输油管道和30多万公里的输气管道，管道运输量占国家货运总量的20%以上，堪称世界上管道工业最发达的国家之一。美国1993―2002年主要州际管道长度统计见表1。
在欧洲主要发达国家，油气运输已实现管网化。自北海油田发现后，欧洲陆续建设了一大批大口径（管径1 000mm以上）、高压力管道，管道总长度已超过1万公里，目前仍是世界上油气管道建设的热点地区之一。
前苏联由于其丰富的石油、天然气资源及其幅员辽阔的国土，管道建设更是在世界管道工业发展中引人注目。前苏联大口径、长距离的管道大规模建设始于二战后的50年代，管道建设的繁荣一直持续到1988年。此前的时间里，在其每个五年计划中，大约建设41 600英里的跨国输油、输气及成品油管道。最活跃的年份一年曾经铺设16 000英里的管道，包括4 800英里的输气管道。在各种运输方式中，20世纪七八十年代，苏联管道运输增长速度一直高于其他运输方式，这期间，其他运输方式运力仅增加2倍，而管道输送能力却增长7倍，当时的管道运输在苏联运输体系中仅次于铁路，位居第二，运量占国民经济总运量的36%。
截至2005年底，俄罗斯的管道干线总长度为21.7万公里，其中输气干线、支线15.1万公里、原油干线4.67万公里、成品油管道1.93万公里。在统一供气系统的输气干线和地下储气库共有压气站247座，压缩机组4 053套，装机总功率4 200万千瓦，向用户提供天然气的配气站3 300座[3]。
2.中国油气管道建设
伴随中国石油天然气工业的发展，中国输油/气管道也历经从无到有、从少到多、从小到大的发展。在20世纪90年代以前，中国的输气管道多以短距离、小口径为主，截至1994年，中国建成天然气管道虽说有40条之多，但其总长度也仅区区4 016公里[4]；同期中国输油管道的分布如表3。
20世纪90年代以来，中国输油气管道建设得到长足发展，到2006年末，全国输油（气）管道里程为48 226公里，比2002年增长62.0％，年均增长12.8％。其中输油管24 136公里，输气管24 090公里，分别比2002年末增长61.3％和62.7％。 2006年底，管道输油（气）能力为66 948万吨／年，比2002年增长68.4％，年均增长13.9％。其中输油能力57 530万吨／年，输气能力9 418×107m3／年，分别比2002年增长59.3％和158.9％[5]。其中具有重大影响的管道见表4。
“十五”期间，中国已建成西气东输管道，气化豫、皖、苏、浙、沪地区；建成忠武天然气管道，气化两湖地区；建成陕京二线输气管道，气化京、津、冀、鲁、晋地区。特别是由中国石油天然气集团公司独资建设的――西起新疆的霍尔果斯，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、广西、广东、浙江和上海13个省、自治区、直辖市，干线全长4 859公里，加上若干条支线，管道总长度超过7 000公里――从新疆输送主要来自中亚天然气的中国第二条西气东输管线的建设，更为国内外所瞩目[6]。
二、管道运行的技术与经济特性
以输气管道为例，如定义“管道经营的外部环境（不可控）及内部条件（非连续可控）对管道营运技术经济指标的影响规律”为管道的技术经济特性，则其主要内容有：（1）在规划输量一定以及给定运输费率条件下，拟建管道的最远经济运距及其经济起输量是多少？（2）在规划输量一定的条件下，管道的最优管径、最优操作压力、最优压气站数、最优压气站间距是多少？（3）对应一种给定的管径，在哪个输量范围内其经济性优于其他管径？（4）随着与输气管道建设和营运有关的内、外部条件（如管材价格、站场设备价格、运行能耗价格、管输费率等）的变化，最优管径、最优操作压力、最优压气站数、最优压气站间距将如何变化？（5）对于一条拟建的长距离管道，随着与其相关的内、外部条件的变化，其建设方案的经济风险主要表现在哪些方面[7]？显然，管道建设与运营充满了大量技术与经济问题。当管道建设/运营的外生变量发生改变时，管道系统的内生变量的刚性，往往使管道系统的技术/经济效率及效果大受影响，甚或使其技术/经济效率及效果丧失殆尽。殷鉴不远，中国并非无此案例。
充分发挥管道的正技术经济特性，业界实践是管网。联接中国西气东输一线与陕京线的冀宁联络线以及联接西气东输一线与忠武线的淮武联络线盖出于此。管道发达的美国对此则更体现的淋漓尽致。美国天然气管网是高度综合的运输和分配网络，30多万英里的州际和州内运输管道，组成了美国210个天然气管道系统；保证管网内天然气的安全输送，有着1 400座压缩机站；11 000个交货点，5 000个接收点，1 400个连接点；29个集散/市场中心；394座地下储气设施，其中55座可以通过管道从事天然气进/出口；5座LNG （liquefied natural gas）进口设施以及100个LNG调峰设施。实现了美国48个州内，就近进行天然气收集并输送至任何地方[8]。
三、油/气管网运行与管道运输商的组织
输油/气管道建设投资巨大，动辄数十亿、上百亿甚或上千亿，中国西气东输一线投资400多亿元，西气东输二线媒体报道投资预算在800亿元以上。
管网中的管道不会属于一个投资者是不争的事实。对输气管道运营公司来说，其在与托运人签订合同后，负责天然气输送至目的交货点，为此，确保供应的安全（即满足所有顾客要求的压力）、降低运营成本（即燃料消耗量）、减少对环境的影响（如氮氧化物，一氧化碳，二氧化碳排放量）、减少维修成本（即延长大修间隔时间），寻求提高盈利的途径，也就成为管道运营公司经常性的问题。上图显示了经济理论的利润最大化结果，最优供给率（ Qoptimum ）是在边际收入（MR）等于边际成本（MC）的点。但管道公司的最低供给率往往是通过固定合同与客户联系，由消费者需求所决定。所以管道公司必须设法影响边际收益曲线和边际成本曲线，用这种方式满足他们的合同供应率[9]。但是没有一个公司有无限可支配的‘资源’，因此，如果界定管道公司是“第三方物流”，则第四方组织、协调管网中的管道，使其发挥最大效率，形成“第四方物流”也就成为解决问题的不二选择。
1.管道运输商与第三方物流
从产业组织理论讲，随着全球化竞争的加剧、信息技术的飞速发展，物流科学成为最有影响力的新学科之一。特别是20世纪80年代西方掀起的放松管制浪潮，让市场机制推动运输发展，第三方物流得以诞生，并日渐成为西方物流理论和实践的热点，尤其是在供应链管理中，自营还是外购物流服务已成了企业不能回避的决策之一。事实上，在信息通讯技术的快速发展与普及下，经济的运行方式已发生了巨大变化，模块化生产方式在形成现实的经济特征和产业发展环境的同时，模块化生产方式也成为产业组织的主流模式。有的文章指出，提出与模块时代相适应的产业发展观不仅是一个理论问题，还将是一个顺应模块时代的发展思路，进而驱动产业竞争力提升的现实命题[10]；石油/天然气公司独立其油气运输业务，符合现代产业组织理论。从产业发展实践看，西方社会从反垄断出发，多数国家借助立法，也分离了石油天然气公司的管道运输业务。因此，不论从产业发展理论，还是从业界实践，管道运输商定位“第三方物流”不会产生歧义。所谓第三方物流，就是第三方物流提供者在特定的时间段内按照特定的价格向使用者提供的个性化的系列物流服务，是企业之间联盟关系[11]。
2.中国油气调控中心与第四方物流
必须指出，管道运输有别于铁路、公路、海运、航空等运输方式的根本区别在于“运输工具”的移动，其他运输方式无不是借助运输工具与运输‘标的’的同步运动以实现运输‘标的’的空间移动；管道则不然，在实现运输‘标的’的空间移动时，运输工具是固定的。这一区别，既是产生管道运输优势的基础，也是产生管道运输局限性――弱灵活性的原因，若干管道不能在其最优参数下运营，莫不出于此。因此，管道运输资源的配置，较之其他运输方式更为困难也更为重要。
即使利用计算机硬件、软件和网络基础设施，通过一定协议连接起来的电子网络环境进行各种各样商务活动的电子商务已发展到在Internet网上将信息流、商流、资金流、物流完整实现的第三代模式，但仅凭一家管道运输商的活动空间，解决其弱灵活性，也非力所能及。目前中国拥有管道最多的是中国石油天然气集团公司，其股份公司专业板块地区公司地区公司的分公司（或管理处）的组织结构，形成了目前的“分散控制、条条管理”，一线一处（管理处）或一线多处（较长的管道）的管理格局。而跨地域、跨行政区划、跨管线、跨投资者的油气调控中心的缺失，势必招致不同管线各自为政、资源（特别是信息资源、商务资源）不能共享、经营效率低下的局面。
应该正视，管网的形成，为解决管道运营弱灵活性奠定了物质基础。但加快经营管网或曰经营第三方物流的“第四方物流”――中国油气调控中心的出现已是客观使然。
四、第四方物流――油气调控中心之象
沿用高等代数中映射的概念，如果视油气调控中心为原象，则从功能上说，第四方物流就是其象。
1.第四方物流
第四方物流[12]概念是由著名的管理咨询公司埃森哲公司首先提出并且作为专有的服务商标进行了注册。物流发展至今，业界的广泛共识是，物流管理的日益复杂和信息技术的爆炸性发展，使得供应链管理的过程中委实需要一个“超级经理”。它的主要作用是对生产企业或分销企业的供应链进行监控，在客户和它的物流和信息供应商之间充当唯一“联系人”的角色。
根据美国物流管理理事会的定义，“物流就是把消费品从生产线的终点有效地移动到有关消费者的广泛活动，也包括将原材料从供给源有效地移动到生产线始点的活动”。第三方物流（Third-Party Logistics，3PL）供应商为客户提供所有的或一部分供应链物流服务，以获取一定的利润。然而，在实际的运作中，第三方物流公司缺乏对整个供应链进行运作的战略性专长和真正整合供应链流程的相关技术。第四方物流（Fourth-Party Logistics，4PL）正日益成为一种帮助企业实现持续运作成本降低和区别于传统的外包业务的真正的资产转移。它依靠业内最优秀的第三方物流供应商，技术供应商，管理咨询顾问和其他增值服务商，为客户提供独特的和广泛的供应链解决方案。
从定义上讲，“第四方物流供应商是一个供应链的集成商，它对公司内部和具有互补性的服务供应商所拥有的不同资源、能力和技术进行整合和管理，提供一整套供应链解决方案。”
2.第四方物流的运作
（1）协助提高者
第四方物流与第三方物流共同开发市场，第四方物流向第三方物流提供一系列的服务，包括：技术、供应链策略、进入市场的能力和项目管理的能力。第四方物流在第三方物流内部工作，其思想和策略通过第三方物流这样一个具体实施者来实现，以达到为客户服务的目的。第四方物流与第三方物流一般采用商业合同的方式或战略联盟的方式进行。
（2）方案集成者
在第四方物流模式下，第四方物流为客户提供运作和管理整个供应链的解决方案。第四方物流对本身和第三方物流的资源、能力和技术进行综合管理，借助第三方物流为客户提供全面的、集成的供应链方案。第三方物流通过第四方物流的方案为客户提供服务，第四方物流作为一个枢纽，可以集成多个服务供应商的能力和客户的能力。
3.油气调控中心――第四方物流
中国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要[13]指出，要大力发展主要面向生产者的服务业，细化深化专业化分工，降低社会交易成本，提高资源配置效率。统筹规划、合理布局交通基础设施，做好各种运输方式相互衔接，发挥组合效率和整体优势，建设便捷、通畅、高效、安全的综合运输体系。如果说，培育专业化物流企业，积极发展第三方物流，推广现代物流管理技术，促进企业内部物流社会化，实现企业挖掘21世纪最后一块利润来源，则发挥组合效率和整体优势，加强物流新技术开发利用，推进物流信息化，加强物流基础设施整合，舍物流枢纽、物流中心 ――第四方物流断无其他。
对石油天气行业而言，生产者、管道、当地分销公司、最终用户和服务构成了产业链/网，在其活动中，必然经常遇到系统范围内单根管道的输送能力、新的管道建设或原有管道的扩建以及实现地区间油气流动引致的管道利用、协调、平衡问题，显然，这是孤立的管道公司难以看透和胜任的，这里不仅存在一级市场，还有二级市场。协调行业一、二级市场，当此重任者，舍第四方物流，岂有他哉？
第四方物流的前景非常诱人，但是成为第四方物流的门槛也非常的高。美国和欧洲的经验表明，要想进入第四方物流领域，行为主体必须在某一个或几个方面已经具备很强的核心能力，并且有能力通过战略合作伙伴关系很容易地进入其他领域。成为第四方物流条件应该有：世界水平的供应链策略制定，业务流程再造，技术集成和人力资源管理能力；在集成供应链技术方面处于领先地位；在业务流程管理和实施方面有一大批富有经验的供应链管理专业人员；能同时管理多个不同的供应商，具有良好的关系管理和组织能力；对组织变革问题的深刻理解和管理能力。
无须再言，中国油气调控中心――中国管道运输行业的第一家“第四方物流”，这是客观使然，行业发展使然，也是它的综合能力使然。
参考文献：
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[9] Practical Experiences with Real-Time and Fuel Optimization Models，Columbia Gas Transmission Corporation， PSIG，1999.
[10] 胡晓鹏.模块化操作与模块时代[J].新华文摘，2008，（6）.
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[12] 中外物流运作案例精选[EB/OL]. leopardxin.blog.省略，2008-04-10.
[13] 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要[EB/OL].省略，2006-03-16.
Located Study of Fourth-Party Logistics and China Oil & Gas Administration Center
GUO Zhen， ZHANG Chuan-ping
（China Petroleum University（Huadong）science technology group， Dongying257061， China）
Abstract： Oil & gas transportation pipeline is important part in China oil & gas industry， transmission oil & gas with pipeline is more
管道运输的定义范文3
长输管道工程造价控制评价指标体系的构建
所谓长输管道是指长距离输送原油(成品油)或天然气的管道，其长度一般在25km以上。利用长输管道输送原油(成品油)或天然气，是一种既经济又安全的运输方式，与其它运输方式相比，具有运输量大、成本低等优点。当前对长输管道工程的造价控制评价尚未形成体系，本文结合长输管道工程的建设特点以及工程造价控制的常规指标，建立与之对应的造价控制评价指标体系。本文将控制阶段分为:投资决策阶段、设计阶段、施工阶段，按照造价控制的各个阶段设定与之对应的指标进行评价。详细的指标评价内容见图1。指标体系由三部分构成，在投资决策阶段选取的指标内容有:投资决策的正确性、设备选型的经济合理性、经济评价及可行性研究的客观性;设计阶段的评价指标有:设计招标的规范性、投资成本控制的合理性、技术性与经济性的统一、后期运营成本控制的合理性;施工阶段选取:施工招投标的规范性、设备材料采购管理、施工组织设计的优化以及预结算管理作为评价指标。
长输管道工程造价控制评价指数的定义及优点
1长输管道工程造价控制评价指数的定义长输管道工程造价控制评价指数反映各长输管道工程造价控制水平的相对差异，由影响造价控制水平的多个典型指标经核主成分分析模型拟合求得，其定义式为:S=∑mj=1wjZbj(1)其中，S为长输管道工程造价控制评价指数;wj为第j个主成分的贡献率;Z为标准化的原始数据阵;bj为第j个主成分的特征向量。
2长输管道工程造价控制评价指数的优点长输管道工程造价控制评价指数以主成分分析和核函数为基础，通过建立数学模型求取。该指数能有效解决当前造价控制评价中存在的问题。其优点主要体现在以下几个方面:(1)指标含义丰富:本文选取的原始指标涵盖了长输管道工程造价控制各阶段的主要因素，全面反映了长输管道工程的整体造价控制情况。(2)简便易行:单一指标求解，便于对各个工程的造价控制情况进行对比、排序和评价。(3)分析难度降低:有效利用了核主成分分析模型的降维原理。(4)相关性有效剔除:利用主成分的分析方法，消除了因相关性造成的原始指标影响程度叠加放大的问题。(5)易于对比:该指数为无量纲指标，反映样本工程的相对造价水平差异，便于各个工程的对比分析。(6)规律性增强:随着被评价对象的增加，以核函数和主成分分析为基础的长输管道工程造价控制评价指数的平均水平和离散程度趋于稳定，适用于分析工程的造价控制情况。
长输管道工程造价控制评价指数的算法
长输管道工程造价控制评价模型由三部分组成，依次为数据预处理、核主成分分析模型和指数验证［4］。
1数据预处理为保证评价结果的合理性，在对数据样本进行分析前，需要首先进行数据预处理，以消除数量级、正负相关性等因素对评价结果的影响。同向化处理各指标与造价控制情况的关系或为正相关或为负相关，为保证分析的准确性，将与造价控制负相关的指标进行取倒数处理。
2核主成分分析模型主成分分析虽然能有效降低分析难度，剔除指标间的相关性，但主成分分析法的相关系数只能反映指标间“线性”相关程度。在进行造价分析过程中，原始指标之间若呈非线性关系，则简单进行线性处理就有可能导致对现实关系反映的偏差。为此，本文将支持向量机中核函数概念与传统主成分分析有机融合，结合后的核主成分分析模型不仅具有优秀的主元提取性能，尤其适合于处理非线性问题，而且可以有效简化造价控制与评价指标的计算，从而实现指标的设计优化。
2．1核函数支持向量机的核心思想是通过特征影射将在低维特征空间线性不可分的样本集映射到可以将样本集线性可分的高维特征空间，从而有效避免了在原特征空间直接进行计算所导致的计算代价。支持向量机(SVM)中的核函数可以有效地解决维数灾和非线性问题。核方法的思想在于将样本空间的内积换成核函数，即运算仍在样本空间进行。满足Mercer条件［6，7］的对称函数K(x，xi)均可作为核函数。不同的核函数将形成不同的SVM算法。目前常用的核函数主要有多项式核函数、高斯径向核函数、多层感知机核函数和动态核函数等。本文采用多项式函数:K(x，x')=(＜x，x'＞)d，d∈N作为核函数，建立核主成分分析模型，进而求得长输管道工程造价控制评价指数。
2．2核主成分分析模型核主成分分析模型是一个非线性特征提取的过程，将原始数据从输入空间经非线性映射映射至高维特征空间，然后用核函数代替主成分分析中的内积运算，在高维特征空间进行主成分分析。设数据集x=(x1，x2，…xt)，xk∈Rn，∑lk=1xk=0，其样本协方差矩阵为C=1l∑tj=1xjxTj。设非线性映射为Φ:x→F。因此，F由Φ(x1)，Φ(x2)，…，Φ(xl)生成。KPCA模型提取非线性主元的算法步骤如下:1)计算矩阵K内积:K=(kij)i×j，kij=(φ(xi)•φ(xj))=K(xi，xj);2)利用式:lλα=Kα，计算K的特征值λj和特征向量αij(i=1，2，…l);3)将特征值由小到大排序，非零特征值的特征向量αij归一化Vk;4)对任意原数据x∈RN，通过计算式子:(Vk•φ(x))=∑lj=1αkj(φ(xj)•φ(x))=∑lj=1αkjK(xj，x)得到x的投影。3造价控制评价指数有效性的验证对核主成分分析后的Si(i=1，2，…，n)为长输管道工程造价控制评价指数。离散程度作为反映造价控制水平的重要指标，根据以往研究结果，同类工程的造价控制评价指数应大体趋同，或呈现窄幅波动。因此，本文采用测量振幅及标准差偏差衡量指数的离散程度，验证长输管道工程造价控制评价指数的有效性。按照上文算法，将长输管道工程造价控制评价模型应用于9条长输管道工程造价控制情况的评价，其各项指标及数据已进行同向化、标准化和归一化处理，结果见图2。其中，X11:投资决策的正确性;X12设备选型的经济合理性;X13:经济评价及可行性研究的客观;X21:设计招标的规范性;X22:投资成本控制的合理性;X23:技术性与经济性的统一;X24:后期运营成本控制的合理性;X31:施工招投标的规范性;X32:设备材料采购管理;X33:施工组织设计的优化;X34:预结算管理。本文的核主成分分析算法通过Matlab7．0编程实现。利用传统主成分分析和核主成分分析两种方法进行比较，其结果见图3。从图中不难看出，若选取累计贡献率90%以上的主成分，主成分分析评价模型需要综合前五项，而核主成分分析评价模型只需前两个主成分即可。利用核主成分分析求得的贡献率较主成分分析有显著提高。长输管道工程造价控制评价指数的振幅及标准差偏差依次为0．2和0．0517，离散程度较小，指标具有合理性。利用核主成分分析模型，根据长输管道工程造价控制评价指数的定义式求得各工程对应的指数，从而得到各工程的造价控制情况排名依次为:F、E、H、B、C、A、I、D、J。#p#分页标题#e#
管道运输的定义范文4
关键词： 油气管道； 凹陷； 完整性评价； 失效； 风险排序； 应变； 有限元法
中图分类号： TE88文献标志码： B
0引言管道是油气运输的主要手段，是我国能源输送的大动脉.截止到2013年底，我国长输油气管道总长度已达10.6万km，预计到2015年将达15万km.油气管道在我国国民经济建设中起重要作用.但是，长输油气管道压力高、管径大，一旦发生失效，会导致严重的后果.
凹陷是由于管道与其他物体的物理接触导致管道横截面发生变形，是长输油气管道的最常见缺陷之一.凹陷可能发生在管道施工期间，由搬运、回填过程中的碰撞或岩石障碍等原因导致；也可能发生在管道服役期间，由挖掘设备、岩石等外物的压砸等原因导致.凹陷对管道安全运行的影响表现在2个方面：一方面，凹陷会引起管体局部应力、应变集中，尤其当凹陷与裂纹、划伤或焊缝缺陷相关时，容易导致管道发生断裂失效；另一方面，凹陷缩减管道的有效内径，进而影响管内介质的输送，同时阻碍清管器和内检测器等设备在管中的正常运行，给管道的管理带来困难.因此，如何对含凹陷管道进行合理的完整性评价和有针对性的修复成为亟待解决的问题.
2基于有限元的凹陷应变分析
2.1有限元模型
对于实际的含凹陷管道，其应力、应变分布很难测量，而在有限元模拟中可以很方便地获得应力和应变等参数，有助于判断含凹陷管体的最危险位置，更好地研究管体的失效行为.对于管道凹陷的有限元模拟，其难点在于问题的非线性，同时需要考虑接触非线性、几何非线性和材料非线性.
本文以Φ720 mm的X70钢管道为主要研究对象，模拟管道在岩石挤压下的变形，重点分析等效应变的分布和最大值.对于管线钢的非线性应力应变关系，使用RambergOsgood本构模型描述.挤压岩石选用花岗岩的材料参数，由于挤压岩石相对于被挤压管道来说刚度要大得多，因此可以直接使用线性应力应变关系.模拟中使用的主要材料参数见表1.
材料密度/（kg/m3）弹性模量/GPa屈服强度/MPa抗拉强度/MPa
管材（X70）7.8206483570
岩石（花岗岩）2.6780
为更好地模拟被挤压管道的非线，同时合理减少计算时间，使用高阶壳结构单元SHELL 281作为管体的单元类型，挤压岩石使用高阶实体结构单元SOLID 186.挤压岩石与管道之间的接触采用面面接触进行定义.由于被挤压管道刚度较低，将其定义为“目标面”，使用三维目标单元TARGE 170.挤压岩石刚度较大，将其定义为“接触面”，使用三维8节点接触单元CONTA 174.
最终划分的有限元网格见图2.由于被挤压管道仅在局部产生较大变形，所以只截取被挤压侧1/2管道进行建模.挤压岩石假定为球形，同样也只截取1/2建模.
2.2模拟结果和分析
图3给出Φ720 mm×8 mm的X70钢管道被4 mm半径球形岩石挤压出10%管道外径深度凹陷后的等效应变分布图，可以看到等效应变最大值出现在凹陷底部最深处，达到0.339，往外迅速减小，距离凹陷较远处应变很小.
表2给出Φ720 mm×8 mm的X70钢管道被4 mm半径球形岩石分别挤压出5%，10%，15%和20%管道外径深度凹陷后的模拟结果.在同样条件下等效应变最大值随着凹陷深度增大而增大，可见，在同样条件下，凹陷越深对管道完整性的影响越大.
表3给出壁厚分别为8，9和10 mm的Φ720 mm X70钢管道被4 mm半径球形岩石挤压出5%管道外径深度凹陷后的模拟结果，可见，在同样条件下等效应变最大值随着壁厚增大而增大.这是由于管道壁厚越大刚度越大，产生同样深度的凹陷实际应变集中程度越大.因此，在同样深度条件下，应优先修复壁厚较大处的凹陷.
表4给出Φ720 mm×8 mm的X70钢管道分别被4，8和10 mm半径球形岩石挤压出5%管道外径深度凹陷后的模拟结果，可见，在同样条件下等效应变随着挤压岩石的半径增大而减小.这是由于挤压岩石半径越大，凹陷的轮廓越平滑，应变集中程度也越小.因此，在同样深度条件下，应优先修复轴向长度或环向宽度较小的凹陷.
表5给出Φ720 mm×8 mm的X70和X52钢管道分别被4 mm半径球形岩石挤压出5%管道外径深度凹陷后的模拟结果.结果表明：两者的等效应变最大值非常接近，X70钢管道的结果稍大于X52钢管道的.这是由于被挤压管道的变形主要由刚度决定，不同等级管材的弹性模量相近，只是强度有所区别，因此，刚度相近，变形程度也相近.X70钢管道刚度略高，因此产生同样深度的凹陷实际应变集中程度略大.还需要指出：当管材为X52时，求解所需要的时间大幅度增加.这是由于单元刚度越低，非线性程度越大，为满足收敛条件进行迭代计算的次数也越多.因此，在使用有限元进行非线性分析时，经常会在合理的范围内人为提高刚度以减少计算时间.在凹陷等管体变形模拟中也可以视情况考虑使用这种做法.
3结论
针对油气管道凹陷评价问题，采用有限元法模拟管道在承受外部岩石挤压时的应变分布，讨论凹陷深度、管道壁厚和挤压体大小等参数对等效应变最大值的影响.研究结果表明：有限元模拟可以得到工程实际中难以测量的应力和应变等参数，有助于凹陷失效风险的评估.本文的分析方法和结论可用于验证和改进基于应变的凹陷评价方法，也对凹陷风险排序和制定修复计划提供指导.
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管道运输的定义范文5
关键词：管道防腐；防腐层；检查技术；原理；仪器设计
中图分类号：P756.2 文献标识码：A 文章编号：
管道防腐（corrosion prevention of pipes）指的是为减缓或防止管道在内外介质的化学、电化学作用下或由微生物的代谢活动而被侵蚀和变质的措施。管道腐蚀现象的描述腐蚀可以理解为材料在其所处的环境中发生的一种化学反应，该反应会造成管道材料的流失并导致管线部件甚至整个管线系统失效。在管线系统中，腐蚀的定义是：基于特定的管线环境，在管线系统所有的金属和非金属材料中发生的化学反应、电化学反应和微生物的侵蚀，该反应可以导致管线结构和其他材料的损坏和流失。除了腐蚀作用对材料的直接破坏外，由腐蚀产物所引起的管道损坏也可视为腐蚀破坏。管道腐蚀是否会扩散，扩散范围有多大主要取决于腐蚀介质的侵蚀力以及现有管道材料的耐腐蚀性能。温度、腐蚀介质的浓度以及应力状况都会影响管道腐蚀的程度。
一、管道防腐技术以及防腐层的检查技术
管道运输业成为当前国民经济的命脉，管道的安全问题日渐突出，管道的腐蚀已经成为当前管道运输业发展的重要安全问题。当前针对管道的腐蚀，主要采用防腐涂层进行保护，让防腐材料均匀的涂抹在管道表面，防止腐蚀介质与金属管道相接触，进行管道防腐。因为管道所处的地理环境很复杂，腐蚀介质对于管道的腐蚀的作用就不相同。同时，任何材料的防腐涂层都会老化，而且特别是在管道进行涂层的施工过程中，涂管道的时候难免会存在吸水、透氧等现象，引起管道的局部腐蚀。所以，总体来说，物理防腐的效果在实际防腐中的效果并不是很理想。而防腐涂层与电化学保护法的联合应用，就能弥补了物理防腐的缺陷，真正地达到了金属管道防腐的作用。电化学法防腐主要是指阴极保护技术法，利用强制电流和牺牲阳极的方法，在杂散的电流排出过程中，使管道上保留一定的负电位，从而使管道得到阴极保护，达到防腐的目的。阴极保护技术中的主要参数有自然腐蚀电位、保护电流密度和保护电位。当前的极阴保护监测系统已经能够做到检测准确、可进行储存和远距离传输。当管道采用防腐层和电化学联合方法进行防腐时，对于防腐层的保护是最重要的，所以，对于防腐层的检测显得尤为重要。防腐层检测的仪器一定要准确、客观和高效的对管道防腐层进行检测。因此，完善管道防腐层质量检测技术是管道安全运行的重要保证，必须加强管道防腐层质量检测技术的提高。
二、我国油气管道防腐技术应用中应注意的问题
1、注意材料的选择
首先就是管道的材料，应该要保证管道所使用材料的强度和韧性，并且考虑到后期的修补工作还需要有良好的焊接性。至于防腐层的选择总的来说遵守三点：技术可行、经济适用、因地制宜。防腐层需要有良好的透气性和透水性，能够绝缘，和土壤的亲和力良好，可以抵御土壤的腐蚀。每一种防腐涂层都有其自身的侧重点，那么具体的使用就要结合多方面的因素，像是土壤、环境、施工条件等等。主要的考虑因素有下面几点：
（1）外部环境，例如土壤、土壤中的各种有机物和化学物质、当地的气温、地表的地理情况等等，含水较多的地方，像是沼泽、水网等应该优先选择煤焦油瓷器，因为其能有效的将管道和水进行分离。热输管线选择FBE等具有较强耐温性能的材料：
（2）根据施工条件进行选择，山地施工防腐层容易受到磕碰，应选择抗冲击性好的3PE；在管沟回填土或细沙缺少时，砾石、戈壁地段宜用抗咯能力强的FBE；
（3）经济适用性。每一个管道工程都设定了其使用年限，在选择防腐材料的时候不能盲目的追求长期限的防腐材料，应该要考虑工程使用周期，这样降低成本。
（4）综合考虑材料的供应、工程预测、现场安装与补口、质量检验等因素的影响，应选择合理的修补技术和材料，大修材料应根据具体情况进行选择。
2、加强管道工程的质量检测
油气管道腐蚀防护措施须有相应的腐蚀防护评价体系来进行完善和监督，对于管道的铺设地、外界环境以及管道防腐涂层的使用和施工质量等等因素都纳入腐蚀防护评价体系之内，对这些步骤都进行严格的监督和检测，确保腐蚀的情况不会出现，及时有了腐蚀的情况，也应该要积极的采取补救措施，避免腐蚀的进一步加大，造成损失的进一步增加，建立了数学模型，充分考虑各影响因素以及它们的权重，作出合理的评价。
三、防腐层缺陷综合检测原理及仪器设计
管道金属的腐蚀是影响管道使用寿命的关键因素，而且管道的腐蚀是一个电化学过程。物理防腐层能够阻止水和氧化分子与金属管道接触从而进行防腐，但实际过程中，由于在实施物理涂层过程中存在缺陷和随着时间的推移物理防护层的老化，导致物理防腐的作用并不是绝对的。由于防腐涂层的老化，电解溶解会渗透到金属管道上，在界面形成微电池。这种在防腐涂层下的腐蚀就属于电化学腐蚀的范围了，因此利用电化学研究方法来评价、检测防腐的缺陷以及使用寿命具有相当的优越性。电化学方法的主要包括电路的选取、研究方法以及测试体系的建立。具有完整防腐体系的金属管道，涂层的电阻会很大，电容很小。但随着时间推移，电解质慢慢透过防腐涂层到达金属管道，在界面处形成腐蚀反应微电池，就会改变电涂层的电阻和涂层电容，最终引起涂层电容值增大和涂层电阻值下降。在研究电路防腐体系时，主要是运用阻抗谱技术，用来评价有机涂层防护性。这种技术能够在不同的频段得到准确的涂层电阻、电容的信息。对防腐层进行等效电路分析，可知防腐层的破损和剥离具有相同的等效电路。对被检测的防腐层加上小幅度正弦电流激励，可以对防腐层的缺陷进行区分。
四、管道安全运行综合评价
管道的安全运行是个系统工程，对于油气的储运具有十分重要的意义。不管是进行日常管道维护，还是了解管道及其防腐层的状况，以及对于管道未来运行状况进行科学的判断，都必须进行管道检测。管道检测是进行管道安全评价的基础，主要包括防腐层及金属管道的腐蚀情况评价和管道寿命情况的评价。因此，要有计划的对各个管道线路进行防腐性能检测，建立数据库，及时了解管道线路的腐蚀情况。而正确的评价方法能够及时准确的确定管道的损坏情况，从而制订有效的管道运行管理方式，大大提高管道的安全性能和有效的延长金属管道的使用寿命。对于管道安全的综合评价，是为了找出最有可能发生腐蚀的管段，进行重点保护。管道安全的综合评价需要将管道的腐蚀与环境、保护措施进行联系，统筹考虑，才能正确的反应腐蚀过程。管道的综合评价能够对管道的腐蚀和防护进行分级，集中资金和力量，重点解决主要腐蚀管段。对于管道安全的综合评价主要依靠个参数进行评价，即自然电位、腐蚀电流密度、管道防腐层的状况以及极阴保护的有效性。现在管道防腐主要通过防腐层和极阴保护联合的方式进行保护，因此，评价管道防腐系统技术状况的两个重要因素就是管道防腐层的技术和阴极保护的有效性。
五、结束语
当前，管道运输业已经成为我国国民经济发展的动力，是我国国民经济的新增长点。特别是西部大开发后，管道运输业进入高速发展期。随着管道运输业的发展，管道安全事故频发，维护管道安全成为管道发展的重要课题。而只有经过管道防腐层缺陷检测，正确的评价管道当前的状态，才能为防腐层修复提供科学依据，进而延长管道的使用寿命，维护管道系统的安全运行。本文通过分析管道防腐层等效电路，介绍了阻抗谱技术，证明了电化学理论在管道涂层缺陷检测中的重要作用。同时，通过对管道安全进行综合评价，建立了防腐层与管体的综合评价系统，为管道安全运行提供的科学依据。
参考文献：
管道运输的定义范文6
关键词：天然气；长输管线；自动化
中图分类号： F407.22文献标识码： A
1.液化天然气长输管道输送的优点
1.1液化天然气长输管道运输与普通天然气管道相比
在4000千米以内的短距离运输时,普通的天然气运输管道更有优势,它多用于城市内部的天然气运输。当距离超过4000千米,进行长距离运输时,普通的管道就不能满足需要了。采用液化天然气管道运输,不仅运输量大,而且成本更低,更具经济优势。
1.2液化天然气长输管道运输与传统液化天然气运输相比
据统计,在运输距离小于4000千米时,陆地液化天然气槽车或罐箱运输成本较低,当具体超过4000千米时,长输管道运输更具优势。同等条件下,如果输送距离短的话,使用传统的陆地液化天然气槽车或罐箱运输比较合适,但是在输送距离过长时,使用长输管道进行输送,不仅成本更低,而且输送过程更加稳定,输送量大。
2.长输管道的自动化控制系统和流量检定系统
传统炼化企业生产特点是产品方案多,不安全因素多,控制方案复杂。常采用的主流控制系统有DCS,PLC,SIS等,其目的都是保证生产全程安全受控,强调对生产过程的控制,所以石化企业的自动化常被称为过程控制。而长输管线则不同,流量、温度和压力相对平稳,其生产操作以流程切换和计量管理为主,辅以其他管线操作如清管、启停阴极保护系统等(气体类管线有稳压操作)。PID控制和联锁回路较少,对过程参数的采集、传输和数据管理功能要求更高。长输管线主流控制系统以SCADA系统和流量计量检定系统为主。SCADA系统的分布式结构充分体现了集中管理、分散控制的原则,特别适用于长输管道这种分散性大、跨地域广、各站场功能相似系统的运行管理和控制。
2.1SCADA系统
SCADA是以计算机数据采集与监控系统为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
SCADA系统平台最突出的特点是实时、多任务。例如,数据采集与输出、数据处理与算法实现、图形显示及人机对话和实时数据的存储、检索管理、实时通信等。
目前专门针对长输管线的SCADA系统已开发成熟。SCADA系统完成对全线监控、调度、管理的任务,系统投产后,操作人员在调度控制中心通过SCADA系统可完成对管道的监控和运行管理,沿线各个站场达到无人操作的水平。它的发展极大促进了长输管线自动化程度,并为整条管线的管理和运行提供了硬件平台。
2.1.1SCADA系统的结构
长输管道的SCADA系统控制层分为两级:控制(调度)中心级、站控级,若分站场控制点较多,也可增设现场设备控制级。整个系统的硬件通常由RTU(PLC)、调度控制中心、数据传输及网络通讯系统等组成。正常情况下,由调度控制中心对全线进行监视和控制。沿线各站无须人工干预,各站控系统在调度控制中心的统一指挥下完成各自工作。当数据通信系统发生故障或检修时,由站控系统自动完成对本站设备的监视控制。
2.1.2RTU
远程测控终端RTU(RemoteTerminal Unit)是SCADA系统的基本组成单元。RTU至少应具备数据采集与处理、数据传输两种功能,当然许多RTU还具备PID控制、逻辑控制、流量计累积等功能。RTU是长输管线各分站场的核心控制系统。站场I/O点规模较小,一般采用PLC作为RTU的核心处理单元。RTU作为体现“测控分散、管理集中”思路的产品,从20世纪80年代介绍到中国迅速得到广泛应用。它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少电缆用量、节省安装费用等方面具有优势。RTU通常由信号输入/输出模块、微处理器、有线/无线通信设备以及电源组成。其特点是模块化结构、通讯距离长、支持通讯类型多。
2.1.3调度控制中心
调度控制中心是SCADA系统的核心部分,一般由主机/服务器、通讯设备、分布式上位机以及各种应用软件组成。SCADA系统控制中心的服务器按冗余(双机)方式配置,互为热备用。主机可以与控制中心的操作站和各站场的RTU进行通信。控制中心的操作人员能够在控制台通过显示终端及输入终端,向现场控制器发出操作指令,实现对各分站场设备的遥控。调度控制中心通常还设立多台以微处理机为核心的调度监视终端、浏览终端、工程师终端和安全管理终端等,用来进行程序编制、修改系统功能和不同层次的管理要求。
SCADA系统实际上由控制设备和组态软件两个方面构成。软件平台是工程定义和运行的环境,它决定了SCADA系统的性能和功能,是SCADA系统的核心和灵魂。组态软件应具有实时多任务、接口开放、使用灵活、功能多样、运行可靠的特点。SCADA系统将工业控制技术、通讯技术、计算机网络技术、分布式数据库技术、多媒体技术和其他IT技术有机融合在一起,方便企业利用其完善的通讯网络平台和应用软件,建立仿真系统,EMS,MIS,ERP,CRP等企业监督管理系统。分布式数据库技术和其他应用软件的功能完善与否是衡量SCADA系统性能的重要参数。
2.1.4数据传输及网络系统
SCADA系统的数据传输及网络系统采用分布式结构,通常伴随主管道设置专用线缆作为主干网的通讯介质,主干通信的物理层通常采用光缆,链路层采用100M以太网,网络层采用TCP/IP协议。同时还配置其他通讯方式作为备用通讯。近年来随着通讯技术的发展,SCADA的通讯网络由原来以无线射频、电话网络转向GPRS,CDMA,ADSL宽带通讯等为主。
2.2流量检定系统
长输管线上采用的流量计往往用于贸易结算,须定期检定,而这些流量计体积大、质量大,拆卸、送检都不方便,故基本所有长输管线都配置在线实况流量检定系统。液体类检定系统的标准器一般采用体积管;气体类检定系统的标准器一般采用气罩。通过阀门的切换即可对流量计进行在线实时检定。检定系统单独设置,管线的流量、温度、压力信号分别送到RTU站控系统和检定系统的流量计算机,由流量计算机控制检定全过程,可通过RS-485接口将检定信息送到RTU站控系统进行显示。有些长输管线还配有标准器的检定设备,其实这没有必要。因为标准器的检定是由国家政府质量技术监督部门来进行的。
3. 输气管线自动化发展趋势
1)为使天然气这种优质能源的使用发挥更大的效益，建设全国调控中心势在必行，将实现统一调控、集中管理，增加市场供气的灵活性、可靠性和安全性。中石油已建并投运北京调控中心作为主调控中心(MCC)和廊坊调控中心作为备用调控中心(BCC)，它们成为中石油国家级调控中心，统筹管理油气管道近50条、工艺站场400多座、监控阀室1000多座。中石化正在计划建设北京天然气调控中心。
2)为减少工程投资，可以逐步探索把部分设备由进口改为合资或国产化。
3)提高高级应用软件的应用水平。
4.结语
天然气作为一种清洁的能源,未来的发展必然会有广阔的前景。液化天然气长输管道运输,是解决未来天然气运输的重要基础。多年来,人们不断加强对液化天然气长输管道运输技术的研究,在结合国外先进生产技术的同时,在管道材料、输送工艺等发面的技术研究不断发展,在不久的将来,液化天然气长输管道运输技术必然会取得长足的进步。
参考文献
