【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 管道在線仿真系統(tǒng)的應(yīng)用可有效地提高管道運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。管道計(jì)算機(jī)應(yīng)用表現(xiàn)在3 個(gè)方面：管道測(cè)繪及地理信息系統(tǒng)、管道操作優(yōu)化管理模型和天然氣運(yùn)銷集成控制系統(tǒng)。仿真技術(shù)在長(zhǎng)輸管道上的應(yīng)用不僅優(yōu)化了管道的設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理，而且為管輸企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。目前，國(guó)外長(zhǎng)輸管道仿真系統(tǒng)主要分為3 種類型：一是用于油氣管道的優(yōu)化設(shè)計(jì)、方案優(yōu)選；二是用于運(yùn)行操作人員的培訓(xùn)；三是管道的在線運(yùn)營(yíng)管理。如美國(guó)最大的天然氣管道公司之一的Williams 管道公司，采用計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)在不影響正常工作的情況下即可完成對(duì)一線工人的上崗培訓(xùn)，大大縮短了培訓(xùn)時(shí)間，節(jié)約大量費(fèi)用，比傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式提高效率約50%。（6）GIS 技術(shù)在管道中的應(yīng)用隨著管道工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，GIS（地理信息系統(tǒng)）在長(zhǎng)輸管道中得到了日益廣泛的應(yīng)用。它融合了管道原有的SCADA 系統(tǒng)自動(dòng)控制功能，美國(guó)、挪威、丹麥等國(guó)家的管道普遍使用GIS 技術(shù)。目前，該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)地理信息、數(shù)據(jù)采集、傳輸、儲(chǔ)存和作圖統(tǒng)一作業(yè)，可為管道的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)運(yùn)行、管理監(jiān)測(cè)、防腐等各階段提供資料。技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（1）高壓力輸氣與高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度管材的組合是新建管道發(fā)展的最主要趨勢(shì)高壓氣管道是指運(yùn)行壓力在10～15 MPa 之間的陸上天然氣管道。根據(jù)專家研究成果，年輸量在10億立方米以上時(shí)，采用高壓輸氣可節(jié)省運(yùn)輸成本。當(dāng)運(yùn)輸距離為5 000 km、年輸量在15～30億立方米之間時(shí)，采用高壓輸氣比傳統(tǒng)運(yùn)輸方式可節(jié)約運(yùn)輸成本20%～35%。采用高壓輸氣可減小管徑，通過(guò)高鋼級(jí)管材的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用可減小鋼管壁厚，進(jìn)而減輕鋼管的重量，并減少焊接時(shí)間，從而降低建設(shè)成本。例如采用管材X100 比采用X65 和X70 節(jié)約費(fèi)用約30%，節(jié)約管道建設(shè)成本10%～12%。目前X100 管道鋼管已由日本NKK、新日鐵、住友金屬、歐洲鋼管等公司開(kāi)發(fā)出來(lái)。另外，復(fù)合材料增強(qiáng)管道鋼管正在開(kāi)發(fā)，即在高鋼級(jí)管材外部包敷一層玻璃鋼和合成樹(shù)脂。采用這種管材，可進(jìn)一步提高輸送壓力，降低建設(shè)成本，同時(shí)可增加管輸量，增加管道抵抗各種破壞的能力和安全性。當(dāng)管材鋼級(jí)超過(guò)X120 及X125 時(shí)，單純依靠提高鋼級(jí)來(lái)減少成本已十分困難，必須采用復(fù)合材料增強(qiáng)管道鋼管。X100 及以上管道鋼管目前還未得到商業(yè)應(yīng)用的主要原因是對(duì)材料性能、安裝技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)還需進(jìn)一步驗(yàn)證和更好的了解。（2）高壓富氣輸送技術(shù)及斷裂控制高壓富氣輸送是指在輸送過(guò)程中采用高壓使輸送氣體始終保持在臨界點(diǎn)上，保證重組分不呈液態(tài)析出。采用高壓富氣輸送能取得很大的經(jīng)濟(jì)效益，但富氣輸送時(shí)天然氣的熱值較高，要求管材不但能防止裂紋的啟裂，而且還要具有更高的防止延性裂紋擴(kuò)展的止裂韌性。以Alliance 管道為代表的高壓富氣輸送是天然氣輸送技術(shù)的重大創(chuàng)新，其斷裂控制是該管道的關(guān)鍵技術(shù)之一。深入了解高鋼級(jí)管道鋼管的斷裂控制是未來(lái)以低成本建設(shè)管道的前提。由ECSC、CSM、SNAM 和European 聯(lián)合進(jìn)行的項(xiàng)目，就是研究大口徑X100管道在15 MPa 的高壓下的斷裂行為。（3）多相混輸技術(shù) 世紀(jì)70 年代，各發(fā)達(dá)國(guó)家相繼投入了大量資金和人力，進(jìn)行多相流領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)研究，取得了不少成果。目前，這些成果已在上百條長(zhǎng)距離混輸管道上得到了應(yīng)用。近年來(lái)，英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)及挪威等國(guó)相繼建成了不同規(guī)模的試驗(yàn)環(huán)道，采用多種先進(jìn)測(cè)量?jī)x表和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在大量高質(zhì)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行多相流研究。已有的多相流商業(yè)軟件中，著名的OLGA 軟件可以進(jìn)行多相流穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)流動(dòng)模擬。（4）天然氣水合物（NGH）儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)據(jù)專家保守估計(jì)，～，能源總量相當(dāng)于全世界目前已知煤炭、石油和天然氣能源總儲(chǔ)量的兩倍，被認(rèn)為是21 世紀(jì)最理想、最具商業(yè)開(kāi)發(fā)前景的新能源。天然氣水合物潛在的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)效益，已為世界許多國(guó)家所重視。目前，世界范圍內(nèi)正在興起從海底開(kāi)發(fā)天然氣水合物新能源的熱潮。雖然目前世界上還沒(méi)有高效開(kāi)發(fā)天然氣水合物的技術(shù)，但許多國(guó)家已制定了勘探和開(kāi)發(fā)天然氣水合物的國(guó)家計(jì)劃。美國(guó)1998 年將天然氣水合物作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略能源列入長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃，準(zhǔn)備在2015 年試開(kāi)采。日本、加拿大、印度等國(guó)都相繼制定了天然氣水合物的研究計(jì)劃。根據(jù)目前國(guó)外對(duì)天然氣水合物技術(shù)的研究，可以得出幾點(diǎn)共識(shí)：一是天然氣水合物在常壓、15～5℃的下儲(chǔ)存在隔熱容器中可長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定；二是對(duì)于處理海上油田或陸上邊遠(yuǎn)油田的伴生氣，該技術(shù)的可行性優(yōu)于液化天然氣、甲醇和合成油技術(shù)。該技術(shù)安全且對(duì)環(huán)境無(wú)污染；三是天然氣水合物技術(shù)的成本比液化天然氣的生產(chǎn)成本約低四分之一；四是采用天然氣水合物技術(shù)可以對(duì)天然氣進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸。國(guó)內(nèi)天然氣管道技術(shù)現(xiàn)狀西氣東輸代表了目前我國(guó)天然氣管道工程的最高水平。西氣東輸管道設(shè)計(jì)輸量為120108m3/a；管道全長(zhǎng)3 km；管徑1 016 mm；設(shè)計(jì)壓力10MPa；管道鋼級(jí)L485（X70）；全線共設(shè)工藝站場(chǎng)35座，線路閥室137 座，壓氣站10 座。目前我國(guó)天然氣管道的技術(shù)水平分析如下：（1）采用的設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際接軌。（2）采用衛(wèi)星遙感技術(shù)、GPS 系統(tǒng)，優(yōu)化管道線路走向。（3）采用國(guó)際上通用的TGNET、SPS、AutoCAD等軟件，進(jìn)行工藝計(jì)算、特殊工況模擬分析和設(shè)計(jì)出圖。（4）管材采用高強(qiáng)度、高韌性管道鋼，主要有X5X60、X65 和X70，國(guó)內(nèi)有生產(chǎn)大口徑螺旋縫埋弧焊鋼管和直縫鋼管的能力。（5）管理自動(dòng)化、通信多種方式并用。運(yùn)營(yíng)管理采用SCADA 系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、在線檢測(cè)、監(jiān)控，進(jìn)行生產(chǎn)管理和電子商務(wù)貿(mào)易；通信采用微波、衛(wèi)星和租用地方郵網(wǎng)方式，新建管道將與國(guó)際接軌，向光纜通信發(fā)展。（6）管道防腐。管道外防腐層主要采用煤焦油瓷漆、單層環(huán)氧粉末、雙層環(huán)氧粉末、聚乙烯防腐層（二層PE）和環(huán)氧粉末聚乙烯復(fù)合結(jié)構(gòu)（三層PE）。管道內(nèi)涂層主要采用液體環(huán)氧涂料。（7）天然氣計(jì)量。我國(guó)早期建設(shè)的管道天然氣計(jì)量大都采用孔板計(jì)量；而近年新建的幾條輸氣管道采用超聲波流量計(jì)。（8）主要工藝設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)輸氣管道輸氣站主要工藝閥門(mén)大都采用氣動(dòng)球閥，今后新建管道將以采用氣液聯(lián)動(dòng)球閥為主。國(guó)內(nèi)在役輸氣管道采用的增壓機(jī)組有離心式和往復(fù)式壓縮機(jī)，驅(qū)動(dòng)方式有燃驅(qū)和電驅(qū)；將來(lái)我國(guó)的長(zhǎng)距離輸氣管道主流機(jī)型采用離心式，在有電源保證的條件下采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)為發(fā)展方向。（9）管道施工。目前我國(guó)的管道建設(shè)引進(jìn)了國(guó)際上通行的HSE 管理技術(shù)，采用了第三方監(jiān)理的機(jī)制；管道專業(yè)化施工企業(yè)整體水平達(dá)到國(guó)際水平，裝備有先進(jìn)的施工機(jī)具，如：大噸位吊管機(jī)、全自動(dòng)焊機(jī)等；掌握了管道大型穿（跨）越工程的施工技術(shù)，如水平定向穿越技術(shù)、盾構(gòu)穿越技術(shù)。（10）優(yōu)化運(yùn)行。目前在役輸氣管道利用進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)軟件進(jìn)行在線或離線不同工況模擬，以確定既能滿足供氣需求，又使單位輸氣成本最低的運(yùn)行操作方案。差距分析我國(guó)大部分輸氣管道建于20 世紀(jì)60～70 年代，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)完善的供氣管網(wǎng)相比有很大的差距，管道少、分布不均、未形成全國(guó)性管網(wǎng)；管徑小，設(shè)計(jì)壓力低，輸量少，不能滿足目前增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。第四篇：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)汽油機(jī)控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明，帶動(dòng)了汽車的發(fā)展，給世人在“行”上帶來(lái)極大的便利，使得窨距離縮小，人們的工作速度得以提高。近年來(lái)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，又使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)如虎添翼，成為高新技術(shù)的集成。一、世界汽油機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀為了適應(yīng)汽車對(duì)節(jié)油、環(huán)保、安全的需要，車用汽油機(jī)主要朝著更節(jié)油、更環(huán)保的方向發(fā)展，因此歐洲己執(zhí)行歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。以下為國(guó)外在汽油機(jī)方面主要先進(jìn)技術(shù)。1．多氣門(mén)技術(shù)：每缸35個(gè)氣門(mén)（大多為4氣門(mén)），可提高功率，改善燃燒質(zhì)量，如捷達(dá)王5氣門(mén)、豐田8A4氣門(mén)等。2．雙頂置凸輪軸（）可提高轉(zhuǎn)速、提升可靠性。3．可變氣門(mén)正時(shí)（VVT）：根據(jù)不同轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)氣門(mén)時(shí)，可節(jié)省燃油，改善排放，如本田VTEC、豐田VVTi等。4．汽油機(jī)增壓：可提高升功率，在排量不變的情況下，可提高功率。5．可變進(jìn)氣道長(zhǎng)度（VIM）：在不同轉(zhuǎn)速下使用不同進(jìn)氣道長(zhǎng)度，保證在任何工況下都有較好的充氣效率，如奧迪A6。6．停缸技術(shù)：在輸出功率減小時(shí)，使一部分氣缸停止工作，可節(jié)省燃油，如通用開(kāi)拓者EXT 2005款有8個(gè)氣缸，需要時(shí)可使4個(gè)氣缸一停止工作。7．全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)：使用鋁缸體、缸蓋、活塞等，可減小質(zhì)量，節(jié)省燃油，、。8．智能驅(qū)動(dòng)氣門(mén)（SVA）：取代傳統(tǒng)凸輪軸，每一個(gè)氣門(mén)挺桿上有一個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器，可以減