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管道運輸的定義范文1
中圖分類號：F062.9 文獻標識碼：A 文章編號：1004-5937（2014）07-0036-03
一、引言
我國2012年全年能源消耗總量大概36.2億噸標準煤，萬元國內生產總值能耗是0.697噸標準煤?！豆澞軠p排“十二五”規劃》確定，我國到2015年全國萬元國內生產總值能耗下降到0.869噸標準煤。節能減排的任務任重而道遠。與石油和煤相比較，天然氣是既清潔又優質的低碳性能源，因此，為了我國的能源結構更趨向合理，為了提高人民的生活質量，為了應對全球氣候變化以及我國節能減排戰略安排的實現，提高天然氣在一次能源消費中的比重具有重要的戰略意義。
天然氣管道運輸價格對天然氣產業發展具有重要影響因素，其價格不僅受不同運輸商的博弈，還受政府管制政策的影響，探討天然氣管道運輸價格具有一定的現實意義。鑒于以上重要意義，本文將通過使用兩階段動態博弈模型分析來考察在交叉補貼、稅收調整和政府限價三種政策措施下，運輸商采取何種價格行為應對策略，為政府制定合理的天然氣管道運輸價格提供理論指導。
二、研究假設
三、三種政策措施下政府博弈價格確立分析
（一）純粹的自由競爭條件下的博弈價格
天然氣屬于公共產品范疇，在現實社會中，純粹的自由競爭的天然氣管道運輸是不存在的，管道運輸的價格必然受到政府的管制約束，政府主要采用限價、交叉補貼、稅收調整等政策對天然氣管道價格進行管制或控制。對純粹的自由競爭的天然氣管道運輸博弈價格進行研究是為了便于后面的分析與比較。
在純粹的自由競爭條件下，管道運輸商采取降價的策略進行競爭，在保證最大化市場占有率的基礎上搶占最大份額的市場，直到均衡于某一點。整個博弈競爭的過程如下：管道運輸商2根據管道運輸商1在第一階段的行為確定自己的最優行為；然后在第一階段，管道運輸商1在第一階段就先要假定管道運輸商2會采取行為策略的情況下確定自己的最優行為策略。根據式（1）可知管道運輸商2和管道運輸商1的運輸函數分別是q2=α2-β2p2+σ1p1和q1=α1-β1p1+σ2p2，總成本函數和利潤函數也可根據式（2）和式（3）得出。
總之，從上面的分析發現，如果天然氣管道運輸價格高于政府的目標價格時，政府采取限價措施，天然氣管道運輸商1和運輸商2經過多次博弈后，最終都將價格限制在政府的目標價格內運行，這有利于天然氣工業的可持續發展。
（三）交叉補貼政策下的博弈定價分析
交叉補貼政策是指政府為了照顧一些弱勢的運輸商或一些需要重點扶持的運輸商而收取一部分運輸商稅收，并將這部分稅收以補貼的形式給另一部分的管道運輸商。
（四）稅收調整政策下的博棄定價
稅收調整政策指的是政府按利潤的一定比例或固定一次性向管道運輸商征收稅收。
五、結語
以上研究可以得出如下結論：政府按利潤的一定比例或固定一次性向管道運輸商征收稅收的政策不會對天然氣管道運輸均衡價格產生影響；交叉補貼政策下的博弈定價會被提高，這對天然氣的消費者是不利的，與市場競爭的初衷也不符合，最終損害我國天然氣工業的進一步發展；限價條件下的博弈定價分析可知，天然氣管道運輸價格水平會穩定在限定價格范圍內，這有利于天然氣工業的可持續發展。
【參考文獻】
[1] 高曉秋，孫佩紅等.線性二次型微分博弈在產業集群生命周期理論中的應用[J].工業工程，2011（1）.
管道運輸的定義范文2
關鍵詞：第四方物流；中國油氣調控中心；定位研究
中圖分類號：F406.5文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2008）19-0047-04
改革開放以來，中國經濟社會取得了舉世矚目的成就，“十五”至今，中國經濟社會更是以世界最高速度增長。當然，伴隨中國經濟社會的發展，其也表現出了對石油/天然氣的強勁需求。發展中國石油/天然氣工業，對于保障中國經濟社會健康穩定協調發展，意義重大。但是，發展中國石油/天然氣工業，又是涉及眾多要件的系統工程。石油與天然氣運輸，對石油天然氣工業而言，牽一發而動全局，為保證管道建設的經濟性，運行的安全性、可靠性、高效性，中國石油天然氣集團公司成立中國油氣調控中心。研究其定位，斷非坐而論道，實乃形勢使然。
一、世界與中國油氣管道建設一覽
鐵路、公路、海運、航空與管道，組成國民經濟運輸體系，對天然氣、原油及成品油等散貨流體物資的運、轉輸而言，管道運輸以其運輸量大（一條管徑500mm的管道，運送液體貨物的年運輸量足以匹敵一條鐵路）；占地少，受地形限制少；密閉安全，能夠長期連續穩定運行，不受惡劣氣候影響（2008春節前后，造成中國經濟社會巨大損失的冰凍雨雪災害，余悸猶在，管道彰顯優勢，歷歷在目）；無噪聲，有效保護沿途環境；油氣損耗、能耗少等優點，有著鐵路、公路和航運等運輸方式不可比擬的優勢。有鑒于此，管道運輸在世界各國大行其道，美國媒體更是總結指出：“沒有管道，改變了人類生活的20世紀偉大的工業革命就不可能實現。[1]”
1.世界油氣管道建設
發展至今，世界管道總長度達230多萬公里，已超過鐵路總里程，其中輸氣管道占60%，原油和成品油各占15%，化工和其他管道10%左右[2]。世界管道運輸網分布很不均勻，主要集中在北美、歐洲、俄羅斯和中東，除中東外的亞洲其他地區、非洲和拉美地區的管道運輸業相對落后。
美國共有29萬多公里的輸油管道和30多萬公里的輸氣管道，管道運輸量占國家貨運總量的20%以上，堪稱世界上管道工業最發達的國家之一。美國1993―2002年主要州際管道長度統計見表1。
在歐洲主要發達國家，油氣運輸已實現管網化。自北海油田發現后，歐洲陸續建設了一大批大口徑（管徑1 000mm以上）、高壓力管道，管道總長度已超過1萬公里，目前仍是世界上油氣管道建設的熱點地區之一。
前蘇聯由于其豐富的石油、天然氣資源及其幅員遼闊的國土，管道建設更是在世界管道工業發展中引人注目。前蘇聯大口徑、長距離的管道大規模建設始于二戰后的50年代，管道建設的繁榮一直持續到1988年。此前的時間里，在其每個五年計劃中，大約建設41 600英里的跨國輸油、輸氣及成品油管道。最活躍的年份一年曾經鋪設16 000英里的管道，包括4 800英里的輸氣管道。在各種運輸方式中，20世紀七八十年代，蘇聯管道運輸增長速度一直高于其他運輸方式，這期間，其他運輸方式運力僅增加2倍，而管道輸送能力卻增長7倍，當時的管道運輸在蘇聯運輸體系中僅次于鐵路，位居第二，運量占國民經濟總運量的36%。
截至2005年底，俄羅斯的管道干線總長度為21.7萬公里，其中輸氣干線、支線15.1萬公里、原油干線4.67萬公里、成品油管道1.93萬公里。在統一供氣系統的輸氣干線和地下儲氣庫共有壓氣站247座，壓縮機組4 053套，裝機總功率4 200萬千瓦，向用戶提供天然氣的配氣站3 300座[3]。
2.中國油氣管道建設
伴隨中國石油天然氣工業的發展，中國輸油/氣管道也歷經從無到有、從少到多、從小到大的發展。在20世紀90年代以前，中國的輸氣管道多以短距離、小口徑為主，截至1994年，中國建成天然氣管道雖說有40條之多，但其總長度也僅區區4 016公里[4]；同期中國輸油管道的分布如表3。
20世紀90年代以來，中國輸油氣管道建設得到長足發展，到2006年末，全國輸油（氣）管道里程為48 226公里，比2002年增長62.0％，年均增長12.8％。其中輸油管24 136公里，輸氣管24 090公里，分別比2002年末增長61.3％和62.7％。 2006年底，管道輸油（氣）能力為66 948萬噸／年，比2002年增長68.4％，年均增長13.9％。其中輸油能力57 530萬噸／年，輸氣能力9 418×107m3／年，分別比2002年增長59.3％和158.9％[5]。其中具有重大影響的管道見表4。
“十五”期間，中國已建成西氣東輸管道，氣化豫、皖、蘇、浙、滬地區；建成忠武天然氣管道，氣化兩湖地區；建成陜京二線輸氣管道，氣化京、津、冀、魯、晉地區。特別是由中國石油天然氣集團公司獨資建設的――西起新疆的霍爾果斯，途經新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、廣西、廣東、浙江和上海13個省、自治區、直轄市，干線全長4 859公里，加上若干條支線，管道總長度超過7 000公里――從新疆輸送主要來自中亞天然氣的中國第二條西氣東輸管線的建設，更為國內外所矚目[6]。
二、管道運行的技術與經濟特性
以輸氣管道為例，如定義“管道經營的外部環境（不可控）及內部條件（非連續可控）對管道營運技術經濟指標的影響規律”為管道的技術經濟特性，則其主要內容有：（1）在規劃輸量一定以及給定運輸費率條件下，擬建管道的最遠經濟運距及其經濟起輸量是多少？（2）在規劃輸量一定的條件下，管道的最優管徑、最優操作壓力、最優壓氣站數、最優壓氣站間距是多少？（3）對應一種給定的管徑，在哪個輸量范圍內其經濟性優于其他管徑？（4）隨著與輸氣管道建設和營運有關的內、外部條件（如管材價格、站場設備價格、運行能耗價格、管輸費率等）的變化，最優管徑、最優操作壓力、最優壓氣站數、最優壓氣站間距將如何變化？（5）對于一條擬建的長距離管道，隨著與其相關的內、外部條件的變化，其建設方案的經濟風險主要表現在哪些方面[7]？顯然，管道建設與運營充滿了大量技術與經濟問題。當管道建設/運營的外生變量發生改變時，管道系統的內生變量的剛性，往往使管道系統的技術/經濟效率及效果大受影響，甚或使其技術/經濟效率及效果喪失殆盡。殷鑒不遠，中國并非無此案例。
充分發揮管道的正技術經濟特性，業界實踐是管網。聯接中國西氣東輸一線與陜京線的冀寧聯絡線以及聯接西氣東輸一線與忠武線的淮武聯絡線蓋出于此。管道發達的美國對此則更體現的淋漓盡致。美國天然氣管網是高度綜合的運輸和分配網絡，30多萬英里的州際和州內運輸管道，組成了美國210個天然氣管道系統；保證管網內天然氣的安全輸送，有著1 400座壓縮機站；11 000個交貨點，5 000個接收點，1 400個連接點；29個集散/市場中心；394座地下儲氣設施，其中55座可以通過管道從事天然氣進/出口；5座LNG （liquefied natural gas）進口設施以及100個LNG調峰設施。實現了美國48個州內，就近進行天然氣收集并輸送至任何地方[8]。
三、油/氣管網運行與管道運輸商的組織
輸油/氣管道建設投資巨大，動輒數十億、上百億甚或上千億，中國西氣東輸一線投資400多億元，西氣東輸二線媒體報道投資預算在800億元以上。
管網中的管道不會屬于一個投資者是不爭的事實。對輸氣管道運營公司來說，其在與托運人簽訂合同后，負責天然氣輸送至目的交貨點，為此，確保供應的安全（即滿足所有顧客要求的壓力）、降低運營成本（即燃料消耗量）、減少對環境的影響（如氮氧化物，一氧化碳，二氧化碳排放量）、減少維修成本（即延長大修間隔時間），尋求提高盈利的途徑，也就成為管道運營公司經常性的問題。上圖顯示了經濟理論的利潤最大化結果，最優供給率（ Qoptimum ）是在邊際收入（MR）等于邊際成本（MC）的點。但管道公司的最低供給率往往是通過固定合同與客戶聯系，由消費者需求所決定。所以管道公司必須設法影響邊際收益曲線和邊際成本曲線，用這種方式滿足他們的合同供應率[9]。但是沒有一個公司有無限可支配的‘資源’，因此，如果界定管道公司是“第三方物流”，則第四方組織、協調管網中的管道，使其發揮最大效率，形成“第四方物流”也就成為解決問題的不二選擇。
1.管道運輸商與第三方物流
從產業組織理論講，隨著全球化競爭的加劇、信息技術的飛速發展，物流科學成為最有影響力的新學科之一。特別是20世紀80年代西方掀起的放松管制浪潮，讓市場機制推動運輸發展，第三方物流得以誕生，并日漸成為西方物流理論和實踐的熱點，尤其是在供應鏈管理中，自營還是外購物流服務已成了企業不能回避的決策之一。事實上，在信息通訊技術的快速發展與普及下，經濟的運行方式已發生了巨大變化，模塊化生產方式在形成現實的經濟特征和產業發展環境的同時，模塊化生產方式也成為產業組織的主流模式。有的文章指出，提出與模塊時代相適應的產業發展觀不僅是一個理論問題，還將是一個順應模塊時代的發展思路，進而驅動產業競爭力提升的現實命題[10]；石油/天然氣公司獨立其油氣運輸業務，符合現代產業組織理論。從產業發展實踐看，西方社會從反壟斷出發，多數國家借助立法，也分離了石油天然氣公司的管道運輸業務。因此，不論從產業發展理論，還是從業界實踐，管道運輸商定位“第三方物流”不會產生歧義。所謂第三方物流，就是第三方物流提供者在特定的時間段內按照特定的價格向使用者提供的個性化的系列物流服務，是企業之間聯盟關系[11]。
2.中國油氣調控中心與第四方物流
必須指出，管道運輸有別于鐵路、公路、海運、航空等運輸方式的根本區別在于“運輸工具”的移動，其他運輸方式無不是借助運輸工具與運輸‘標的’的同步運動以實現運輸‘標的’的空間移動；管道則不然，在實現運輸‘標的’的空間移動時，運輸工具是固定的。這一區別，既是產生管道運輸優勢的基礎，也是產生管道運輸局限性――弱靈活性的原因，若干管道不能在其最優參數下運營，莫不出于此。因此，管道運輸資源的配置，較之其他運輸方式更為困難也更為重要。
即使利用計算機硬件、軟件和網絡基礎設施，通過一定協議連接起來的電子網絡環境進行各種各樣商務活動的電子商務已發展到在Internet網上將信息流、商流、資金流、物流完整實現的第三代模式，但僅憑一家管道運輸商的活動空間，解決其弱靈活性，也非力所能及。目前中國擁有管道最多的是中國石油天然氣集團公司，其股份公司專業板塊地區公司地區公司的分公司（或管理處）的組織結構，形成了目前的“分散控制、條條管理”，一線一處（管理處）或一線多處（較長的管道）的管理格局。而跨地域、跨行政區劃、跨管線、跨投資者的油氣調控中心的缺失，勢必招致不同管線各自為政、資源（特別是信息資源、商務資源）不能共享、經營效率低下的局面。
應該正視，管網的形成，為解決管道運營弱靈活性奠定了物質基礎。但加快經營管網或曰經營第三方物流的“第四方物流”――中國油氣調控中心的出現已是客觀使然。
四、第四方物流――油氣調控中心之象
沿用高等代數中映射的概念，如果視油氣調控中心為原象，則從功能上說，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詢公司埃森哲公司首先提出并且作為專有的服務商標進行了注冊。物流發展至今，業界的廣泛共識是，物流管理的日益復雜和信息技術的爆炸性發展，使得供應鏈管理的過程中委實需要一個“超級經理”。它的主要作用是對生產企業或分銷企業的供應鏈進行監控，在客戶和它的物流和信息供應商之間充當唯一“聯系人”的角色。
根據美國物流管理理事會的定義，“物流就是把消費品從生產線的終點有效地移動到有關消費者的廣泛活動，也包括將原材料從供給源有效地移動到生產線始點的活動”。第三方物流（Third-Party Logistics，3PL）供應商為客戶提供所有的或一部分供應鏈物流服務，以獲取一定的利潤。然而，在實際的運作中，第三方物流公司缺乏對整個供應鏈進行運作的戰略性專長和真正整合供應鏈流程的相關技術。第四方物流（Fourth-Party Logistics，4PL）正日益成為一種幫助企業實現持續運作成本降低和區別于傳統的外包業務的真正的資產轉移。它依靠業內最優秀的第三方物流供應商，技術供應商，管理咨詢顧問和其他增值服務商，為客戶提供獨特的和廣泛的供應鏈解決方案。
從定義上講，“第四方物流供應商是一個供應鏈的集成商，它對公司內部和具有互補性的服務供應商所擁有的不同資源、能力和技術進行整合和管理，提供一整套供應鏈解決方案?！?/p>
2.第四方物流的運作
（1）協助提高者
第四方物流與第三方物流共同開發市場，第四方物流向第三方物流提供一系列的服務，包括：技術、供應鏈策略、進入市場的能力和項目管理的能力。第四方物流在第三方物流內部工作，其思想和策略通過第三方物流這樣一個具體實施者來實現，以達到為客戶服務的目的。第四方物流與第三方物流一般采用商業合同的方式或戰略聯盟的方式進行。
（2）方案集成者
在第四方物流模式下，第四方物流為客戶提供運作和管理整個供應鏈的解決方案。第四方物流對本身和第三方物流的資源、能力和技術進行綜合管理，借助第三方物流為客戶提供全面的、集成的供應鏈方案。第三方物流通過第四方物流的方案為客戶提供服務，第四方物流作為一個樞紐，可以集成多個服務供應商的能力和客戶的能力。
3.油氣調控中心――第四方物流
中國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要[13]指出，要大力發展主要面向生產者的服務業，細化深化專業化分工，降低社會交易成本，提高資源配置效率。統籌規劃、合理布局交通基礎設施，做好各種運輸方式相互銜接，發揮組合效率和整體優勢，建設便捷、通暢、高效、安全的綜合運輸體系。如果說，培育專業化物流企業，積極發展第三方物流，推廣現代物流管理技術，促進企業內部物流社會化，實現企業挖掘21世紀最后一塊利潤來源，則發揮組合效率和整體優勢，加強物流新技術開發利用，推進物流信息化，加強物流基礎設施整合，舍物流樞紐、物流中心 ――第四方物流斷無其他。
對石油天氣行業而言，生產者、管道、當地分銷公司、最終用戶和服務構成了產業鏈/網，在其活動中，必然經常遇到系統范圍內單根管道的輸送能力、新的管道建設或原有管道的擴建以及實現地區間油氣流動引致的管道利用、協調、平衡問題，顯然，這是孤立的管道公司難以看透和勝任的，這里不僅存在一級市場，還有二級市場。協調行業一、二級市場，當此重任者，舍第四方物流，豈有他哉？
第四方物流的前景非常誘人，但是成為第四方物流的門檻也非常的高。美國和歐洲的經驗表明，要想進入第四方物流領域，行為主體必須在某一個或幾個方面已經具備很強的核心能力，并且有能力通過戰略合作伙伴關系很容易地進入其他領域。成為第四方物流條件應該有：世界水平的供應鏈策略制定，業務流程再造，技術集成和人力資源管理能力；在集成供應鏈技術方面處于領先地位；在業務流程管理和實施方面有一大批富有經驗的供應鏈管理專業人員；能同時管理多個不同的供應商，具有良好的關系管理和組織能力；對組織變革問題的深刻理解和管理能力。
無須再言，中國油氣調控中心――中國管道運輸行業的第一家“第四方物流”，這是客觀使然，行業發展使然，也是它的綜合能力使然。
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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
管道運輸的定義范文3
長輸管道工程造價控制評價指標體系的構建
所謂長輸管道是指長距離輸送原油(成品油)或天然氣的管道，其長度一般在25km以上。利用長輸管道輸送原油(成品油)或天然氣，是一種既經濟又安全的運輸方式，與其它運輸方式相比，具有運輸量大、成本低等優點。當前對長輸管道工程的造價控制評價尚未形成體系，本文結合長輸管道工程的建設特點以及工程造價控制的常規指標，建立與之對應的造價控制評價指標體系。本文將控制階段分為:投資決策階段、設計階段、施工階段，按照造價控制的各個階段設定與之對應的指標進行評價。詳細的指標評價內容見圖1。指標體系由三部分構成，在投資決策階段選取的指標內容有:投資決策的正確性、設備選型的經濟合理性、經濟評價及可行性研究的客觀性;設計階段的評價指標有:設計招標的規范性、投資成本控制的合理性、技術性與經濟性的統一、后期運營成本控制的合理性;施工階段選取:施工招投標的規范性、設備材料采購管理、施工組織設計的優化以及預結算管理作為評價指標。
長輸管道工程造價控制評價指數的定義及優點
1長輸管道工程造價控制評價指數的定義長輸管道工程造價控制評價指數反映各長輸管道工程造價控制水平的相對差異，由影響造價控制水平的多個典型指標經核主成分分析模型擬合求得，其定義式為:S=∑mj=1wjZbj(1)其中，S為長輸管道工程造價控制評價指數;wj為第j個主成分的貢獻率;Z為標準化的原始數據陣;bj為第j個主成分的特征向量。
2長輸管道工程造價控制評價指數的優點長輸管道工程造價控制評價指數以主成分分析和核函數為基礎，通過建立數學模型求取。該指數能有效解決當前造價控制評價中存在的問題。其優點主要體現在以下幾個方面:(1)指標含義豐富:本文選取的原始指標涵蓋了長輸管道工程造價控制各階段的主要因素，全面反映了長輸管道工程的整體造價控制情況。(2)簡便易行:單一指標求解，便于對各個工程的造價控制情況進行對比、排序和評價。(3)分析難度降低:有效利用了核主成分分析模型的降維原理。(4)相關性有效剔除:利用主成分的分析方法，消除了因相關性造成的原始指標影響程度疊加放大的問題。(5)易于對比:該指數為無量綱指標，反映樣本工程的相對造價水平差異，便于各個工程的對比分析。(6)規律性增強:隨著被評價對象的增加，以核函數和主成分分析為基礎的長輸管道工程造價控制評價指數的平均水平和離散程度趨于穩定，適用于分析工程的造價控制情況。
長輸管道工程造價控制評價指數的算法
長輸管道工程造價控制評價模型由三部分組成，依次為數據預處理、核主成分分析模型和指數驗證［4］。
1數據預處理為保證評價結果的合理性，在對數據樣本進行分析前，需要首先進行數據預處理，以消除數量級、正負相關性等因素對評價結果的影響。同向化處理各指標與造價控制情況的關系或為正相關或為負相關，為保證分析的準確性，將與造價控制負相關的指標進行取倒數處理。
2核主成分分析模型主成分分析雖然能有效降低分析難度，剔除指標間的相關性，但主成分分析法的相關系數只能反映指標間“線性”相關程度。在進行造價分析過程中，原始指標之間若呈非線性關系，則簡單進行線性處理就有可能導致對現實關系反映的偏差。為此，本文將支持向量機中核函數概念與傳統主成分分析有機融合，結合后的核主成分分析模型不僅具有優秀的主元提取性能，尤其適合于處理非線性問題，而且可以有效簡化造價控制與評價指標的計算，從而實現指標的設計優化。
2．1核函數支持向量機的核心思想是通過特征影射將在低維特征空間線性不可分的樣本集映射到可以將樣本集線性可分的高維特征空間，從而有效避免了在原特征空間直接進行計算所導致的計算代價。支持向量機(SVM)中的核函數可以有效地解決維數災和非線性問題。核方法的思想在于將樣本空間的內積換成核函數，即運算仍在樣本空間進行。滿足Mercer條件［6，7］的對稱函數K(x，xi)均可作為核函數。不同的核函數將形成不同的SVM算法。目前常用的核函數主要有多項式核函數、高斯徑向核函數、多層感知機核函數和動態核函數等。本文采用多項式函數:K(x，x')=(＜x，x'＞)d，d∈N作為核函數，建立核主成分分析模型，進而求得長輸管道工程造價控制評價指數。
2．2核主成分分析模型核主成分分析模型是一個非線性特征提取的過程，將原始數據從輸入空間經非線性映射映射至高維特征空間，然后用核函數代替主成分分析中的內積運算，在高維特征空間進行主成分分析。設數據集x=(x1，x2，…xt)，xk∈Rn，∑lk=1xk=0，其樣本協方差矩陣為C=1l∑tj=1xjxTj。設非線性映射為Φ:x→F。因此，F由Φ(x1)，Φ(x2)，…，Φ(xl)生成。KPCA模型提取非線性主元的算法步驟如下:1)計算矩陣K內積:K=(kij)i×j，kij=(φ(xi)•φ(xj))=K(xi，xj);2)利用式:lλα=Kα，計算K的特征值λj和特征向量αij(i=1，2，…l);3)將特征值由小到大排序，非零特征值的特征向量αij歸一化Vk;4)對任意原數據x∈RN，通過計算式子:(Vk•φ(x))=∑lj=1αkj(φ(xj)•φ(x))=∑lj=1αkjK(xj，x)得到x的投影。3造價控制評價指數有效性的驗證對核主成分分析后的Si(i=1，2，…，n)為長輸管道工程造價控制評價指數。離散程度作為反映造價控制水平的重要指標，根據以往研究結果，同類工程的造價控制評價指數應大體趨同，或呈現窄幅波動。因此，本文采用測量振幅及標準差偏差衡量指數的離散程度，驗證長輸管道工程造價控制評價指數的有效性。按照上文算法，將長輸管道工程造價控制評價模型應用于9條長輸管道工程造價控制情況的評價，其各項指標及數據已進行同向化、標準化和歸一化處理，結果見圖2。其中，X11:投資決策的正確性;X12設備選型的經濟合理性;X13:經濟評價及可行性研究的客觀;X21:設計招標的規范性;X22:投資成本控制的合理性;X23:技術性與經濟性的統一;X24:后期運營成本控制的合理性;X31:施工招投標的規范性;X32:設備材料采購管理;X33:施工組織設計的優化;X34:預結算管理。本文的核主成分分析算法通過Matlab7．0編程實現。利用傳統主成分分析和核主成分分析兩種方法進行比較，其結果見圖3。從圖中不難看出，若選取累計貢獻率90%以上的主成分，主成分分析評價模型需要綜合前五項，而核主成分分析評價模型只需前兩個主成分即可。利用核主成分分析求得的貢獻率較主成分分析有顯著提高。長輸管道工程造價控制評價指數的振幅及標準差偏差依次為0．2和0．0517，離散程度較小，指標具有合理性。利用核主成分分析模型，根據長輸管道工程造價控制評價指數的定義式求得各工程對應的指數，從而得到各工程的造價控制情況排名依次為:F、E、H、B、C、A、I、D、J。#p#分頁標題#e#
管道運輸的定義范文4
關鍵詞： 油氣管道； 凹陷； 完整性評價； 失效； 風險排序； 應變； 有限元法
中圖分類號： TE88文獻標志碼： B
0引言管道是油氣運輸的主要手段，是我國能源輸送的大動脈.截止到2013年底，我國長輸油氣管道總長度已達10.6萬km，預計到2015年將達15萬km.油氣管道在我國國民經濟建設中起重要作用.但是，長輸油氣管道壓力高、管徑大，一旦發生失效，會導致嚴重的后果.
凹陷是由于管道與其他物體的物理接觸導致管道橫截面發生變形，是長輸油氣管道的最常見缺陷之一.凹陷可能發生在管道施工期間，由搬運、回填過程中的碰撞或巖石障礙等原因導致；也可能發生在管道服役期間，由挖掘設備、巖石等外物的壓砸等原因導致.凹陷對管道安全運行的影響表現在2個方面：一方面，凹陷會引起管體局部應力、應變集中，尤其當凹陷與裂紋、劃傷或焊縫缺陷相關時，容易導致管道發生斷裂失效；另一方面，凹陷縮減管道的有效內徑，進而影響管內介質的輸送，同時阻礙清管器和內檢測器等設備在管中的正常運行，給管道的管理帶來困難.因此，如何對含凹陷管道進行合理的完整性評價和有針對性的修復成為亟待解決的問題.
2基于有限元的凹陷應變分析
2.1有限元模型
對于實際的含凹陷管道，其應力、應變分布很難測量，而在有限元模擬中可以很方便地獲得應力和應變等參數，有助于判斷含凹陷管體的最危險位置，更好地研究管體的失效行為.對于管道凹陷的有限元模擬，其難點在于問題的非線性，同時需要考慮接觸非線性、幾何非線性和材料非線性.
本文以Φ720 mm的X70鋼管道為主要研究對象，模擬管道在巖石擠壓下的變形，重點分析等效應變的分布和最大值.對于管線鋼的非線性應力應變關系，使用RambergOsgood本構模型描述.擠壓巖石選用花崗巖的材料參數，由于擠壓巖石相對于被擠壓管道來說剛度要大得多，因此可以直接使用線性應力應變關系.模擬中使用的主要材料參數見表1.
材料密度/（kg/m3）彈性模量/GPa屈服強度/MPa抗拉強度/MPa
管材（X70）7.8206483570
巖石（花崗巖）2.6780
為更好地模擬被擠壓管道的非線，同時合理減少計算時間，使用高階殼結構單元SHELL 281作為管體的單元類型，擠壓巖石使用高階實體結構單元SOLID 186.擠壓巖石與管道之間的接觸采用面面接觸進行定義.由于被擠壓管道剛度較低，將其定義為“目標面”，使用三維目標單元TARGE 170.擠壓巖石剛度較大，將其定義為“接觸面”，使用三維8節點接觸單元CONTA 174.
最終劃分的有限元網格見圖2.由于被擠壓管道僅在局部產生較大變形，所以只截取被擠壓側1/2管道進行建模.擠壓巖石假定為球形，同樣也只截取1/2建模.
2.2模擬結果和分析
圖3給出Φ720 mm×8 mm的X70鋼管道被4 mm半徑球形巖石擠壓出10%管道外徑深度凹陷后的等效應變分布圖，可以看到等效應變最大值出現在凹陷底部最深處，達到0.339，往外迅速減小，距離凹陷較遠處應變很小.
表2給出Φ720 mm×8 mm的X70鋼管道被4 mm半徑球形巖石分別擠壓出5%，10%，15%和20%管道外徑深度凹陷后的模擬結果.在同樣條件下等效應變最大值隨著凹陷深度增大而增大，可見，在同樣條件下，凹陷越深對管道完整性的影響越大.
表3給出壁厚分別為8，9和10 mm的Φ720 mm X70鋼管道被4 mm半徑球形巖石擠壓出5%管道外徑深度凹陷后的模擬結果，可見，在同樣條件下等效應變最大值隨著壁厚增大而增大.這是由于管道壁厚越大剛度越大，產生同樣深度的凹陷實際應變集中程度越大.因此，在同樣深度條件下，應優先修復壁厚較大處的凹陷.
表4給出Φ720 mm×8 mm的X70鋼管道分別被4，8和10 mm半徑球形巖石擠壓出5%管道外徑深度凹陷后的模擬結果，可見，在同樣條件下等效應變隨著擠壓巖石的半徑增大而減小.這是由于擠壓巖石半徑越大，凹陷的輪廓越平滑，應變集中程度也越小.因此，在同樣深度條件下，應優先修復軸向長度或環向寬度較小的凹陷.
表5給出Φ720 mm×8 mm的X70和X52鋼管道分別被4 mm半徑球形巖石擠壓出5%管道外徑深度凹陷后的模擬結果.結果表明：兩者的等效應變最大值非常接近，X70鋼管道的結果稍大于X52鋼管道的.這是由于被擠壓管道的變形主要由剛度決定，不同等級管材的彈性模量相近，只是強度有所區別，因此，剛度相近，變形程度也相近.X70鋼管道剛度略高，因此產生同樣深度的凹陷實際應變集中程度略大.還需要指出：當管材為X52時，求解所需要的時間大幅度增加.這是由于單元剛度越低，非線性程度越大，為滿足收斂條件進行迭代計算的次數也越多.因此，在使用有限元進行非線性分析時，經常會在合理的范圍內人為提高剛度以減少計算時間.在凹陷等管體變形模擬中也可以視情況考慮使用這種做法.
3結論
針對油氣管道凹陷評價問題，采用有限元法模擬管道在承受外部巖石擠壓時的應變分布，討論凹陷深度、管道壁厚和擠壓體大小等參數對等效應變最大值的影響.研究結果表明：有限元模擬可以得到工程實際中難以測量的應力和應變等參數，有助于凹陷失效風險的評估.本文的分析方法和結論可用于驗證和改進基于應變的凹陷評價方法，也對凹陷風險排序和制定修復計劃提供指導.
參考文獻：
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管道運輸的定義范文5
關鍵詞：管道防腐；防腐層；檢查技術；原理；儀器設計
中圖分類號：P756.2 文獻標識碼：A 文章編號：
管道防腐（corrosion prevention of pipes）指的是為減緩或防止管道在內外介質的化學、電化學作用下或由微生物的代謝活動而被侵蝕和變質的措施。管道腐蝕現象的描述腐蝕可以理解為材料在其所處的環境中發生的一種化學反應，該反應會造成管道材料的流失并導致管線部件甚至整個管線系統失效。在管線系統中，腐蝕的定義是：基于特定的管線環境，在管線系統所有的金屬和非金屬材料中發生的化學反應、電化學反應和微生物的侵蝕，該反應可以導致管線結構和其他材料的損壞和流失。除了腐蝕作用對材料的直接破壞外，由腐蝕產物所引起的管道損壞也可視為腐蝕破壞。管道腐蝕是否會擴散，擴散范圍有多大主要取決于腐蝕介質的侵蝕力以及現有管道材料的耐腐蝕性能。溫度、腐蝕介質的濃度以及應力狀況都會影響管道腐蝕的程度。
一、管道防腐技術以及防腐層的檢查技術
管道運輸業成為當前國民經濟的命脈，管道的安全問題日漸突出，管道的腐蝕已經成為當前管道運輸業發展的重要安全問題。當前針對管道的腐蝕，主要采用防腐涂層進行保護，讓防腐材料均勻的涂抹在管道表面，防止腐蝕介質與金屬管道相接觸，進行管道防腐。因為管道所處的地理環境很復雜，腐蝕介質對于管道的腐蝕的作用就不相同。同時，任何材料的防腐涂層都會老化，而且特別是在管道進行涂層的施工過程中，涂管道的時候難免會存在吸水、透氧等現象，引起管道的局部腐蝕。所以，總體來說，物理防腐的效果在實際防腐中的效果并不是很理想。而防腐涂層與電化學保護法的聯合應用，就能彌補了物理防腐的缺陷，真正地達到了金屬管道防腐的作用。電化學法防腐主要是指陰極保護技術法，利用強制電流和犧牲陽極的方法，在雜散的電流排出過程中，使管道上保留一定的負電位，從而使管道得到陰極保護，達到防腐的目的。陰極保護技術中的主要參數有自然腐蝕電位、保護電流密度和保護電位。當前的極陰保護監測系統已經能夠做到檢測準確、可進行儲存和遠距離傳輸。當管道采用防腐層和電化學聯合方法進行防腐時，對于防腐層的保護是最重要的，所以，對于防腐層的檢測顯得尤為重要。防腐層檢測的儀器一定要準確、客觀和高效的對管道防腐層進行檢測。因此，完善管道防腐層質量檢測技術是管道安全運行的重要保證，必須加強管道防腐層質量檢測技術的提高。
二、我國油氣管道防腐技術應用中應注意的問題
1、注意材料的選擇
首先就是管道的材料，應該要保證管道所使用材料的強度和韌性，并且考慮到后期的修補工作還需要有良好的焊接性。至于防腐層的選擇總的來說遵守三點：技術可行、經濟適用、因地制宜。防腐層需要有良好的透氣性和透水性，能夠絕緣，和土壤的親和力良好，可以抵御土壤的腐蝕。每一種防腐涂層都有其自身的側重點，那么具體的使用就要結合多方面的因素，像是土壤、環境、施工條件等等。主要的考慮因素有下面幾點：
（1）外部環境，例如土壤、土壤中的各種有機物和化學物質、當地的氣溫、地表的地理情況等等，含水較多的地方，像是沼澤、水網等應該優先選擇煤焦油瓷器，因為其能有效的將管道和水進行分離。熱輸管線選擇FBE等具有較強耐溫性能的材料：
（2）根據施工條件進行選擇，山地施工防腐層容易受到磕碰，應選擇抗沖擊性好的3PE；在管溝回填土或細沙缺少時，礫石、戈壁地段宜用抗咯能力強的FBE；
（3）經濟適用性。每一個管道工程都設定了其使用年限，在選擇防腐材料的時候不能盲目的追求長期限的防腐材料，應該要考慮工程使用周期，這樣降低成本。
（4）綜合考慮材料的供應、工程預測、現場安裝與補口、質量檢驗等因素的影響，應選擇合理的修補技術和材料，大修材料應根據具體情況進行選擇。
2、加強管道工程的質量檢測
油氣管道腐蝕防護措施須有相應的腐蝕防護評價體系來進行完善和監督，對于管道的鋪設地、外界環境以及管道防腐涂層的使用和施工質量等等因素都納入腐蝕防護評價體系之內，對這些步驟都進行嚴格的監督和檢測，確保腐蝕的情況不會出現，及時有了腐蝕的情況，也應該要積極的采取補救措施，避免腐蝕的進一步加大，造成損失的進一步增加，建立了數學模型，充分考慮各影響因素以及它們的權重，作出合理的評價。
三、防腐層缺陷綜合檢測原理及儀器設計
管道金屬的腐蝕是影響管道使用壽命的關鍵因素，而且管道的腐蝕是一個電化學過程。物理防腐層能夠阻止水和氧化分子與金屬管道接觸從而進行防腐，但實際過程中，由于在實施物理涂層過程中存在缺陷和隨著時間的推移物理防護層的老化，導致物理防腐的作用并不是絕對的。由于防腐涂層的老化，電解溶解會滲透到金屬管道上，在界面形成微電池。這種在防腐涂層下的腐蝕就屬于電化學腐蝕的范圍了，因此利用電化學研究方法來評價、檢測防腐的缺陷以及使用壽命具有相當的優越性。電化學方法的主要包括電路的選取、研究方法以及測試體系的建立。具有完整防腐體系的金屬管道，涂層的電阻會很大，電容很小。但隨著時間推移，電解質慢慢透過防腐涂層到達金屬管道，在界面處形成腐蝕反應微電池，就會改變電涂層的電阻和涂層電容，最終引起涂層電容值增大和涂層電阻值下降。在研究電路防腐體系時，主要是運用阻抗譜技術，用來評價有機涂層防護性。這種技術能夠在不同的頻段得到準確的涂層電阻、電容的信息。對防腐層進行等效電路分析，可知防腐層的破損和剝離具有相同的等效電路。對被檢測的防腐層加上小幅度正弦電流激勵，可以對防腐層的缺陷進行區分。
四、管道安全運行綜合評價
管道的安全運行是個系統工程，對于油氣的儲運具有十分重要的意義。不管是進行日常管道維護，還是了解管道及其防腐層的狀況，以及對于管道未來運行狀況進行科學的判斷，都必須進行管道檢測。管道檢測是進行管道安全評價的基礎，主要包括防腐層及金屬管道的腐蝕情況評價和管道壽命情況的評價。因此，要有計劃的對各個管道線路進行防腐性能檢測，建立數據庫，及時了解管道線路的腐蝕情況。而正確的評價方法能夠及時準確的確定管道的損壞情況，從而制訂有效的管道運行管理方式，大大提高管道的安全性能和有效的延長金屬管道的使用壽命。對于管道安全的綜合評價，是為了找出最有可能發生腐蝕的管段，進行重點保護。管道安全的綜合評價需要將管道的腐蝕與環境、保護措施進行聯系，統籌考慮，才能正確的反應腐蝕過程。管道的綜合評價能夠對管道的腐蝕和防護進行分級，集中資金和力量，重點解決主要腐蝕管段。對于管道安全的綜合評價主要依靠個參數進行評價，即自然電位、腐蝕電流密度、管道防腐層的狀況以及極陰保護的有效性?，F在管道防腐主要通過防腐層和極陰保護聯合的方式進行保護，因此，評價管道防腐系統技術狀況的兩個重要因素就是管道防腐層的技術和陰極保護的有效性。
五、結束語
當前，管道運輸業已經成為我國國民經濟發展的動力，是我國國民經濟的新增長點。特別是西部大開發后，管道運輸業進入高速發展期。隨著管道運輸業的發展，管道安全事故頻發，維護管道安全成為管道發展的重要課題。而只有經過管道防腐層缺陷檢測，正確的評價管道當前的狀態，才能為防腐層修復提供科學依據，進而延長管道的使用壽命，維護管道系統的安全運行。本文通過分析管道防腐層等效電路，介紹了阻抗譜技術，證明了電化學理論在管道涂層缺陷檢測中的重要作用。同時，通過對管道安全進行綜合評價，建立了防腐層與管體的綜合評價系統，為管道安全運行提供的科學依據。
參考文獻：
管道運輸的定義范文6
關鍵詞：天然氣；長輸管線；自動化
中圖分類號： F407.22文獻標識碼： A
1.液化天然氣長輸管道輸送的優點
1.1液化天然氣長輸管道運輸與普通天然氣管道相比
在4000千米以內的短距離運輸時,普通的天然氣運輸管道更有優勢,它多用于城市內部的天然氣運輸。當距離超過4000千米,進行長距離運輸時,普通的管道就不能滿足需要了。采用液化天然氣管道運輸,不僅運輸量大,而且成本更低,更具經濟優勢。
1.2液化天然氣長輸管道運輸與傳統液化天然氣運輸相比
據統計,在運輸距離小于4000千米時,陸地液化天然氣槽車或罐箱運輸成本較低,當具體超過4000千米時,長輸管道運輸更具優勢。同等條件下,如果輸送距離短的話,使用傳統的陸地液化天然氣槽車或罐箱運輸比較合適,但是在輸送距離過長時,使用長輸管道進行輸送,不僅成本更低,而且輸送過程更加穩定,輸送量大。
2.長輸管道的自動化控制系統和流量檢定系統
傳統煉化企業生產特點是產品方案多,不安全因素多,控制方案復雜。常采用的主流控制系統有DCS,PLC,SIS等,其目的都是保證生產全程安全受控,強調對生產過程的控制,所以石化企業的自動化常被稱為過程控制。而長輸管線則不同,流量、溫度和壓力相對平穩,其生產操作以流程切換和計量管理為主,輔以其他管線操作如清管、啟停陰極保護系統等(氣體類管線有穩壓操作)。PID控制和聯鎖回路較少,對過程參數的采集、傳輸和數據管理功能要求更高。長輸管線主流控制系統以SCADA系統和流量計量檢定系統為主。SCADA系統的分布式結構充分體現了集中管理、分散控制的原則,特別適用于長輸管道這種分散性大、跨地域廣、各站場功能相似系統的運行管理和控制。
2.1SCADA系統
SCADA是以計算機數據采集與監控系統為基礎的生產過程控制與調度自動化系統。它可以對現場的運行設備進行監視和控制,以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。
SCADA系統平臺最突出的特點是實時、多任務。例如,數據采集與輸出、數據處理與算法實現、圖形顯示及人機對話和實時數據的存儲、檢索管理、實時通信等。
目前專門針對長輸管線的SCADA系統已開發成熟。SCADA系統完成對全線監控、調度、管理的任務,系統投產后,操作人員在調度控制中心通過SCADA系統可完成對管道的監控和運行管理,沿線各個站場達到無人操作的水平。它的發展極大促進了長輸管線自動化程度,并為整條管線的管理和運行提供了硬件平臺。
2.1.1SCADA系統的結構
長輸管道的SCADA系統控制層分為兩級:控制(調度)中心級、站控級,若分站場控制點較多,也可增設現場設備控制級。整個系統的硬件通常由RTU(PLC)、調度控制中心、數據傳輸及網絡通訊系統等組成。正常情況下,由調度控制中心對全線進行監視和控制。沿線各站無須人工干預,各站控系統在調度控制中心的統一指揮下完成各自工作。當數據通信系統發生故障或檢修時,由站控系統自動完成對本站設備的監視控制。
2.1.2RTU
遠程測控終端RTU(RemoteTerminal Unit)是SCADA系統的基本組成單元。RTU至少應具備數據采集與處理、數據傳輸兩種功能,當然許多RTU還具備PID控制、邏輯控制、流量計累積等功能。RTU是長輸管線各分站場的核心控制系統。站場I/O點規模較小,一般采用PLC作為RTU的核心處理單元。RTU作為體現“測控分散、管理集中”思路的產品,從20世紀80年代介紹到中國迅速得到廣泛應用。它在提高信號傳輸可靠性、減輕主機負擔、減少電纜用量、節省安裝費用等方面具有優勢。RTU通常由信號輸入/輸出模塊、微處理器、有線/無線通信設備以及電源組成。其特點是模塊化結構、通訊距離長、支持通訊類型多。
2.1.3調度控制中心
調度控制中心是SCADA系統的核心部分,一般由主機/服務器、通訊設備、分布式上位機以及各種應用軟件組成。SCADA系統控制中心的服務器按冗余(雙機)方式配置,互為熱備用。主機可以與控制中心的操作站和各站場的RTU進行通信。控制中心的操作人員能夠在控制臺通過顯示終端及輸入終端,向現場控制器發出操作指令,實現對各分站場設備的遙控。調度控制中心通常還設立多臺以微處理機為核心的調度監視終端、瀏覽終端、工程師終端和安全管理終端等,用來進行程序編制、修改系統功能和不同層次的管理要求。
SCADA系統實際上由控制設備和組態軟件兩個方面構成。軟件平臺是工程定義和運行的環境,它決定了SCADA系統的性能和功能,是SCADA系統的核心和靈魂。組態軟件應具有實時多任務、接口開放、使用靈活、功能多樣、運行可靠的特點。SCADA系統將工業控制技術、通訊技術、計算機網絡技術、分布式數據庫技術、多媒體技術和其他IT技術有機融合在一起,方便企業利用其完善的通訊網絡平臺和應用軟件,建立仿真系統,EMS,MIS,ERP,CRP等企業監督管理系統。分布式數據庫技術和其他應用軟件的功能完善與否是衡量SCADA系統性能的重要參數。
2.1.4數據傳輸及網絡系統
SCADA系統的數據傳輸及網絡系統采用分布式結構,通常伴隨主管道設置專用線纜作為主干網的通訊介質,主干通信的物理層通常采用光纜,鏈路層采用100M以太網,網絡層采用TCP/IP協議。同時還配置其他通訊方式作為備用通訊。近年來隨著通訊技術的發展,SCADA的通訊網絡由原來以無線射頻、電話網絡轉向GPRS,CDMA,ADSL寬帶通訊等為主。
2.2流量檢定系統
長輸管線上采用的流量計往往用于貿易結算,須定期檢定,而這些流量計體積大、質量大,拆卸、送檢都不方便,故基本所有長輸管線都配置在線實況流量檢定系統。液體類檢定系統的標準器一般采用體積管;氣體類檢定系統的標準器一般采用氣罩。通過閥門的切換即可對流量計進行在線實時檢定。檢定系統單獨設置,管線的流量、溫度、壓力信號分別送到RTU站控系統和檢定系統的流量計算機,由流量計算機控制檢定全過程,可通過RS-485接口將檢定信息送到RTU站控系統進行顯示。有些長輸管線還配有標準器的檢定設備,其實這沒有必要。因為標準器的檢定是由國家政府質量技術監督部門來進行的。
3. 輸氣管線自動化發展趨勢
1)為使天然氣這種優質能源的使用發揮更大的效益，建設全國調控中心勢在必行，將實現統一調控、集中管理，增加市場供氣的靈活性、可靠性和安全性。中石油已建并投運北京調控中心作為主調控中心(MCC)和廊坊調控中心作為備用調控中心(BCC)，它們成為中石油國家級調控中心，統籌管理油氣管道近50條、工藝站場400多座、監控閥室1000多座。中石化正在計劃建設北京天然氣調控中心。
2)為減少工程投資，可以逐步探索把部分設備由進口改為合資或國產化。
3)提高高級應用軟件的應用水平。
4.結語
天然氣作為一種清潔的能源,未來的發展必然會有廣闊的前景。液化天然氣長輸管道運輸,是解決未來天然氣運輸的重要基礎。多年來,人們不斷加強對液化天然氣長輸管道運輸技術的研究,在結合國外先進生產技術的同時,在管道材料、輸送工藝等發面的技術研究不斷發展,在不久的將來,液化天然氣長輸管道運輸技術必然會取得長足的進步。
參考文獻
