井架结构优化设计——空间刚架模型

国产井架的结构经济指标与国外同类型井架相比较高。本文在给定结构拓扑和结构几何形认的条件下,以井架结构经济指标为目标函数,按空间刚架模型推导了并架结构优化设计公式。所考虑的有尺寸上、下限约束,应力约束,刚度约束,位移约束,局部稳定约束和整体稳定约束.文中编制了相应的计算机程序,计算了一个例题和一个实际井架,并与原设计做了对比。计算表明,井架优化中局部和整休稳定约束是必须考虑的。用本文的方法对井架进行优化设计是适用的。     

石油钻井井架结构优化设计

本文以井架结构经济指标为目标函数,对给定结构几何拓扑布局的陆地用石油钻井井架进行优化设计,使井架在多种约束及工况下结构经济指标最佳。设计变量是井架构件截面尺寸。约束有应力、变位、杆件局部稳定、刚度及结构系统稳定。文中考虑井架实际受载情况:自重、风载、立根载荷、大钩静负荷以及各种恒载。文后根据所编制的程序计算了两个工程实际井架,并与原设计方案进行了比较。     

钻采机械减震碟形弹簧可靠性优化设计

设计现代机械产品应该是在满足各种常规约束和可靠性约束的条件下追求成本最低、或重量最轻、体积最小.机械产品的可靠性设计也存在一个优化问题,从而使设计的产品在可靠性满足规定的前提下,其参数获得优化解.本文综合了可靠性设计理论和最优化技术的优点于一体,结合石油机械减震用碟形弹簧,介绍了机械产品可靠性优化设计的一般方法,并按照碟形弹簧的设计要求,建立了其可靠性优化设计的数学模型,给出了碟形弹簧的可靠性优化实例.     

地形起伏地区带分支输气管道优化设计

为了保证天然气管道系统设计方案的经济、安全、合理性,通过分析影响天然气长输管道总费用的各种因素,建立了复杂地形条件下天然气长输管道参数优化设计数学模型.在该模型中以管道系统建设时的一次性投资和在使用年限中所付出的总经营费用之和为目标,考虑管道系统的强度约束、稳定性约束、压气站进站气压约束以及参数约束等条件,并采用组合形方法进行求解,对我国山区复杂地形长输管道的优化设计有重要的指导意义.     

油气管道结构全寿命周期可靠性优化方法

对油气管道结构的优化设计方法进行了新的探讨,得到了以油气管道结构生命全过程的动态可靠性为约束,以油气管道结构初始投资、失效损失和维修加固费用之和为目标函数的油气管道结构优化设计表达式。该方法对油气管道结构的设计和管理具有一定的参考价值。     

抽油机减速器圆弧齿轮的模糊可靠性设计

针对用传统方法设计的抽油机减速器圆弧齿轮安全系数偏大、齿轮重量大、减速器体积大的问题，用模糊可靠性理论分析了圆弧齿轮的应力和疲劳强度，并建立了数学模型。以减速器重量最轻为优化设计目标，把疲劳强度可靠性约束。齿宽和分度圆尺寸约束以及各设计变量上下界约束的取值范围视为设计空间上的模糊子集，得到了相应的约束条件。经实例计算表明，在疲劳强度的模糊可靠度不小于０．９９９的情况下，与原设计相比，齿轮的重量可减轻２３．９％。     

基于连续型Hopfield神经网络输气干线优化

针对输气干线优化设计属于约束非线性混合离散变量优化设计问题,采用以并行计算为基础的连续型Hopfield神经网络进行求解,将实际问题的优化解与神经网络的稳定状态相对应,把实际问题的优化过程映射为神经网络系统的演化过程。结果表明,CHNN算法能显著减小计算量,降低求解模型的计算复杂度,其优化效果优于模拟退火算法和方案比较法,可在保证各项约束的前提下,达到投资最小化,对输气干线优化设计和设计方案的优选具有一定的工程指导意义。     

基于紧密性的法兰模糊可靠性优化设计方法

提出了螺栓法兰连接模糊可靠性的概念,基于垫片时效泄漏模型和模糊随机概率理论,推导了螺栓法兰连接模糊随机可靠性的计算公式。为减轻法兰质量,降低设备成本,根据设计参数定义了密封可靠性的灵敏度优化参数,同时考虑螺栓法兰连接的紧密性、法兰强度和刚度,研究了法兰模糊可靠性优化设计方法。根据提出的优化设计方法,以某管法兰为例进行了模糊可靠性优化设计,设计得到的法兰既可满足强度、刚度及可靠性的要求,又能使连接系统的泄漏率小于规定指标泄漏率,且优化后其质量减少了16%,设计的法兰安全、经济。     

双锥密封螺栓可靠性优化设计及MATLAB算法求解

双锥密封是高压容器广泛采用的一种半自紧结构形式,其螺栓联接设计合理与否,直接影响到密封结构的性能、使用寿命与效益.运用可靠性理论与优化设计技术,将螺栓的应力和强度视为随机变量,建立了双锥密封螺栓可靠性优化设计的数学模型,提出了密封螺栓在承受轴向静载荷、交变载荷工况下的优化设计方法和MATLAB语言的求解过程.实例计算结果表明,可靠性优化设计是一种较为先进实用的综合机械设计方法,对其他化工设备及其零部件的优化设计具有一定的参考价值.     

机械零件的模糊可靠性

简述了模糊可靠性理论产生的必然性，给出了模糊可靠性、可靠性模糊子集及模糊故障等基本概念。模糊可靠性的主要指标有模糊可靠度R、模糊故障率λ和模糊平均寿命MTTF。在应用方面，对机械零件疲劳强度的模糊可靠性设计、轴类零件刚度的模糊可靠性设计和滚动轴承的模糊可靠性寿命计算等问题作了讨论。推出了模糊可靠度的计算式，可根据可靠度的大小判断零件设计是否合理或在给定模糊可靠度的条件下确定零件尺寸。机械零件的模糊可靠性优化设计与一般可靠性优化设计类似，求解的基本途径是将其转化为一般性优化问题，然后按常规优化方法求解。     

深化设计改革 控制基建投资

分析了基建工程建设项目投资管理中存在的问题,提出了实施限额设计、建立新的设计工作体系、控制基建投资的思路和方法：要转变设计观念,增强经济效益观念和投资风险意识;建立限额工作责任制,完善基建管理制度和定额体系;将限额设计贯穿于设计工作的全过程,保证预期目标的实现。     

过程系统(火甬)经济学优化策略

火甬经济学是火甬 (有效能 )分析与技术经济学相互结合而产生的一门新型交叉学科。笔者根据过程系统的用能特点 ,以三环节模型为基础 ,将过程系统分解成 3个子系统进行分解优化 ,导出了 3个子系统的经济平衡式以及各自的优化目标函数 ,给出了各自的优化策略——核心的能量利用子系统的目的主要是完成物料产品的升值 ,应同时包括物料与能量的优化 ,通过目标函数与约束条件的火甬经济化 ,将两者有机地结合起来 ;能量转换与回收子系统主要涉及不同种类能量之间的变化 ,应用能量系统优化的策略来进行优化。最后介绍了以火甬经济学为基础的过程系统全局优化策略方法 ,并通过某芳烃分离系统的优化改进实例来说明过程系统火甬经济优化的途径与策略。     

LNG接收站经济性运行策略优化

节能降耗一直是企业发展的重要措施。针对液化天然气(LNG)接收站的外输负荷周期性变化特点及峰谷电价政策,建立了LNG接收站的经济运行优化模型,理论上获得经济运行策略优化准则。由于接收站的运行条件复杂多变,各设备的运行工况彼此相互耦合,很难对模型进行解析求解,因此,建立了一个可以准确反映LNG接收站动态特性的运行操作仿真平台,并结合所导出的优化准则,选择国内某运营的LNG接收站3种夏季典型外输日负荷工况进行了运行策略优化,接收站每月可以节省约4.38%的电费。实例研究结果表明了此优化准则的有效性、动态仿真平台在寻优过程中的可靠性与优越性。     

油田开发总体设计最优控制法

文中提出了一个油田开发总体设计自动化数学模型,并建议了它的求解方法,可用于新油田开发设计和老油田开发井网调整设计,也可用于开发原则研究。以控制论为理论基础,考虑油田地质、渗流力学、国家指令性计划要求及地面建设花费,形成综合性数学模型,通过它的求解可目动地寻找符合最大经济利益、最大水驱采收率、最大限度满足国家要求等基本原则的好方案,并把相应生产指标计算出来,实现开发设计自动化。这样做目的不单是减少人工劳动,主要的是用于发现其它研究手段难以找到的正确决策。文中有数值计算实例。     

炼油厂氢气网络集成管理

研究了炼油厂氢气网络的供应方案，使用超结构技术优化设计氢气网络。在综合分析了炼油厂氢源、氢阱的氢气流股的流量、纯度、压力和有害杂质等因素后，确定目标与约束条件，运用序贯二次规划算法(Sequence Quadratic Programming，简称SQP)求得最优氢气供应方式。最后以某千万吨级的炼油-化肥联合企业的氢气网络优化为例，说明了方法的有效性。     

基于管网模拟的蒸汽动力系统多周期运行优化

 分析了管网输送过程中蒸汽参数变化对工艺过程和蒸汽动力系统运行的影响。为了消除这些影响，提出了与管网模拟相集成的蒸汽动力系统优化运行策略，并且建立了考虑蒸汽输送损失的混合整数非线性规划（MINLP）模型。针对大规模MINLP模型求解困难的问题，开发了分解迭代的算法，将建立的模型系统分解为优化运行子系统和管网模拟子系统，通过协调子系统之间的关系，迭代计算，直到求得满足误差条件的最优解。通过实例证明了提出的策略和算法能够在合理的时间内得到系统优化运行的最优解，既为企业节省了大量的资金，又为蒸汽动力系统和工艺系统的安全稳定运行提供了保障。     

ECONOMIC OPTIMIZATION OF EOR PROCESSES USING KNOWLEDGE-BASED SYSTEM: CASE STUDIES

The main challenge of Enhanced Oil Recovery (EOR) processes at the prevailing low oil prices is to reduce the cost. An optimization methodology, combined with an economic model, is implemented into an expert system for optimizing the net present value of full field development with an EOR process. The approach is automated and combines an economic package and existing numerical reservoir simulators to optimize the design of a selected EOR process using sensitivity analysis. The EOR expert system includes three stages of consultations: (1) select an appropriate EOR process on the basis of the reservoir characteristics, (2) prepare appropriate input data sets to design the selected EOR process using existing numerical simulators, and (3) apply the discounted-cash-flow methods to the optimization of the selected EOR process to find out under what conditions at current oil prices this EOR process might be profitable. The project profitability measures were used as the decision-making variables in an iterative approach to optimize the design of the EOR process. The economic analysis is based on the estimated recovery, residual oil in-place, oil price, and operating costs. Two case studies are presented for two reservoirs that have already been produced to their economic limits and are potential candidates for surfactant/polymer flooding, and carbon-dioxide flooding, respectively, or otherwise subject to abandonment. The effect of several design parameters on the project profitability of these EOR processes was investigated.     

机械系统的模糊可靠性

介绍了机械设备中常见的串联系统、并联系统和串并联系统等的模糊可靠度与模糊平均寿命的计算，以及机械系统可靠度模糊优化分配的一般模型；讨论了机械系统设计参数模糊多目标优化（含模糊可靠性）及工作参数的模糊可靠性优化问题；指出将模糊可靠性理论引入故障树分析有两个优点：（1）可较好地克服以往概率难于精确赋值的缺点，能反映概率本身的模糊性，允许概率在一定程度上的误差；（2）可将现场得到的少量数据与实际经验相结合，以弥补试验数据少所带来的不足。将模糊可靠性理论用于机械产品的可靠性鉴定与评价，更接近实际，更具科学性。     

电潜泵井系统模拟分析与优化决策

对电潜泵井生产系统的研究目前还不完善,大多数油田主要是靠经验进行优化设计和日常管理。由于没有系统的考虑所有的因素,直接影响了电潜泵的抽油效果和运转寿命,从而未能最大限度地发挥油井的产能。"电潜泵井系统模拟分析与优化决策软件"通过对计算模型拟合优选出最适于该油井的计算模型,借助电潜泵井宏观控制图进行工况分析,发现问题井和潜力井,并针对问题井和潜力井分别进行分析,最终通过泵型优选和生产参数优化来解决这2类井的问题,保证了电潜泵井能够长期稳定的处于合理的工况状态。通过现场应用证实了该软件的适用性和可靠性,较大幅度地提高了电潜泵井的系统效率和产液量,显著提高了电潜泵井的经济效益和管理水平。