第一篇：輕烴裝置安全生產工藝優化與討論論文

摘要：隨著應用的廣泛普及，老舊輕烴回收裝置在生產過程中的一些問題也逐漸暴露出來，分析目前輕烴裝置中存在的問題，對輕烴裝置進行有針對性的調優，對工藝加以改進，以達到增產減損的目的，是現今的主要研究課題所在，分析老舊輕烴裝置在生產運轉過程中所產生的問題，針對其工藝進行優化，是生產發展的迫切需要。

關鍵詞：輕烴裝置；調優；改進；優化

輕烴裝置指的是輕烴的回收設備。輕烴，既天然氣凝液，輕烴回收的意義是以液態形式回收天然氣中比甲烷或乙烷更重的組分的過程，一方面是為了控制天然氣的烴露點以達到商品氣質量指標，避免氣液兩相流動，另一方面所回收的液烴其經濟價值很高。輕烴回收裝置是處理油田不凝析氣、伴生氣的主要裝置，目前輕烴回收裝置運行相對不穩定，輕烴回收率低。我國當前所使用的輕烴回收裝置普遍存在流程不合理、能耗大、成本高、設備老等弊端。正壓原穩工藝簡單,沒有壓縮機等大型轉動設備,維修、維護費用較低,裝置拔出率遠高于負壓原穩工藝，在保證原油品質的情況下,可提高輕烴收率。

1輕烴裝置的構成輕烴作為一種石油產品的衍生產物,由碳和氫兩種元素組成,其來源包括兩部分:壓縮制冷天然氣并分離出其中重組分,密度為0.58~0.64t/m~3;對原油進行加熱,并分離出其輕組分,密度為0.62~0.69t/m~3,兩者皆為物理過程。輕烴裝置的構成十分復雜，主要由蒸發器、原料供給系統、空氣供給系統、加熱系統、電氣控制系統、燃氣系統和燃氣泄漏報警切斷系統構成。蒸發器為臥式罐，內部設計有換熱器和氣床，外部設計有進油口、出油口、空氣入口、燃氣出口、平衡管口和傳感器接口等，是產生燃氣的核心設備。原料供給系統主要用于貯存原料油，其組成部分包括原料罐、供油管、電磁閥和流量計等。空氣供給系統用于輸入空氣，起到將燃氣與空氣隔離的作用。變頻器、風機、單向閥、集氣器和U形管都屬于空氣供給系統。其主要設備有空氣壓縮機、集氣器、空氣緩沖灌、電磁閥、空氣分配器、油封管輸氣管道等。加熱系統主要用于補充氣化潛熱，包括水泵、熱源設備和高位水箱，另外還包含防雷防靜電系統和電氣保護接地系統，主要用于消除靜電。電氣控制系統的組成有控制柜、壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、流量傳感器，主要用于保障設備的正常運轉。其包含的各種報警系統是輕烴裝置生產安全的重要保障所在，可及時發現注油冒頂和原油液位過低、蒸發器失控、燃氣泄漏等事故，并自動采取進行斷電保護措施。燃氣系統指的是燃氣主管、燃氣引入管、調壓器、檢修閥、燃氣表、放散管和閥門。120ResearchandExploration研究與探索工藝與技術中國設備工程2017.04(上)燃氣泄漏報警切斷系統主要是設備調試和檢修時發揮作用，由氣敏原件和報警裝置、切斷裝置組成。

2影響輕烴收率的因素

2.1原料

來油含水量超標、組分過輕或過重，都會影響輕烴收率，原油含水率超標的情況下，若操作不當，會引起裝置沖塔染罐、塔液位出現較大波動、加熱爐爐管結焦等問題出現。正壓原油穩定裝置能很好地應對原油含水率超標的問題，在處理量不變的情況下，含水率超標會造成入換熱器壓力升高、入爐壓力升高、入爐和出爐溫度降低、塔頂壓力升高及冷后溫度升高的現象。原油含水率超標還會導致穩后泵抽空、塔液位上升，如遇塔液位上升過快的情況要立即熄爐，裝置改站內外循環。原油含水率超標是很常見的情況，及時進行正確的操作則可有效避免沖塔染罐事故的發生。

2.2溫度

入爐溫度、出爐溫度、塔頂溫度、空冷和水冷溫度都會對輕烴收率造成影響。原油含水會導致入爐溫度和出爐溫度偏低，此時進入穩定塔的氣化率隨之降低，輕烴收率也就受到影響。而換熱器管束上的油垢嚴重影響著換熱器的使用效果和使用壽命，嚴重時甚至堵塞，所以及時清洗換熱器是保障輕烴收率的重要工序。冷卻效果的好壞決定著輕烴產量，當氣溫較高時需要注意采取各項措施來提升空冷效果，在流量、溫度、壓力一定時，穩定塔中原油分餾出的氣量也是一定的，此時制冷溫度越低，輕烴收率就越好。

2.3壓力

壓力影響輕烴收率主要指的是塔頂壓力，原油含水率超標、回流帶水、壓縮機故障、冷卻系統故障等均會導致塔頂壓力高，影響著輕烴收率。

3生產工藝技術改造方案

3.1優化分離工藝

為了提高回收率的效果，可以利用低溫凝析油經絲網分離器分離后進入脫乙烷塔塔頂換熱器，使脫乙烷塔中部進料頂部分離的氣相通過多股流換熱器進行壓縮。脫丁烷塔內的氣相經水換熱器換熱后進入回流罐，經過脫丁烷塔頂回流泵的增壓，將一部分氣相送回頂部，另一部分作為混合烴產品送至罐區，脫丁烷塔底部的液烴則作為穩定輕烴產品送至罐區。

3.2采用多股流換熱器

為滿足機載設備需冷量不斷增大的要求,高效、緊湊的多股流板翅式換熱器成為發展趨勢。將原有兩相板式換熱器通過板翅式結構改為三相組合，將脫乙烷塔塔頂低溫氣體回收的冷量充分利用起來，起到增加預冷換熱的效果。

3.3采用雙螺桿制冷壓縮機

當前比較常見的單螺桿制冷壓縮機的最大制冷功率只有100kW，電機功率則有15kW，功耗較大，而制冷量卻較小，性能比非常不理想，遠遠不如雙螺桿制冷壓縮機。雙螺桿制冷壓縮機是利用雙螺桿與壓縮機容腔內壁做回轉式運動來實現對氣體的連續的不間斷的容積式壓縮，不僅工藝更為先進，性能比更高，運轉時所產生的噪音也比單螺桿活塞式壓縮機小。

3.4增加天然氣壓縮機

壓縮機是用于壓縮氣體進而提高氣體壓力的設備，是相當重要的器械。在輕烴裝置的生產中，天然氣壓縮機必須達到三開一備的標準，這樣才能最大限度地保證輕烴裝置的平穩運行。

3.5氣體污染的控制

氣體泄漏是造成氣體污染的主要原因，控制氣體污染主要是針對閥門等容易發生泄漏的點采取有效的措施，要及時地防治氣體泄漏情況發生。輕油因為其易揮發性質，不宜用于設備的日常維護過程當中。在裝置中添加丙烷、制冷機油等揮發性強的易燃物品時，必須要嚴格按照物料填、卸的規程進行操作，對散落的物料必須及時進行處理避免因其快速揮發而造成氣體污染。對加熱爐的燃燒狀況也要加以改善，使得天然氣的燃燒能夠充分進行，以此來控制污染氣體的排放量。

4結語

通過對輕烴裝置分餾系統的優化和改進，令其工藝流程和制冷工藝相統一，采用高效分離器，使得輕烴裝置綜合回收率大大提高，在增加產量的同時降低能耗成本，更是降低了生產噪音，有效地控制了氣體污染的發生。另外，增加的備用天然氣壓縮機也很好地使系統壓力保持在設計壓力值標準上，使得輕烴回收生產過程更為安全穩定。

參考文獻：

[1]李理.影響輕烴回收裝置效益的因素分析[J].中國新技術新產品,2016,16:102.[2]李鐵軍.大慶油田原油穩定工藝技術發展及適應性分析[J].油氣田地面工程,2014,09:103-104.[3]蘇世翱.輕烴管輸過程中的計量輸差控制[J].石油石化節能,2016,08.[4]李俊.機載多股流板翅式換熱器性能研究[D].南京航空航天大學,2015.

第二篇：輕烴裝置應急救援預案演練方案

**集團有限責任公司

輕烴生產事故應急救援預案演練方案

為有效預防、控制和及時消除生產中突發事故的危害，提高輕烴生產裝置應急救援處置能力，建立健全安全預警和應急機制，保障公司生產安全，根據《**集團有限責任公司應急救援預案》的要求，制定《**集團有限責任公司輕烴生產事故應急救援演練方案》。

一、指導思想

根據國家和省市各級政府的各項法律法規和規章制度，落實公司安全方針精神，維護正常生產，保障職工身體健康及正常生活秩序，促進社會全面、可持續協調發展。

二、演練目的

檢驗我公司輕烴生產方面現有應急救援隊伍和應急救援裝備的充分性及合理性，進一步明確應急救援有關部門在應急救援工作中的職責任務，提高各部門在應急救援中的相互配合能力，提高參與救援人員的相關技能，提高對危險化學品事故的認知程度，增強事故預防能力，維護社會穩定及環境安全。

三、組織機構

成立本次應急救援預案的演練領導小組 組 長：***

副組長：***

成 員：*************

四、參加演練的人員組成及職責 1.公司應急預案演練領導小組全體成員，負責對本次演練活動的過程的指揮，并對演練過程進行監督和審查。

2.**輕烴站員工，是本次演練的主要參與人員，負責模擬事故現場的應急處理。

3.參加培訓的全體新員工，參與本次演練的學習內容。

參與演練的人員應嚴格遵守站內的各項安全管理規定，穿戴符合規范的勞保用品，如工作服、工作鞋等，不得干預或影響演練過程的實施。

五、**輕烴站產品情況

**輕烴站主要產品：穩定輕烴、油田混合烴。根據生產儲存危險化學品的品種、數量、危險性質以及可能引起火災和化學泄漏事故的特點，依據重大危險源辯識，輕烴站儲罐區為重大危險源點，確定穩定輕烴、油田混合烴儲罐為應急救援危險目標。

儲罐區為穩定輕烴儲罐和油田混合烴儲罐聯合布置型，共有三臺穩定輕烴儲罐和兩臺油田混合烴儲罐。儲罐設有噴淋裝置，為儲罐降溫，儲罐區設有防曬棚。

三個穩定輕烴儲罐為臥式地上儲罐，單罐容積為31.96 m3，總最大儲量為96m3，罐體體質為16mnR，設計壓力為1.6MPa，允許使用溫度為-18度至50度，使用壓力為常壓，使用溫度為20度，充裝系數為0.8。正常工況下，總儲量為：不大于76.8m3。如發生泄漏事故，防火堤內可全部容納；兩個油田混合烴儲罐為臥式地上儲罐，單罐容積為50 m3，總最大儲量為100m3，罐體體質為16mnR，設計壓力為2.3MPa，允許使用溫度為-18度至50度，使用壓力為0.4 MPa到0.8 MPa，使用溫度為20度，充裝系數為0.8。正常工況下，總儲量為：不大于80m3。

六、現場復習和演練防護器材使用知識 這是演練工作的第一部分，由專人講解消防防護器材以及滅火器材的正確使用。

1.講解氨用防毒面具的正確使用步驟；并由參與演練人員輪流試戴。2.講解洗眼器、噴淋器的正確使用。

3.講解正壓式呼吸機的正確使用，由參與演練人員輪流試穿。

4.請專人講解8kg干粉滅火器、二氧化碳滅火器、以及推車式滅火器的正確使用。

七、火災事故模擬應急演練

1.模擬事故情景設置

（1）模擬事故

某日，**輕烴站輕烴罐區發現2號罐著火。

（2）現場布置

由一名員工巡檢發現罐區2號罐泄漏，并已發現火苗。立即采用現場滅火器救火，并通知值班人員開始采取緊急處理措施，進入應急救援狀態。此時輕烴站站長在外地學習，副站長在現場。

（3）集結時間、地點

參加演練人員務必于 ****年 5月 8日 8點前到**輕烴站隊部集結。

（4）設立現場指揮部

指揮部設在輕烴站隊部，由**輕烴站副站長擔任臨時現場指揮，負責事故的救援處理工作。

2、啟動預案

（1）事故發生單位啟動報告程序，向公司應急指揮領導小組報告油田混合烴泄漏情況，說明時間、地點、人員傷亡等其他有關情況。（2）應急指揮領導小組接到報告后，迅速趕到事故現場，查明事故危害情況，進行初步評估，確定警報級別，實施應急救援預案。

3、事故救援

（1）副站長擔任臨時指揮，指揮現場自救。

（2）通訊聯絡人員并撥打消防電話將現場狀況告知，請消防隊前來滅火；通知門衛拉響警報。同時通知公司領導和周邊單位，將事故情況說明，要求相關單位立即疏散。通知**聯合站啟動消防泵。

（3）安排操作人員切斷、關閉泄漏容器相關閥門，防止容器內繼續增加儲量；同時帶領實施緊急停機程序。

（4）滅火小組分兩組，一組持干粉滅火器滅火，另一組將消防水龍帶接到噴淋管接頭上，打開噴淋為罐降溫；連接完成后同時接上另外一組水龍帶，開始滅火。（5）公司應急救援領導小組到位后，副站長聽從公司總指揮的指揮安排，堅持自救到專業消防隊伍前來，接替消防工作的指揮權。

4、模擬演練結束

指揮部根據事故現場將火勢完全撲滅后，宣布火災事故應急預案模擬演練結束。

七、發生職業危害事故模擬應急演練 1.模擬事故情景設置（1）模擬事故

某日，**輕烴站液氨儲罐頂部放空閥門內側法蘭處發生泄漏，在容器下方積存了液氨。

（2）現場布置 由小班員工巡檢發現泄漏，一名不慎吸入泄漏的氨，暈倒在地。其他巡檢人員發現事故，通知當班人員開始采取緊急處理措施。此時輕烴站站長在外地學習，副站長在現場。

（3）集結時間、地點

參加演練人員務必于 ****年 5月 8日 8點前到**輕烴站隊部集結。

（4）設立現場指揮部

指揮部設在輕烴站隊部，由**輕烴站副站長擔任現場指揮，全面負責事故的救援處理工作。

2、事故救援

（1）**輕烴站工作人員在發現人員暈倒的第一時間應首先采取搶救人員的措施，將受傷人員采取拖、背、抬等方式移到安全區域，并采取心臟按壓、人工呼吸等急救措施，在車輛方便的時候直接將傷員送到醫院搶救。

（2）立即通知站上干部，副站長擔任臨時指揮，啟動應急預案，指揮現場自救。（3）通訊聯絡人員并撥打消防電話將現場狀況告知，請消防隊前來監控，防止事態進一步擴大、蔓延，并通知門衛拉響警報。同時通知公司領導和周邊單位，將事故情況說明，并疏散人群。（4）操作人員實施緊急停機程序。

（5）救援人員穿戴好防毒面具打開緊急泄氨閥，用大量清水沖洗現場。

4、模擬演練結束

指揮部根據事故現場將氨的泄漏控制住后，現場有毒氣體降低到造成危害的程度以下，宣布模擬救援演練結束。

八、演練講評

由公司領導對該此演練情況進行講評。

第三篇：勝利油田煙臺物資有限公司3萬方每天輕烴回收裝置(說明書)

單位名稱：聯系人：電話：

安全預評價資料清單

1、總平面布置圖（應標明重要的生產裝置、儲存裝置、變配電、控制室、水池、泵房、主次道路及消防道路等位置、間距）

2、工藝流程圖（帶設計單位簽署章）

3、工藝簡介、工藝參數，原料、輔料、半成品、成品的名稱和數量

4、項目投資情況（項目投資單位組成及出資比例）

5、主要技術、工藝和國內外同類項目水平對比

6、物料平衡表或物料平衡圖

7、主要工藝設備清單（應包括名稱、型號（規格）、數量、工作參數、介質、材質）

8、主要建構筑物一覽表（應包括建筑面積、層數、結構形式、耐火等級、火災危險類別）

9、水、電、氣、風等公用工程的項目需要量、來源及供應能力以及避雷導靜電、采暖通風、自控儀表及電氣設備選型

10、事故水池、污水池等清凈下水設施情況

11、消防方式、消防水量、消防供電、其他消防措施和設施等消防情況

12、增加安全設施設計篇

12、說明書中有幾處問題點：

（1）采用PLC控制系統

（2）三級負荷

另外，本項目請用《石油化工企業設計防火規范》GB50160-2008進行設計，《石油天然氣工程設計防火規范》GB50183-2004不適用本項目。

青島匯森能源設備有限公司

第四篇：運籌與優化課程論文

運籌與優化

——我的認知

黃德志

（上海大學 文學院“運籌與優化”第三組 11123850）

摘要：運籌學是一門現代科學，作為一門用來解決實際問題的學科，發展至今天已經有諸多的分支。其中，網絡規劃是其重要的一支分支，確立目標，制定方案，建立模型，制定解法一般是處理網絡規劃問題的四部曲，模型、案例、解法是邁進網絡規劃知識殿堂的三個重要關口。下面，我將選取運籌學中的重要分支之一——網絡規劃為例來帶領大家進入運籌學的豐富世界，并通過模型、案例和求解三方面展開分析網絡規劃包含的最短路、最小費用流和最大流等問題，并列舉幾種相關的求解方法加以分析。網絡規劃無論是在市場銷售、生產計劃、庫存管理還是在運輸問題、設備維修更新、工程的最佳化設計等方面都有廣泛的應用，其在政治、經濟、社會、民生等方面發揮的作用越來越大。

關鍵詞：網絡規劃、模型、案例、求解

1引言

在展開分析網絡規劃包含的最短路、最小費用流和最大流等具體問題前，我們先得理解網絡規劃的一些基本概念和特征。

（1）網絡規劃含有七個最基本概念，它們分別是：

1）圖：由點和邊組成的集合。常記為：G=(V,E)；其中：V={v1,v2,?,vn}表示點的集合,E={e1,e2,?,em}表示邊的集合。如下圖2.1-1為無向圖，圖2.1-2為有向圖。

圖2.1—1 無向圖 圖2.1-2 有向圖

2）網絡:帶有某種數量指標的圖(即:賦權圖)稱為網絡如下圖2.1-3為無向網絡，圖2.1-4為有向網絡。

圖2.1-3 無向網絡 圖2.1-4 有向網絡

3)鏈:無向圖G=(V,E)中與邊依次交替出現的序列{vi0,ei1,vi1,ei2,vi2,?,vik-1,eik,vik}, 且eit=(vit-1,vit),t=1,?,k，則稱這個點邊序列為連接vi0到vik的一條鏈，鏈長為k。

4）圈:鏈{vi0,ei1,vi1,ei2,vi2,?,vik-1,eik,vik}中當vi0=vik時, 該鏈稱為圈。如下圖2.1-7中{v1,e1,v2,e3,v3,e2,v1}為圈

圖2.1-7 鏈圖2.1-8 路

5）路:有向圖中當鏈(圈)上的邊方向相同時,稱為路(回路)。如圖2.1-8中{v1,e3,v4,e4,v2,e7,v5}為路；{v3,e5,v4,e6,v5,e8,v3}為回路。

6）連通圖:圖中任意兩點間至少有一條鏈相連，稱此圖為連通圖。如圖2.1-

7、圖2.1-8。7）網絡模型:對所關心的問題確定研究對象以及這些對象之間某種性質的聯系，并用網絡圖及其圖解的形式表示出來，這就是對問題建立網絡模型。

（2）網絡基本特征：

1）三要素——點、邊、權。

2）一般將研究“對象”作為“點”，“對象”之間關系作為“邊”，“對象”之間關系程 度作為“權” 我的認知

2.1 認知一——網絡規劃模型

網絡規劃包括最短路、最小費用流和最大流等經典模型。下面，我們分別來認識這些模型。

1、最短路

最短路問題，就是從給定的網絡圖中找出一點到各點或任意兩點之間距離最短的一條路。有些問題，如選址、管道鋪設時的選線、設備更新、投資、某些整數規劃和動態規劃的問題，也可以歸結為求最短路的問題。因此這類問題在生產實際中得到廣泛應用。我們以下面這個問題為例來說明: 某企業擬鋪設一條從A地到F地的輸油管道，可供選擇路線及各點間的距離如下圖2.3-1 ；試問：應如何選擇路線使總距離最短？

圖2.3-1 A地到F地可供選擇路線

從上面的網狀圖中可以看出來，該問題的求解就是對最短路問題的求解，以獲得A地到F地的最短總距離。

再來看下面的一個設備更新問題，這是一個由矩陣圖呈現出來的最短路問題。某公司擬對一臺設備制定5年期的設備更新計劃使總的支付費用最少。相關信息如下表2.3-1 ：

表2.3-1 設備更新相關信息

下面這個問題也是最短路問題：要求設計一個能夠計算圖1 中任意兩個院校間最短路距的查詢器。要求系統應具備較好的糾錯與自動計算等功能。

①

圖1 院校距離圖

該問題可簡化為如圖2 所示的有向圖。節點①：表示知行學院； 節點②：表示政法學院； 節點③：表示師范大學； 節點④：表示交通大學；

⑤、⑹、⑦為計算需要所附加的節點； 節點⑧：表示城市學院； 節點⑨：表示農業大學。

圖2 院校距離有向圖

3、最小費用流

最小費用流問題應滿足如下條件: 至少有一個節點是供應點； 至少有一個節點是需求 點； 所有剩下的點都是轉運點； 網絡中有足夠的弧提供足夠的容量，使得所有在供應點中產生的流都能夠到達需求點;；通過每一條弧的流的成本與流量成正比。下面就以一個資金

② 運作管理中最小費用流問題為例：例：美國某資金運作公司現儲備日元12 億，盧比105 億，林吉特280 萬。由于日本的經濟危機波及東亞其他國家金融市場，導致上述三種貨幣的貶值，公司決定將上述三種貨幣全部兌換成美元。下面分別給出貨幣實時匯率、交易成本及交易限制的三份表格。問：如何交易可使交易后美元數額最大？

再來看下面這個問題：

一物流公司有大宗的業務是向安徽淮南礦業集團的各個礦運送井下物資和原材料(主要 是井下支護用的錨桿和錨固劑)。淮南市里有三家合成材料廠(國營原隸屬淮南礦業集團的一家, 另外兩家比較小, 是跳槽私人單干的)生產同一種錨固劑, 日產量分別為800 t、220 t、380;t 有六個礦(謝

一、張集、潘

一、潘

二、潘

三、顧橋)是公司的長期客戶。他們的日需求量分別為200 t、350 t、100 t、150 t、200 t、400 t。把這三家企業設為A1、A2、A3 , 把六個礦設為B

1、B

2、B3、B4、B5、B 6。每個工廠到各礦的單位運費(元/ t)如表1所示。

表1 工廠到各礦的每噸單位運費

我們現在來對這個問題展開分析，這個問題的特點如下: 目標明確。作為物流企業, 經營總目標是明確的, 即尋求某個整體目標最優——運費最 低;多種方案。可以從多種供選擇的運輸方案中選取最佳方案;資源有限。運輸決策必須受到限制, 如錨固劑的調運既要滿足各個礦的井下生產需要量, 又不能超過各合成材料廠所能提供的錨固劑的生產量。

線性關系。約束條件及目標函數均保持線性關系。

正是因為具有以上特點, 公司的錨固劑運輸問題, 可以歸為線性規劃問題。從數學模型上概括起來, 可以認為, 是求一組非負的變量即運費, X

1、X

2、X

3、X

4、X

5、?、X 18 , 在一組線性等式或線性不等式的約束條件下, 使得目標總運費最小。解決這樣一個線性規劃問題的數學模型有以下共同特征: 存在一組變量X

1、X

2、X

3、?、X 18 , 成為決策變量, 表示某一運輸決策。這些變 量的取值是非負的;存在兩個約束條件, 3 個工廠的實際生產能力和6個礦的實際需要量。可以用兩組線性 不等式來描述;

③ 存在一個線性目標函數，實際總運費最小。

4、最大流

網絡最大流問題是網絡問題中的一類經典問題，對于這類問題，可以根據題意建立線性規劃模型，運用運籌學軟件求解，也可以用網絡圖論法求解。我們通過下列例子來認識最大④ 流模型:例題:某石油公司擁有一個管道網絡，使用這個網絡可以把石油從采地運送到一些銷售點。這個網絡的一部分如圖1 所示，由于管道的直徑的變化，它的各段管道（Vi,Vj）的流量（容量）Cij 也是不一樣的，這在圖中已標出。Cij 的單位為萬加侖小時。如果使用這個網絡系統從采地V1 向銷地V7 運送石油，問每小時能運送多少加侖石油？

圖1 管道網絡

解這類題目的根本方法是線性規劃法，即根據已知條件列出目標函數與約束方程求解。根據題意可知：

設弧（Vi,Vj）上的流量為fij,網絡上的總的流量為F，則有 Max F=f12+f14;約束條件：f12=f23+f25, f14=f43+f46+f47, f23+f43=f35+f36, f25+f35=f57, f36+f46=f67, f57+f67+f47=f12+f14, fij<=cij，fij>=0(i=1,2,?,6；j=2,?7).由此可得，f12=5,f14=5,f23=25,f25=3,f43=2,f46=1,f47=2,f35=2,f36=2,f57=5,f67=3.最優值（最大流）為10。由圖可知，此系統的最大流量值為10。此時，V25=3，V35=2，V36=2，V46=1，V47=2，與線性規劃方法所的解相同。

此例題中，各節點的級別可按方便情況劃分，盡量使水流從低級流向高級。但是不排除另外一種情況的存在，即出現級間“逆流”，例如我們把V 4、V 3 級位顛倒，就出現水流從第三級流到第二級的情況，我們來推導更一般的方法，如圖3。由于我們求的是最大流問題，所以不用考慮逆流情況，可視其為0，所得結果與前面所解一致。綜上，我們可以得到這種解法的一般步驟：、按照流量從低級流向高級的原則將不同節點劃分為不同等級，不宜劃分者，可以按標號由小到大的順序排列成由低到高。、按原題意標畫出各個支路及流量，逆流可忽略。

3、每兩個相鄰級之間畫一道豎線，將與豎線交叉的支路上所有正流量相加，標 記于豎線下方。比較各豎線下方標值，則其中最小值即為該網絡最大流量。

圖3 2.2 認知二——網絡規劃案例

1、最短路案例

例1：給定一個運輸網絡（如圖1所示），兩點之間連線上的數字表示兩點間的距離，求從A到E 的運輸線路，使總距離最短。

圖1 點與點距離圖

例2：電信公司準備在甲、乙兩地沿路架設一條光纜線，如何架設使其光纜線路最短？

⑤（甲、乙兩地間的交通圖如圖2所示）

圖2 甲乙兩地間交通圖

3、最小費用流

南方陶瓷公司銷售陶瓷用品。有五個陶瓷供應地: A 1,A 2,A 3,A 4,A 5。擬建立三個銷售點: B 1,B 2,B 3。各供應地的陶瓷日可供量及單位商品供應價(即單位進價成本)如表1。各銷售點的陶瓷日最高需求量及銷售單位商品三項費用(經營費用、管理費用、財務費用)如表2。有關交通道路網如圖2, 其弧旁數字為(bij ,Cij), 即(單位商品運輸途中經營費用, 路段流通能力)。問:

1、公司應如何組織采購、運輸、銷售, 在滿足供應地可供量, 道路流通能力及銷售點需求量的前提下,使公司的購運銷總費用最低?

2、若銷售點B 2, 因市場情況變化, 引起該處單位商品銷售三項費用從110 提高到115。公司的購運銷方案有否變動? 如何變動? 表1 和 表2

⑥

圖2 有關交通道路網

4、最大流

圖1為某交通管理部門所管制的路網，s為所管制的路網的起點，t為所管制的路網的終點，一般情形下，交通管理部門會按最大流原則分配流量。然而在現實情況下，交通管理部門事前無法知道哪一條路段會由于交通事故（或其他突發事件）而突然堵塞（或中斷），而一旦出現堵塞，車輛就需要繞路。假如在某一時間段內只發生一次突然堵塞，那么該如何

⑦ 確定關鍵路段，加強管制，以使道路突然中斷時最大可能減少路網效率損失？

圖1 路網圖

2.3 認知三——網絡規劃求解

1、最短路問題求解（1）窮舉法：

1）適用于路不多的簡單問題；

2）求出每條路長，比較各條路長求一路長最短的路。例2.3-3:求如下網絡圖2.3-2中點1到點6最短路。

圖 2.3-2 網絡圖

解題步驟如下圖2.3-3：

圖 2.3-3 解題步驟圖

序號 路 路長 最短路 1 1-2-4-6 16 2 1-2-4-5-6 23 3 1-3-5-6 17 4 1-3-2-4-5-6 22 5 1-3-2-4-6 15 1-3-2-4-6

（2）標號法：

例2.3-4：以例2.3-1為例，解題步驟如下圖2.3-4

圖 2.3-4 解題步驟 根據解題步驟圖可知最短路為：AB1C2D2E2F；路長為：17

3、最小費用流問題求解

對于最小費用流的求解，我們以案例中的南方陶瓷公司的這個問題的第一問來說明：

⑧ 求解步驟：(一)設S 點為總源, T 點為總匯, 根據所給資料建立相應的網絡如圖3。

圖3(二)從零流f始尋求最大流f可先后取增廣鏈

L1=(S ,A 1,B 1, T)L2=(S ,A 2, C1,B 1, T)L3=(S ,A 2,B 2, T)L4=(S ,A 3,B 2, T)

L5=(S ,A 3, C3, C2,B 1, T)L6=(S ,A 4, C3, C2,B 1, T)L7=(S ,A 5,B 3, T)L8=(S ,A 5, C2,B 1, T)

分別對應得行流f 1, f 2, ?, f 8, 網絡流流量不斷增加: V(f 0)= 0, V(f 1)= 4, V(f 2)= 7, V(f 3)= 9, V(f 4)= 12, V(f 5)= 15, V(f 6)= 16, V(f 7)= 20, V(f 8)= 21, 對于可行流f 8 已不存在從S 到T 的增廣鏈。因此, 已得網絡最大流, 其流量分配圖如圖4 所示。弧旁數字為(bij ,f ij , C ij)。03

圖4(三)從最大流f，求最小費用最大流f1、在圖4 中對於圈L 1=(C1, B 1, T ,B 2, C1)上的所有弧按順、逆時方向剖分為兩弧組: L e = {(C1,B 1,(B 1, T)} L s = {(C1,B 2),(B 2, T)} 其中L e 的費用大(W e= 19+ 110= 129), L s 的費用小(W s= 16+ 110= 126)且弧組L e 均為非零弧, 弧組L s均為非飽和弧, 從而圈L 1 為可降圈。

3333取H= m in {fC1,B 1 , fB 1, T , CC1,B 2 – fC1,B 2 , CB 2, T – fB 2, T } = m in {3, 12, 65} = 3 313313令fC1,B 1 = fC1,B 1-θ= 0 fC1,T = fC1,T-θ= 9 313313 fC1,B 2 = fC1,B 2 +θ= 3

fC1,T = fC1,T-θ= 9

33于是得到總費用較f少(129-126)×3= 9 的最大流f1 , 其對應的流量分配圖如圖5 所示。33 3

圖5 南方陶瓷公司按最佳方案組織采購、運輸、銷售陶瓷, 總費用可達最低。其值為:151 × 4 + 188 × 2 + 167 × 3 + 152 × 3 + 222 × 3 + 226 × 1 + 204 × 1 + 156 × 4 = 3657

4、最大流問題求解

計算網絡最大流所采用的算法分為3種: Ford2Fulkerson標號法、輔助圖最短路算法和割集矩陣算法。前兩種是傳統算法，Ford2Fulkerson算法通過節點標號法尋找增廣路,確定增加的流量。此算法計算過程繁瑣,不適合大規模編程。輔助圖最短路算法利用最短路與最小割集具有對偶性的特性,通過計算最短路得到最小割,但是求解最短路的過程較復雜。割集矩陣算法不僅能快速求解復雜網絡最大流,而且能方便地找出網絡的關鍵路段,在運輸

⑨網絡分析方面比前兩種算法更實用。對于此三種算法，第一種Ford2Fulkerson標號法是最為常見的對最大流問題的求解方法，具體求解案例這里就不做詳細展示了。結論

運籌與優化是緊密而又不可分的，運籌學的世界是宏大而豐富的，網絡規劃只是其分支之一。從現在到未來，運籌學都有著廣闊的應用領域，它已滲透到諸如服務、經濟、庫存、搜索、人口、對抗、控制、時間表、資源分配、廠址定位、能源、設計、生產、可靠性等各個方面。網絡規劃雖然只有數量可數的幾個模型，但其涵括的問題已經涉及到社會生產發展和人類生活的方方面面，其案例在生活中也是可以做到信手拈來，所以重要的是要掌握好對于其所牽涉的問題的解決，以更好的服務于實際情況。

以上就是我作為一名文科生對于運籌與優化的一些認知，我雖然是個門外漢，但運籌學就好比一塊大磁鐵，吸引著包括我在內的其他學科的學子，其分支之一的網絡規劃已經如同浩瀚的邏輯海洋，它的重要性和實際作用是不言而喻的。

參考文獻：

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《運籌與優化》課程結業論文

11123850 黃德志

文學院

指導老師：王冰

第五篇：臨界裝置和試驗安全管理探索論文

【摘要】通過對臨界裝置及其所開展的應用和試驗相關管理情況介紹，總結了臨界裝置相關的應用和試驗流程及安全管理工作經驗，對提高臨界裝置的安全管理水平與安全運行具有參考意義。

【關鍵詞】臨界裝置；應用和試驗；安全管理

中國核動力研究設計院反應堆工程研究所的臨界裝置獲得了國家核安全局頒發的臨界裝置運行許可證。該裝置從建立以來安全地完成了各種堆芯裝載的物理試驗，為多種堆芯校核了物理設計與計算，并提供了大量重要物理參數試驗數據。該臨界裝置使用反應性儀及脈沖中子源法進行反應性測量，利用活化法開展中子注量率照射試驗。本文主要對多次物理試驗中的安全管理工作進行經驗總結，為提高同類型臨界裝置的試驗安全運行水平提供參考和借鑒。

1臨界裝置簡介

臨界裝置又稱零功率物理試驗裝置，是核反應堆堆芯設計研發階段重要的試驗設施，為堆芯核設計和物理計算校核提供有力保障。臨界裝置一般由核測量系統、控制保護系統、堆芯及堆內構件、水回路系統、控制棒驅動系統及棒控棒位系統、操作控制臺、及其他專設安全設施、輻射監測系統等輔助系統組成。核測量系統包括功率測量裝置和啟堆中子計數裝置等。保護系統包括功率保護裝置和周期保護裝置等。水回路系統包括回路系統、造水系統、凈化系統等。控制棒驅動機構分安全棒驅動機構和手動棒驅動機構。堆芯及堆內構件是臨界裝置的核心，其堆芯裝置結構和形式可根據試驗需要形成不同裝載，靈活多變，從而滿足各種不同的應用和試驗需求。根據冗余性和獨立性的設計原則，臨界裝置堆芯一般都設有兩套獨立的核測及保護系統，從而保障裝置具有足夠的安全性能。臨界裝置堆芯及探測器布置示意圖見圖1。

2臨界裝置應用和試驗的主要類型

根據不同試驗需求以及臨界物理試驗任務書和試驗方案的規定，臨界裝置開展的物理試驗內容一般包括冷態臨界試驗、控制棒和可燃毒物棒微積分價值測量、停堆深度測量、卡棒次臨界度、堆芯中子注量率分布及對稱性測量等試驗。這些試驗內容均屬于《臨界裝置最終安全分析報告》中應用和試驗范圍之內。歸納起來可分為三類：

a）堆芯臨界試驗；

b）堆芯反應性物理參數測量試驗；

c）堆芯中子注量率分布測量試驗。

3臨界裝置應用和試驗的管理流程

在臨界裝置上開展物理試驗，首先建立嚴格的試驗審批、安全分析的程序和流程，其流程圖見圖2。工作及步驟主要如下：

a）制定完整的試驗和運行方案或試驗程序，并組織專家進行審評；

b）根據試驗申請和審批的管理程序進行試驗的申請，在試驗申請得到批準后方可開始試驗的準備；

c）在準備過程中，凡涉及臨界裝置堆芯的變更以及其它試驗部件的安裝及準備等所有活動都嚴格按運行手冊中相關的規程和規定執行；

d）試驗準備工作完成后，由所項目管理部門組織，主管總師、質量部門、安防環保部門等共同進行試驗前的狀態檢查，狀態檢查通過后方可開始試驗；

e）試驗過程中嚴格遵守有關法律法規要求，遵守臨界裝置運行限值和條件，按照程序內的有關要求逐步完成所有任務。

f）試驗完成后應進行臨界裝置的恢復工作，拆除附加試驗設施，并做好臨界裝置的維護和保養工作。

4臨界裝置應用和試驗的安全管理

在臨界裝置上開展物理試驗的過程中，嚴格遵守最終安全分析報告、運行手冊以及運行質量保證大綱中的有關規定，確保試驗的安全，圓滿完成堆上各項試驗的運行任務。

4.1制定完善的程序制度

在臨界裝置上進行物理試驗時，需要根據試驗任務書的要求，編制試驗大綱、試驗程序及試驗的安全分析報告，還需針對每種堆芯試驗編制試驗操作卡，在操作卡中明確每項試驗的目的、內容及試驗條件、試驗步驟、安全措施及注意事項，使操作更加明確與規范，反應堆安全能進一步得到保證。需要在臨界裝置的管理程序中專門編制發布“臨界裝置應用與試驗大綱”，并對臨界裝置的應用與試驗活動進行具體規定，作為臨界裝置應用與試驗管理的依據。從管理上更加直接與規范，執行上也更加具備可操作性，使得臨界裝置的應用與試驗運行管理進一步得到加強。針對物理試驗，還需編制“堆芯物理試驗裝置反應性事故預防與應對措施”，對可能發生的反應性事故進行分析，制定應對措施。

4.2嚴格進行試驗審批及安全監督

臨界裝置的試驗審批嚴格按照“臨界裝置運行限值與條件”執行。對運行限值與條件中所規定的特殊試驗，除按常規臨界試驗的審批程序執行外，下述特殊情況也需要進行特殊審批：a）對于要求功率倍增周期小于15s的特殊試驗，須事先制定出具體安全措施，報本單位安全主管部門審查，并報國家核安全監管部門批準。

b）對于試驗樣品反應性當量超過200pcm且小于1βeff的試驗，需事先制定具體的安全措施和詳細的操作步驟，報本單位安全主管部門批準；對于試驗樣品反應性超過1βeff的特殊試驗，須事先制定出具體安全措施，報本單位安全主管部門審查，并報國家核安全監管部門批準。依據“臨界裝置運行監督大綱”與“物理試驗運行計劃”，安全主管部門也需要每年年初制定反應堆運行安全監督計劃，按計劃對臨界裝置運行、試驗、維修、在役檢查等活動進行安全監督檢查。除了要加強日常的監督檢查，還要針對物理試驗中的關鍵節點進行專項監督檢查。

4.3加強人員培訓

由于臨界裝置應用的靈活性，物理試驗過程中控制棒提升和下降頻繁，人因行為對裝置安全運行帶來極大挑戰。因此，提高運行人員的素質，規范運行人員的行為，是保證物理試驗安全的首要任務。按照試驗任務及反應堆運行人員的培訓要求，制定培訓計劃，由運行室組織實施培訓，單位監管部門進行監督檢查。人員培訓工作職責明確，有人負責，有人監督，有效地實施運行人員的培訓管理。參加臨界裝置物理試驗運行的人員需經過嚴格培訓和再培訓，考核合格，其運行操作人員需取得國家核安全局批準的操縱人員相應執照，各試驗崗位人員需取得本單位相應崗位授權，并明確崗位職責。

4.4嚴格執行安全運行限制條件

在臨界裝置進行上進行物理試驗，必須嚴格執行核安全局批準的“臨界裝置運行限值和條件”進行相關物理試驗，必須遵守的運行限制條件包括且不限于以下方面：

a）在進行改變堆芯的操作時，安全保護系統應投入工作，并提起安全棒，主控室應有運行人員值班；

b）在運行試驗期間，控制、保護和核測量系統中任一套系統發生故障，臨界裝置應轉為次臨界狀態，直至檢修正常后，才能繼續進行試驗；

c）臨界裝置的事故保護和警告信號整定值，經批準后，不得隨意更改；

d）每天運行試驗結束后，臨界裝置應處于停閉狀態，使堆芯keff值<0.95，且不再進行堆芯內的任何操作；

e）每天零點到早上6:00，不進行試驗運行或變更堆芯的操作；

f）物理試驗堆芯反射層水的水質要求：電導率≤2.0×10-6s/cm，pH值為5.0~6.0，Cl-濃度≤0.1mg/L。

4.5加強試驗前檢查及試驗后的總結

每次開堆試驗前均要求進行反應堆狀態檢查，對控制、保護系統，緊急停堆系統等進行功能性驗證及傳動試驗，確保反應堆各系統處于正常狀態。并要求試驗完成后及時總結，按要求完成階段報告，試驗用儀器和設備及時清理、歸位，做好試驗場地的管理。

4.6重視輻射安全

輻射安全是臨界物理試驗安全工作的重要組成部分。對涉及輻射劑量較大的作業活動，如：中子注量率分布測量試驗中活化片的取出操作、脈沖中子源試驗中中子管的拔出和脈沖中子束的發射等，均嚴格按規程操作，采取穿戴伽馬蔽服及中子屏蔽服等隔離防護措施，從時間、距離、有效隔離等方面盡可能地減免運行人員和試驗人員受到的輻射劑量。同時，為及時準確地進行個人劑量監測，除熱釋光個人劑量計外，工作人員還需配備電子式個人劑量計和便攜式巡測儀。

5結束語

臨界裝置運行功率低、堆芯靈活多變、運行操作頻繁復雜，各項應用和試驗活動的管控過程中，人因因素對安全運行影響較大，在臨界裝置上進行物理試驗時，需嚴格遵守批準的試驗方案、試驗大綱及規程，在試驗過程中要注重安全分析與加強安全管理，確保萬無一失。同時，試驗的安全管理是一項需要持續改進與完善的工作，本文總結了我單位在臨界裝置上安全運行幾十年的經驗，涉及到的試驗流程及安全管理等對其它類似裝置的運行具有借鑒意義。

【參考文獻】

［1］核安全導則HAD202/02.臨界裝置運行與實驗管理[S].國家核安全局發布.［2］核安全導則HAD201/01.研究堆安全分析報告的格式與內容[S].國家核安全局發布.