第一篇：轻烃装置安全生产工艺优化与讨论论文
摘要：随着应用的广泛普及，老旧轻烃回收装置在生产过程中的一些问题也逐渐暴露出来，分析目前轻烃装置中存在的问题，对轻烃装置进行有针对性的调优，对工艺加以改进，以达到增产减损的目的，是现今的主要研究课题所在，分析老旧轻烃装置在生产运转过程中所产生的问题，针对其工艺进行优化，是生产发展的迫切需要。
关键词：轻烃装置；调优；改进；优化
轻烃装置指的是轻烃的回收设备。轻烃，既天然气凝液，轻烃回收的意义是以液态形式回收天然气中比甲烷或乙烷更重的组分的过程，一方面是为了控制天然气的烃露点以达到商品气质量指标，避免气液两相流动，另一方面所回收的液烃其经济价值很高。轻烃回收装置是处理油田不凝析气、伴生气的主要装置，目前轻烃回收装置运行相对不稳定，轻烃回收率低。我国当前所使用的轻烃回收装置普遍存在流程不合理、能耗大、成本高、设备老等弊端。正压原稳工艺简单,没有压缩机等大型转动设备,维修、维护费用较低,装置拔出率远高于负压原稳工艺，在保证原油品质的情况下,可提高轻烃收率。
1轻烃装置的构成轻烃作为一种石油产品的衍生产物,由碳和氢两种元素组成,其来源包括两部分:压缩制冷天然气并分离出其中重组分,密度为0.58~0.64t/m~3;对原油进行加热,并分离出其轻组分,密度为0.62~0.69t/m~3,两者皆为物理过程。轻烃装置的构成十分复杂，主要由蒸发器、原料供给系统、空气供给系统、加热系统、电气控制系统、燃气系统和燃气泄漏报警切断系统构成。蒸发器为卧式罐，内部设计有换热器和气床，外部设计有进油口、出油口、空气入口、燃气出口、平衡管口和传感器接口等，是产生燃气的核心设备。原料供给系统主要用于贮存原料油，其组成部分包括原料罐、供油管、电磁阀和流量计等。空气供给系统用于输入空气，起到将燃气与空气隔离的作用。变频器、风机、单向阀、集气器和U形管都属于空气供给系统。其主要设备有空气压缩机、集气器、空气缓冲灌、电磁阀、空气分配器、油封管输气管道等。加热系统主要用于补充气化潜热，包括水泵、热源设备和高位水箱，另外还包含防雷防静电系统和电气保护接地系统，主要用于消除静电。电气控制系统的组成有控制柜、压力传感器、温度传感器、液位传感器、流量传感器，主要用于保障设备的正常运转。其包含的各种报警系统是轻烃装置生产安全的重要保障所在，可及时发现注油冒顶和原油液位过低、蒸发器失控、燃气泄漏等事故，并自动采取进行断电保护措施。燃气系统指的是燃气主管、燃气引入管、调压器、检修阀、燃气表、放散管和阀门。120ResearchandExploration研究与探索工艺与技术中国设备工程2017.04(上)燃气泄漏报警切断系统主要是设备调试和检修时发挥作用，由气敏原件和报警装置、切断装置组成。
2影响轻烃收率的因素
2.1原料
来油含水量超标、组分过轻或过重，都会影响轻烃收率，原油含水率超标的情况下，若操作不当，会引起装置冲塔染罐、塔液位出现较大波动、加热炉炉管结焦等问题出现。正压原油稳定装置能很好地应对原油含水率超标的问题，在处理量不变的情况下，含水率超标会造成入换热器压力升高、入炉压力升高、入炉和出炉温度降低、塔顶压力升高及冷后温度升高的现象。原油含水率超标还会导致稳后泵抽空、塔液位上升，如遇塔液位上升过快的情况要立即熄炉，装置改站内外循环。原油含水率超标是很常见的情况，及时进行正确的操作则可有效避免冲塔染罐事故的发生。
2.2温度
入炉温度、出炉温度、塔顶温度、空冷和水冷温度都会对轻烃收率造成影响。原油含水会导致入炉温度和出炉温度偏低，此时进入稳定塔的气化率随之降低，轻烃收率也就受到影响。而换热器管束上的油垢严重影响着换热器的使用效果和使用寿命，严重时甚至堵塞，所以及时清洗换热器是保障轻烃收率的重要工序。冷却效果的好坏决定着轻烃产量，当气温较高时需要注意采取各项措施来提升空冷效果，在流量、温度、压力一定时，稳定塔中原油分馏出的气量也是一定的，此时制冷温度越低，轻烃收率就越好。
2.3压力
压力影响轻烃收率主要指的是塔顶压力，原油含水率超标、回流带水、压缩机故障、冷却系统故障等均会导致塔顶压力高，影响着轻烃收率。
3生产工艺技术改造方案
3.1优化分离工艺
为了提高回收率的效果，可以利用低温凝析油经丝网分离器分离后进入脱乙烷塔塔顶换热器，使脱乙烷塔中部进料顶部分离的气相通过多股流换热器进行压缩。脱丁烷塔内的气相经水换热器换热后进入回流罐，经过脱丁烷塔顶回流泵的增压，将一部分气相送回顶部，另一部分作为混合烃产品送至罐区，脱丁烷塔底部的液烃则作为稳定轻烃产品送至罐区。
3.2采用多股流换热器
为满足机载设备需冷量不断增大的要求,高效、紧凑的多股流板翅式换热器成为发展趋势。将原有两相板式换热器通过板翅式结构改为三相组合，将脱乙烷塔塔顶低温气体回收的冷量充分利用起来，起到增加预冷换热的效果。
3.3采用双螺杆制冷压缩机
当前比较常见的单螺杆制冷压缩机的最大制冷功率只有100kW，电机功率则有15kW，功耗较大，而制冷量却较小，性能比非常不理想，远远不如双螺杆制冷压缩机。双螺杆制冷压缩机是利用双螺杆与压缩机容腔内壁做回转式运动来实现对气体的连续的不间断的容积式压缩，不仅工艺更为先进，性能比更高，运转时所产生的噪音也比单螺杆活塞式压缩机小。
3.4增加天然气压缩机
压缩机是用于压缩气体进而提高气体压力的设备，是相当重要的器械。在轻烃装置的生产中，天然气压缩机必须达到三开一备的标准，这样才能最大限度地保证轻烃装置的平稳运行。
3.5气体污染的控制
气体泄漏是造成气体污染的主要原因，控制气体污染主要是针对阀门等容易发生泄漏的点采取有效的措施，要及时地防治气体泄漏情况发生。轻油因为其易挥发性质，不宜用于设备的日常维护过程当中。在装置中添加丙烷、制冷机油等挥发性强的易燃物品时，必须要严格按照物料填、卸的规程进行操作，对散落的物料必须及时进行处理避免因其快速挥发而造成气体污染。对加热炉的燃烧状况也要加以改善，使得天然气的燃烧能够充分进行，以此来控制污染气体的排放量。
4结语
通过对轻烃装置分馏系统的优化和改进，令其工艺流程和制冷工艺相统一，采用高效分离器，使得轻烃装置综合回收率大大提高，在增加产量的同时降低能耗成本，更是降低了生产噪音，有效地控制了气体污染的发生。另外，增加的备用天然气压缩机也很好地使系统压力保持在设计压力值标准上，使得轻烃回收生产过程更为安全稳定。
参考文献：
[1]李理.影响轻烃回收装置效益的因素分析[J].中国新技术新产品,2016,16:102.[2]李铁军.大庆油田原油稳定工艺技术发展及适应性分析[J].油气田地面工程,2014,09:103-104.[3]苏世翱.轻烃管输过程中的计量输差控制[J].石油石化节能,2016,08.[4]李俊.机载多股流板翅式换热器性能研究[D].南京航空航天大学,2015.
第二篇：轻烃装置应急救援预案演练方案
**集团有限责任公司
轻烃生产事故应急救援预案演练方案
为有效预防、控制和及时消除生产中突发事故的危害，提高轻烃生产装置应急救援处置能力，建立健全安全预警和应急机制，保障公司生产安全，根据《**集团有限责任公司应急救援预案》的要求，制定《**集团有限责任公司轻烃生产事故应急救援演练方案》。
一、指导思想
根据国家和省市各级政府的各项法律法规和规章制度，落实公司安全方针精神，维护正常生产，保障职工身体健康及正常生活秩序，促进社会全面、可持续协调发展。
二、演练目的
检验我公司轻烃生产方面现有应急救援队伍和应急救援装备的充分性及合理性，进一步明确应急救援有关部门在应急救援工作中的职责任务，提高各部门在应急救援中的相互配合能力，提高参与救援人员的相关技能，提高对危险化学品事故的认知程度，增强事故预防能力，维护社会稳定及环境安全。
三、组织机构
成立本次应急救援预案的演练领导小组 组 长：***
副组长：***
成 员：*************
四、参加演练的人员组成及职责 1.公司应急预案演练领导小组全体成员，负责对本次演练活动的过程的指挥，并对演练过程进行监督和审查。
2.**轻烃站员工，是本次演练的主要参与人员，负责模拟事故现场的应急处理。
3.参加培训的全体新员工，参与本次演练的学习内容。
参与演练的人员应严格遵守站内的各项安全管理规定，穿戴符合规范的劳保用品，如工作服、工作鞋等，不得干预或影响演练过程的实施。
五、**轻烃站产品情况
**轻烃站主要产品：稳定轻烃、油田混合烃。根据生产储存危险化学品的品种、数量、危险性质以及可能引起火灾和化学泄漏事故的特点，依据重大危险源辩识，轻烃站储罐区为重大危险源点，确定稳定轻烃、油田混合烃储罐为应急救援危险目标。
储罐区为稳定轻烃储罐和油田混合烃储罐联合布置型，共有三台稳定轻烃储罐和两台油田混合烃储罐。储罐设有喷淋装置，为储罐降温，储罐区设有防晒棚。
三个稳定轻烃储罐为卧式地上储罐，单罐容积为31.96 m3，总最大储量为96m3，罐体体质为16mnR，设计压力为1.6MPa，允许使用温度为-18度至50度，使用压力为常压，使用温度为20度，充装系数为0.8。正常工况下，总储量为：不大于76.8m3。如发生泄漏事故，防火堤内可全部容纳；两个油田混合烃储罐为卧式地上储罐，单罐容积为50 m3，总最大储量为100m3，罐体体质为16mnR，设计压力为2.3MPa，允许使用温度为-18度至50度，使用压力为0.4 MPa到0.8 MPa，使用温度为20度，充装系数为0.8。正常工况下，总储量为：不大于80m3。
六、现场复习和演练防护器材使用知识 这是演练工作的第一部分，由专人讲解消防防护器材以及灭火器材的正确使用。
1.讲解氨用防毒面具的正确使用步骤；并由参与演练人员轮流试戴。2.讲解洗眼器、喷淋器的正确使用。
3.讲解正压式呼吸机的正确使用，由参与演练人员轮流试穿。
4.请专人讲解8kg干粉灭火器、二氧化碳灭火器、以及推车式灭火器的正确使用。
七、火灾事故模拟应急演练
1.模拟事故情景设置
（1）模拟事故
某日，**轻烃站轻烃罐区发现2号罐着火。
（2）现场布置
由一名员工巡检发现罐区2号罐泄漏，并已发现火苗。立即采用现场灭火器救火，并通知值班人员开始采取紧急处理措施，进入应急救援状态。此时轻烃站站长在外地学习，副站长在现场。
（3）集结时间、地点
参加演练人员务必于 ****年 5月 8日 8点前到**轻烃站队部集结。
（4）设立现场指挥部
指挥部设在轻烃站队部，由**轻烃站副站长担任临时现场指挥，负责事故的救援处理工作。
2、启动预案
（1）事故发生单位启动报告程序，向公司应急指挥领导小组报告油田混合烃泄漏情况，说明时间、地点、人员伤亡等其他有关情况。（2）应急指挥领导小组接到报告后，迅速赶到事故现场，查明事故危害情况，进行初步评估，确定警报级别，实施应急救援预案。
3、事故救援
（1）副站长担任临时指挥，指挥现场自救。
（2）通讯联络人员并拨打消防电话将现场状况告知，请消防队前来灭火；通知门卫拉响警报。同时通知公司领导和周边单位，将事故情况说明，要求相关单位立即疏散。通知**联合站启动消防泵。
（3）安排操作人员切断、关闭泄漏容器相关阀门，防止容器内继续增加储量；同时带领实施紧急停机程序。
（4）灭火小组分两组，一组持干粉灭火器灭火，另一组将消防水龙带接到喷淋管接头上，打开喷淋为罐降温；连接完成后同时接上另外一组水龙带，开始灭火。（5）公司应急救援领导小组到位后，副站长听从公司总指挥的指挥安排，坚持自救到专业消防队伍前来，接替消防工作的指挥权。
4、模拟演练结束
指挥部根据事故现场将火势完全扑灭后，宣布火灾事故应急预案模拟演练结束。
七、发生职业危害事故模拟应急演练 1.模拟事故情景设置（1）模拟事故
某日，**轻烃站液氨储罐顶部放空阀门内侧法兰处发生泄漏，在容器下方积存了液氨。
（2）现场布置 由小班员工巡检发现泄漏，一名不慎吸入泄漏的氨，晕倒在地。其他巡检人员发现事故，通知当班人员开始采取紧急处理措施。此时轻烃站站长在外地学习，副站长在现场。
（3）集结时间、地点
参加演练人员务必于 ****年 5月 8日 8点前到**轻烃站队部集结。
（4）设立现场指挥部
指挥部设在轻烃站队部，由**轻烃站副站长担任现场指挥，全面负责事故的救援处理工作。
2、事故救援
（1）**轻烃站工作人员在发现人员晕倒的第一时间应首先采取抢救人员的措施，将受伤人员采取拖、背、抬等方式移到安全区域，并采取心脏按压、人工呼吸等急救措施，在车辆方便的时候直接将伤员送到医院抢救。
（2）立即通知站上干部，副站长担任临时指挥，启动应急预案，指挥现场自救。（3）通讯联络人员并拨打消防电话将现场状况告知，请消防队前来监控，防止事态进一步扩大、蔓延，并通知门卫拉响警报。同时通知公司领导和周边单位，将事故情况说明，并疏散人群。（4）操作人员实施紧急停机程序。
（5）救援人员穿戴好防毒面具打开紧急泄氨阀，用大量清水冲洗现场。
4、模拟演练结束
指挥部根据事故现场将氨的泄漏控制住后，现场有毒气体降低到造成危害的程度以下，宣布模拟救援演练结束。
八、演练讲评
由公司领导对该此演练情况进行讲评。
第三篇：胜利油田烟台物资有限公司3万方每天轻烃回收装置(说明书)
单位名称：联系人：电话：
安全预评价资料清单
1、总平面布置图（应标明重要的生产装置、储存装置、变配电、控制室、水池、泵房、主次道路及消防道路等位置、间距）
2、工艺流程图（带设计单位签署章）
3、工艺简介、工艺参数，原料、辅料、半成品、成品的名称和数量
4、项目投资情况（项目投资单位组成及出资比例）
5、主要技术、工艺和国内外同类项目水平对比
6、物料平衡表或物料平衡图
7、主要工艺设备清单（应包括名称、型号（规格）、数量、工作参数、介质、材质）
8、主要建构筑物一览表（应包括建筑面积、层数、结构形式、耐火等级、火灾危险类别）
9、水、电、气、风等公用工程的项目需要量、来源及供应能力以及避雷导静电、采暖通风、自控仪表及电气设备选型
10、事故水池、污水池等清净下水设施情况
11、消防方式、消防水量、消防供电、其他消防措施和设施等消防情况
12、增加安全设施设计篇
12、说明书中有几处问题点：
（1）采用PLC控制系统
（2）三级负荷
另外，本项目请用《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008进行设计，《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004不适用本项目。
青岛汇森能源设备有限公司
第四篇：运筹与优化课程论文
运筹与优化
——我的认知
黄德志
（上海大学 文学院“运筹与优化”第三组 11123850）
摘要：运筹学是一门现代科学，作为一门用来解决实际问题的学科，发展至今天已经有诸多的分支。其中，网络规划是其重要的一支分支，确立目标，制定方案，建立模型，制定解法一般是处理网络规划问题的四部曲，模型、案例、解法是迈进网络规划知识殿堂的三个重要关口。下面，我将选取运筹学中的重要分支之一——网络规划为例来带领大家进入运筹学的丰富世界，并通过模型、案例和求解三方面展开分析网络规划包含的最短路、最小费用流和最大流等问题，并列举几种相关的求解方法加以分析。网络规划无论是在市场销售、生产计划、库存管理还是在运输问题、设备维修更新、工程的最佳化设计等方面都有广泛的应用，其在政治、经济、社会、民生等方面发挥的作用越来越大。
关键词：网络规划、模型、案例、求解
1引言
在展开分析网络规划包含的最短路、最小费用流和最大流等具体问题前，我们先得理解网络规划的一些基本概念和特征。
（1）网络规划含有七个最基本概念，它们分别是：
1）图：由点和边组成的集合。常记为：G=(V,E)；其中：V={v1,v2,„,vn}表示点的集合,E={e1,e2,„,em}表示边的集合。如下图2.1-1为无向图，图2.1-2为有向图。
图2.1—1 无向图 图2.1-2 有向图
2）网络:带有某种数量指标的图(即:赋权图)称为网络如下图2.1-3为无向网络，图2.1-4为有向网络。
图2.1-3 无向网络 图2.1-4 有向网络
3)链:无向图G=(V,E)中与边依次交替出现的序列{vi0,ei1,vi1,ei2,vi2,„,vik-1,eik,vik}, 且eit=(vit-1,vit),t=1,„,k，则称这个点边序列为连接vi0到vik的一条链，链长为k。
4）圈:链{vi0,ei1,vi1,ei2,vi2,„,vik-1,eik,vik}中当vi0=vik时, 该链称为圈。如下图2.1-7中{v1,e1,v2,e3,v3,e2,v1}为圈
图2.1-7 链图2.1-8 路
5）路:有向图中当链(圈)上的边方向相同时,称为路(回路)。如图2.1-8中{v1,e3,v4,e4,v2,e7,v5}为路；{v3,e5,v4,e6,v5,e8,v3}为回路。
6）连通图:图中任意两点间至少有一条链相连，称此图为连通图。如图2.1-
7、图2.1-8。7）网络模型:对所关心的问题确定研究对象以及这些对象之间某种性质的联系，并用网络图及其图解的形式表示出来，这就是对问题建立网络模型。
（2）网络基本特征：
1）三要素——点、边、权。
2）一般将研究“对象”作为“点”，“对象”之间关系作为“边”，“对象”之间关系程 度作为“权” 我的认知
2.1 认知一——网络规划模型
网络规划包括最短路、最小费用流和最大流等经典模型。下面，我们分别来认识这些模型。
1、最短路
最短路问题，就是从给定的网络图中找出一点到各点或任意两点之间距离最短的一条路。有些问题，如选址、管道铺设时的选线、设备更新、投资、某些整数规划和动态规划的问题，也可以归结为求最短路的问题。因此这类问题在生产实际中得到广泛应用。我们以下面这个问题为例来说明: 某企业拟铺设一条从A地到F地的输油管道，可供选择路线及各点间的距离如下图2.3-1 ；试问：应如何选择路线使总距离最短？
图2.3-1 A地到F地可供选择路线
从上面的网状图中可以看出来，该问题的求解就是对最短路问题的求解，以获得A地到F地的最短总距离。
再来看下面的一个设备更新问题，这是一个由矩阵图呈现出来的最短路问题。某公司拟对一台设备制定5年期的设备更新计划使总的支付费用最少。相关信息如下表2.3-1 ：
表2.3-1 设备更新相关信息
下面这个问题也是最短路问题：要求设计一个能够计算图1 中任意两个院校间最短路距的查询器。要求系统应具备较好的纠错与自动计算等功能。
①
图1 院校距离图
该问题可简化为如图2 所示的有向图。节点①：表示知行学院； 节点②：表示政法学院； 节点③：表示师范大学； 节点④：表示交通大学；
⑤、⑹、⑦为计算需要所附加的节点； 节点⑧：表示城市学院； 节点⑨：表示农业大学。
图2 院校距离有向图
3、最小费用流
最小费用流问题应满足如下条件: 至少有一个节点是供应点； 至少有一个节点是需求 点； 所有剩下的点都是转运点； 网络中有足够的弧提供足够的容量，使得所有在供应点中产生的流都能够到达需求点;；通过每一条弧的流的成本与流量成正比。下面就以一个资金
② 运作管理中最小费用流问题为例：例：美国某资金运作公司现储备日元12 亿，卢比105 亿，林吉特280 万。由于日本的经济危机波及东亚其他国家金融市场，导致上述三种货币的贬值，公司决定将上述三种货币全部兑换成美元。下面分别给出货币实时汇率、交易成本及交易限制的三份表格。问：如何交易可使交易后美元数额最大？
再来看下面这个问题：
一物流公司有大宗的业务是向安徽淮南矿业集团的各个矿运送井下物资和原材料(主要 是井下支护用的锚杆和锚固剂)。淮南市里有三家合成材料厂(国营原隶属淮南矿业集团的一家, 另外两家比较小, 是跳槽私人单干的)生产同一种锚固剂, 日产量分别为800 t、220 t、380;t 有六个矿(谢
一、张集、潘
一、潘
二、潘
三、顾桥)是公司的长期客户。他们的日需求量分别为200 t、350 t、100 t、150 t、200 t、400 t。把这三家企业设为A1、A2、A3 , 把六个矿设为B
1、B
2、B3、B4、B5、B 6。每个工厂到各矿的单位运费(元/ t)如表1所示。
表1 工厂到各矿的每吨单位运费
我们现在来对这个问题展开分析，这个问题的特点如下: 目标明确。作为物流企业, 经营总目标是明确的, 即寻求某个整体目标最优——运费最 低;多种方案。可以从多种供选择的运输方案中选取最佳方案;资源有限。运输决策必须受到限制, 如锚固剂的调运既要满足各个矿的井下生产需要量, 又不能超过各合成材料厂所能提供的锚固剂的生产量。
线性关系。约束条件及目标函数均保持线性关系。
正是因为具有以上特点, 公司的锚固剂运输问题, 可以归为线性规划问题。从数学模型上概括起来, 可以认为, 是求一组非负的变量即运费, X
1、X
2、X
3、X
4、X
5、∀、X 18 , 在一组线性等式或线性不等式的约束条件下, 使得目标总运费最小。解决这样一个线性规划问题的数学模型有以下共同特征: 存在一组变量X
1、X
2、X
3、∀、X 18 , 成为决策变量, 表示某一运输决策。这些变 量的取值是非负的;存在两个约束条件, 3 个工厂的实际生产能力和6个矿的实际需要量。可以用两组线性 不等式来描述;
③ 存在一个线性目标函数，实际总运费最小。
4、最大流
网络最大流问题是网络问题中的一类经典问题，对于这类问题，可以根据题意建立线性规划模型，运用运筹学软件求解，也可以用网络图论法求解。我们通过下列例子来认识最大④ 流模型:例题:某石油公司拥有一个管道网络，使用这个网络可以把石油从采地运送到一些销售点。这个网络的一部分如图1 所示，由于管道的直径的变化，它的各段管道（Vi,Vj）的流量（容量）Cij 也是不一样的，这在图中已标出。Cij 的单位为万加仑小时。如果使用这个网络系统从采地V1 向销地V7 运送石油，问每小时能运送多少加仑石油？
图1 管道网络
解这类题目的根本方法是线性规划法，即根据已知条件列出目标函数与约束方程求解。根据题意可知：
设弧（Vi,Vj）上的流量为fij,网络上的总的流量为F，则有 Max F=f12+f14;约束条件：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.最优值（最大流）为10。由图可知，此系统的最大流量值为10。此时，V25=3，V35=2，V36=2，V46=1，V47=2，与线性规划方法所的解相同。
此例题中，各节点的级别可按方便情况划分，尽量使水流从低级流向高级。但是不排除另外一种情况的存在，即出现级间“逆流”，例如我们把V 4、V 3 级位颠倒，就出现水流从第三级流到第二级的情况，我们来推导更一般的方法，如图3。由于我们求的是最大流问题，所以不用考虑逆流情况，可视其为0，所得结果与前面所解一致。综上，我们可以得到这种解法的一般步骤：、按照流量从低级流向高级的原则将不同节点划分为不同等级，不宜划分者，可以按标号由小到大的顺序排列成由低到高。、按原题意标画出各个支路及流量，逆流可忽略。
3、每两个相邻级之间画一道竖线，将与竖线交叉的支路上所有正流量相加，标 记于竖线下方。比较各竖线下方标值，则其中最小值即为该网络最大流量。
图3 2.2 认知二——网络规划案例
1、最短路案例
例1：给定一个运输网络（如图1所示），两点之间连线上的数字表示两点间的距离，求从A到E 的运输线路，使总距离最短。
图1 点与点距离图
例2：电信公司准备在甲、乙两地沿路架设一条光缆线，如何架设使其光缆线路最短？
⑤（甲、乙两地间的交通图如图2所示）
图2 甲乙两地间交通图
3、最小费用流
南方陶瓷公司销售陶瓷用品。有五个陶瓷供应地: A 1,A 2,A 3,A 4,A 5。拟建立三个销售点: B 1,B 2,B 3。各供应地的陶瓷日可供量及单位商品供应价(即单位进价成本)如表1。各销售点的陶瓷日最高需求量及销售单位商品三项费用(经营费用、管理费用、财务费用)如表2。有关交通道路网如图2, 其弧旁数字为(bij ,Cij), 即(单位商品运输途中经营费用, 路段流通能力)。问:
1、公司应如何组织采购、运输、销售, 在满足供应地可供量, 道路流通能力及销售点需求量的前提下,使公司的购运销总费用最低?
2、若销售点B 2, 因市场情况变化, 引起该处单位商品销售三项费用从110 提高到115。公司的购运销方案有否变动? 如何变动? 表1 和 表2
⑥
图2 有关交通道路网
4、最大流
图1为某交通管理部门所管制的路网，s为所管制的路网的起点，t为所管制的路网的终点，一般情形下，交通管理部门会按最大流原则分配流量。然而在现实情况下，交通管理部门事前无法知道哪一条路段会由于交通事故（或其他突发事件）而突然堵塞（或中断），而一旦出现堵塞，车辆就需要绕路。假如在某一时间段内只发生一次突然堵塞，那么该如何
⑦ 确定关键路段，加强管制，以使道路突然中断时最大可能减少路网效率损失？
图1 路网图
2.3 认知三——网络规划求解
1、最短路问题求解（1）穷举法：
1）适用于路不多的简单问题；
2）求出每条路长，比较各条路长求一路长最短的路。例2.3-3:求如下网络图2.3-2中点1到点6最短路。
图 2.3-2 网络图
解题步骤如下图2.3-3：
图 2.3-3 解题步骤图
序号 路 路长 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）标号法：
例2.3-4：以例2.3-1为例，解题步骤如下图2.3-4
图 2.3-4 解题步骤 根据解题步骤图可知最短路为：AB1C2D2E2F；路长为：17
3、最小费用流问题求解
对于最小费用流的求解，我们以案例中的南方陶瓷公司的这个问题的第一问来说明：
⑧ 求解步骤：(一)设S 点为总源, T 点为总汇, 根据所给资料建立相应的网络如图3。
图3(二)从零流f始寻求最大流f可先后取增广链
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)
分别对应得行流f 1, f 2, ⋯, f 8, 网络流流量不断增加: 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, 对于可行流f 8 已不存在从S 到T 的增广链。因此, 已得网络最大流, 其流量分配图如图4 所示。弧旁数字为(bij ,f ij , C ij)。03
图4(三)从最大流f，求最小费用最大流f1、在图4 中对於圈L 1=(C1, B 1, T ,B 2, C1)上的所有弧按顺、逆时方向剖分为两弧组: L e = {(C1,B 1,(B 1, T)} L s = {(C1,B 2),(B 2, T)} 其中L e 的费用大(W e= 19+ 110= 129), L s 的费用小(W s= 16+ 110= 126)且弧组L e 均为非零弧, 弧组L s均为非饱和弧, 从而圈L 1 为可降圈。
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于是得到总费用较f少(129-126)×3= 9 的最大流f1 , 其对应的流量分配图如图5 所示。33 3
图5 南方陶瓷公司按最佳方案组织采购、运输、销售陶瓷, 总费用可达最低。其值为:151 × 4 + 188 × 2 + 167 × 3 + 152 × 3 + 222 × 3 + 226 × 1 + 204 × 1 + 156 × 4 = 3657
4、最大流问题求解
计算网络最大流所采用的算法分为3种: Ford2Fulkerson标号法、辅助图最短路算法和割集矩阵算法。前两种是传统算法，Ford2Fulkerson算法通过节点标号法寻找增广路,确定增加的流量。此算法计算过程繁琐,不适合大规模编程。辅助图最短路算法利用最短路与最小割集具有对偶性的特性,通过计算最短路得到最小割,但是求解最短路的过程较复杂。割集矩阵算法不仅能快速求解复杂网络最大流,而且能方便地找出网络的关键路段,在运输
⑨网络分析方面比前两种算法更实用。对于此三种算法，第一种Ford2Fulkerson标号法是最为常见的对最大流问题的求解方法，具体求解案例这里就不做详细展示了。结论
运筹与优化是紧密而又不可分的，运筹学的世界是宏大而丰富的，网络规划只是其分支之一。从现在到未来，运筹学都有着广阔的应用领域，它已渗透到诸如服务、经济、库存、搜索、人口、对抗、控制、时间表、资源分配、厂址定位、能源、设计、生产、可靠性等各个方面。网络规划虽然只有数量可数的几个模型，但其涵括的问题已经涉及到社会生产发展和人类生活的方方面面，其案例在生活中也是可以做到信手拈来，所以重要的是要掌握好对于其所牵涉的问题的解决，以更好的服务于实际情况。
以上就是我作为一名文科生对于运筹与优化的一些认知，我虽然是个门外汉，但运筹学就好比一块大磁铁，吸引着包括我在内的其他学科的学子，其分支之一的网络规划已经如同浩瀚的逻辑海洋，它的重要性和实际作用是不言而喻的。
参考文献：
[1]朱小军、崔剑波.《最短路算法及其应用》[Z].甘肃兰州：兰州城市学院，2008 [2]卢小青、田如玉《资金运作中最小费用流问题的规划求解》[J].《商场现代化》，2008，8（总第537期）：171-172 [3]李艳《利用运筹学模型在物流企业中解决实际问题》[J].《淮南职业技术学院学报》，2008,8(1)：95-98 [4]李昕伟《关于求网络最大流问题的另一种图解法》[J].《中国科技信息》，2008,1(3)：97-98 [5]段冰滢《最短路问题的解法探讨》[J].《科协论坛》，2010,11(1)：74-75 [6] 林景荣《最小费用流在商品购运销中的应用》[J].《系统工程理论与实践》，1994,14(8)：78-79 [7]石超峰、徐寅峰《交通网络最大流关键边》[J].《系统工程》，2009,27(9)：57-58 [8]林景荣《最小费用流在商品购运销中的应用》[J].《系统工程理论与实践》，1994,14(8)：79-81 [9]向红艳、张邻、杨波《基于最大流的路网结构优化》[J].《西南交通大学学报》，2009,44(2)：286-287
《运筹与优化》课程结业论文
11123850 黄德志
文学院
指导老师：王冰
第五篇：临界装置和试验安全管理探索论文
【摘要】通过对临界装置及其所开展的应用和试验相关管理情况介绍，总结了临界装置相关的应用和试验流程及安全管理工作经验，对提高临界装置的安全管理水平与安全运行具有参考意义。
【关键词】临界装置；应用和试验；安全管理
中国核动力研究设计院反应堆工程研究所的临界装置获得了国家核安全局颁发的临界装置运行许可证。该装置从建立以来安全地完成了各种堆芯装载的物理试验，为多种堆芯校核了物理设计与计算，并提供了大量重要物理参数试验数据。该临界装置使用反应性仪及脉冲中子源法进行反应性测量，利用活化法开展中子注量率照射试验。本文主要对多次物理试验中的安全管理工作进行经验总结，为提高同类型临界装置的试验安全运行水平提供参考和借鉴。
1临界装置简介
临界装置又称零功率物理试验装置，是核反应堆堆芯设计研发阶段重要的试验设施，为堆芯核设计和物理计算校核提供有力保障。临界装置一般由核测量系统、控制保护系统、堆芯及堆内构件、水回路系统、控制棒驱动系统及棒控棒位系统、操作控制台、及其他专设安全设施、辐射监测系统等辅助系统组成。核测量系统包括功率测量装置和启堆中子计数装置等。保护系统包括功率保护装置和周期保护装置等。水回路系统包括回路系统、造水系统、净化系统等。控制棒驱动机构分安全棒驱动机构和手动棒驱动机构。堆芯及堆内构件是临界装置的核心，其堆芯装置结构和形式可根据试验需要形成不同装载，灵活多变，从而满足各种不同的应用和试验需求。根据冗余性和独立性的设计原则，临界装置堆芯一般都设有两套独立的核测及保护系统，从而保障装置具有足够的安全性能。临界装置堆芯及探测器布置示意图见图1。
2临界装置应用和试验的主要类型
根据不同试验需求以及临界物理试验任务书和试验方案的规定，临界装置开展的物理试验内容一般包括冷态临界试验、控制棒和可燃毒物棒微积分价值测量、停堆深度测量、卡棒次临界度、堆芯中子注量率分布及对称性测量等试验。这些试验内容均属于《临界装置最终安全分析报告》中应用和试验范围之内。归纳起来可分为三类：
a）堆芯临界试验；
b）堆芯反应性物理参数测量试验；
c）堆芯中子注量率分布测量试验。
3临界装置应用和试验的管理流程
在临界装置上开展物理试验，首先建立严格的试验审批、安全分析的程序和流程，其流程图见图2。工作及步骤主要如下：
a）制定完整的试验和运行方案或试验程序，并组织专家进行审评；
b）根据试验申请和审批的管理程序进行试验的申请，在试验申请得到批准后方可开始试验的准备；
c）在准备过程中，凡涉及临界装置堆芯的变更以及其它试验部件的安装及准备等所有活动都严格按运行手册中相关的规程和规定执行；
d）试验准备工作完成后，由所项目管理部门组织，主管总师、质量部门、安防环保部门等共同进行试验前的状态检查，状态检查通过后方可开始试验；
e）试验过程中严格遵守有关法律法规要求，遵守临界装置运行限值和条件，按照程序内的有关要求逐步完成所有任务。
f）试验完成后应进行临界装置的恢复工作，拆除附加试验设施，并做好临界装置的维护和保养工作。
4临界装置应用和试验的安全管理
在临界装置上开展物理试验的过程中，严格遵守最终安全分析报告、运行手册以及运行质量保证大纲中的有关规定，确保试验的安全，圆满完成堆上各项试验的运行任务。
4.1制定完善的程序制度
在临界装置上进行物理试验时，需要根据试验任务书的要求，编制试验大纲、试验程序及试验的安全分析报告，还需针对每种堆芯试验编制试验操作卡，在操作卡中明确每项试验的目的、内容及试验条件、试验步骤、安全措施及注意事项，使操作更加明确与规范，反应堆安全能进一步得到保证。需要在临界装置的管理程序中专门编制发布“临界装置应用与试验大纲”，并对临界装置的应用与试验活动进行具体规定，作为临界装置应用与试验管理的依据。从管理上更加直接与规范，执行上也更加具备可操作性，使得临界装置的应用与试验运行管理进一步得到加强。针对物理试验，还需编制“堆芯物理试验装置反应性事故预防与应对措施”，对可能发生的反应性事故进行分析，制定应对措施。
4.2严格进行试验审批及安全监督
临界装置的试验审批严格按照“临界装置运行限值与条件”执行。对运行限值与条件中所规定的特殊试验，除按常规临界试验的审批程序执行外，下述特殊情况也需要进行特殊审批：a）对于要求功率倍增周期小于15s的特殊试验，须事先制定出具体安全措施，报本单位安全主管部门审查，并报国家核安全监管部门批准。
b）对于试验样品反应性当量超过200pcm且小于1βeff的试验，需事先制定具体的安全措施和详细的操作步骤，报本单位安全主管部门批准；对于试验样品反应性超过1βeff的特殊试验，须事先制定出具体安全措施，报本单位安全主管部门审查，并报国家核安全监管部门批准。依据“临界装置运行监督大纲”与“物理试验运行计划”，安全主管部门也需要每年年初制定反应堆运行安全监督计划，按计划对临界装置运行、试验、维修、在役检查等活动进行安全监督检查。除了要加强日常的监督检查，还要针对物理试验中的关键节点进行专项监督检查。
4.3加强人员培训
由于临界装置应用的灵活性，物理试验过程中控制棒提升和下降频繁，人因行为对装置安全运行带来极大挑战。因此，提高运行人员的素质，规范运行人员的行为，是保证物理试验安全的首要任务。按照试验任务及反应堆运行人员的培训要求，制定培训计划，由运行室组织实施培训，单位监管部门进行监督检查。人员培训工作职责明确，有人负责，有人监督，有效地实施运行人员的培训管理。参加临界装置物理试验运行的人员需经过严格培训和再培训，考核合格，其运行操作人员需取得国家核安全局批准的操纵人员相应执照，各试验岗位人员需取得本单位相应岗位授权，并明确岗位职责。
4.4严格执行安全运行限制条件
在临界装置进行上进行物理试验，必须严格执行核安全局批准的“临界装置运行限值和条件”进行相关物理试验，必须遵守的运行限制条件包括且不限于以下方面：
a）在进行改变堆芯的操作时，安全保护系统应投入工作，并提起安全棒，主控室应有运行人员值班；
b）在运行试验期间，控制、保护和核测量系统中任一套系统发生故障，临界装置应转为次临界状态，直至检修正常后，才能继续进行试验；
c）临界装置的事故保护和警告信号整定值，经批准后，不得随意更改；
d）每天运行试验结束后，临界装置应处于停闭状态，使堆芯keff值<0.95，且不再进行堆芯内的任何操作；
e）每天零点到早上6:00，不进行试验运行或变更堆芯的操作；
f）物理试验堆芯反射层水的水质要求：电导率≤2.0×10-6s/cm，pH值为5.0~6.0，Cl-浓度≤0.1mg/L。
4.5加强试验前检查及试验后的总结
每次开堆试验前均要求进行反应堆状态检查，对控制、保护系统，紧急停堆系统等进行功能性验证及传动试验，确保反应堆各系统处于正常状态。并要求试验完成后及时总结，按要求完成阶段报告，试验用仪器和设备及时清理、归位，做好试验场地的管理。
4.6重视辐射安全
辐射安全是临界物理试验安全工作的重要组成部分。对涉及辐射剂量较大的作业活动，如：中子注量率分布测量试验中活化片的取出操作、脉冲中子源试验中中子管的拔出和脉冲中子束的发射等，均严格按规程操作，采取穿戴伽马蔽服及中子屏蔽服等隔离防护措施，从时间、距离、有效隔离等方面尽可能地减免运行人员和试验人员受到的辐射剂量。同时，为及时准确地进行个人剂量监测，除热释光个人剂量计外，工作人员还需配备电子式个人剂量计和便携式巡测仪。
5结束语
临界装置运行功率低、堆芯灵活多变、运行操作频繁复杂，各项应用和试验活动的管控过程中，人因因素对安全运行影响较大，在临界装置上进行物理试验时，需严格遵守批准的试验方案、试验大纲及规程，在试验过程中要注重安全分析与加强安全管理，确保万无一失。同时，试验的安全管理是一项需要持续改进与完善的工作，本文总结了我单位在临界装置上安全运行几十年的经验，涉及到的试验流程及安全管理等对其它类似装置的运行具有借鉴意义。
【参考文献】
［1］核安全导则HAD202/02.临界装置运行与实验管理[S].国家核安全局发布.［2］核安全导则HAD201/01.研究堆安全分析报告的格式与内容[S].国家核安全局发布.
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