长距离热油管道的建设关系到国民经济的发展,不仅工程建设投资巨大,建成后每年的运行费用也很大。如何对长距离热油管道进行优化设计减少管道建设费用和运行费用,还有许多值得研究探索和改进的地方。本文首先对国内外油气管道优化设计工作进行了分析和研究。以长距离无分支热油管道为研究对象,根据原油长输工艺理论和最优化原理,确定了以管径D,管壁厚度? g、保温层厚度? b、泵站数n C、加热站站数n R、进站温度t Z、泵站扬程H C为决策变量,考虑到资金时间的价值性,以热油管道的建设费用现值为目标函数,综合考虑管道设计的热力约束、水力约束、强度约束和泵特性约束,建立了热油管道优化设计的数学模型。在热油管道的工艺计算中,采用离散温度法计算沿程温降,在每步计算段,及时对流态进行判断,计算原油物性参数、沿程水力迫降、管线传热系数等参数等,提高了计算精度。由于所建立的热油管道优化设计数学模型为混合离散变量非线性约束优化设计问题,难以求解。通过对比优化计算方法的优缺点,确定采用遗传算法对热油管道优化设计数学模型进行求解,系统阐述了求解思路,并设计了求解步骤。本文以某长距离热油输送管道为例,设计输量为1500万吨/年,用C++ Builder平台进行编写计算程序,对其进行优化设计。通过对比计算结果,验证了本文所建立的数学模型与求解方法的可靠性和实用性。从结果上来看,进出站温度对优化方案影响较大,在优化计算过程后期,基本上就是对进出站温度的优化计算,说明进出站温度的优化在管道优化设计中处于重要地位。本文对热油管道的运行优化也具有一定的借鉴意义。