燃氣安全輸送軟件開發(fā).doc

燃氣安全輸送軟件開發(fā)作者：宋漢成1劉峰2張瑩3杜明明4來源：1中國石油管道研究中心2青島港油港分公司3大連港油品碼頭公司4中國市政西北設(shè)計研究院點擊：評論：更新日期：2013年07月19日摘要：天然氣不僅是一種優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，而且也是化學(xué)工業(yè)的重要原料，但是由于燃氣具有易燃、易爆的特性，在燃氣管道輸送的過程中一旦發(fā)生事故將直接威脅人身安全，破壞生態(tài)環(huán)境，并給管道工業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。因此急需對燃氣的輸送進行安全分析，本文作者查閱國際先進技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)實際情況，開發(fā)了燃氣安全輸送的軟件，在一定程度上保證了燃氣輸送的安全性，但仍需做進一步的完善。關(guān)鍵字：燃氣；管道；輸送；軟件開發(fā)TheSoftwareDevelopmentofGasTransportationSafelySONGHan-cheng1，LIUFeng2，ZHANGYing3，DUMing-ming4(1RDCenterofPetroChinaPipeline，Langfang，065000，China；2OilportfilialeofQingdaoport，Qingdao，266500，China；3OilproductdockofDalianport，Dalian，116013，China；4ChinaNorthwestMunicipalEngineeringDesignResearchInstitute，510650，China)Abstract：Naturalgasisnotonlyhighqualitycleanfuel，butalsotheimportantsourceofchemicalindustry，butbecausegashasthecharacteristicofflammabilityandexplosion，oncetheaccidentoccurredinthegastransportationthatwilldirectlythreatenpersonalsafety，destroyecologicenvironment，alsocausehugeeconomiclosstopipelineindustry.Consequentlyitisurgentnecessarytosafetyanalysisforgastransportation，theauthorofthispaperreferredtotheinternationaladvancedtechnology，alsocombiningwiththenationalpracticalsituation，developedgastransportingsafelysoftware，ensuringthesafetyofgastransportationinacertainextant，howeverneedingmoreimprovement.Keywords：Gas；Pipeline；Transportation；Softwaredevelopment；0引言前人對燃氣安全輸送的研究已經(jīng)形成一定的理論基礎(chǔ)，現(xiàn)有的計算公式基本上可以計算出常溫、常壓下或高溫、高壓下某些燃氣成分的安全范圍。安全爆炸極限計算公式有很多，分類方法也不一樣。按單一組分和多組分的分類方法有常用的燃氣安全爆炸極限的計算公式。用于單組分燃氣安全爆炸極限計算的方法有按爆炸性氣體完全燃燒時化學(xué)理論濃度計算安全爆炸極限、根據(jù)含碳原子數(shù)計算安全爆炸極限、用安全爆炸下限計算安全爆炸上限和用經(jīng)驗公式計算安全爆炸極限等方法。分析上述安全爆炸極限計算原理發(fā)現(xiàn)，這一類的安全爆炸極限公式是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)理論燃燒或者碳氫化合物含碳原子數(shù)與爆炸極限的關(guān)系等計算安全爆炸極限，他們的共同特點除了是適用于單組分燃氣安全爆炸極限計算外，還僅僅是對常溫常壓下的單組分燃氣安全爆炸極限的計算。這一類公式顯示了前人從多個角度、多個方面探尋單組分燃氣安全爆炸極限理論計算方法的研究成果。這一類安全爆炸極限理論計算公式的工程意義在于：當(dāng)單組分燃氣安全爆炸極限沒有公認的數(shù)據(jù)時，我們可以據(jù)此估算出他們的安全爆炸極限，并可以用不同的計算公式進行分析和驗證。對于多組分的燃氣安全爆炸極限已經(jīng)有廣為采用的查特利爾(LeChatelier)法則以及惰性氣體修正計算方法和配比計算等方法。1安全輸送理論燃氣安全爆炸極限與其它影響燃燒和化學(xué)反應(yīng)的條件有關(guān)。例如與燃氣的壓力、溫度有關(guān)，與點火源的能量也有關(guān)。在一般的燃氣生產(chǎn)和輸配工藝正常過程中不會遇到強點火源，所以我們不需考慮點火源的能量因素。對于壓力和溫度對燃氣安全爆炸極限的影響，我們引用扎彼泰基斯(Zabetakis)等的實驗結(jié)果，用來修正對燃氣爆炸極限的影響。根據(jù)燃氣燃燒與爆炸理論，隨著壓力的升高，爆炸濃度上、下限的寬度一般會增加，且對上限的影響較大。對于烴類，利用常壓下的安全爆炸上限對壓力p下的爆炸上限建立數(shù)學(xué)計算模型。壓力的增加同時會伴隨著溫度的提高，隨著溫度的提高，安全爆炸上、下限的寬度會增加。根據(jù)安全爆炸極限與溫度的關(guān)系建立數(shù)學(xué)計算模型。綜合壓力和溫度對安全爆炸極限的影響，即將單純溫度或單純壓力的修正模型結(jié)合，可得出安全爆炸極限計算模型。3軟件開發(fā)鑒于DOS環(huán)境下的程序已被淘汰，因此有必要編制基于WINDOWS環(huán)境下的應(yīng)用程序，WINDOWS的內(nèi)部工作機制可以簡單的概括為三個關(guān)鍵的概念，即窗口、事件和消息。每當(dāng)用戶在窗口進行一定的操作，便觸發(fā)了一次事件，這將引發(fā)一條消息發(fā)送到操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)處理該消息并廣播給其他窗口，然后每個窗口按消息處理機制采取適當(dāng)操作。在WINDOWS中，每個窗口所承擔(dān)的工作量市很大的，但是利用可視化開發(fā)工具，可以使我們從底層的消息處理等細節(jié)中擺出來。作者在程序編制過程中主要以BorlandC+Builder6.0(以下簡稱BCB)作為開發(fā)平臺。BCB是Inpris(Borland公司)推出的新一代面向?qū)ο罂梢暬焖賾?yīng)用程序開發(fā)工具(RAD，RapidApplicationDevelopment)。它工作在Windows95/98或Windows2000/NT操作系統(tǒng)上，可以用于開發(fā)通用的或基于客戶機/服務(wù)器模式的32位Windows應(yīng)用程序。BCB是從Delphi開發(fā)工具繼承可視化構(gòu)件庫，只要進行一些簡單的操作，系統(tǒng)即可自動生成相當(dāng)一部分代碼，這樣編程人員就可以把主要的精力放在他們所關(guān)注的功能實現(xiàn)上。從BorlandC+開發(fā)工具繼承C+語言，可以充分發(fā)揮C+語言強大，靈活的特點，用面對對象的方法去分析、設(shè)計和編程。無論從功能還是從難以程度上，BCB可以說是介于VB和VC之間的一種開發(fā)工具，它兼有VB簡便、快速的優(yōu)點，又像VC那樣靈活、高效和強大。作者所開發(fā)的燃氣安全輸送軟件適合運行在MicrosoftWindows的各個版本下，包括Windows9x(win95需要升級系統(tǒng)文件)、WindowsMe、WindowsNT、Windows2000、WindowsxP等平臺下。此軟件提供的“安裝版”版本提供了標準的Windows應(yīng)用程序安裝向?qū)?。安裝新的燃氣安全輸送軟件，運行安裝程序開始安裝，你可以一步一步按向?qū)О惭b。且與常規(guī)的程序卸載相同，在控制面板的添加/刪除程序中，選中所要卸載的程序，單擊“刪除/更改”，卸載程序?qū)⒆詣拥貏h除燃氣安全輸送軟件，也可以通過開始/程序/燃氣安全輸送軟件/軟件卸載。當(dāng)你雙擊桌面上的燃氣安全輸送軟件圖標或從開始/程序/燃氣安全輸送軟件啟動本系統(tǒng)后，將會出現(xiàn)軟件登錄窗口：作者：宋漢成1劉峰2張瑩3杜明明4來源：1中國石油管道研究中心2青島港油港分公司3大連港油品碼頭公司4中國市政西北設(shè)計研究院點擊：評論：更新日期：2013年07月19日這時，你需要輸入用戶名和密碼才能夠進入本系統(tǒng)。身份驗證正確后會進入燃氣安全輸送軟件，你就可以進行燃氣安全輸送的計算和安全校核了。系統(tǒng)登陸后將進入軟件主界面：本軟件的主要功能按鈕如下：(1)執(zhí)行：鼠標單擊即可在計算結(jié)果框中得到所輸燃氣成份、相關(guān)參數(shù)下的燃氣安全爆炸極限。(2)恢復(fù)：鼠標單擊將清空所有記錄，進行下一次的計算。(3)圖形：鼠標單擊可以得到溫度、壓力對所輸燃氣安全的影響曲線。(4)措施：如果所輸燃氣在相關(guān)的條件下輸送是不安全的，這時將出現(xiàn)措施按鈕。(5)公式說明：鼠標單擊可以得到有關(guān)公式的說明。(6)使用說明：鼠標單擊就可得到本界面。(7)關(guān)于：鼠標單擊可得到有關(guān)本軟件的說明。(8)退出：鼠標單擊即可退出燃氣爆炸極限系統(tǒng)。鼠標單擊主界面功能區(qū)中圖形按鈕就可得到圖形選擇界面：通過本窗口可以進行溫度，壓力單獨對燃氣輸送安全爆炸極限的影響，也可以進行溫度和壓力綜合對燃氣輸送安全爆炸極限的影響曲線分析，例如鼠標單擊綜合曲線即可進入如下綜合燃氣輸送安全影響界面：利用此圖可以看出主界面所輸成分的燃氣安全爆炸極限隨溫度壓力的變化趨勢，從而判斷出影響燃氣安全爆炸極限的主要因素，以便改善燃氣所處工況使其處于安全范圍內(nèi)。另外如果所輸燃氣成份不滿足安全要求，此時在主界面的功能區(qū)會出現(xiàn)措施按鈕，可以提供有效的安全預(yù)防措施供運營者參考。4結(jié)論在目前的國內(nèi)國際形勢下，燃氣輸送安全問題已經(jīng)是管道運營商面臨的一個重要課題，特別的高壓管道，一旦發(fā)生爆炸將會給人民的生命和財產(chǎn)安全造成嚴重后果，我們一方面要尋求國際管道安全運行的先進經(jīng)驗，另一方面還要結(jié)合國內(nèi)的實際情況，消化吸收國外先進的技術(shù)，確保管道的安全運營。作者開發(fā)的燃氣安全輸送軟件雖然在一定程度上提供了燃氣輸送的安全性判別以及解決措施，但是開發(fā)一套完善的燃氣安全輸送甚至是管道安全軟件還需在實際的工程