Система газоснабжения представляет собой уникальный технологический комплекс, который состоит из добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения газа. На пропускную способность газопровода, то есть количество проходящего газа, влияет температурный режим транспорта газа. Ученые Пермского Политеха разработали метод, который позволит определить оптимальный тепловой режим магистрального газопровода с учетом территориальных особенностей региона. Результаты работы обеспечат надежность газотранспортной системы и увеличат срок ее службы.
В Пермском Политехе повысят энергоэффективность газотранспортных систем / ©Getty images
Исследование опубликовано в материалах XXV Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям. Работа выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030».
При перекачке давление в газопроводах падает, поэтому через каждые 100-120 километров строят компрессорные станции. Они поддерживают определенное давление по всему газопроводу. На компрессорных станциях газ проходит через систему очистки, затем в газоперекачивающих агрегатах его давление повышается, при этом температура возрастает в среднем на 20 °С. Для направления газа к следующей станции, его охлаждают в аппаратах воздушного охлаждения — АВО.
«Часто паспортные характеристики аппаратов воздушного охлаждения не соответствуют фактическому режиму работы. Для решения этой проблемы мы преобразовали паспортные характеристики оборудования в виде графиков в формулы для расчетов. В результате мы определили диапазоны включения вентиляторов аппарата воздушного охлаждения, что помогло сократить расходы электроэнергии. Путем аналогичного преобразования можно провести расчеты для любого типа АВО газа», — рассказывает аспирант кафедры микропроцессорных средств автоматизации ПНИПУ Никита Черепанов.
Снижение температуры газа в аппаратах воздушного охлаждения влияет на увеличение пропускной способности и продление срока службы всей газотранспортной системы. Это происходит с помощью подбора оптимальных режимов работы АВО газа, которые позволяют уменьшить вероятность преждевременного возникновения коррозии труб газопровода и износа оборудования, а также увеличить пропускную способность газа.
«При планировании режимов охлаждения АВО стандартный метод оказывается излишне громоздким, так как для точности расчетов требует учитывать большое количество переменных. Наш метод более простой. Кроме того, он может помочь в поддержке принятия решений по использованию аппаратов воздушного охлаждения газа», — добавляют ученые. Следующим шагом пермских специалистов будет разработка программы, которая сможет рассчитать оптимальный тепловой режим магистрального газопровода.
