Удосконалення методів та заходів підвищення гідравлічної ефективності магістральних газопроводів

Abstract

Дисертаційна робота присвячена удосконаленню методів та заходів підвищення гідравлічної ефективності магістральних газопроводів і газотранспортних систем з врахуванням фізичних властивостей відкладень в порожнині труб при плануванні та оптимізації процесу очищення. Отримані результати дають можливість підвищити коефіцієнт гідравлічної ефективності та забезпечити високу ступінь очисток діючих магістральних газопроводів. Розглянуто роль Оператора ГТС України в енергетичному секторі та здійснено аналіз ефективності магістральних газопроводів та газотранспортної системи. Ефект від експлуатації ГТС визначається прибутком газотранспортного підприємства за рахунок різниці в цінах газу на початку і в кінці трубопроводу. Збільшення обсягів перекачування газу призведе до зростання прибутку підприємства, тому підвищення гідравлічної ефективності здійснювалося з метою збільшення пропускної здатності. У час обмеження об’ємів перекачування збільшення прибутку підприємства можливе лише за рахунок зменшення затрат на транспорт, тобто зниження енергоефективності. Для визначення коефіцієнта гідравлічної ефективності використана методика, що базувалась на математичних моделях стаціонарного руху газу в трубах. Розрахунки виконувались на основі вихідних даних, що відповідають стаціонарним режимам роботи газопроводу з врахуванням критерію нестаціонарності.

The dissertation is devoted to the improvement of methods and measures to increase the hydraulic efficiency of main gas pipelines and gas transmission systems, taking into account the physical properties of deposits in the pipe cavity when planning and optimizing the cleaning process. The obtained results make it possible to increase the coefficient of hydraulic efficiency and ensure a high degree of cleaning of existing main gas pipelines. The role Transmission System Operator of Ukraine (TSO UA) in the energy sector is considered and the analysis of the efficiency of the main gas pipelines and the gas transmission system is carried out. The effect of the operation TSO is determined by the profit of the gas transmission company due to the difference in gas prices at the beginning and end of the pipeline. Increasing the volume of gas pumping will increase the company's profits, so the increase in hydraulic efficiency was carried out in order to increase capacity. When pumping is limited, an increase in the company's profit is possible only by reducing transport costs, ie reducing energy efficiency. To determine the coefficient of hydraulic efficiency, a method based on mathematical models of stationary gas motion in pipes was used. The calculations were performed on the basis of initial data corresponding to the stationary modes of operation of the gas pipeline, taking into account the criterion of non-stationarity. Methods of creating a technological model that adequately describes the process of cleaning the gas pipeline cavity are proposed, the analysis of existing statistical models is made. The influence of soil temperature in different periods of work is investigated, the mathematical model of hydraulic efficiency for systems of the main gas pipelines is created. It is proved that temperature is a criterion of internal energy of gas flow, pressure and velocity pressure - criterion of mechanical, and the coefficient of efficiency of gas pipelines indicates a decrease in energy consumption of a closed system due to conversion of mechanical energy of gas flow into heat. Based on statistical data, the dependences of the efficiency of gas pipelines and gas transmission systems on the operation time are constructed.