Ученые Пермского Политеха повысят энергоэффективность газотранспортных систем

05.09.22 11:32

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.

Исследование опубликовано в материалах XXV Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям, 2022. 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 ученых будет разработка программы, которая сможет рассчитать оптимальный тепловой режим магистрального газопровода.