DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.02.01

Дослідження режимів роботи газопроводів на ділянці Тарутине – Орлівка

Oleg Vasyliv, Aleksandr Titlov, Andrii Lipin

Анотація


У роботі наведено огляд стану транзиту природного газу територією України через газотранспортну систему та розглянуто перспективи подальшого завантаження враховуючи побудову альтернативних обхідних газопроводів. Як об’єкт дослідження вибрано відгалуження ГТС України у південному напрямку, яке проходить через газовимірювальну станцію «Орлівка» де здійснюється вимірювання кількості та визначення якості природного газу, що передається. На підставі аналізу даних про нерівномірність транзиту у зазначеному напрямку проведено їх групування за кількісною ознакою та визначено необхідне число інтервалів. Розраховано відносну амплітуду коливань подачі газу та проведені розрахунки показників гідравлічної потужності газопроводів. Встановлено, що коливання максимальної та мінімальної гідравлічної потужності за період з 2015 по 2018 рік змінювалися у межах 8.7-39.5, що свідчить про значні перепади у режимах роботи компресорних станцій та необхідність оптимізації їхньої роботи. На основі огляду літературних джерел з проблеми ефективної роботи газопроводів в умовах недовантаження, розроблена методика визначення пропускної здатності та енерговитратності газопроводу для заданої комбінації працюючих газоперекачуючих агрегатів (ГПА). Розрахунки проводилися для газопроводу АнаньївТираспольІзмаїл на ділянці ТарутинеОрлівка. Методика містить розрахунок фізичних властивостей газу за його складом, розрахунок компримування газу, розрахунок лінійної частини, витрат газу на власні потреби компресорної станції та розрахунок сумарної потужності газоперекачуючих агрегатів при заданих технологічних обмеженнях. За допомогою розробленого оригінального програмного забезпечення у мові програмування MATLAB виконані циклічні багатоваріантні розрахунки пропускної здатності і енерговитратності газопроводу та проведена оптимізація режимів роботи компресорного цеху. За критерій оптимізації вибрана мінімальна сумарна потужність ГПА. Змінними параметрами при цьому є частоти обертання нагнітачів, різна комбінація працюючих ГПА, коефіцієнт завантаженості.


Ключові слова


газотранспортна система; недовантаження; гідравлічна потужність; енерговитратність; оптимізація

Повний текст:

PDF

Посилання


Eser, P., Chokani, N., & Abhari, R. Impact of Nord Stream 2 and LNG on gas trade and security of supply in the European gas network of 2030. Applied energy, 2019, 238, 816-830.

MShU "Skolkovo": odin god do chasa «Ch»: v poiskah kompromissa po ukrainskomu gazovomu tranzitu [LNA “Skolkovo”: one year before the hour “Ch”: in search of a compromise on Ukrainian gas transit]. Dekabr 2018 // Nacionalnaya Associaciya neftegazovogo servisa [National Association of Oil and Gas Services]. Available at: https://nangs.org/analytics/mshu-skolkovo-odin-god-do-chasa-ch-v-poiskakh-kompromissa-po-ukrainskomu-gazovomu-tranzitu-dekabr-2018-pdf.

Wolczuk, K. Managing the flows of gas and rules: Ukraine between the EU and Russia. Eurasian Geography and Economics, 2016, 57:1, 113-137, doi: 10.1080/15387216.2016.1174072.

Hrupa Naftohaz. Richnyi zvit 2019 [Naftogaz Group. Annual Report: 2019]. Available at: http://www.naftogaz.com/files/Zvity/Annual-Report-2018-ukr.pdf (date of the application 20.10.2019).

Yafimava, K. The Transit Dimension of EU Energy Security: Russian Gas Transit Across Ukraine, Belarus, and Moldova. OUP Catalogue, Oxford University Press, 2011, 9780199599226. Available at: https://ideas.repec.org/b/oxp/obooks/9780199599226.html.

Pirani, S. Russian Natural Gas Exports to Europe. Russian Analytical Digest, 2018, 221.

Mikhalkov, V. B. Doslidzhennia rezhymiv roboty skladnoi systemy hazoprovodiv u razi yii nedovantazhennia [Investigation of modes of operation of a complex system of gas pipelines in case of its underloading]. Naftohazova haluz Ukrainy [Oil and gas industry of Ukraine], 2015, 6, 26-29.

Titlov, O., Vasyliv, O., Sahala, T., Bilenko, N. Evaluation of the prospects for preliminary cooling of natural gas on main pipelines before compression through the discharge of exhaust heat of gas-turbine units. EUREKA: Physics And Engineering, 2019, 47-55, doi:10.21303/2461-4262.2019.00978.

Obshesoyuznye normy tehnologicheskogo proektirovaniya. Magistralnye truboprovody. Ch. 1. Gazoprovody: ONTP 51-1-85 [All-Union norms of technological design. Trunk pipelines. Part 1. Gas pipelines: ONTP 51-1-85]. [Introduced 1986-01-01]. M.: Mingazprom, 221.

Sturges, H. The Choice of a Class Interval. Journal of the American Statistical Association, 1926, 21 (153), 65-66.

Kozachenko, A. N., Nikishin, V. I., Porshakov, B. P. Energetika truboprovodnogo transporta gazov [Energy pipeline transport of gases]. M.: Neft i gaz [Oil and gas], 2001, 398.

Hladun, S. V. Modeliuvannia ta rozrakhunok optymalnykh parametriv roboty pidzemnoho skhovyshcha hazu v systemi mahistralnykh truboprovodiv [Model and rozrahunok optimal parameters robots pidzemnogo monsters gas in the system magistralnyh pipelines]: dys. na zdobuttia naukovoho stupenia kand. tekhn. nauk : 01.05.02 Natsionalna akademiia nauk Ukrainy, Tsentr matematychnoho modeliuvannia Instytutu prykladnykh problem mekhaniky i matematyky im. Ya. S. Pidstryhacha [National Academy of Sciences of Ukraine, Center for Mathematical Modeling Institute of Applied Problems of Mechanics and Mathematics named ater Ya. S. Pidstrigach]. – Lviv, 2017, 157.

Serediuk, M. D., Hanzha, M. Ye. Vybir enerhoefektyvnykh rezhymiv ekspluatatsii mahistralnykh hazoprovodiv za yikh nepovnoho zavantazhennia [The choice of energy efficient modes of operation of the main gas pipelines with their incomplete loading]. Naukovyi visnyk Ivano-Frankivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu nafty i hazu [Scientific Bulletin of the Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas.]. 2017, 1, 67-72.

Nagar, S. Introduction to MATLAB: For Engineers and Scientists. Berkeley, CA: Apress, 2017, 213, doi: 10.1007/978-1-4842-3189-0.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Eser, P. Impact of Nord Stream 2 and LNG on gas trade and security of supply in the European gas network of 2030 / P. Eser, N. Chokani, R. Abhari // Applied energy. – 2019. № 238. – Р. 816-830.
  2. МШУ «Сколково»: один год до часа «Ч»: в поисках компромисса по украинскому газовому транзиту. Декабрь 2018 // Национальная Ассоциация нефтегазового сервиса. – URL: https://nangs.org/analytics/mshu-skolkovo-odin-god-do-chasa-ch-v-poiskakh-kompromissa-po-ukrainskomu-gazovomu-tranzitu-dekabr-2018-pdf.
  3. Wolczuk, K. Managing the flows of gas and rules: Ukraine between the EU and Russia / K. Wolczuk // Eurasian Geography and Economics. – 2016. – №57:1. – Р. 113-137. – doi: 10.1080/15387216.2016.1174072.
  4. Група Нафтогаз. Річний звіт. 2019. – URL: http://www.naftogaz.com/files/Zvity/Annual-Report-2018-ukr.pdf (дата звернення: 20.10.2019).
  5. Yafimava, K. The Transit Dimension of EU Energy Security: Russian Gas Transit Across Ukraine, Belarus, and Moldova / K. Yafimava // OUP Catalogue, Oxford University Press. – 2011. N. 9780199599226. – URL: https://ideas.repec.org/b/oxp/obooks/9780199599226.html.
  6. Pirani, S. Russian Natural Gas Exports to Europe / S. Pirani // Russian Analytical Digest. – 2018. – 221.
  7. Михалків, В. Б. Дослідження режимів роботи складної системи газопроводів у разі її недовантаження / В. Б. Михалків // Нафтогазова галузь України. – 2015. – № 6. – С. 26–29.
  8. Titlov, O. Evaluation of the prospects for preliminary cooling of natural gas on main pipelines before compression through the discharge of exhaust heat of gas-turbine units / O. Titlov, O. Vasyliv, T. Sahala, N. Bilenko // EUREKA: Physics and Engineering. – 2019. – P. 47-55. – doi:10.21303/2461-4262.2019.00978.
  9. Общесоюзные нормы технологического проектирования. Магистральные трубопроводы. Ч.1. Газопроводы: ОНТП 51-1-85. – [Введены 1986-01-01]. – М.: Мингазпром. – 221 с.
  10. Sturges, H. A. The Choice of a Class Interval / H. A. Sturges // Journal of the American Statistical Association, 1926. – vol. 21. – no. 153, – P. 65-66.
  11. Козаченко, А. Н. Энергетика трубопроводного транспорта газов / А. Н. Козаченко, В. И. Никишин, Б. П. Поршаков. – М.: Нефть и газ, 2001. – 398 с.
  12. Гладун, С. В. Моделювання та розрахунок оптимальних параметрів роботи підземного сховища газу в системі магістральних трубопроводів : дис... на здобуття наукового ступеня канд. техн. наук : 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи / С. В. Гладун; Національна академія наук України, Центр математичного моделювання Інституту прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача. – Львів, 2017. – 157 с.
  13. Середюк, М. Д. Вибір енергоефективних режимів експлуатації магістральних газопроводів за їх неповного завантаження / М. Д. Середюк, М. Є. Ганжа // Науковий вісник Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. – 2017. – № 1. –С. 67-72.
  14. Nagar, S. Introduction to MATLAB: For Engineers and Scientists / Nagar, S. – Berkeley, 2017. – 213 р. – doi: 10.1007/978-1-4842-3189-0.