3.4 Определение оптимальной периодичности очистки
Постепенное засорение газопровода приводит к снижению Е и снижению его пропускной способности. Если МГ работает с недогрузкой, то уменьшение Е сопровождается увеличением степени сжатия КС и, соответственно, возрастанием затрат энергии на транспорт газа. Все мероприятия, направленные на поддержание Е на более высоком уровне, приводят к снижению затрат на компримирование газа, следовательно, к снижению затрат топливного газа или электроэнергии. В условиях эксплуатации МГ основными мероприятиями по повышению Е являются периодическая очистка и продувка участков.
В общем случае убытки при продувке участка связаны с потерей газа. При многониточных газопроводах продувку осуществляют поочередным отключением отдельных ниток, что исключает потери газа, и в этом случае ущерб связан со снижением производительности МГ и увеличением затрат на компримирование газа. При работе газопровода с недогрузкой убытков от недопоставки газа может не быть.
В случае очистки газопровода дополнительные затраты связаны с приобретением очистных устройств, снижением производительности МГ, безвозвратными потерями газа при сбросе продуктов очистки и заработной платой дополнительного персонала.
Увеличение затрат на поддержание на высоком уровне эффективности работы газопровода приводит к росту прибыли от транспортной работы. Оптимальной величине гидравлической эффективности должна соответствовать максимальная прибыль от транспорта газа.
Для данного случая изменение прибыли от транспорта газа по МГ ΔП можно представить следующим образом:
(3.7)
где Т – тариф на транспорт газа по данному газопроводу, руб./млн.м3; Q1 и Q2 – годовая производительность МГ до и после проведения мероприятия, млн. м3; SМ1 и SМ2 – затраты, связанные с проведением данного мероприятия (очистка, продувка и т. п.), руб.
Если проводимое мероприятие не преследует цель повышения производительности МГ, то оптимальному варианту соответствует минимум затрат SМ. При очистке участка они будут состоять из стоимости энергии на транспорт газа и стоимости очисток:
(3.8)
где QT – годовой объем топливного газа, затраченный на транспорт дополнительного газа, при n очисток участка в год; СT – стоимость топливного газа; С0 – стоимость одной очистки.
Потребляемое количество топливного газа зависит от мощности, затрачиваемой ГТУ на сжатие газа:
(3.9)
где T0 – число рабочих дней МГ в году; QH – низшая теплотворная способность газа, кДж/м3; ηT – кпд двигателя.
3.5 Определение производительности кс и участка
Для определения производительности МГ оборудуют пунктами замера газа (ПЗГ), оборудованные стандартными системами измерения расхода газа.
Для учета количества газа широкое распространения получили расходомеры с сужающими устройствами: сопла Вентури, диафрагмы.
Для газопроводов большого диаметра целесообразно также использовать парциальный метод измерения расхода. Часть потока отводится в обводную трубку при помощи сужающего устройства 3, установленного в трубопроводе (рис. 3.3).
Надо знать зависимость q = f(Q) и градуировку.
обводная трубка
расходомер
диафрагма
Рис. 3.3 – Схема измерения расхода
ПЗГ устанавливаются в основном на КС, где производятся приемосдаточные операции (головная КС, КС на границах управлений и т. п.). Производительность остальных участков определяют расчетным методом, уменьшая количество газа по мере его продвижения на величину газа, потребленного на технологические нужды. При однониточном исполнении такой метод обеспечивает достаточную точность для анализа работы газопровода. Для многониточных систем, какими являются МГ Тюменской области, переток газа по перемычкам практически исключает возможность этим методом добиться приемлемой точности. В этом случае при анализе работы отдельной нитки системы требуется проведение специальных исследований при закрытых перемычках. Альтернативой этому является использование косвенных методов определения производительности отдельных элементов системы.
Производительность отдельных нагнетателей определяется по их приведенным характеристикам. Суммируя производительность параллельно работающих нагнетателей или групп нагнетателей, определяют производительность цеха. Производительность каждой нитки системы находится с учетом перетока газа по перемычкам на выходе КС. Переток газа по перемычкам рассчитывается по изменению температуры газа перемычкой.