بخشی از مقاله
چکیده
اهمیت فوق العاده انرژي و نقش مدیریت آن در استفاده بهینه از منابع موجود و به حداقل رساندن اتلافات انرژي بر کسی پوشیده نیست. بحث حاضر نگرشی کلی به مدیریت انرژي و ساماندهی انتقال گاز در عبور از تاسیسات تقویت فشار گاز دارد. در استانداردهاي انرژي درحوزه مدیریت و ممیزي انرژي منجمله نکزص حظشَحA و ذتتتزقحع میبایست یک شاخص به عنوان شاخص عملکرد شدت انرژي در واحد تعیین گردد.
در مطالعه ایستگاههاي تقویت فشار و خطوط انتقال گاز بندرت شاخصهاي عملکرد معرفی شده اند که دلیل آن کاملاً به شرایط مختلف سایتهاي عملیاتی و بهرهس برداري بر میگردد. از طرفی عدم استفاده از شاخصهاي مقایسهاي مسلماً نخواهد توانست اثر راهکارها و جایگاه ایستگاه را از دیدگاه انرژي نشان دهد. به همین دلیل سه شاخص کاربردي و عملیاتی جهت مقایسه عملکرد انتقال گاز ایستگاه هاي تقویت فشار در این مقاله معرفی میگردند.
با تعیین شاخص ارزیابی انتقال گاز در ایستگاه هاي تقویت فشار منطقه پنج در یک دوره زمانی مشخص، ایستگاه هایی که در مقایسه با سایر ایستگاه ها داراي شاخص پایینتري هستند، شناسایی خواهند شد. ضمن اینکه از این طریق می توان آثار راهکارهاي ارائه شده توسط بهره برداري را نیز ارزیابی نمود.
استفاده از اطلاعات آماري این شاخص ها در دراز مدت میتواند به تصمیمگیريهاي کلان در بخش هاي طراحی، ساخت و خریداري تجهیزات خطوط لوله و نیز تجهیزات ایستگاه هاي تقویت فشار کمک کند. قطعاً بهبود راندمان تجهیزات و استفاده از جدیدترین تکنولوژي هاي روز دنیا موجب بهبود شاخص هاي معرفی شده خواهد شد.
-1 مقدمه
اهمیت روز افزون انرژي و حامل هاي آن در جهان، بازار رقابتی تولید، انتقال و مصرف انرژي موجب شده سازمان ها با توجه ویژه به بخش مصارف حامل هاي انرژي، یک رویکرد نظام مند در دستیابی به بهبود مستمر عملکرد انرژي؛ شامل بازدهی انرژي، استفاده1 و مصرف حامل هاي انرژي2 را پیگیري نمایند. جهت دستیابی به این هدف و تعیین مرجع هاي کمی و فراهم نمودن مبنایی جهت مقایسه عملکرد انرژي، جمع آوري داده هاي استفاده و مصرف انرژي در دوره هاي زمانی مختلف براي هر کدام از دستگاه ها و تجهیزات، در شرایط خاص عملیاتی لازم می باشد. با استفاده از این داده ها و کنار هم قرار دادن آنها و در نتیجه تعیین و تعریف یک شاخص، می توان عملکرد انرژي را پایش و اندازه گیري نمود. مطابق استاندارد ذتتتزقحع نیز سازمان باید شاخص هاي عملکرد انرژي متناسب، براي پایش و اندازه گیري عملکرد انرژي خود را تعیین کند - بند 5-4-4 استاندارد - .
همچنین هر سازمان باید با استفاده از یک دوره داده مناسب از استفاده و مصرف انرژي سازمان، خط مبنا - هاي -
انرژي را ایجاد نماید. تغییرات عملکرد انرژي باید بر اساس خط مبنا - هاي - انرژي اندازه گیري شوند - بند 4-4-4 استاندارد -
بر همین اساس اغلب ممیزان سیستم با همکاري و همفکري کارشناسان واحد هاي صنعتی سازمان، شاخصی را به عنوان شاخص عملکرد تعیین می نمایند تا بدین طریق با کمیسازي نحوه عملکرد سیستم، آثار و نتایج روشهاي بهینهسازي و بهبود در سیستم بارز گردد. در صنعت انتقال گاز، یکی از دستگاه ها و تجهیزاتی که نیاز به تعریف چنین شاخصی دارد، توربو کمپرسورهاي تاسیسات تقویت فشار گاز در خطوط انتقال گاز می باشد؛ که به ندرت شاخص عملکردي از دیدگاه انرژي براي آنها تعریف شده و عملا جایگاه مقایسه اي تاسیسات از دیدگاه انرژي قابل تعیین نیست. به همین دلیل بر آن شدیم با تعریف این شاخص، این مقایسه مابین تاسیسات صورت پذیرد.
-2 انتقال و تقویت فشار گاز
گاز براي حرکت از نقطهاي به نقطه دیگر به اختلاف فشار نیاز دارد . یعنی گاز از نقطهاي با فشار بیشتر به نقطهاي با فشار کمتر حرکت خواهد نمود. البته گاز پس از استخراج از چاه داراي فشار بالایی گاه تا طکژ 1400 میباشد، ولی در طی مسیر خود باید از مناطق کوهستانی و پستی و بلندي هاي زیادي عبور کند که عبور از این مناطق نیازمند غلبه بر افت فشار حاصل از عواملی همچون افزایش ارتفاع و اصطکاك درون لوله و اتصالات مربوطه می باشد.
مطابق قانون برنولی کاهش فشار بین دو نقطه متناسب با مجموع تغییرات سرعت، ارتفاع و افت فشار ناشی از اصطکاك گاز با خط لوله و اتصالات مربوط به آن می باشد. علاوه بر این، انشعابات و مصارفی که در طول مسیر از خطوط لوله سراسري گرفته میشوند نیز باعث افت فشار خواهند شد. ایستگاههاي تقویت فشار گاز همچنان که از نامشان پیداست این افت فشارها را در طول مسیر جبران خواهند نمود.
در ضمن گاز مادهاي تراکم پذیر است و می توان با افزایش فشار، حجم آن را کاهش و در نتیجه حجم بیشتري از گاز را در شرایط استاندارد انتقال دادح فشار خطوط سراسري انتقال گاز بسیار بالا می باشد و می بایست جهت مصرف کننده هاي خانگی این فشار شکسته شود؛ لذا در مبادي ورودي شهرها، مراکز تقلیل فشاري وجود دارند که این فشار را کاهش می دهند. این کاهش فشار تا ورودي منازل ادامه دارد و در نهایت به حدود یک چهارم طکژ میرسد .
محل احداث ایستگاههاي تقویت فشار گاز بر اساس پارامترهاي مختلفی تعیین میگردد ولی بطور متوسط در هر 100 کیلومتر یک ایستگاه روي هر خط ساخته میشود که این ایستگاهها گاز پالایشگاههاي کشور را جهت مصرف، صادرات و یا در برخی موارد تزریق به چاههاي نفتی، به نقاط مورد نظر ارسال می نمایند.
-1 چگونگی یا نوع به کار گیري انرژي
-2 مقدار انرژي به کار گرفته شده
هر خط انتقال گاز در مبادي ورودي ایستگاهها داراي شیر ورودي، شیر خروجی، شیر بايپاس و شیر ریسایکل میباشد.
در صورتیکه ایستگاه بخواهد روي خط کار کند باید شیرهاي ورودي و خروجی باز و شیر بايپاس بسته باشد، در غیر این صورت شیرهاي ورودي و خروجی بسته و شیر بايپاس را باز می گذارند تا جریان گاز بصورت آزاد و بدون فشار دار شدن در ایستگاه، به مسیر خود ادامه دهدح ایستگاههایی که در مجاورت دو و یا چند خط سراسري قرار دارند براي خود شیرهاي ورودي و خروجی مجزا دارند. قبل از خروج گاز از ایستگاه مسیري طراحی شده که طی آن خروجی ایستگاه را توسط شیر کنترلی ریسایکل به ورودي ایستگاه متصل می نماید. این مسیر قدرت انعطاف ایستگاه را در شرایط مختلف بالا می برد. در صورتیکه این شیر باز باشد قسمتی از فلوي خروجی ایستگاه به سمت ورودي کمپرسور گاز بر میگردد.
شرایط عملیاتی در ایستگاه هاي تقویت فشار گاز ایجاب میکند تا در برخی موارد ضروري، بهرهبرداري اقدام به ریسایکل گاز عبوري نماید بطوري که گاز خروجی از واحد، مجدداً وارد ایستگاه می شود. استفاده از شیر ریسایکل دلایل عملیاتی مختلفی دارد که بیشتر مربوط به مدیریت انتقال گاز و از طریق واحد دیسپچینگ صورت می گیرد. هر یک درصد باز بودن ریسایکل ایستگاه موجب افزایش حدود 0/11 درصد در مصرف سوخت گاز طبیعی هر توربین می شود.
در صورتی که در ایستگاه یک توقف اضطراري به همراه فشار زدایی اتفاق بیفتد، گاز زدایی واحدها از طریق شیر تخلیه که در بالا دست شیر خروجی کمپرسور قرار دارد بطور اتوماتیک انجام میگیرد. در مسیر تخلیه اضطراري واحد، گاز پس از خروج از کمپرسور، توسط یک شیر تخلیه اضطراري، وارد هدر تخلیه گاز واحدها شده و از نقطهاي به نام ونت استک صغکبض جفطهصح در اتمسفر رها میشود. این مسیر جهت حفظ امنیت و ایمنی تاسیسات و جلوگیري از آتش سوزي و انفجار طراحی شده و می بایست در شرایط اضطراري در کمترین زمان ممکن به طور کامل گاز درون ایستگاه را تخلیه نماید.
خطوط لوله حوزه استحفاظی منطقه پنج عملیات انتقال گاز که یکی از مناطق دهگانه انتقال گاز در کشور می باشد، در سطح استان هاي فارس، کهکیلویه و بویراحمد و بخشی از یزد پراکنده اند. این خطوط روزانه بیش از 400 میلیون مترمکعب گاز را، از پالایشگاه هاي عسلویه در منطقه پارس جنوبی، فجرجم در کنگان، دالان در فراشبند و پارسیان در لامرد فارس دریافت و از طریق خطوط لوله و تأسیسات تقویت فشار، به اقصی نقاط کشور و مبادي مصرف انتقال می دهند
-3معرفی شاخص هاي تعریف شده
با تعیین هر یک از پارامترهاي موثر در عملکرد انتقال گاز در تاسیسات تقویت فشار و با توجه به تاثیرات هر کدام در ارزیابی عملکرد انتقال گاز و با هدف تعریف یک عدد کمی بدون بعد که به خوبی گویاي عملکرد هر ایستگاه باشد و سپس چینش آنها در کنار یکدیگر رابطه زیر به دست آمده است.
کسر دوم در رابطه شماره - 1 - به نحوي در نظر گرفته شده است که در شرایط طراحی ایستگاه حاصل این کسر همواره عددي کوچکتر یا مساوي یک خواهد بود.
1-3شاخص متوسط عملکرد واقعی انتقال گاز منطقه
حاصل عددي رابطه - 1 - جهت تاسیسات منطقه به صورت ماهیانه و با استفاده از داده هاي جمع آوري شده در دو سال اخیر محاسبه شده و بهترین نموداري که از بین داده هاي مربوط به دو سال پنج ایستگاه منطقه عبور می کند، رسم شده است.این منحنی متوسط عملکرد انتقال گاز منطقه در سال هاي 90 و 91 می باشد.
