Разработка методов и инструментальных средств для расчета технологически допустимых режимов работы трубопроводных сетей

• Автор: Алексеев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. Анализ существующего положения и постановка вопросов.

1.1. Краткая характеристика современных ТПС, проблем организации режимов их работы и уровня применения информационновычислительных технологий

1.2. Аналитический обзор литературы по вопросам расчета режимов работы ТПС

1.3. Исходные положения и постановка задач исследования.

2. Задачи и методы расчета технологически допустимых гидравлических режимов.

2.1. Модели управляемого потокораспределения

2.2. Методы расчета допустимых гидравлических режимов.

2.3. Методы поиска допустимых гидравлических режимов

2.4. Оптимизация режимов по технологическим критериям.

2.5. Многокритериальная оптимизация режимов.
3. Структура и принципы реализации информационновычислительной среды для моделирования и расчета режимов ТПС.
3.1. Основные требования к функциям ИВС.
3.2. Принципы реализации ИВС
3.3. Описание реализации элементов ИВС
4. Практическое применение разработанных моделей, алгоритмов и программ
4.1. Методика поиска допустимых режимов систем поддержания пластового давления.
4.2. Примеры практической апробации методики и инструментальных средств.
4.3. О применении результатов диссертационной работы в практике эксплуатации и диспетчерского управления ТПС разного типа и назначения
Заключение.
Список литературы


Трубопроводные системы тепло-, водо-, нефте-, газоснабжения - это крупномасштабные, сложные инженерно-технические сооружения, представленные широким спектром объектов, которые отличаются своим назначением, размерами, принципами построения и условиями функционирования. Приведем некоторые цифры, характеризующие ТПС. ТЭК России. Созданная еще в СССР единая система газоснабжения (ЕСГ) включает газовые промыслы, газотранспортные системы с подземными хранилищами и множество потребителей: городов и населенных пунктов, предприятий всех отраслей промышленности. Протяженность ЕСГ составляет 5 тыс. В нее входят 8 компрессорных станций с общей мощностью газоперекачивающих агрегатов в ,8 млн. Вт [3]. На год эксплуатировалось около тыс. Тепловое хозяйство включает в себя 5 ТЭЦ, около 6,5 тыс. Гкал/час, более 0 тысяч мелких котельных, около 0 тысяч автономных индивидуальных теплогенераторов, 3 тыс. Это наиболее энергоемкая отрасль ТЭК, расходующая до % добываемого в стране топлива, что в 1,6 раза превышает затраты на выработку электроэнергии [,]. Современные системы теплоснабжения (ТСС) обеспечивают тепловой энергией жилые, административные здания, промышленные предприятия и представляют собой сложные технические сооружения. Технологические связи в них ограничиваются, как правило, масштабами города или крупного промышленного предприятия, в этом смысле они носят локальный характер. Структура ТСС может быть, как простой разветвленной, так и сложной многоконтурной. Протяженность магистральной тепловой сети г. Иркутска составляет 0 км, распределительных сетей - более 0 км, магистральных ТСС г. Москвы - более км. Годовое потребление воды в России составляет порядка 0 км3. Системы водоснабжения призваны обеспечить водой питьевого качества население и промышленные предприятия. Протяженность водопроводных сетей составляет порядка 3 тыс. Вместе с тем ресурсы воды распределены неравномерно, что вызывает необходимость в создании систем, транспортирующих воду на большие расстояния от ее источников до удаленных потребителей. Например, Казахстано-Сибирская система водоснабжения охватывает территорию млн. В настоящее время в нефтяной промышленности для повышения темпов отбора нефти из залежей используются системы поддержания пластового давления. В мировой практике наиболее широкое распространение получил метод, основанный на закачивании в пласт воды через нагнетательные скважины, расположенные в комплексе с нефтяными в определенном порядке. Многочисленные долговременные экспериментальные исследования показывают, что наилучшей средой для закачивания в нефтяные пласты является подземная минерализованная вода. При этом достигается не только основная задача - поддержание пластового давления, - но и повышается нефтеотдача [2]. В году в протяженность таких систем, находящихся в эксплуатации, составляла более 2,5 тыс. Особенностью СГ1ПД является большой расход воды (0-0 тыс. Потребление электроэнергии в СППД составляет до %-% от общего ее потребления в нефтедобыче. Таким образом, современные ТПС представляют собой разнообразные, уникальные в своей области системы, характеризующиеся наличием многих источников добычи, производства или поступления топлива, воды или газа, функционально-технологической целостностью при сложной иерархической структуре и разнообразии элементов, существованием внешних (межсистем-ных) связей, постоянным расширением и адаптацией к изменяющимся внешним условиям. Сложившаяся практика и проблемы управления режимами ТПС. Функционирование ТПС осуществляется в условиях постоянного изменения множества факторов систематического или случайного характера, влияющих на режимы их работы. Постоянно меняющиеся условия эксплуатации ТПС требуют организации непрерывного процесса управления режимами их работы. Способы управления в ТПС варьируют в зависимости от уровня принятия решений во временной иерархии, запаса времени на реализацию управления и предполагаемой продолжительности работы системы в созданном режиме. Традиционно в ТПС выделяют долгосрочное, краткосрочное и оперативное управление.