Способы повышения эффективности работы магистральных газопроводов.

Эффективная работа магистральных трубопроводов может реализоваться только при наличии объективной информации о состоянии установленного оборудования и эффективности его использования. В процессе эксплуатации техническое состояние оборудования и условия его эксплуатации постоянно меняются, что вызывает необходимость периодического отслеживания основных показателей работы оборудования и эффективности его использования.
Работа магистральных трубопроводов анализируется в следующих направлениях:
1) использование линейной части и оборудования по времени (показатели экстенсивного использования);
2) использование линейной части и оборудования по пропускной способности, располагаемой мощности, теплосъему (показатели интенсивности использования);
3) исследование технического состояния и надежности работы линейной части и оборудования;
4) оценка эффективности использования энергии.
Результаты анализа позволяют наметить пути повышения эффективности работы магистрального трубопровода.

Глубина проведения анализа и достоверность результатов во многом предопределяются полнотой и достоверностью исходной информации. Для проведения анализа требуется информация по физическим свойствам транспортируемого продукта, характеристике линейной части трубопровода, характеристике используемого оборудования, параметрам работы линейной части и оборудования и данные об использовании оборудования.
Технологические параметры работы трубопровода предпочтительно получать в ходе специальных контрольных замеров с использованием приборов повышенной точности. Для получения необходимой достоверности результатов замеры следует производить сериями с последующей статистической обработкой результатов.
При отсутствии возможности проведения контрольных замеров анализ производится на основе диспетчерских данных и данных по эксплуатации оборудования. Необходимую выборку режимов производят из периода (2-3 суток) стабильной работы трубопровода с производительностью, приблизительно равной средней производительности за анализируемый период (неделя, месяц, год).
1) Физические свойства: состав, плотность, относительная плотность, вязкость, содержание воды, низшая теплота сгорания.
2) Характеристика линейной части: длина, диаметр, толщины стенок труб и их раскладка, длины резервных ниток и лупингов и их положение на трассе, наличие ирасположение перемычек и отводов или подключений, профиль трассы, положение запорной арматуры и ее состояние (открыто, закрыто), отказы и их причины, периодичность очистки и дата проведения последней, характеристика очистных устройств.
3) Характеристика оборудования: тип, техническая характеристика, время начала эксплуатации, наработка, отказы и их причины, наработка после капитального ремонта, техническая характеристика технологий и техники для утилизации энергии.
4) Параметры работы линейной части: производительность, температура и давление в начале и в конце анализируемого участка, температура грунта и воздуха.
5) Параметры работы КС: схема работы ГПА, АВО и пылеуловителей, производительность КС и ЦН, давление и температура газа на входе и выходе КС, давление и температура газа на входе и выходе ЦН, давление и температура газа на входе и выходе АВО, потери давления во входныхи в выходных коллекторах КС, потери давления в пылеуловителях и в АВО, частота вращения роторов ЦН, температура и давление атмосферного воздуха, температура воздуха на входе осевых компрессоров ГТУ, давление воздуха до и после осевых компрессоров, температура продуктов сгорания до и после силовых турбин, расход топливного и пускового газа, расход электроэнергии на технологические нужды, количество утилизируемой энергии на КС.
6) Использованиеоборудования: длины отключаемых участков и время и причины их простоя, наработка оборудования, время нахождения оборудования в резерве, время нахождения оборудования в плановом техническом обслуживании, время и причины нахождения оборудования в вынужденном простое, количество отказов и их причины.
7) Характеристика измерительных приборов: пределы измерения, класс точности, относительная ошибка измерений, цена деления шкалы прибора.

Результаты анализа работы магистрального трубопровода используются для принятия решения по повышению эффективности его эксплуатации. Это могут быть варианты как по совершенствованию технологической схемы работы, так и по необходимости проведения реконструкции трубопровода. В общем случае проведенный анализ может дать два основных результата.

1) Трубопровод работает с производительностью ниже проектной или ниже его пропускной способности.
В этом случае, прежде всего, необходимо выяснить причины низкого использования пропускной способности. Возможными причинами могут быть:
- низкая добыча нефти или газа;
- недостаточная потребность в нефти или газе;
- ошибки проектирования или строительства трубопровода;
- низкая гидравлическая эффективность работы;
- неудовлетворительное техническое состояние перекачивающих агрегатов;
- низкое давление поступающего с промысла газа;
- большие внутристанционные потери давления;
- пониженная надежность линейной части.

2)Низкая эффективность работы.
В данном случае причины могут быть следующие:
- трубопровод работает не в оптимальной области;
- внутренняя полость трубопровода сильно загрязнена;
- неудовлетворительное техническое состояние перекачивающих агрегатов;
- характеристика насосов или компрессоров не соответствует условиям работы трубопровода;
- перекачивающие агрегаты используются неэффективно;
- большие внутристанционные потери давления;
- низкое давление газа в газопроводе;
- высокая температура газа в газопроводе.

Признаками экономичности работы трубопровода при заданной производительности являются высокое значение коэффициента гидравлической эффективности линейной части, близкое к номинальному значению кпд перекачивающих агрегатов, и минимальное значение потерь давления на регулирование работы перекачивающих станций.
Для МГ экономичность работы в значительной степени зависит от величины давления на выходе КС. Снижение давления по отношению к допустимому для данного газопровода приводит к повышению затрат энергии. Пониженное давление на выходе станции может быть целесообразным на последней КС МГ и в случае, когда станции оборудованы агрегатами без средств регулирования производительность. В последнем случае затраты с учетом регулирования работы КС могут превысить затраты при работе газопровода с пониженным давлением. В остальных случаях пониженное давление может быть связано только с техническим состоянием перекачивающих агрегатов и их несоответствием условиям работы МГ.
В определенной степени экономичность работы зависит от оптимальности температурного режима трубопровода и периодичности его очистки.
При невозможности повышения эффективности работы трубопровода до желаемого значения возникает вопрос его реконструкции. При реконструкции станций могут выполняться:
- сооружение укрупненных цехов, взамен нескольких ликвидируемых, с использованием современного оборудования укрупненной единичной мощности;
- замена перекачивающих агрегатов и другого оборудования в старых зданиях;
- модернизация действующих перекачивающих агрегатов и другого оборудования.
При реконструкции линейной части выполняются:
- замена дефектных труб;
- лупингование отдельных участков;
- вынос трасс из зон застройки, прохождения железных и автомобильных дорог и пр.
Целесообразность и объем мероприятий по повышению экономичности работы трубопровода обосновываются экономическими расчетами. Наибольший экономический эффект дают мероприятия, проводимые на головных участках МГ.
Как правило, проводимые в целях повышения экономичности работы мероприятия должны сопровождаться благоприятным экологическим эффектом. В ряде случаев работы по реконструкции трубопровода должны быть связаны с повышением общей и экологической безопасности его работы.