معرفی نرم افزار شبیهسازی و بهینهسازی ایستگاههای افزایش فشار گاز طبیعی با بهرهگیری از صفحات گسترده

گاز طبیعی عبوری از خطوط انتقال، جهت فائق آمدن بر افت فشار ناشی از اصطکاک و یا تبادل حرارتی با محیط پیرامونی، از ایستگا های افزایش فشاری که عمدتا در فواصلی بیشـتر از 60 مایل نصب گردیده اند، عبور داده می شود . در این ایستگاه ها برای تولید گرادیان فشار و نگهداشتن جریان جرمی مورد نیاز در محل تحویـل، از انـواع کمپرسـورها اسـ تفاده گردیـده کـه درصد قابل تـوجهی، حـدود 5-3 درصـد ] [ 1 از گـاز انتقـالی صــرف تــامین نیــروی رانشــی لازم در آنهــا مــی گــردد و از آنـجائیکه میـزان انتـقال گاز سـالانه در کشـورها مـیلـیونهــا MMSCFD است از این رو ارائه یک مدل ریاضی دقیق جهـت کمینه کردن سوخت مصرفی حتی بـه مقـدار جزئـی و یـافتن متغیرهای تصمیم گیری مناسب، ضروری به نظر می رسد . در این مقاله با رویکردی جامع، روابط جبری غیر خطی مورد نیاز جهت تحلیل جریان پایا، ایزوترمال، یک بعـدی و تـراکم پذیر درون لوله ها و همچنین معـادلات مـرتبط بـا عملکـرد و گذردهی کمپرسور و در نهایـت میـزان سـوخت مصـرفی در مولد نیرو ( توربین گازی ) ، مورد بررسی قرارگرفتـه اسـت . بـه منظور پی گیری محاسبات، اطلاعات مرتبط با هر جزء سیسـتم انتقــالی را در صــفحات گســترده متعــددی محاســبه نمــوده و پیوندها و حلقه های محاسباتی دینامیک مورد نیاز برای تعیـین فــاکتور تــراکم پــذیری و ویســکوزیته گــاز همچنــین ضــریب اصطکاک و فشار خروجی از کمپرسور به تناسب قیود سیستم انتقالی را بر روی آن اعمال کرده ایم . در نهایـت بـا اسـتفاده از روش بهینه سازی آماری بر پایه الگوریتم ژنتیـک و همچنـین برنامه ریزی غیر خطی بر پایه GRG2 میزان سـوخت مصـرفی در این واحد را کاهش می دهیم . بـرای سـهولت دسترسـی بـه نتــایج و ورود اطلاعــات مــورد نیــاز در محاســبات، نمایــه ای محاوره ای ( شکل (2 طراحی نموده ایـم کـه ارتبـاط کـاربر بـا اطلاعات پراکنده موجود در صفحات گسترده را در قالب نـرم افزاری با کاربری آسان فراهم می نماید . مثال عددی طرح شده بیانگر آنست که نرم افزار مذکور، جهت شبیه سـازی و بدسـت آوردن نقـاط عملیـاتی بـا کمتـرین میـزان مصـرف انــرژی در ایستگاه افزایش فشار و خطوط انتقالی متصل به آن بسیار کـار آمد و مفید است .