Анализ и структурирование газифицируемых районов, создание автоматизированной системы распределения ГРП в населенном пункте Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

ВЕСТНИК 7/2011

АНАЛИЗ И СТРУКТУРИРОВАНИЕ ГАЗИФИЦИРУЕМЫХ РАЙОНОВ, СОЗДАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГРП В НАСЕЛЕННОМ ПУНКТЕ

GASIFIED AREAS ANALYSIS AND STRUCTURING, CREATING OF AUTOMATED DISTRIBUTION SYSTEM OF GAS DISTRIBUTING PLANT IN HUMAN SETTLEMENTS

B.A. Жила, A.K. Клочко V. Zhila, A. Klochko

Московский ГСУ, ОАО МосгазНИИпроект

В данной статье приводится алгоритм автоматизированной равномерной расстановки ГРП по площади населенного пункта.

In given article area is resulted the algorithm of automated uniform arrangement of gas

distributing plant on the settlement.

Современная жизнь каждого человека требует больших энергетических затрат.

На сегодняшнем уровне развития человечества получение энергии из природных ресурсов занимает большую часть в энергетике Мира в целом. И наиболее привлекательным с точки зрения такой энергетики является природный газ. Он представляет собой наиболее экологически чистый, легко транспортируемый, энергоемкий вид топлива, освоенный человеком.

Учитывая последние инциденты в области ядерной энергетики на примере Чернобыльской АЭС, а в последующем и АЭС Хокусима-1, большое количество стран замораживает развитие атомной энергетики и переходит на использование природного

Обеспечение потребителей газом можно осуществить различными способами. Однако, ввиду наличия требований надежности и безопасности, особенностей рельефа и застройки территории, а также огромного числа возможных топологий газовых сетей, задача обеспечения потребителей энергоносителем является многокритериальной. Среди множества вариантов необходимо выбрать экономически целесообразные схемы, не влекущие за собой ощутимого повышения стоимости смежных инженерных коммуникаций, таких как: тепловые сети, водопроводные сети, электрические и слаботочные сети, сети бытовой и ливневой канализации и др. ввиду существования охранной зоны газопровода [1].

При такой постановке задачи оптимизации не существует понятия «область недопустимых решений», однако эффективность таких решений может быть значительной, а порой даже многократно разноэффективной.

Учитывая все вышесказанное, исследования, направленные на оптимизацию газораспределительных систем, в ближайшей перспективе являются актуальными.

Исторически сложилась следующая схема снабжения потребителей газом.

7/)П11 ВЕСТНИК

_Z/2°ll_мгсу

Газ с промыслов посредством магистральных трубопроводов подводят к газораспределительным станциям (далее ГРС), затем давление редуцируется до значений 0,31,2 МПа (что соответствует среднему или высокому давлению I и II категорий по классификации СНиП [1]). Далее, по газопроводам среднего (или высокого) давления (далее ССД) газ подводится к газорегуляторным пунктам (ГРП), где происходит дальнейшее снижение давления до значения около 5 кПа (низкое давление по классификации^]), позволяющее более безопасно эксплуатировать этот вид топлива, с дальнейшей его доставкой в сети низкого давления(СНД) к газопотребляющему оборудованию бытовых потребителей.

Такая ступенчатая архитектура построения системы газораспределения предполагает, что ее стоимость сооружения и функционирования скрадывается из:

Цсг = ЦССД + ЦГРП + Цснд ,

где: ЦСг - стоимость системы газораспределения (СГ) в целом; Цссд - стоимость сетей среднего давления; Цгрп - стоимость ГРП; Цснд - стоимость сетей низкого давле-

Поскольку предполагается равномерное потребление газа и равномерное покрытие газопроводами территории, расстановка ГРП должна производиться максимально равномерным образом.

Ниже описан метод расстановки ГРП по прямоугольной территории рассматриваемого района.

Алгоритм: «Равномерная расстановка K шт. ГРП по району длины W и ширины

Я»:

1) расстановка ГРП принята рядная;

2) определяем соотношение сторон в прямоугольнике:

NSq = W , (1) Я

где: NSq - величина, характеризующая отношение ширины газифицируемого района к его длине; W - ширина газифицируемого района; Я - длина газифицируемого района;

3) соотношение W/Я характеризует соотношение L - рядов и Р - столбцов, гарантированно заполненных:

P = W; (2)

L Я

4) произведение числа линий на число столбцов должно максимально приближаться к количеству ГРП:

PL = K ; (3)

5) выразим из (2) Р:

WL.

P = -Я

6) Подставим в уравнение (3):

WLL = к ^ WL2 = к,

Я Я

отсюда

L = — или L _ I к

NSq

ВЕСТНИК мгсу

7/2011

Учитывая, что для того, чтобы расставить ГРП столбцами по рядам, необходимо округлять ответ в большую сторону;

7) находим гарантированное количество ГРП в каждом ряду:

р=K,

L

округляем в меньшую сторону;

8) определяем количество свободных ГРП, которые нам предстоит расставить по рядам (Free GRP):

FGrp = K - LP;

9) заполняем ряды и столбцы:

• Количество рядов - L;

• количество столбцов Р, если FGrp>0, то количество столбцов любых из FGrp строк увеличивается до Р+1;

10) позиционируем строки с шагом hy = H/L, отступив от верхней и нижней границ района hy/2;

11) позиционируем ГРП в каждой строке с шагом hx = W/P или W/(P+1) для строк содержащих свободный ГРП, отступив hx/2 от правой и левой границ района;

12) Смещаем ГРП в узлы СНД (ближайшие).

Данный алгоритм программно реализован. С программой можно ознакомиться на сайте www.entropiya.ru

Результат работы данного алгоритма представлен на рис. 1-4.

W W

н

н

Ö-

-Б-

Рис. 1. Сеть низкого давления

Рис. 2. Расстановка ГРП

н

5 [/

[ ]

н

-> г? 71 1 Г? 71 с

} [Ь и с Lb }J с

1 Г7 71 г

} IS. ü (

Рис. 3. Смещение ГРП в ближайшие Рис. 4. Окончательная расстановка ГРП узловые точки СНД в населенном пункте

7/)п11 ВЕСТНИК _^/2ott_мгсу

Литература

1. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы. - СПб., 2004. - 80 с.

Literature

1. Construction Rules and Regulations42-01-2002. Gas-distribution system. - St. Petersburg, 2004. - 80 p.

Ключевые слова: сеть низкого давления, газорегуляторный пункт, газораспределительная станция, сеть среднего или высокого давления, система газораспределения, природный газ, инженерные коммуникации, газификация населенных пунктов

Key words: Network of low pressure, gas control unit, gas-distributing station, an average or high pressure network, gas distribution system, natural gas, engineering communications, gasification of settlements

e-mail:

Жила Виктор Андреевич [email protected] Клочко Алексей Константинович [email protected]