Gas transport network analysis
Creators
- 1. National University of Jujuy
- 2. National University of Salta
Description
Growing demand for natural gas necessarily leads to demands for increased transport network capacity. This can be done by increasing the capacity of already installed gas pipelines and optimising operating conditions. Greater knowledge (know-how) regarding the process is thus needed and may be applied by following the procedure outlined in this work. The proposed method concerns studying a gas network by using simulation tools; it has been used for studying a transport network in Argentina. The proposed method has the following stages: 1) system analysis (identifying parameters, disturbances, manipulated variables, state variables and output variables), 2) stationary simulation, 3) dynamic simulation and 4) case studies (analysing sensitivity, stability and controllability). Once a system's critical variables have been identified then stationary simulation allows the amount of gas and its pressure to be determined for each sink, in several scenarios. These results can be used for designing suitable operational procedure for such cases. Dynamic simulation describes a system's stationary state and how the state of the process evolves. Such additional information allows refining previously-designed procedures and also makes dynamic simulation an excellent tool for operator training. Two alternatives were analysed for stationary simulation: an HYSYS simulator and traditional Excel spreadsheet calculations. Predicted stationary states were similar by both methods. The sensitivity of the most relevant system variables was then studied; the HYSYS simulator was used for dynamic simulation in all cases. System sensitivity and dynamics were determined, such information being required for making improvements to network installations and operational procedures and thereby proving the procedure's worth.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يؤدي الطلب المتزايد على الغاز الطبيعي بالضرورة إلى زيادة الطلب على شبكة النقل. ويمكن القيام بذلك عن طريق زيادة سعة خطوط أنابيب الغاز المثبتة بالفعل وتحسين ظروف التشغيل. وبالتالي، هناك حاجة إلى معرفة أكبر (معرفة فنية) فيما يتعلق بالعملية ويمكن تطبيقها باتباع الإجراء المبين في هذا العمل. تتعلق الطريقة المقترحة بدراسة شبكة الغاز باستخدام أدوات المحاكاة ؛ وقد تم استخدامها لدراسة شبكة النقل في الأرجنتين. تشتمل الطريقة المقترحة على المراحل التالية: 1) تحليل النظام (تحديد المعلمات والاضطرابات والمتغيرات المعالجة ومتغيرات الحالة ومتغيرات الإخراج)، 2) المحاكاة الثابتة، 3) المحاكاة الديناميكية و 4) دراسات الحالة (تحليل الحساسية والاستقرار والتحكم). بمجرد تحديد المتغيرات الحرجة للنظام، تسمح المحاكاة الثابتة بتحديد كمية الغاز وضغطه لكل حوض، في عدة سيناريوهات. يمكن استخدام هذه النتائج لتصميم إجراءات تشغيلية مناسبة لمثل هذه الحالات. تصف المحاكاة الديناميكية الحالة الثابتة للنظام وكيفية تطور حالة العملية. تسمح هذه المعلومات الإضافية بتحسين الإجراءات المصممة مسبقًا وتجعل أيضًا المحاكاة الديناميكية أداة ممتازة لتدريب المشغلين. تم تحليل بديلين للمحاكاة الثابتة: محاكاة HYSYS وحسابات جداول بيانات Excel التقليدية. كانت الحالات الثابتة المتوقعة متشابهة بكلا الطريقتين. ثم تمت دراسة حساسية متغيرات النظام الأكثر صلة ؛ تم استخدام محاكي HYSYS للمحاكاة الديناميكية في جميع الحالات. تم تحديد حساسية النظام وديناميكياته، حيث كانت هذه المعلومات مطلوبة لإجراء تحسينات على تركيبات الشبكة والإجراءات التشغيلية وبالتالي إثبات قيمة الإجراء.Translated Description (French)
La demande croissante de gaz naturel entraîne nécessairement une augmentation de la capacité du réseau de transport. Cela peut être fait en augmentant la capacité des gazoducs déjà installés et en optimisant les conditions d'exploitation. Une plus grande connaissance (savoir-faire) concernant le processus est donc nécessaire et peut être appliquée en suivant la procédure décrite dans ce travail. La méthode proposée concerne l'étude d'un réseau de gaz à l'aide d'outils de simulation ; elle a été utilisée pour l'étude d'un réseau de transport en Argentine. Le procédé proposé comporte les étapes suivantes : 1) analyse du système (identification des paramètres, des perturbations, des variables manipulées, des variables d'état et des variables de sortie), 2) simulation stationnaire, 3) simulation dynamique et 4) études de cas (analyse de la sensibilité, de la stabilité et de la contrôlabilité). Une fois que les variables critiques d'un système ont été identifiées, la simulation stationnaire permet de déterminer la quantité de gaz et sa pression pour chaque puits, dans plusieurs scénarios. Ces résultats peuvent être utilisés pour concevoir une procédure opérationnelle appropriée pour de tels cas. La simulation dynamique décrit l'état stationnaire d'un système et l'évolution de l'état du processus. Ces informations supplémentaires permettent d'affiner les procédures précédemment conçues et font également de la simulation dynamique un excellent outil pour la formation des opérateurs. Deux alternatives ont été analysées pour la simulation stationnaire : un simulateur HYSYS et des calculs de feuille de calcul Excel traditionnels. Les états stationnaires prédits étaient similaires par les deux méthodes. La sensibilité des variables système les plus pertinentes a ensuite été étudiée ; le simulateur HYSYS a été utilisé pour la simulation dynamique dans tous les cas. La sensibilité et la dynamique du système ont été déterminées, ces informations étant nécessaires pour apporter des améliorations aux installations du réseau et aux procédures opérationnelles et prouver ainsi la valeur de la procédure.Translated Description (Spanish)
La creciente demanda de gas natural conduce necesariamente a la demanda de una mayor capacidad de la red de transporte. Esto se puede hacer aumentando la capacidad de los gasoductos ya instalados y optimizando las condiciones de funcionamiento. Por lo tanto, se necesita un mayor conocimiento (know-how) sobre el proceso y se puede aplicar siguiendo el procedimiento descrito en este trabajo. El método propuesto se refiere al estudio de una red de gas mediante el uso de herramientas de simulación; se ha utilizado para estudiar una red de transporte en Argentina. El método propuesto tiene las siguientes etapas: 1) análisis del sistema (identificación de parámetros, perturbaciones, variables manipuladas, variables de estado y variables de salida), 2) simulación estacionaria, 3) simulación dinámica y 4) estudios de casos (análisis de sensibilidad, estabilidad y controlabilidad). Una vez que se han identificado las variables críticas de un sistema, la simulación estacionaria permite determinar la cantidad de gas y su presión para cada sumidero, en varios escenarios. Estos resultados se pueden utilizar para diseñar un procedimiento operativo adecuado para tales casos. La simulación dinámica describe el estado estacionario de un sistema y cómo evoluciona el estado del proceso. Dicha información adicional permite refinar los procedimientos previamente diseñados y también hace que la simulación dinámica sea una excelente herramienta para la capacitación del operador. Se analizaron dos alternativas para la simulación estacionaria: un simulador HYSYS y cálculos tradicionales de hoja de cálculo Excel. Los estados estacionarios pronosticados fueron similares por ambos métodos. A continuación, se estudió la sensibilidad de las variables del sistema más relevantes; se utilizó el simulador HYSYS para la simulación dinámica en todos los casos. Se determinó la sensibilidad y la dinámica del sistema, siendo necesaria dicha información para realizar mejoras en las instalaciones de la red y los procedimientos operativos y, por lo tanto, demostrar el valor del procedimiento.Files
15656.pdf
Files
(632.3 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:076f1eb20fb50fb2e09bcb67674d0769
|
632.3 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل شبكة نقل الغاز
- Translated title (French)
- Analyse du réseau de transport de gaz
- Translated title (Spanish)
- Análisis de la red de transporte de gas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4293912901
- DOI
- 10.15446/ing.investig.v27n3.14849