Разработка рациональных схем автономного газоснабжения на базе сжиженного природного газа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.03, кандидат наук Фролов, Владимир Олегович

• Фролов, Владимир Олегович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Фролов, Владимир Олегович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И НАУЧНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К РЕАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Современное состояние и перспективы развития систем газификации Российской Федерации

1.2 Выбор направления дальнейших исследований

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СИСТЕМ ТОПЛИВОСНАБЖЕНИЯ НА БАЗЕ СПГ

2.1 Анализ существующих способов производства и транспортировки природного газа различным категориям потребителей

2.2 Разработка способа транспортировки сжиженного природного газа потребителям, удаленным от магистральных газопроводов

2.3 Определение оптимального местоположения завода по сжижению природного газа на плане газоснабжаемой территории

2.4 Усовершенствование конструкции транспортных средств

для доставки сжиженного природного газа

2.4.1 Состояние вопроса и теоретические предпосылки

2.4.2 Схема модернизированной цистерны для транспортировки

сжиженного природного газа

Выводы по главе 2

ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ СХЕМЫ ДОСТАВКИ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА ПОТРЕБИТЕЛЯМ

3.1 Выбор хладоносителя

3.2 Определение давления хладоносителя в криогенной цистерне

3.3 Определение основных термодинамических параметров хладоносителя и природного газа в цикле производства СПГ

3.3.1 Определение давления инверсии предварительно охлажденного природного газа

3.3.2 Определение температуры охлажденного природного газа

3.4 Определение перерасхода топлива при использовании предлагаемой схемы доставки СПГ

3.5 Определение объема заполнения сосуда цистерны

3.6 Расчет модельной цистерны на прочность

Выводы по главе 3

ГЛАВА 4 ПРОВЕДЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОСНОВНЫХ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ХЛАДОНОСИТЕЛЯ И ПРИРОДНОГО ГАЗА В

ЦИКЛЕ ПРОИЗВОДСТВА СПГ

Выводы по главе 4

ГЛАВА 5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

СХЕМЫ ТРАНСПОРТИРОВКИ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО

ГАЗА

5.1 Определение расхода топлива и экономического эффекта от внедрения новой конструкции цистерны

5.2 Сравнительная экономическая эффективность использования схемы с возвратом хладоносителя

5.3 Выявление экономической эффективности реализации

предлагаемого способа транспортировки СПГ

Выводы по главе 5

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

116

ПРИНЯТЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

СПГ - сжиженный природный газ

СУГ - сжиженный углеводородный газ

КПГ - компримированный природный газ

ЭХЗ - электрохимическая защита

ACT - автономная система топливоснабжения

УСПГ - установка сжижения природного газа

ГРС - газораспределительная станция

ГРП - газорегуляторный пункт

ЭВМ - электронно-вычислительная машина

БДУ - безопасное дренажное устройство

БУКВЕННЫЕ ИНДЕКСЫ

Ь - суммарный маршрут транспортировщика СПГ,км.

/, - длина ьго ответвления маршрута, км.

О, - расход топлива, л.

<?/ - норма расхода топлива, 1/ 100км.

(¡2 - норма расхода топлива на перевозку груза, 1/(100 т км)

тспг " номинальная масса груза перевозимого одним транспортировщиком, т.

п - количество транспортировщиков

£) - суммарная надбавка (снижение) к норме расхода топлива.

С^Р - суточная потребность населенного пункта в природном газе, нм3/сут.

х, у — координаты завода по производству СПГ, км.

х„ у, - координаты ьго потребителя, км.

ср - изобарная теплоемкость, Дж/ кг К.

с°р - идеально-газовая теплоемкость, Дж/ кг К.

Я - универсальная газовая постоянная. т - приведенная температура. Ты, - температура плавления, К. Ткип - температура кипения, К. р - плотность, кг/м .

Ткр - температура в критической точке, К. Ркр - давление в критической точке, МПа. со - фактор ацентричности Питцера. г - удельная теплота испарения, Дж/кг. и - удельный объем, м /кг.

12хлад ~ количество теплоты отведенное от хладоносителя, Дж. 0,спг -количество теплоты, подведенное к СПГ, Дж. £ - коэффициент полезного действия. 9 - нормированная температура кипения вещества.

(2сп,т - количество теплоты, расходуемое на нагревание СПГ до температуры кипения, Дж. (2спГг - количество теплоты, расходуемое на регазификацию СПГ, Дж.

йл^ - количество теплоты, отведенное о хладоносителя, в процессе теплообмена при кпд = 1, Дж.

сСр - средняя изобарная теплоемкость, Дж/ кг К. тпг - масса природного газа, кг.

£>300-315,5 _ количество теплоты, отводимое от природного газа, при изменении температуры от 315,5 К до 300 К.

0300-121,26

пг - количество теплоты, отводимое от природного газа, при изменении температуры от 300 К до 121,26 К.

Рит - давление инверсии природного газа, МПа.

- температура наружного воздуха, К. УС/7Г - объем СПГ, м3. ^пол " полезный объем цистерны, м3. у хлад " объем хладоносителя, м . Уов - объем обечайки сосуда цистерны, м3. ^днищ " объем днищ сосуда цистерны, м3. Ус - объем сосуда цистерны, м3. Н - уровень продукта в сосуде цистерны, м.

о

у - удельный вес груза, кг/м .

90 - угол, характеризующий уровень заполнения цистерны. £ - безразмерная координата.

и(^) - перемещение сечения с произвольной координатой £.

Г(£) - усилие в сечении с произвольной координатой £.

сг,, а2 - напряжения от продольной силы Т, МПа.

с7изг - напряжение изгиба, МПа.

ТНАР - температура наружного воздуха, К.

тспг " масса СПГ, кг.

тхлАд ' масса хладоносителя, кг.

IV - объем транспортной работы.

2АЗ - удельные дополнительные затраты, руб/(кгСПГ). АЗэл - удельные дополнительные затраты на электроэнергию, руб/(кг СПГ). А37. - удельные дополнительные затраты на топливо, руб/(кгСПГ). сТ - стоимость топлива, руб.

АЭ - удельное снижение расхода электроэнергии, кВт ч/(кг СПГ). рпг - плотность природного газа, кг/м . Ьиз - работа изотермического сжатия, кгм.

ап - поправочный коэффициент на среднее значение температуры и барометрического

давления на всасывающем патрубке.

т]из - изотермический кпд компрессора.

77д - кпд электродвигателя.

г}п - кпд передачи.

гд - удельный вес всасываемого природного газа в нормальных условиях, кг/м3.

К - капитальные вложения в р-тый элемент системы, руб.

т - номер очередных капитальных вложений.

п - количество очередных капитальных вложений.

t - год очередных капитальных вложений.

t0 - срок службы р-го элемента системы, год.

И - эксплуатационные расходы, руб/год.

Т - срок службы системы, лет.

Е- норма дисконтирования, 1/год.

ц/ПР - приведенный поправочный коэффициент.

цгН1, - коэффициент удорожания работ за счет накладных расходов.

¥пн" коэффициент удорожания работ за счет плановых накоплений.

¥ндс -коэффициент удорожания работ за счет налога на добавленную стоимость.

<р - доля годовых отчислений.

gэ - количество электроэнергии потребляемое компрессором, кВт ч/(кг СПГ). тг - продолжительность эксплуатации в течении года. Л^ - чистый дисконтированный доход, руб. Д2ГЭЛ - экономия затрат на электроэнергию, руб.

д^топл _ схоимосхная оценка эффекта при сравнении затрат на топливо, руб.

д^экспл _ разница затрат на эксплуатацию цистерны по базовому и предлагаемому варианту,

руб.

Эт - экономический эффект, руб.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка рациональных схем автономного газоснабжения на базе сжиженного природного газа»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Топливно-энергетический комплекс является одной из основ экономики любой страны. Одним из условий общественного прогресса и неотъемлемым фактором любого вида человеческой деятельности является правильное распределение и рациональное использование топливно-энергетических ресурсов.

Природный газ является для России не просто эффективным энергоресурсом, но и важным средством решения многих экономических и социальных проблем. Сдерживающим фактором для поставок природного газа в некоторые районы страны являются транспортные проблемы. Необходимость строительства весьма протяженных магистральных газопроводов по малоосвоенным и труднопроходимым территориям требует решения финансовых и технических задач. Также возникает необходимость учитывать и присущие трубопроводному транспорту недостатки (зависимость экспортеров газа от позиции государств, по территории которых осуществляется транзит газа; случаи хищения газа; сложность поставки газа на территории, отделяемые морями и т.д.). Поэтому вполне обоснованной является необходимость создания системы альтернативного трубопроводам варианта транспортировки природного газа в сжиженном виде, хотя практическая реализация этого проекта требует значительных капиталовложений.

Для решения социальной задачи - обеспечения населения газовым топливом - следует соединить преимущества природного газа с преимуществами сжиженного углеводородного газа (СУГ), и такой альтернативой может стать сжиженный природный газ (СПГ). Сжиженный природный газ является самым экологически чистым и безопасным из используемых в настоящее время видов топлива, а это открывает широкие перспективы его использования в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в жилищно-коммунальном хозяйстве. На сегодняшний день в России имеется надежная база и технические предпосылки

для широкого использования сжиженного природного газа в хозяйстве страны.

7

Одной из немаловажных причин необходимости ускорения работ по использованию СПГ является тот факт, что все крупнейшие месторождения природного газа в России находятся в удаленных районах, неблагоприятных для строительства транспортных газопроводов, и наиболее целесообразным здесь представляется транспортировка газа в жидком состоянии. Этот факт обуславливает необходимость строительства заводов по производству СПГ в местах перспективных месторождений.

Снабжение потребителей на базе СПГ экономически оправдано в следующих условиях:

- малые объемы потребления газа объектом, удаленным от магистрального газопровода;

- нестабильные сейсмические условия на участке предполагаемого строительства газопровода;

- сложный рельеф местности на предполагаемой трассе строительства газопровода;

- газифицируемый объект или предполагаемая трасса строительства газопровода находятся в районе с уникальным природным ландшафтом;

- наличие труднопреодолимой преграды на предполагаемой трассе строительства газопровода (море, река, горы).

Как топливо сжиженный метан обладает следующими преимуществами:

- возможность газификации объектов, удаленных от магистральных газопроводов сетевого газа;

- возможность хранения под небольшим избыточным давлением при температуре около 112К;

- нетоксичность, не вызывает коррозии металлов;

- высокая калорийность по сравнению с другими видами топлива;

- низкая температура кипения - гарантия полного испарения СПГ при самых низких температурах окружающего воздуха;

- эффективность и удобство хранения, транспортировки и потребления (при

сжижении природного газа его плотность увеличивается в 600 раз);

8

- использование в качестве моторного топлива.

Если по вопросам распределения и использования сетевого природного газа в российской научной литературе имеется ряд исследований, статей и монографий [18;26;27;34], то по рынку СПГ крупных аналитических работ выполнено незначительно. Между тем в последние 10-15 лет этот рынок развивается высокими темпами, и в настоящее время СПГ выступает достаточно заметным элементом мировой торговли природным газом и по имеющимся прогнозам, среднегодовой темп прироста мирового спроса на СПГ к 2030 году может возрасти в несколько раз.

Следует отметить, что в научных и практических трудах Клименко А.П. [4547], Калниня И.М.[3], Бармина И.В. [8], Архарова A.M. [5,6], Зайцева Ю.В. [33], Орлова Ю.Н. [36], Кирилова Н.Г. [42,43], Крылова Е.В. [52], Лавренченко Г.К. [58,59], Рачевского Б.С. [112-116] и других авторов [28,56, 63, 66,97, 109, 111, 123] приводятся отдельные предложения и рекомендации по повышению эффективности и безопасности систем топливоснабжения на базе сжиженного газа. В целом же, в настоящее время отсутствуют технические решения и рекомендации по оптимизации технологии производства, хранения и транспортировки СПГ, рекомендации по ценообразованию в цепочке: производство - хранение - транспортировка - регазификация - редуцирование газа; удельные технико-экономические показатели комплексов СПГ с оценкой его конкурентоспособности по сравнению с другими традиционными энергоносителями, в первую очередь с сетевым природным газом; отсутствует нормативно-техническая документация по применению СПГ в опытных районах.

В этой связи, разработка научных основ расчета и проектирования автономных систем газоснабжения на базе сжиженного природного газа представляет собой актуальную научно-техническую задачу, реализация которой требует обобщенной постановки и глубокого анализа с учетом многообразия системообразующих факторов и специфических особенностей современных систем газораспределения и газопотребления.

Цель работы - обоснование новых методик для расчета основных параметров процесса транспортировки сжиженного природного газа, и использование их для разработки технических решений, обеспечивающих эффективное функционирование системы газоснабжения на базе сжиженного природного газа.

Задачи исследования. Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

- анализ существующих способов транспортирования газового топлива и разработка нового способа оптимального функционирования систем газоснабжения;

- разработка методики и блок-схемы определения оптимального местоположения источника по производству сжиженного природного газа на плане газоснабжа-емой территории;

- разработка и обоснование нового варианта конструкции автомобильной цистерны для транспортировки сжиженного природного газа с целью повышения энергоэффективности системы автономного газоснабжения на базе СПГ;

- разработка методики расчета основных параметров природного газа в цикле транспортировки СПГ;

- обоснование целесообразности применения новых технических решений в области автономного газоснабжения потребителей, удаленных от магистрального транспорта сетевого природного газа.

На защиту выносятся следующие результаты:

1) Схема газонабжения потребителей, удаленных от опорных пунктов газоэнергоснабжения на базе СПГ, отличающаяся наличием дополнительного тепло-обменного оборудования на участках подготовки природного газа к сжижению и на участке выгрузки СПГ потребителю, а так же использованием усовершенствованной конструкции транспортной цистерны.

2) Математическая модель нахождения оптимального местоположения завода по производству СПГ, учитывающая ряд таких существенных факторов как координаты потребителей, объемы потребления, местоположение существующего магистрального газопровода.

3) Предложенное конструктивное решение цистерны для транспортировки СПГ потребителям, состоящее в добавлении в конструкцию дополнительной оболочки, которая создает полость для транспортировки хладоносителя.

4) Математические модели определения основных параметров сжиженного природного газа на участках заправки и выгрузки СПГ, в предложенной схеме автономного газоснабжения потребителей.

5) Методика технико-экономической оценки основных параметров разработанной схемы автономного газоснабжения потребителей на базе СПГ.

Научная новизна результатов диссертации:

• Разработаны математическая модель и программный комплекс определения оптимального местоположения завода по производству сжиженного природного газа вблизи существующего газопровода сетевого природного газа, позволяющие учесть такие существенные факторы, как: местоположение потребителей газа, потребность в газовом топливе и расположение существующего магистрального газопровода.

• Предложена математическая модель, описывающая взаимодействие природного газа в газообразном и сжиженном состояниях с хладоносителем на участках заправки цистерны и выгрузки СПГ потребителям.

• Предложен оригинальный способ транспортировки сжиженного природного газа потребителям, основными отличиями которого является устройство теплообменного оборудования на заводе по производству СПГ и у потребителя, а так же использование новой конструкции транспортной цистерны.

Предложено конструктивное решение автомобильной цистерны для транспортировки сжиженного природного газа, принципиальная новизна данного решения, отраженная в полученном патенте, заключается в наличии дополнительной оболочки, создающей дополнительную полость в цистерне.

• Разработаны численный алгоритм и его компьютерная реализация для технико-

экономической оценки основных параметров разработанной схемы автономного

газоснабжения потребителей, удаленных от газопроводов сетевого природного

газа на базе альтернативного энергоносителя - сжиженного природного газа.

11

Практическая значимость - разработанные в диссертации теоретические и практические положения обеспечивают научно обоснованные предпосылки к оптимальному функционированию и развитию автономных систем газоснабжения потребителей на базе сжиженного природного газа путем реализации и внедрения:

1) Новой усовершенствованной конструкции криогенной цистерны, используемой в разработанной энергоэффективной схеме производства и транспортировки сжиженного природного газа, защищенной свидетельством на полезную модель №115309 «Цистерна для транспортировки сжиженного природного газа», приоритет полезной модели 21.07.2011, зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей РФ 27.04.2012.

2) Результаты научных исследований внедрены в головном научно-исследовательском и проектном институте по распределению и использованию газа «Гипрониигаз» и рекомендованы научно-техническим Советом для использования в проектной практике института (Приказ № 318 от 06.09.2012 года). По материалам диссертационных исследований разработан СТО-03321549-020-2012 «Технико-экономическое обоснование параметров систем газоснабжения».- Саратов: ОАО Гипрониигаз, 2012. 18 с.

3) Разработанные технические решения вошли в заключительный отчет по НИР, проводимой в рамках «Аналитической ведомственной целевой программы» мероприятия 1 «Проведение фундаментальных исследований в рамках тематических планов» по теме «Моделирование и оптимизация энергосберегающих систем газо-, теплоснабжения и строительной климатотехники» (СГТУ-344)» (в соответствии с приказом Минобрнауки Росси №32-П от 21.01.2011 года).

4) Материалы исследований используются в лекционном курсе «Спецкурс по газоснабжению», «Системы автономного газоснабжения», читаемых на кафедре «Теплогазоснабжение, вентиляция, водообеспечение и прикладная гидрогазодинамика» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А., а также в курсовом и дипломном проектировании студентов и магистрантов.

5) По материалам исследований получено свидетельство на программу для ЭВМ № 2013610839 «Определение оптимального местоположения завода по сжижению природного газа», свидетельство зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 9.01.2013.

Основные выводы и предложения, содержащиеся в диссертационной работе, позволяют широко использовать их в практической работе при разработке и реализации проектов снабжения потребителей на базе перспективного топлива -сжиженного природного газа. Научно-практическое значение работы состоит в том, что представленные результаты могут быть полезны для заинтересованных структур, занимающихся проектированием автономных систем газоснабжения, а также для использования материалов исследования в учебном процессе российских вузов.

Тема диссертационного исследования соответствует следующим пунктам паспорта специальности Высшей аттестационной комиссии (ВАК) РФ 05.23.03. «Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение»: 1. Совершенствование, оптимизация и повышение надежности систем теплогазоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования, методов их расчета и проектирования. Использование нетрадиционных источников энергии. 2. Технологические вопросы теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. 3. Создание и развитие эффективных методов расчета и экспериментальных исследований систем теплоснабжения, вентиляции, кондиционирования воздуха, газоснабжения, освещения, защиты от шума.

Личный вклад автора: Автору принадлежат: разработка математических моделей оптимального местоположения завода по производству СПГ, разработка новых технических решений в схеме транспортирования сжиженного природного газа, проведение численного эксперимента, анализ полученных данных, получение расчетных зависимостей.

Апробация работы: Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры «Теплогазоснабжение, вентиляция,

водообеспечение и прикладная гидрогазодинамика» на 2010-2012 гг., основные выводы и рекомендации вошли в отчет кафедры по научно-исследовательской работе за 2011, 2012 годы. Основные положения докладывались на научных семинарах кафедры, филиала кафедры в ОАО «Гипрониигаз», а также на международных научно-практических конференциях, в том числе на 8 международных научно-практических конференциях «Молодые ученые -промышленности, науке и профессиональному образованию: проблемы и новые решения (Москва, 2009), Международном научно-практическом симпозиуме «Социально-экономические проблемы жилищного строительства и пути их решения в период выхода из кризиса» (Саратов, 2010), Международной НТК «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень, 2011), 14 Международной НПК «Экология. Человек. Общество» (Киев, 2011), 24 и 25 Международных НТК «Математические методы в технике и технологиях», аккредитованных по программе УМНИК (Саратов 2011,2012).

Достоверность результатов основана на: использовании

фундаментальных положений теории и практики газоснабжения, современных методов математического и экономико-математического моделирования, а также результатов экспериментальных работ; использовании исходных данных, полученных из достоверных источников; корректности математической постановки решаемых задач, адекватно описывающих исследуемые процессы и объекты. Достоверность обеспечивается также широкой публикацией результатов и их обсуждением на конференциях различного уровня.

Публикации: результаты диссертации изложены в 25 опубликованных работах, в том числе 7 работах, опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 16 - в трудах Всероссийских и Международных конференций, 2 - в сборниках научных трудов.

Структура и объем диссертации: диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Диссертация содержит: 115 страниц текста, 30 рисунков, 32 таблицы, список литературы из 139 наименований и 4 приложения.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И НАУЧНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К РЕАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.3 Современное состояние и перспективы развития систем газификации Российской Федерации

Система транспорта газа занимает особое место в газовой отрасли любой страны, которая позволяет формировать баланс и синхронизировать динамику потребления и добычи газа. Прогнозирование объемов развития и реконструкции системы транспортировки газа включает два этапа: на первом решаются задачи системного уровня, на втором - формируются принципиальные технические решения на уровне отдельных объектов [25,54].

В 2010 Минэнерго России разработало Генеральной схему развития газовой отрасли на период до 2030 года в рамках Комплекса мероприятий по развитию системы трубопроводного транспорта углеводородного сырья в Российской Федерации, утвержденного Минпромэнерго 10.09.2004, подготовленного во исполнение поручения Президента Российской Федерации от 25.02.2004 № Пр-313 [128]. Основной целью Генеральной схемы является определение экономически обоснованных стратегических направлений развития газовой отрасли для обеспечения надежного газоснабжения российских потребителей и выполнения обязательств по межправительственным соглашениям и заключенным контрактам на поставки природного газа в зарубежные страны. Данный документ был утвержден 15 апреля 2011 года1. Согласно Генеральной схеме развития газовой отрасли к 2030 году ожидаемый рост внутреннего потребления должен составить около 155 млрд. куб.м., а годовой уровень потребления вырастет до 580 млрд. куб. м и более.

На сегодняшний день доля газа в топливно-энергетическом балансе России превышает 54%, что является одним из самых высоких показателей в мире, при этом главным приоритетом для газовой отрасли является внутренний российский рынок, потенциал которого очень высок. Одним из важнейших условий

1 http://minenergo.gov.ru/press/min news/7473.html

повышения внутреннего потребления газа является газификация регионов Российской Федерации. В результате планируемых к реализации мероприятий уровень газификации России предполагается довести до среднего уровня индустриально развитых стран мира (86%)[139].

Существующая в России технология газификации с использованием сети газовых магистралей практически исключает из этого процесса целые районы с малыми населенными пунктами, фермерскими хозяйствами, коттеджными поселками, отдельными объектами промышленности, малыми предприятиями.

По данным ОАО Газпром уровень газификации природным газом к началу 2012 года увеличился на 9% (в сравнении с показателями на начало 2005 года) и составил 63,2% в среднем по России, в том числе в городах — 70%, в сельской местности — 46,8% . Однако, если уровень газификации населения Европейской части страны достаточно высок и достигает 75 и более процентов, то газификация Сибири и Дальнего Востока находится на уровне от 30 до 35%.

Л

Приведем сведения по уровню газификации некоторых субъектов РФ :

- Вологодская область - уровень газификации природным газом составляет 51 %, сжиженным углеводородным газом - 21,4 %;

- Волгоградская область - уровень газификации региона составляет 80 % и 52 % в сельской местности;

- Кировская область - 35%;

- Республика Марий Эл - уровень газификации сельской местности до 60 % при общем уровне 76,3 %;

- Республика Алтай - уровень газификации региона сжиженным газом составляет 63,8%.

Газификация энергоизбыточных регионов Восточной Сибири и Дальнего Востока проходит в принципиально иных условиях, чем газификация энергодефицитных европейских районов России. Прокладка газотранспортных магистра-

-у

http://gazprom.ru/about/today/ 3 http://www.rg.ru/2012/02/08/gaz-dok.html

лей на востоке страны обходится гораздо дороже, чем на западе, особенно в малонаселенных и труднодоступных районах.

У многих газовых хозяйств страны количество подземных газопроводов и оборудования, отслуживших нормативный амортизационный срок из года в год нарастает. Из-за отсутствия необходимых инвестиций процент реконструированных газопроводов за последние 3 года не превышает 40%. Суммарные ежегодные затраты на реконструкцию газораспределительных систем (газопроводы, подземные переходы, установки ЭХЗ, оборудование и т.д.) оцениваются порядка 15 млрд. рублей. Аналогичная ситуация наблюдается и в системе эксплуатации внутридомового газового оборудования. В настоящее время в эксплуатации находится более 54 млн. единиц газового оборудования, из них: около 41 млн. газовых плит, 13 млн. проточных и емкостных водонагревателей. Срочной замены требуют 10 млн. единиц оборудования [40, 41].

С целью оптимизации создаваемых мощностей по газоснабжению и газификации особое значение приобретает использование современных высокоэффективных энергосберегающих технологий, оборудования и максимально полное использование энергии природного газа[64].

В соответствии с Программой газификации регионов РФ4 газификацию населения планируется осуществлять с учетом наличия и развития в регионах запасов природного газа, а также с использованием альтернативных энергоносителей, включая сжиженный и компримированный природный газы (СПГ и КПГ), сжиженный углеводородный газ (СУГ).

Системы автономного топливоснабжения (ACT), основанные на использовании сжиженного углеводородного газа и сжиженного природного газа, давно применяются во всем мире и обладают рядом преимуществ перед другими видами топлива[24,91,93]. Использование СУГ и СПГ дает, во-первых, экологический эффект, поскольку эти виды топлива в минимальной степени наносят ущерб окружающей среде. Во-вторых, высвобождаются большие площади, где прежде

4 http://www.gazprom.ru/press/news/2010/december/articlel07066/

17

хранилось твердое или жидкое топливо. Наконец, в-третьих, в ряде случаев экономится довольно значительное количество электроэнергии[50,119].

Около половины суммарного объема расходуемых в мире сжиженных газов приходится на коммунально-бытовой сектор. Разнообразные виды систем автономной газификации охватывают множество конечных потребителей — от приготовления пищи в дачных домиках до генерации тепла электроэнергии в коттеджных поселках и крупных коммерческих объектах (складах, торговых

центрах, базах отдыха и т.д.)[98,106]. Спрос на сжиженный газ в данном секторе

определяется территориальными и климатическими особенностями страны (региона), величиной площадей, не охваченных сетью магистральных газопроводов, ценами на конкурирующие виды источников тепла (дрова, уголь, дизельное топливо, электричество)[30].

В январе 2012 года правительство России приняло постановление «О внесении изменений в основные положения формирования и государственного регулирования цен на газ и тарифов на услуги по его транспортировке на территории РФ»5[105]. Данный документ предусматривает, что конечный потребитель, даже в самых отдаленных регионах страны, где не проложены газопроводы, будет гарантированно получать СПГ по цене, равной стоимости сетевого газа, установленной для данного субъекта РФ.

СПГ обладает уникальными физико-химическими свойствами, имеет сравнительно невысокую цену и значительные экологические преимущества в сравнении с традиционными видами топлива. Эти факторы вместе с огромными разведанными запасами исходного сырья — природного газа, а также развитой сетью магистральных газопроводов делают СПГ универсальным энергоносителем XXI века[107,135].

Газификация СПГ предусмотрена генеральными схемами большинства регионов Дальневосточного федерального округа. В Сибирском федеральном округе снабжать СПГ планируется Алтайский и Красноярский края, Республику Алтай, Новосибирскую, Омскую, Томскую и Амурскую области.

5 http://www.rg.ru/2012№Ш%га-&ок.Ыт\

Применение накопленного мирового опыта в области эксплуатации систем резервного энергетического обеспечения, базирующегося на современных технологиях[130,132], как рационального решения, обязательно приведет к росту популярности этих систем в нашей стране и увеличит спрос на данный вид топлива. Как следствие, это послужит эффективным стимулом к развитию индустрии и внутренних рынков СПГ в России.

1.2 Выбор направления дальнейших исследований

Стратегическая задача, поставленная Президентом РФ и закрепленная Федеральным законом № 122-ФЗ по газоснабжению Российской Федерации [122], предусматривающая широкую газификацию агропромышленных объектов на базе природного газа, является приоритетным направлением развития энергетики в целом и ее газораспределительной отрасли в частности. В настоящее время в нашей стране имеются современные комплексы оборудования и технических средств для строительства и эксплуатации систем газоснабжения [10], однако в условиях роста цен на энергоресурсы и роста энергопотребления, разработка и внедрение энергогазосберегающих технологий и оборудования становится задачей первостепенной важности.

Занимая первое место по потреблению газа, большинство предприятий России не уделяет должного внимания вопросу о его альтернативной замены в случаях возможных перебоев или аварий. Трубопроводный транспорт, будучи одним из главных способов доставки газа потребителям, не в состоянии по технико-экономическим причинам полностью обеспечивать доставку газа от мест добычи потребителям и, прежде всего, тем потребителям, которые отдалены от мест добычи. Кроме того, доставка низконапорного газа от мест добычи потребителям по трубопроводам нецелесообразна. Для решения важной задачи -снабжения потребителей, удаленных от магистральных газопроводов природного газа газовым топливом необходима разработка алгоритма по выявлению зон

конкурентоспособного применения сжиженного природного газа по сравнению с сетевым газом и сжиженным углеводородным газом[69,71].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Фролов, Владимир Олегович, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Абдурашитов, С. А. Трубопроводы для сжиженных газов / С. А. Абдурашитов, A.A. Тупиченков. -М.: 1965. - 214 с.

2. Акулов, JI.A. Установки и системы низкотемпературной техники. Ожижение природного газа и утилизация холода сжиженного природного газа при его регазификации / JI.A. Акулов. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та низкотемпературных и пищевых технологий, 2006. - 175 с.

3. Современные технологии для производства сжиженного природного газа: сб. науч. статей/ отв. ред. проф. И.М. Калнинь. - М.: МГУИЭ, 2006.

4. Алексеев, Е.Р. Mathcad 12 / Е.Р. Алексеев. - М.: NT Press. 2005. - 345с.

5. Архаров, А. М. Криогенные системы : в 2т. / А. М. Архаров. - М.: Машиностроение, 1996. - Т. 1 - 2.

6. Архаров, A.M. Машины низкотемпературной техники. Криогенные машины и инструменты / A.M. Архаров, И.А. Архаров, А.Н. Антонов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. - 582 с.

7. Атлас газопроводов, нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и транспортной инфраструктуры России и стран ближнего зарубежья. - М.: ИНКОТЭК, 2011. - 50 с.

8. Бармин, И.В. Сжиженный природный газ вчера, сегодня, завтра / И.В. Бармин, И.Д. Кунис. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. - 256 с.

9. Белоус, А.И. Технико-экономические показатели отечественного и зарубежного технологического оборудования для сжиженного природного газа / А.И. Белоус // Материалы научно-технического совета ОАО «Газпром» по теме «Перспективы и опыт применения сжиженного природного газа на объектах ОАО «Газпром». - М.: ООО «ИРЦ Газпром».

Ю.Беляева, В.Я. Нефтегазовое строительство / В.Я. Беляева, И.И. Мазур, В.Д. Шапиро. - М.: Омега-Л, 2005. - 774 с.

П.Берго, Б.Г. Технология производства сжиженного природного газа / Б.Г. Берго, Е.В. Карпов // Потенциал. - 2001. - №1. - С. 60-63.

12. Биргер, И.А. Прочность. Устойчивость. Колебания : в 3 т. / И.А. Биргер, Я.Г. Пановко. - М.: Машиностроение, 1968. - Т. 1-3.

13. Бретшнайдер, Ст. Свойства газов и жидкостей / Ст. Бретшнайдер. - М.-Л.: Химия, 1966. - 535 с.

14. Бродянский, В.М. Повышение эффективности низкотемпературных холодильных машин / В.М. Бродянский, А.К. Грезин // Холодильная техника. -1973.-№3.-С. 1-6.

15. Бродянский, В.М. Термодинамические основы криогенной техники / В.М. Бродянский, А.М. Семёнов. - М.: Энергия, 1980. - 448 с.

16. Брусиловский, А.И. Фазовые превращения при разработке нефти и газа / А.И. Брусиловский. - М.: Издательский дом "Грааль", 2002. - 575 с.

17. Брюханов, О.Н. Газоснабжение / О.Н. Брюханов.-М.: «Академия», 2008.-448 с.

18. Брюханов, О.Н. Основы эксплуатации оборудования и систем газоснабжения / О.Н. Брюханов, А.И. Плужников. - М.: Инфра-М, 2012. - 256с.

19. Буткевич, И.К. Качество и надежность криогенных систем / И.К. Буткевич. -М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 52с.

20. Виноградов, С.Н. Конструирование и расчет элементов тонкостенных сосудов / С.Н. Виноградов, К.В. Таранцев. - Пенза: ПГУ, 2004. - 136с.

21.ВНТП 51-1-88. Ведомственные нормы на проектирование установок по производству и хранению сжиженного природного газа, изотермических хранилищ и газозаправочных станций. - М.: ВНИИГАЗ. Союзгазпроект,1987.

22. ВРД 39-1.10-064-2002. Оборудование для сжиженного природного газа (СПГ). Общие технологические требования при эксплуатации систем хранения, транспортирования и газификации. - М.:ОАО Газпром, 2002. - 37 с.

23. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике/ М.Я. Выгодский. - М.: Государственное изд-во технико-теоретической литературы, 1956. - 784с.

24. Газовая промышленность зарубежных стран. - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2004.

25. Газотранспортные системы и технологии сегодня и завтра: Сб. науч. тр. - М.: ВНИИГАЗ, 2008.-214 с.

26. Галиуллин, З.Т. Развитие научных исследований, техники и технологий в области трубопроводного транспорта газа / З.Т. Галиуллин. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. - 208 с.

27. Гольянов, А.И. Газовые сети и газохранилища / А.И. Гольянов. - Уфа: ООО «Издательство научно-технической литературы «Монография»», 2004. - 303 с.

28. Горбатский, Ю.В. Применение криогенных СПГ технологий в переработке попутных нефтяных газов / Ю.В. Горбатский, В.А. Передельский, A.JI. Довбиш // Технические газы. - 2006. - № 3. - С. 22-27.

29. ГОСТ Р 52087-2003. Газы углеводородные сжиженные топливные, технические условия. - М.: Госстандарт России, 2003. - 11 с.

30. Гречко, А.Г. Мировой рынок сжиженного природного газа / А.Г. Гречко, А.И. Новиков // Холодильная техника. - 2009. - № 9. - С. 52-55; № 10. - С. 45-48.

31. Криогенное оборудование для децентрализованного снабжения потребителей сжиженным природным газом / A.M. Домашенко, А.Г. Лапшин, А.Л. Довбиш [и др.] // Технические газы. - 2010. - №1. - С. 55-60.

32. Загорученко, В.А. Теплофизические свойств газообразного и жидкого метана / В.А. Загорученко. - М.: Издательство комитета стандартов, 1969. - 236 с.

33. Зайцев, Ю.В. Опыт создания СПГ установок различного назначения / Ю.В. Зайцев, Г.К. Лавренченко // Технические газы. - 2007. - № 2. - С. 48-55.

34. Земенков, Ю.Д. Газовые сети и газовые хранилища/ Ю.Д. Земенков. -М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2004. - 358 с.

35. Иванов, К.А. Атмосферные испарители высокого давления для газификации СПГ и жидких продуктов разделения воздуха / К.А. Иванов, Н.В. Павлов // Технические газы. - 2012. - № 3. - С. 28-30.

36. Имшенецкий, В. В. Технология СПГ - перспективный вариант освоения ресурсов газа полуострова ЯМАЛ / В. В. Имшенецкий, Ю. Н. Орлов. - М.: 2005. -216 с.

37. Ионин, A.A. Газоснабжение / A.A. Ионин. - М.: Лань, 2012. - 448 с.

38. Ионин, A.A. Газоснабжение / A.A. Ионин, В.А. Жила, В.В. Артихович. - М.: АСВ, 2012. - 472 с.

39. Казак, A.C. Обоснование оптимальных вариантов развития и реконструкции газотранспортных систем в условиях неопределенности / A.C. Казак. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2010.- 188 с.

40. Карасевич A.M. Ставровский Е.Р. Модели и методы разработки стратегии развития единой системы газоснабжения страны / A.M. Карасевич, Е.В. Леонтьев, Е.Р. Ставровский. - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2006. - 100 с.

41. Касаткин, Р.Г. Система морской транспортировки сжиженного природного газа из Арктики / Р.Г. Касаткин. - М.: Издательство ЛКИ, 2008. - 104с.

42. Кириллов, Н.Г. Сжиженный природный газ - универсальный энергоноситель XXI века: новые технологии производства / Н.Г. Кириллов // Индустрия. - 2002. -№3 (29).-С.113- 118.

43. Кирилов, Н.Г. Сжиженный и компримированный природный газ / Н.Г. Кириллов // Нефть-ГазПромышленность. - 2006. - № 2 (22).

44. Комплексная методология анализа эффективности и рисков инвестиционных проектов в газовой промышленности / О.С. Кириченко, H.A. Кисленко, A.A. Комзолов [и др.]. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. - 168 с.

45. Клименко, А.П. Сжиженные углеводородные газы / А.П. Клименко. - М.: Недра, 1974. - 368 с.

46. Клименко, А.П. Сжиженные углеводородные газы. Хранение, транспортировка, регазификация и использование / А.П. Клименко. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Гостоптехиздат, 1974. - 367 С.

47. Клименко, А.П. Холод в машиностроении / А.П. Клименко. - М.: Машиностроение, 1969. - 248 с.

48. Козлов, В.Н. Методические указания к расчету стационарных режимов работы теплообменников криогенных установок / В.Н. Козлов. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э., 1993.-48 с.

49. Козлов, В.Н. Нестационарные режимы работы криогенных установок / В.Н. Козлов. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э., 1994. - 36 с.

50. Концепция применения сжиженного природного газа (СПГ) в самарской области// Материалы 5-ой научн.-техн.конф. "Применение криогенных топлив в перспективных летательных аппаратах". -М.:2000. - С.135-139.

51. Краковский, Б.Д. Современные технологии сжижения природного газа в установках малой и средней производительности / Б.Д. Краковский, В.А. Мартынов, О.М. Попов // Технические газы. - 2008. - № 5. - С. 26-30.

52. Крылов, Е.В. Газоснабжение сжиженным природным газом / Е.В. Крылов. -Саратов: СГАУ, 2003. - 156 с.

53. Кряжев, Б.Г. Техника безопасности при использовании сжиженных газов / Б.Г. Кряжев, М.А. Маевский. - М.:Недра, 1975. - 276 с.

54. Кузнецов, К.Б. О газоснабжении в Российской Федерации. Постатейный комментарий / К.Б. Кузнецов. - М.: Элкниги, 2012. - 176с.

55. Кузьменко, И.Ф. Эффективная установка сжижения природного газа на базе АГНКС с использованием «открытого цикла Клименко» / И.Ф. Кузьменко, A.J1. Довбиш, Р.В. Дарбинян // Технические газы. - 2006. - № 4. - С. 25-28.

56. Кузьменко, И.Ф. Установки сжижения природного газа на базе детандерных азотных циклов / И.Ф. Кузьменко, В.А. Передельский // Технические газы. - 2010. - №2. - С. 39-43.

57. Лавренченко, Г.К. Вклад профессора А.П.Клименко и его школы в создание научных основ углеводородных энерготехнологий / Г.К. Лавренченко //Технические газы. - 2009. - №5. - С. 9-14.

58. Лавренченко, Г.К. Разработка микрокриогенной системы на многокомпонентном рабочем теле, реализующей модифицированный цикл Клименко / Г.К. Лавренченко // Технические газы. - 2009. - № 5. - С. 21-25.

59. Лавренченко, Г.К. Криогенные комплексы производства и отгрузки СПГ, его приёма, хранения и регазификации в системе международной торговли / Г.К. Лавренченко, A.B. Копытин // Технические газы. - 2010. - № 3. - С. 2-19.

60. Лавров, H.A. Изучение процессов выпуска и наполнения газом емкости постоянного объема / H.A. Лавров. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э., 2001. - 12 с.

61. Лавров, H.A. Моделирование процессов в низкотемпературных установках / H.A. Лавров. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э., 2004. - 12 с.

62. Лавров, H.A. Расчет и оптимизация процессов охлаждения низкотемпературных установок / H.A. Лавров. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э., 2006.-21 с.

63. Лапшин, A.A. Конструирование и расчет вертикальных цилиндрических резервуаров низкого давления : учебное пособие / A.A. Лапшин, А.И. Колесов, М.А. Агеева. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2009. - 122 с.

64. Макеев, В. Эффективность газификации Талдомского района Московской области с использованием сжиженного природного газа / В. Макеев //Автогазозаправочный комплекс +альтернативное топливо. - 2004. - №1. - с.68-70.

65. Мандриков, А.П. Примеры расчёта металлических конструкций / А.П. Мандриков. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991.-431 с.

66. Маркин, В.В. Актуальные вопросы эффективного резервного топлива [Электронный ресурс] / РосТепло.ги. - Режим доступа к ресурсу.: http:// www.rosteplo.ru.

67. Марон, В.И. Гидравлика двухфазных потоков в трубопроводах / В.И. Марон. -М.: Лань, 2012.-256 с.

68. Медведева, О.Н. К выбору зон применения энергоресурсов / О.Н. Медведева // Вестник БелгородГТУ им. В.Г. Шухова. - 2010. - №1. - С. 132-135.

69. Медведева, О.Н. Разработка экономико-математической модели двухстадийной газификации населенных пунктов / О.Н. Медведева // Энерго- и материалосберегающие экономически чистые технологии: тезисы докладов 8 международной научно-технической конференции/ Гродненский гос. ун-т им. Я. Купалы, НИЦАП HAH Беларуси. Беларусь, Гродно. - 2009. - С. 200-201.

70. Медведева, О.Н. Технико-экономическое сравнение вариантов газоснабжения

потребителей / О.Н. Медведева, М.В. Краснов // Теоретические основы

теплогазоснабжения и вентиляции: материалы третьей Международной научно-

технической конференции/Москов. гос. строит, ун-т. - М.: - 2009. - С. 312-314.

107

71. Медведева, О.Н. Альтернативное решение проблемы снабжения потребителей природным газом / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Теплогазоснабжение: состояние, проблемы, перспективы». - Оренбург: ОГУ, - 2011. - С. 117-120.

72. Медведева, О.Н. Газоснабжение сжиженным природным газом / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Сборник материалов 1 международной НПК «Наука и современность 2010»: Центр развития научного сотрудничества. - Новосибирск: -2010. -С.105-109. - 4.2.

73. Медведева, О.Н. К вопросу целесообразности использования сжиженного природного газа в качестве топлива / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Социально-экономические проблемы жилищного строительства и пути их решения в период выхода из кризиса: сб. статей Международного научно-практического симпозиума./ Саратов, гос. техн. ун-т. - Саратов: - 2010. - С. 108-112.

74. Медведева, О.Н. К выбору оптимальной трассировки газопровода-отвода / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Материалы 8 международной научно-практической конференции «Молодые ученые - промышленности, науке и профессиональному образованию: проблемы и новые решения». - М.: Московский гос. Индустриальный ун-т. - 2009. - С.519-522.

75. Медведева, О.Н. К выбору оптимальных схем распределительных газовых сетей / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Современные направления научных исследований. Материалы I Международной заочной научно-практической конференции: журнал «Мир гуманитарных наук». - Екатеринбург: -2010.- С.65-67.

76. Медведева, О.Н Обоснование размеров централизации систем газоснабжения / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Материалы 2-ой международной молодежной научной конференции «Молодежь и 21 век». - Курск: КГТУ, - 2010. - С. 162-164.

77. Медведева, О.Н. Оптимальная централизация систем газоснабжения на базе сжиженного природного газа / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Материалы Международной НТК «Нефть и газ Западной Сибири». - Тюмень: ТИИ-ТюмГНГУ, - 2011. - С. 60-64. - Т.2.

78. Медведева, О.Н. Повышение эффективности снабжения потребителей природным и сжиженным газом / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Казанская наука. - Казань: Казанский издательский дом. - 2010. - №9 вып.1. - С. 173-178.

79. Медведева, О.Н. Поиск оптимального решения по централизации систем газоснабжения / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий» мероприятие 292, аккредитованное по программе У.М.Н.И.К. -Саратов: СГТУ. - 2009. - С. 173-177.

80. Медведева, О.Н. Разработка мероприятий по снабжению потребителей сжиженным природным газом / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Вестник ВолгГАСУ. - Волгоград: РИО ВГАСУ. - 2011. - № 23(42). - С. 134-139.

81. Медведева, О.Н. Разработка методики оптимального размещения завода по сжижению природного газа / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Материалы всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий». - Саратов: СГТУ. - 2010. - С.221-223. - Т.2.

82. Медведева, О.Н. Разработка модели выбора оптимального размещения опорного пункта газоснабжения / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Материалы 14Международной НПК Экология. Человек. Общество. - Киев: Киевский политехнический институт. - 2011. - С.254-255.

83. Медведева, О.Н. Разработка схемы транспортировки природного газа / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Научно-технический журнал Вестник МГСУ. - М.: МГСУ. - 2011. - №7. - С. 520-524.

84. Медведева, О.Н. Решение задачи оптимизации основных параметров региональных систем газоснабжения / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Вестник гражданских инженеров. - СПб.: СПБГАСУ. - 2010. - №3(24). - С.131-134.

85. Медведева, О.Н. Современное состояние и перспективы развития отечественного рынка СПГ / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Материалы 2-ой всероссийской конференции «Инновационная энергетика». - Новосибирск: Центр культура НГТУ. - 2010. - С.316-319.

86. Медведева, О.Н. Способы снижения затрат на трубопроводный транспорт газа / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Интеллект и наука / Труды 10 Международной научно-практической конференции: ИПК Сибирского федерального университета. - Железногорск. - 2010. - С. 120-121.

87. Медведева, О.Н. Сравнение вариантов систем газоснабжения потребителей / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Вестник СГТУ. - Саратов: СГТУ. - 2010. - №4 (51), выпуск 3.-С. 128-133.

88. Медведева, О.Н. Технико-экономический анализ вариантов снабжения потребителей сжиженным природным газом / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Серия «Строительство и архитектура». -Воронеж: Издательский центр ВТ АСУ. - 2011. - №3 (23). - С.49-55.

89. Медведева, О.Н. Экономико-математическая модель оптимального функционирования газораспределительной системы / О.Н. Медведева, В.О. Фролов // Труды 24 Международной НТК «Математические методы в технике и технологиях». - Пенза: ПГТА. - 2011. - С. 16-17.

90. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. - 2-е издание. - М.: Экономика, 2000. - 421 с.

91.Мещерин, И.В. Глобализация рынка природного газа: монография / И.В. Мещерин. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2010. - 348 с.

92. Мещерин, И.В. Морская транспортировка природного газа / И.В. Мещерин, И.А. Ким, H.H. Чукова. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. - 428 с.

93. Мещерин, И.В. Альтернативные методы транспорта газа на рынки и их диверсификация / И.В. Мещерин. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2011. - 280 с.

94. Мовчан, Е.П. Технологическое оборудование для сжиженного природного газа ОАО "Сибкриотехника" и НТК «Криогенная техника» / Е.П. Мовчан, JI.B. Попов // Материалы научно-технического совета ОАО «Газпром» по теме «Перспективы и опыт применения сжиженного природного газа на объектах ОАО «Газпром». - М.: ООО «ИРЦ Газпром».

95. Нехаев, Г. А. Проектирование и расчет стальных цилиндрических резервуаров

и газгольдеров низкого давления / Г. А. Нехаев. - М.: АСВ, 2005. - 216с.

110

96. НТП МГ. Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов. - М.: ВНИИГАЗ, ИРЦ «Газпром», 2003. - 147 с.

97. ОАО «Газпром» в цифрах. 2004-2008 гг. Справочник. - С.7

98. Обзор мирового и российского рынка СПГ/Маркетинговое исслендование: Агентство промышленной безопасности «Апельсинтез». - 2008. - 70с.

99. Овсянник, A.B. Теплообмен при кипении на развитых поверхностях: Монография / A.B. Овсянник. - Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого», 2004. - 373 с.

100. Пат. 115309 Российская Федерация, МПК В60РЗ/22 (2006.01). Цистерна для транспортировки сжиженного природного газа / Фролов В.О., Медведева О.Н..; заявитель и патентообладатель Саратовский государственный технический университет. - № 2011130459/11; заявл. 21.07.2011; опубл. 27.04.2012

101. ПБ 03-576-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением: утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.2003 №91, утверждены и введены в действие с 02.07.03 постановлением Госгортехнадзора РФ от 11.06.03 № 91. зарегистрировано в Минюсте РФ 19.06.03 № 4776: опубликовано: "Российская газета". - № 120/1, 21.06.03,- 89с.

102. ПБ 08-342-00. Правила безопасности при производстве, хранении и выдаче сжиженного природного газа на газораспределительных станциях магистральных газопроводов (ГРС МГ) и автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС)": ГУП "НТЦ "Промышленная безопасность", 2001 утверждены постановление Госгортехнадзора РФ от 08.02.00 № 3. введены в действие с 01.10.01 постановлением Госгортехнадзора РФ от 26.06.01 № 26. опубликовано: "Нормативные документы по безопасности, надзорной и разрешительной деятельности в нефтяной и газовой промышленности" (сборник документов), серия 08, выпуск 5, м., ГУП "НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора РФ". - 2001. - 58с.

103. ПБ 12-529-03. Правила безопасности систем газораспеделения и газопотребления. - М.:Инфра-М, 2012. - 148 с.

104. Пеньков, М.М. Природный газ. Метан / М.М. Пеньков. - СПб: ООО "НПО "Профессионал, 2006. - 848 с.

105. Постановление Правительства РФ от 29 декабря 2000 г. N 1021 О государственном регулировании цен на газ и тарифов на услуги по его транспортировке на территории Российской Федерации. - М.: 2000. - 13 с.

106. Инфраструктура использования сжиженного природного газа: проблемы и перспективы / Ю.А. Похил, В.Т. Архипов, Г.Д. Гомуля [и др.] // Технические газы. - 2006. - № 4. - С. 45-54.

107. Пресс-релиз СПГ. Альтернативная газификация и энергетика. Газоэнергосберегающие технологии, ООО «Лентрансгаз», ЗАО «Криогаз». -СПб.: 2004.

108. Применение методов математического моделирования и информатики для решений задач газовой отрасли: сб. науч. статей/ под ред. Ю.Н. Васильева, С.Н. Вальковского. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2012. - 170 с.

109. Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России до 2030 г.: сб. науч. статей. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2012.- 198 с.

110. Разработка технико-экономического обоснования проекта производства альтернативного энергоносителя на основе сжиженного природного газа (СПГ) и безтрубопроводной газификации удаленных от магистральных газопроводов потребителей (промышленных и жилых объектов): отчет о НИР №гр01.20.0215401,2002.

111. Расчетно-теоритическое исследование и разработка принципиальных схем установок СПГ средней производительности на базе азотных детандерных циклов: Отчет по НИР №2,43/ОАО «Криогенмаш»/ Руководитель работы В.А. Передельский / Отв. Исполнитель А.Л. Довбиш. - 2008. - 31с.

112. Рачевский, Б.С. Нетрадиционный способ газификации / Б.С. Рачевский // Газовая промышленность. - 1999. - №6. - С. 55-56.

113. Рачевский, Б.С. Обеспечение безопасности эксплуатации газонаполнительных компрессорных станций / Б.С. Рачевский. - М.: Внииэгазпром, 1989. - 32 с.

114. Рачевский, Б.С. Сжиженные углеводородные газы / Б.С. Рачевский. - М.: Нефть и газ. 2009. - 640 с.

115. Рачевский, Б.С. Целесообразность газификации сельских населенных пунктов сжатым природным газом от АГНКС, материалы научно-технического совета ОАО "Газпром"/ Б.С. Рачевский // Проблемы развития использования природного газа на транспорте. -М.: 1996. - С. 54-58.

116. Рачевский, Б.С. Сжатый газ для сельских объектов/ Б.С. Рачевский, И.И. Шишкин // Газовая промышленность. - 1993. - №11. - С.34-35.

117. Рид, Р. Свойство газов и жидкостей. Справочное пособие / Р. Рид. - JL: Химия, 1982. - 592 с.

118. Сафаров, М. М. Расчет удельной теплоемкости жидких простых эфиров в широком интервале параметров состояния / М. М. Сафаров, М.А. Зарипова // "Инженерно-физический журнал" Национальной академии наук Беларуси. -Минск: 1996. - 13 с.

119. Сердюков, С. Перспективы создания демонстрационной зоны технологии и бизнеса СПГ в России, С. Петербург и Ленинградская область / С. Сердюков, И. Ходорков // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. - 2003. -№1. - С. 56-59.

120. СП 42-101-2003. Свод правил по проектированию "Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб". - М.: Полимергаз, - 2003.

121. СТО 03321549-20-2012. Технико-экономическое обоснование параметров систем газоснабжения. Саратов: - ОАО Гипрониигаз, 2012. - 18 с.

122.0 газоснабжении в Российской Федерации: федеральный закон № 122-ФЗ. -1999.

123. Фенько, В.Е. Перспективы использования СПГ / В.Е. Фенько //Газовая промышленность, - 2000. - № 2. - С.58.

124. Чугаев, P.P. Гидравлика: 4-е издание / P.P. Чугаев. - Л: Энергоиздат, 1982. -672 с.

125. Шадур, Л.А. Вагоны / Л.А. Шадур. - М.: Транспорт, 1980. - 439 с.

113

126. Шевич, Ю.А. Атлас конструкций резервуаров, трубопроводов и других агрегатов, применяемых в системах хранения, транспортировки и газификации криогенных жидкостей / Ю.А. Шевич. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э., 2002. - 51 с.

127. Шевич, Ю.А. Проектный расчет пластинчато-ребристых теплообменников противоточно-прямоточным и перекрестноточным движением потоков / Ю.А. Шевич. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э., 2003. - 44 с.

128. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г. № 1715-р. - М.: 2009. - 144 с.

129. Энциклопедия газовой промышленности. - 4 изд., перевод с французского /ред. пер. К.С.Басниев. - М.: Акционерное общество ТВАНТ", 1994. - 884 с.

130. Alternate energy systems, inc. - http: www.altenergy.com.

131. Bondi, A. Ind. Eng. Chem. Fundam / A. Bondi. - 1966. - 443 p.

132. BS en 1160:1997 Installations and equipment for liquefied natural gas. general characteristics of liquefied natural gas. - British Standards. - 1997. - 20 p.

133. McDonald, David Comprehensive evaluation of LNG transfer technology for offshore LNG development. Chevrontexaco shipping company, U.S.A/ David McDonald // The 14th international conference & exhibition on LNG. - Doha, Qatar: 2004.

134. Design and analysis of above-ground full containment LNG storage tanks/ Haggoo sung, civil & arch dept manager, Kogas gas technology corporation. - http: www.kogas.or.kr.

135. Liquefied Natural Gas Worldwide. The California Energy Commission. - http: www.energy.ca.gov/lng/international.html.

136. NFPA 59a, standard for the production, storage, and handling of liquefied natural gas (LNG). - Orlando: National fire protection association, 2001. - 123 p.

137. Sloshing response of a LNG storage tank subjected to seismic loading// 6th european ls-dynausers conference / Rosario Dotoli, Daniela Lisi, Danilo Bardasro, Marco Perillo, Massimo Tomasi. - P. 173-180.

138. Rowlinson, J.S. Liquids and Liquid Mixtures / J.S. Rowlinson . - 2d ed. -London: 1969.

139. World's LNG plants and terminals. - 2009. http: www.globall-nginfo.com.

Определение оптимального местоположения завода по сжижению природного газа

unit Unit 1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, Grids, ExtCtrls, jpeg, ExtDlgs;

type

TForml = class(TForm) Label2: TLabel; LabeB: TLabel; Label4: TLabel; Edit2: TEdit; Label5: TLabel; Edit3: TEdit; Label6: TLabel; Edit4: TEdit; Label7: TLabel; Edit5: TEdit; Button2: TButton; Label8: TLabel; Label9: TLabel; StringGridl: TStringGrid; ScrollBoxl: TScrollBox; Image 1: TImage;

OpenPictureDialogl: TOpenPictureDialog; Button3: TButton;

procedureFormCreate(Sender: TObject); procedure Button2Click(Sender: TObject); procedure Button3Click(Sender: TObject);

procedure ImagelMouseDown(Sender: TObject; Button: TMouseButton;

Shift: TShiftState; X, Y: Integer);

procedurecoordinat;

private

{ Private declarations } public

{ Public declarations }

end;

var

Forml: TForml; n,i: integer;

a: array [1..100,1..2] of real;

xl,x2,yl,y2: real; kl,k2: real; cl,c2: real; x,y,s,b,d: real; r: integer; BitMap: TBitMap; implementation

uses Unit2;

{$R*.dfm}

procedure TForml.coordinat; varmaxw,maxh,ki: integer; begin

// Koop^HHaTHaaceTKa

Image 1 .Canvas.Pen.Width:=l ;

Image 1 .Canvas.Pen.Color:=clBlack;

Imagel .Canvas.Pen. Style :=psDot;

Imagel.Canvas.Font.Size:=8;

Image 1 .Canvas.Font.Color:=cl WindowText;

Image 1 .Canvas.Font.Style:=[];

maxw:=Image 1 .Width;

maxh:=Image 1 .Height;

ki:=maxw div 25;

image 1 .Canvas.TextOut(2,1 ,'0');

for i:=l to ki do

begin

Image 1 .Canvas.MoveTo(i*25,0);

Imagel .Canvas.LineTo(i*25,maxh);

Imagel .Canvas.MoveTo(0,i*25);

Imagel.Canvas.LineTo(maxw,i*25);

Image 1 .Canvas.TextOut(i* 100,1 ,inttostr(i* 100));

Image l.Canvas.TextOut(l,i* 100-3, inttostr(i* 100));

end;

end;

procedure TForml.FormCreate(Sender: TObject); begin

StringGridl .Visible:=False; end;

procedure TForml.Button2Click(Sender: TObject);

var tx 1 ,ty 1 ,tx2,ty2 : integer; begin

xl :=strtofloat(Edit2.Text); yl :=strtofloat(Edit3 .Text); x2:=strtofloat(Edit4.Text); y2 :=strtofloat(Edit5 .Text);

Image 1 .Canvas.Pen.Color:=ClRed;

txl:=round(xl)-r; tx2 :=round(x 1 )+r; tyl:=round(yl)-r; ty2 :=round(y 1 )+r;

Image 1 .Canvas.Ellipse(tx 1 ,ty 1 ,tx2,ty2);

txl :=round(x2)-r; tx2 :=round(x2)+r; ty 1 :=round(y2)-r; ty2 :=round(y2)+r;

Image 1 .Canvas.Ellipse(tx 1 ,ty 1 ,tx2,ty2);

Image 1 .Canvas.Pen. Width:=2;

Image 1 .Canvas.Pen.Color:=ClRed;

Image 1 .Canvas.MoveTo(round(x 1 ),round(y 1 ));

Image 1 .Canvas.LineTo(round(x2),round(y2));

kl:=(yl-y2)/(xl-x2);

k2 :=y 1 -((y 1 -y2)*x 1 )/(x 1 -x2);

cl:=a[l,l]; c2:=a[l,l];

for i:=l to n do begin

if c 1 <a[i, 1 ] then c 1 :=a[i, 1 ] ; if c2>a[i,l] then c2:=a[i,l]; end; x:=c2;

while x<=cl do

begin

s:=0;

for i:=l to n do begin

b:=(x-a[i,l])/sqrt(sqr(x-a[i,l])+sqr(kl*x+k2-a[i,2]));

d:=s+b;

s:=d;

end;

if (d<-0.001) then x:=x+0.001

else if (d>-0.001)and(d<0.001) then begin y:=kl*x+k2; break; end; end;

Image 1 .Canvas.Pen.Width:=8; Image 1 .Canvas.Pen.Color:=ClGreen; Image 1 .Canvas.Pen. Sty le:=psSolid; Imagel.Canvas.Brush.Style:=bsClear; txl :=round(x)-r; tx2:=round(x)+r; ty 1 :=round(y)-r; ty2 :=round(y)+r;

Image 1 .Canvas.Ellipse(txl ,ty 1 ,tx2,ty2); Imagel.Canvas.Font.Style:=[fsBold]; Image 1 .Canvas.Font.Color:=clGreen;

Imagel.Canvas.TextOut(round(x)-50,round(y)-25,lиcкoмaятoчкal); Label9.Caption:-x = '+floattostr(x)+', '+'y = '+floattostr(y); end;

procedure TForml.Button3Click(Sender: TObject);

vari,j: integer;

begin

n:=0;

Edit2.Text:=";

Edit3.Text:-';

Edit4.Text:=";

Edit5.Text:=";

Label9.Caption:=";

with StringGridl do

for i:=0 to ColCount-1 do

for j:=0 to RowCount-1 do

Cells[iJ]:=";

//выбор пользователем графического файла '.bmp'

if OpenPictureDialogl.Execute then

begin

В i tMap: =TB itMap .Create;

BitMap.LoadFromFile(OpenPictureDialogl.FileName); Image 1 .Canvas.Draw(0,0,BitMap);

end;

coordinat; end;

procedure TForml.ImagelMouseDown(Sender: TObject; Button: TMouseButton; Shift: TShiftState; X, Y: Integer); vari,j:integer; txl,tyl,tx2,ty2: integer; begin

StringGridl .Visible:=True;

StringGridl .Cells[0,1] :- X';

StringGridl.Cells[0,2]:=' Y';

if button=mbLeft then

begin

n:=n+l;

r:=4;

Image 1 .Canvas.Pen.Width:=6; Image 1 .Canvas.Pen.Color:=ClRed; Imagel.Canvas.Pen.Style:=psSolid; Image l.Canvas.Brush. Style :=bsClear; a[n,l]:=x; a[n,2]:=y;

if n>l then StringGridl.ColCount:=StringGridl.ColCount+l; StringGridl .Cells[n,0] :-T.'+inttostr(n); StringGridl.Cells[n,l]:=floattostr(a[n,l]); StringGridl .Cells[n,2] :=floattostr(a[n,2]); txl :=round(a[n,l])-r; tx2 :=round(a[n, 1 ])+r; ty 1 :=round(a[n,2])-r; ty2:=round(a[n,2])+r;

Imagel .Canvas.Ellipse(txl ,ty 1 ,tx2,ty2); Image l.Canvas.Font. Style :=[fsBold]; Image l.Canvas.Font.Color:=clRed; Imagel. Can vas.Font.Size:=l 2;

Image 1 .Canvas.TextOut(round(a[n, 1 ])-20,round(a[n,2])-10,inttostr(n)); end;

if button=mbRight then begin

for i:=l to n do

begin

a[i,l]:=0;

a[i,2]:=0;

end;

with StringGridl do for i:=l to ColCount-1 do for j:=0 to RowCount-1 do Cells[ij]:=";

StringGridl .ColCount:=2;

Image 1 .Canvas.Draw(0,0,BitMap);

coordinat;

n:=0;

end;

end;

end.

СПРАВКА

об использован]!к результатов научных исследований аспиранта ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю-А.» Фролова Владимира Олеговича

Результаты исследований Фролова В О. использованы при выполнении:

1. На> чко-иссдедовательской работы СГТУ-344 «Моделирование и оптимизации энергосберегающих систем поо-, теплоснабжения и строительной климатотехни ки» (научный руководитель теми д.т.н., профессор каф. ТГВ Курицын Б.Н.), проводимой в рамках тематического плана ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по заданию Министерства образования Российской Федерации и финансируемой из средств федерального бюджета (Приказ по СГТУ №32-П от 21.01.2011)

2. Результаты исследований Фролова В.О. включены в содержание заключительных отчетов по НИР и опубликованы в 23 научных работах (в том числе в 5 изданиях из перечня» рекомендованного ВАК РФ).

А.А. Сытин к

СВ. Паишев

Научный руководитель, Зам. директора САДИ СГТУ имени Гагарина Ю.А.

ОЛ-1, Медведева

ГОЛОВНОЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ГЮ РАСПРЕДЕЛЕНИЮ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ГАЗА

«ГИШОНИИГАЗ»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

1

СТО

03321549-020-2012

ро ислмшммыб «мер

_2012

|ид улкржжнчи

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ

СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

Издание официально«

г, Саратов 2012

—

ОАО "Росгазификация"

Открытое апциояериое общество Головной научно-исследовательский и проектный институт по распределению и использованию газа Типромиигаз*

ОАО Типрониигаз"

ПРИКАЗ

О введении в действие СТО 03321549-20-2012

С целью обоснования параметров систем газоснабжения

ПРИКАЗЫВАЮ:

1.

2. 3,

Ввести в действие с 06.09.2012г. СТО 03321549-02С-2012 «Технико-экономическое обоснование параметров систем газоснабжения». Настоящий приказ довести до сведения всех заинтересованных лиц. Контроль выполнения приказа возложить на начальника службы ДОК Астафьеву Т.Н.

Генеральный директор

А,Л. Шурайц

РФСШФСКАЯ Ф1ДИРАЩШШ

НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

№ 115309

Ш

ш ш ш Й

т &

5»

ш

ш &

ш ш ш ш ш ш а а а ш ш ш ш ш а а а а ш ш ш ш ш

а ж

а а а а т

а

ЦИСТЕРНА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ СЖИЖЕННОГО

ПРИРОДНОГО ГАЗА

Патентообладатель(ли): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) (1111)

Автор(ы): см. па обороте

Заявка №2011130459

Приоритет полезной модели 21 июля 2011 Г.

Зарегистрщювано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27 апреля 2012 г. Срок действия патента истекает 21 июля 2021 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

Б.П. Симонов