O CUSTO MÍNIMO DE OPERAÇÃO PARA ESTAÇÕES DE COMPRESSÃO DE GÁS NATURAL EM GASODUTOS

  • Márcia C. Bauman Vieira
  • José Arica
Palavras-chave: Transporte de Gás Natural, Gasodutos, GRASP

Resumo

O gás natural (GN) se transporta por terra tipicamente por gasodutos, que consistem de dutos, estações de compressão (EsC), válvulas, etc., onde o GN é conduzido por diferença de pressões. A pressão, que se perde devido à fricção e a outros fatores, restitui-se pelas EsC, usando parte do GN transportado como combustível. Esta parcela de GN representa entre 3 e 5% dos custos operacionais do gasoduto, pelo que é importante configurar o funcionamento das EsC de forma a minimizar seu custo total. Aqui, aborda-se uma generalização do modelo clássico (EsC compostas por compressores idênticos), considerando EsC compostas por compressores não necessariamente idênticos. Utiliza-se uma proposta algorítmica baseada em uma técnica meta-heurística GRASP, onde se incluirá o caso de dutos com limites de capacidade, generalizando o caso já abordado de dutos sem restrição de capacidade. A formulação do problema foi dividida em duas partes complementares: 1. Distribuição de fluxos e pressões no gasoduto; 2. Configuração das estações de compressão e custos. Este trabalho corresponde à primeira parte citada. Desenvolveu-se um código (Matlab) para encontrar fluxos e pressões em redes sem EsC (originadas ao desconectar o gasoduto eliminando as estações). Para ilustração, apresentam-se resultados obtidos para dados da última rede em Wu et al (2000). Para a subrede que compreende os nós de 9 a 12, utilizando como referência o nó 9 com pressão de 1400 psia, tem-se: fluxos (u9-11, u10-11, u11-12) = (200, 1000, 1100) MMSCFD (106 pés3 por dia) e pressões (p9, p10, p11, p12) = (1400, 1450.6, 1365.7, 1339.7) psia. Estes resultados servirão como entrada para a segunda parte do problema, que consiste em elevar a pressão de descarga de certas vazões, de forma a continuar a circulação do gás pelo gasoduto. Os resultados obtidos têm sido muito satisfatórios. Os tempos computacionais mostraram tempos de resposta muito pequenos. Isto permite supor que o projeto proposto possa inclusive, servir para trabalhos de monitoramento on-line dos gasodutos.
Publicado
15-04-2013