Агрегирование и декомпозиция в задачах трассировки систем промысловых газонефтяных трубопроводов

Чупин Виктор Романович , Майзель Денис Игоревич

2020 / Том 10, номер 1(32) 2020 [ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО ]

Цель исследования - разработка метода и методики оптимизации трассы промысловых газонефтяных трубопроводов. Так как традиционно данная операция выполняется вручную, решению этой задачи не уделяется должного внимания со стороны специалистов по автоматизации проектных решений, поэтому проектировщик, используя свой опыт и интуицию, намечает несколько альтернативных вариантов, которые затем оцениваются с помощью программного комплекса «OLGA». В настоящей работе предлагается методика, основанная на предварительном построении избыточной схемы возможных трасс. Избыточную схему формирует проектировщик, учитывая различные условия прокладки, регламенты и ограничения. Задача оптимизации трассы будет заключаться в отбраковке в избыточной схеме неэффективных узлов и связей. Для этих целей предлагается методика целенаправленного и ограниченного перебора вариантов деревьев избыточной схемы, а для минимизации проведения изыскательских работ - методика агрегирования и декомпозиции избыточных схем по принципу «блуждающих трубок». Проведенные численные эксперименты подтвердили высокую вычислительную и экономическую эффективность предлагаемого подхода и метода, которые реализованы в программном комплексе ТРАСЕ-ВК, успешно применяющемся на практике обоснования структуры и параметров трубопроводов различного технологического назначения. Предлагаемые методика, метод и программный комплекс рекомендуются к использованию в практике проектирования соответствующих трубопроводных систем.

Ключевые слова:

промысловые газонефтяные трубопроводы,избыточная проектная схема,метод целенаправленного перебора вариантов деревьев избыточной схемы,агрегирование и декомпозиция избыточных схем,oil and gas field pipelines,excessive design scheme,the method of targeted enumeration of tree variants of the redundant scheme,aggregation and decomposition of redundant circuits

Библиографический список:

1. Бородавкин П.П., Березин В.Л., Рудерман С.Ю. Выбор оптимальных трасс магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1974. 200 с.
2. Богаченко Н.Ф., Файзуллин Р.Т. Механические аналогии в задаче Штейнера // Математические структуры и моделирование. 2002. № 9. С. 1-8.
3. Первозданский А.А., Гайцгори В.Г. Декомпозиция, агрегирование и приближенная оптимизация. М.: Наука, 1976. 342 с.
4. Chupin R.V., Pham N.M., Chupin V.R. Pressure-flow and Free-flow Discharge Modes in Closed-Loop Sewage Systems // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 262. № 012079 https://doi.org/10.1088/1757-899X/262/1/012079
5. Chupin R.V., Mayzel I.V., Chupin V.R. Trajectory of Sewerage System Development Optimization // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 2017. Vol. 262. № 012080. https://doi.org/10.1088/1757-899X/262/1/012080
6. Chupin R.V., Pham N.M., Chupin V.R. Optimization of development schemes for group water supply systems under uncertainty of prospective water consumption // E3S Web of Conf.: Mathematical Models and Methods of the Analysis and Optimal Synthesis of the Developing Pipeline and Hydraulic Systems. 16-22th June 2019, Irkutsk. EDP Sciences Publ. 2019. Vol. 102. № 03004. 6 p. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910203004
7. Chupin R.V., Pham N.M., Chupin V.R. Optimal reconstruction of water supply network under conditions of reduced water consumption // E3S Web of Conf.: Mathematical Models and Methods of the Analysis and Optimal Synthesis of the Developing Pipeline and Hydraulic Systems. 16-22th June 2019, Irkutsk. EDP Sciences Publ. 2019. Vol. 102. №.03005. 6 p. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910203005
8. Chupin V.R., Pham N.M., Chupin V.R. Optimization of developing district water supply systems taking into account variability of perspective water consumption» // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2019. 667. 012018. https://doi.org/10.1088/1757-899X/667/1/012018
9. Ху Т. Целочисленное программирование и потоки в сетях / Пер. с англ. П.Л. Бузыцкого [и др.] ; Под ред. А.А. Фридмана. М.: Мир, 1974. 519 с.
10. Чупин Р.В., Мелехов Е.С. Общий прогноз // Наука Приангарья: идеи, инновации, инвестиции. 2013. No. 1 (5). C. 13.
11. Чупин Р.В. Напорное-безнапорное движение стоков в системах водоотведения кольцевой структуры // MOTROL. Motorization and Power industry in agriculture. 2014. Vol. 16. № 5. C. 3-15.
12. Чупин Р.В., Майзель И.В., Чупин Р.В., Нгуен Т.А. Оптимизация развивающихся систем водоотведения // Инновационные системы отведения и очистки поверхностного стока с урбанизированных территорий: материалы Международной науч.-практ. конф. (г. Петрозаводск, 13-14 ноября 2014 г.). Петрозаводск: Свое изд-во, 2014. P. 105-127.
13. Чупин Р.В., Нгуен Т.А. Обоснование параметров проектируемых систем водоотведения // Инновационные системы отведения и очистки поверхностного стока с урбанизированных территорий: материалы Международной науч.-практ. конф. (г. Петрозаводск, 13-14 ноября 2014 г.). Петрозаводск: Свое изд-во, 2014. P. 132-144.
14. Чупин Р.В. Комплексная оптимизация систем водоотведения поверхностного водостока и ливневой канализации // Инновационные системы отведения и очистки поверхностного стока с урбанизированных территорий: материалы Международной науч.-практ. конф. (г. Петрозаводск, 13-14 ноября 2014 г.). Петрозаводск: Свое изд-во, 2014. P. 91-99.
15. Чупин Р.В. Схемно-структурная оптимизация систем водоотведения поверхностного водостока и ливневой канализации // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2015. № 1 (85). P. 40-45.

Файлы:

• статья (скачать | просмотреть) - скачано 72 раза