اندازه‌گیری تجربی و پیش‌بینی ضرایب انتشار گاز متان: مطالعه موردی منطقه هفت عملیات انتقال گاز

Abstract

در فرآیندهای انتقال گاز طبیعی، به دلایلی از جمله نشتی و شکستگی لوله مقدار زیادی گاز متان به محیط منتقل شده که سهم بالایی در افزایش گازهای گلخانه‌ای دارد. رویکرد جهانی کاهش گازهای گلخانه‌ای سبب شده تا در راستای کنوانسیون‌های جهانی و برنامه اقدام ملی کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، برنامه کاهش اتلاف گاز از خطوط انتقال گاز مد نظر قرار گیرد. هدف از این پژوهش، ابتدا اندازه‌گیری تجربی میزان انتشار گاز متان ناشی از نشتی شیرهای بلودان موجود در نواحی مختلف منطقه هفت عملیات انتقال گاز ایران و سپس پیش‌بینی میزان ضرایب انتشار گاز به‌کمک شبکه عصبی پرسپترون چند لایه با قانون پسا انتشار خطا و الگوریتم یادگیری لونبرگ- مارکوارت است. بر این اساس، تأثیر پارامترهای عملیاتی مؤثر بر میزان انتشار گاز شامل دمای محیط، فشار خط لوله، نوع شیربلودان، وضعیت باز یا بسته بودن شیر کنار گذر قبل از بلودان، وضعیت نشت داخلی شیر کنار گذر قبل از بلودان، عمر شیر، صدای ناشی از نشتی و غلظت نشتی در محدوده ppm10000-10 مورد بررسی قرار گرفت. برای یافتن پارامترهای مؤثر بر میزان نشر، شش الگو مختلف براساس پارمترهای ورودی متفاوت تعریف شد. نتایج حاصل از پیش‌بینی ضرایب نشر متان با استفاده از شبکه عصبی نشان داد که الگوی با پارامترهای ورودی شامل دمای محیط، فشار خط لوله، عمر شیر، صدای ناشی از نشتی و غلظت نشتی بهترین نتایج را نشان می‌دهد. بررسی میزان خطا و ضریب همبستگی الگوی پیشنهادی نشان از کمترین میزان خطا (05047/0= RMSE و 00255/0=MSE) و ضریب همبستگی بالای نتایج (97853/0 =2 R) در بین الگوهای مختلف است که می‌توان از آن جهت پیش‌بینی میزان نشر گاز متان در خطوط لوله استفاده نمود.

Keywords

• گاز گلخانه‌ای
• ضرایب نشر متان
• شبکه عصبی
• خطوط لوله انتقال گاز
• کاهش انتشار