Tom DeWitte a Tom Coolidge
V každé tlakové potrubní síti, ať už se jedná o zemní plyn, nebezpečnou kapalinu, vodu nebo oblastní energii, existuje jedna nebo více tlakových zón. Tlakové zóny jsou základem inženýrství a provozu tlakových potrubních sítí. Formální definice definuje tlakovou zónu jako samostatnou podmnožinu potrubní sítě, kde je udržován minimální a maximální rozsah tlaku pomocí zařízení pro regulaci tlaku. Nicméně znát tuto definici tlakové zóny není totéž jako rozumět tlakové zóně.
Porozumění tlakové zóně
Porozumění tlakové zóně má v rámci organizace odpovědné za správu tlakové potrubní sítě různý význam. Plánovači systému potřebují porozumět kapacitě tlakové zóny a zatížení od zákazníků spotřebovávajících komoditu procházející potrubní sítí. Hydraulickí inženýři potřebují rozumět kapacitě, zatížení, aktivům, toku komodity a typu zákazníků závislých na poskytované službě. Inženýři integrity vyžadují porozumění aktivům tlakové zóny a jejich charakteristikám. Operátoři řídicího centra systému musí znát standardní provozní tlak a aktuální maximální přípustný provozní tlak (MAOP). Pro mnoho dalších v rámci organizace to znamená vizuálně vidět rozsah tlakové zóny. S tak širokým spektrem toho, co znamená porozumět tlakové zóně, jak může organizace tohoto porozumění dosáhnout?
Definování tlakové zóny
Potřeba vytvořit inventář aktiv tvořících konkrétní tlakovou zónu je základem všech těchto různých aspektů porozumění tlakové zóně. Z hlediska softwaru to znamená využití softwaru, který dokáže určit tlakovou zónu. Toto určení je založeno na tom, jak jsou potrubní aktiva propojena, znalosti umístění zařízení pro regulaci tlaku a pochopení vysoké a nízké strany těchto regulačních zařízení. S tímto pochopením komponent tlakové zóny přidejte nějakou softwarovou logiku k definování toku komodity a nyní můžete definovat tlakovou zónu.
V rámci ArcGIS se schopnost určit tlakovou zónu nazývá ArcGIS Utility Network. Výsledkem aplikace této schopnosti pro tlakové zóny je vytvoření pod-sítě tlaku.
Definování pod-sítě tlaku v ArcGIS generuje několik informací, které pomáhají porozumět tlakové zóně. Tyto pomůcky jsou:
- Vytvoření trvalé grafické reprezentace tlakové zóny.
- Vložení názvu tlakové zóny do každého aktiva obsaženého v tlakové zóně.
- Tabulace množství identifikovaných aktiv, jako je počet měřičů a počet ventilů.
- Provádění inženýrských výpočtů k určení MAOP pro tlakovou zónu.
Tento inventář, tabulace, výpočty a vizualizace poskytují potrubním organizacím základ pro porozumění tlakové zóně.
Porozumění kapacitě tlakové zóny
Běžným derivátem reprezentace pod-sítě tlaku je tabulace objemu uvnitř tlakové zóny. Znát objem potrubí v tlakové zóně bylo historicky hlavní výzvou při přesném určování standardního provozního množství komodity v této podmnožině propojených potrubí. Pro jednotlivý segment potrubí je tabulace objemu cvičením v zapamatování si geometrického vzorce pro válec ze základní školy. Tento vzorec využívá průměr a délku potrubí. Opakovat tento geometrický výpočet tisíckrát pro každý distribuční hlavní řad a servisní vedení v rámci tlakové zóny je pro lidi obtížné. Pro počítač je to jednoduchý výpočet.
S automatickou tabulací objemu pro tlakovou zónu je dalším krokem aplikovat rovnici Ideálního plynového zákona (Ideal Gas Law) a některé specifické hodnoty komodity k určení hmotnosti a energie uložené v tlakové zóně.
Arcade skript v pop-up okně může snadno provést tento výpočet jak pro standardní provozní, tak i maximální přípustný provozní tlak. Mít výsledek této tabulace okamžitě k dispozici kdykoliv uživatel otevře pop-up okno tlakové zóny ve webové aplikaci nebo mobilní mapě je významná úspora času pro inženýry a operátory řídicího centra.
Porozumění aktivům tlakové zóny
Jakmile schopnost ArcGIS Utility Network definuje tlakovou zónu, tato schopnost aktualizuje název tlakové zóny ve všech trasovaných aktivech (segmenty potrubí, ventily, armatury, zákaznické měřiče atd.).
Přiřazení názvu tlakové zóny ke každému aktivu usnadňuje následné dotazy na aktiva v rámci plánování kapitálu, například:
- Průměrný věk potrubí
- Délka potrubí podle materiálu
- Délka potrubí podle velikosti
Porozumění rozsahu tlaku tlakové zóny
Základním prvkem řízení bezpečné a spolehlivé tlakové potrubní sítě je znát maximální tlak, při kterém může plynárenská společnost bezpečně provozovat tlakovou zónu. Pro většinu odvětví je tato hodnota známá jako MAOP (Maximum Allowable Operation Pressure). Tato hodnota je specifická pro aktivum a bude se lišit mezi tisíci aktiv tvořícími jednu tlakovou zónu. MAOP tlakové zóny je definována nejslabším článkem mezi všemi aktivy dané tlakové zóny. V softwarových termínech jde o použití funkce minimum na všechny individuální hodnoty MAOP aktiv v dané tlakové zóně k nalezení nejnižší hodnoty. Schopnosti ArcGIS Utility Network mohou automaticky tabulovat tuto inženýrskou hodnotu jako součást definice tlakové zóny.
S MAOP nyní automaticky definovaným a udržovaným ArcGISem bude software při instalaci nového aktiva v rámci tlakové zóny a definování jeho individuální hodnoty MAOP upravovat MAOP celé tlakové zóny tak, aby odrážel instalaci nového aktiva.
Kombinace výpočtu MAOP s tabulací objemu pro tlakovou zónu umožňuje výpočet maximálního line packu. Line packing je termín používaný v průmyslu zemního plynu pro zvýšení hmotnosti plynu uvnitř dané tlakové zóny. Line packing se dosahuje zvýšením provozního tlaku. Zvýšení nesmí překročit MAOP. Operátoři řídicích místností používají tuto hodnotu k pochopení, kolik další hmoty lze umístit do potrubní sítě dané tlakové zóny v očekávání předpokládaného nárůstu poptávky zákazníků.
Porozumění rozsahu tlakové zóny
Možnost vidět vizuální reprezentaci tlakové zóny je dalším produktem definice tlakové zóny pomocí ArcGIS Utility Network.
Možnost vidět rozsah tlakové zóny je klíčová pro pomoc zaměstnancům utility odpovědět na jejich otázky. Typické otázky zahrnují:
- Nouzové události: Které tlakové zóny budou ovlivněny lesními požáry a povodněmi?
- Plánování: Která tlakovou zona poskytuje službu na adresu potenciálního nového zákazníka?
- Inženýrství: Při plánování úpravy systému jaký je rozsah tlakové zóny?
Porozumění zákaznické základně tlakové zóny
S přesně definovanou tlakovou zonou lze použít metody geospatial analýzy k identifikaci a inventarizaci zákazníků uvnitř dané tlakove zoniy. Jako příklad lze zmínit vymezení bufferu zákaznických měřičů s názvem tlakove zoniy k dotazu vrstvy USA Structures Living Atlas feature layer za účelem tabulace cenných informací jako:
- Počet nemocnicích<\/LI>
- Počet škol<\/LI>
- Počet zákazníků s postižením / omezenou pohyblivostí<\/LI>
- Počet typů zákazníků (rezidenční, komerční, průmysloví, vládní<\/LI><\/UL>
<\/span><\/P>Toto poskytuje okamžitou jasnost o zákaznické základně obsluhované tlakovou zónou. Tato jasnost pomáhá koordinátorům nouzových událostí, inženýrům a plánovačům.<\/P>Spojte to vše dohromady<\/H1>Historicky byla informace zmíněná v tomto článku rozptýlena napříč mnoha datovými silo organizace, tabulkami a mozky jednotlivých zaměstnanců. Využití ArcGIS a jeho schopnosti ArcGIS Utility Network k definování tlakové zóny spojuje tyto informace dohromady. Toto shromáždění informací a jejich prezentace způsobem, který je snadno pochopitelný, je to, co proměňuje definování tlakové zóny ve skutečné pochopení tlakové zóny.<\/P>UPOZORNĚNÍ: Příspěvky na tomto webu jsou naše vlastní a nemusí nutně reprezentovat pozici, strategie nebo názory Esri.<\/EM><\/P>
