Par Tom DeWitte et Tom Coolidge
Dans chaque réseau de tuyauterie sous pression, qu'il s'agisse de gaz naturel, de liquide dangereux, d'eau ou d'énergie de district, il existe une ou plusieurs zones de pression. Les zones de pression sont fondamentales pour l'ingénierie et l'exploitation des réseaux de tuyauterie sous pression. Une définition formelle définit une zone de pression comme un sous-ensemble distinct du réseau de tuyauterie où une plage minimale et maximale de pression est maintenue par des dispositifs de régulation de pression. Pourtant, connaître cette définition d'une zone de pression n'est pas la même chose que comprendre une zone de pression.
Comprendre une zone de pression
Comprendre une zone de pression a des significations différentes au sein d'une organisation responsable de la gestion d'un réseau de tuyauterie sous pression. Les planificateurs système ont besoin de comprendre la capacité de la zone de pression et la charge des clients consommant la marchandise traversant le réseau de tuyauterie. Les ingénieurs hydrauliques doivent comprendre la capacité, la charge, les actifs, le flux de marchandise et le type de clients dépendant du service fourni. Les ingénieurs en intégrité ont besoin de comprendre les actifs de la zone de pression et leurs caractéristiques. Les opérateurs du centre de contrôle système doivent comprendre la pression d'exploitation standard et la pression maximale admissible actuelle (MAOP). Pour beaucoup d'autres au sein de l'organisation, cela signifie voir visuellement l'étendue de la zone de pression. Avec cette large gamme de ce que signifie comprendre une zone de pression, comment une organisation peut-elle atteindre cette compréhension ?
Définir la zone de pression
Le besoin de créer un inventaire des actifs qui composent une zone de pression spécifique est fondamental pour tous ces différents aspects de la compréhension d'une zone de pression. Du point de vue logiciel, cela signifie utiliser un logiciel capable de déterminer une zone de pression. Cette détermination est basée sur la façon dont les actifs du tuyau sont connectés, en connaissant l'emplacement des dispositifs régulateurs de pression, et en comprenant le côté haute et le côté basse de ces dispositifs régulateurs. Avec cette compréhension des composants d'une zone de pression, ajoutez une logique logicielle pour définir le flux de marchandise, et vous pouvez maintenant définir une zone de pression.
Dans ArcGIS, la capacité à déterminer une zone de pression s'appelle ArcGIS Utility Network. Le résultat de l'application de cette capacité pour les zones de pression est la création d'un sous-réseau de pression.
Définir un sous-réseau de pression dans ArcGIS génère plusieurs éléments d'information pour aider à comprendre la zone de pression. Ces aides sont :
- Créer une représentation graphique persistante de la zone de pression.
- Insérer le nom de la zone de pression dans chaque actif contenu dans la zone.
- Tabuler les quantités des actifs identifiés, tels que le nombre de compteurs et le nombre de vannes.
- Effectuer des calculs d'ingénierie pour déterminer MAOP pour la zone de pression.
Cet inventaire, tabulation, calcul et visualisation fournissent aux organisations gérant les tuyaux les bases pour comprendre la zone de pression.
Comprendre la capacité d'une zone de pression
Un dérivé commun à partir de la représentation du sous-réseau pour une zone de pression est la tabulation du volume à l'intérieur de cette zone. Connaître le volume des tuyaux d'une zone a historiquement été le principal défi pour déterminer avec précision la quantité standard en fonctionnement à l'intérieur ce sous-ensemble du réseau interconnecté. Pour un segment individuel, tabuler le volume est un exercice qui rappelle l'équation géométrique du collège pour un cylindre. Cette équation utilise le diamètre et la longueur du tuyau. Répéter ce calcul géométrique des milliers fois pour chaque conduite principale et ligne desservant dans la zone est difficile pour les humains. C'est un calcul simple pour un ordinateur.
Avec le volume automatiquement tabulé pour la zone, l'étape suivante consiste à appliquer l'équation Ideal Gas Law et quelques valeurs spécifiques à la marchandise pour déterminer la masse et l'énergie stockées dans la zone.
Un script arcade dans une fenêtre contextuelle peut facilement effectuer ce calcul tant pour la pression standard en fonctionnement que pour MAOP. Avoir le résultat disponible dès qu'un utilisateur ouvre une fenêtre contextuelle d'une zone dans une application web ou carte mobile est un gain significatif en temps pour les ingénieurs et opérateurs du centre contrôle système.
Comprendre les actifs d'une zone
Une fois que ArcGIS Utility Network définit une zone, il met à jour le nom dans tous les actifs tracés (segments, vannes, raccords, compteurs clients etc.).
L'attribution du nom à chaque actif simplifie les requêtes ultérieures sur les actifs souvent utilisées en planification capitalistique telles que :
- Âge moyen des tuyaux
- Longueur des tuyaux par matériau
- Longueur des tuyaux par taille
Comprendre la plage de pression d'une zone
L'élément central pour gérer un réseau sûr et fiable est connaître la pression maximale à laquelle l'utilitaire gazier peut exploiter en toute sécurité sa zone. Pour beaucoup d'industries cette valeur est connue comme MAOP (Maximum Allowable Operation Pressure). Cette valeur est spécifique à chaque actif et varie parmi les milliers composant une seule zone. Le MAOP d'une zone est défini par le maillon faible parmi tous les actifs. En termes logiciels c'est appliquer une fonction minimum sur toutes les valeurs individuelles MAOP des actifs afin trouver celle plus basse. Les capacités ArcGIS Utility Network peuvent automatiquement tabuler cette valeur ingénierie lors définition d'une zone.
Avec MAOP désormais défini automatiquement par ArcGIS, chaque fois qu'un nouvel actif est installé dans la zone avec sa valeur MAOP individuelle définie, le logiciel révisera le MAOP global reflétant cette installation.
Combiner ce calcul avec celui du volume permet aussi calculer le maximum line pack. Line packing est un terme industriel gazier désignant augmenter masse gaz dans une même zone en augmentant sa pression opérationnelle sans dépasser MAOP. Les opérateurs utilisent cette valeur pour savoir combien masse supplémentaire peut être placée anticipant augmentation demande client prévue.
Comprendre l'étendue d'une zone
Voir visuellement une représentation graphique est un autre produit résultant définition par ArcGIS Utility Network.
Voir étendue aide personnel utilitaire répondre questions typiques telles que :
- Événements urgents : Quelles zones seront impactées par incendies ou inondations ?
- Planification : Quelle zone dessert adresse potentiel nouveau client ?
- Ingénierie : Lors modification système quelle est étendue exacte ?
Comprendre base clientèle d'une zone
Avec définition précise, méthodes analyse géospatiale peuvent identifier inventaire clients dans chaque zone donnée. Par exemple tamponnage compteurs clients avec nom permet interroger couche USA Structures Living Atlas afin tabuler informations précieuses telles que :
- Nombre d'hôpitaux
- Nombre d'écoles
- Nombre de clients à mobilité réduite / limitée
- Quantité de types de clients (résidentiel, commercial, industriel, gouvernemental
Cela fournit une clarté instantanée de la base de clients desservie par la zone de pression. Cette clarté aide les coordinateurs d'événements d'urgence, les ingénieurs et les planificateurs.
Tout rassembler
Historiquement, les informations mentionnées dans cet article ont été dispersées à travers les nombreux silos de données d'une organisation, des feuilles de calcul et les cerveaux des employés individuels. Exploiter ArcGIS et sa capacité ArcGIS Utility Network pour définir la zone de pression rassemble ces informations. Cette agrégation d'informations et leur présentation d'une manière facile à comprendre est ce qui transforme la définition d'une zone de pression en compréhension d'une zone de pression.
VEUILLEZ NOTER : Les publications sur ce site sont les nôtres et ne représentent pas nécessairement la position, les stratégies ou les opinions d'Esri.
