چکیده: امروزه استفاده از گاز طبیعی به عنوان پاک ترین سوخت فسیلی، برای تامین انرژی در بخش صنعت و خانگی رشد قابل توجهی داشته است. انتقال گاز طبیعی از محل تولید به مصرف کنندگان در اغلب موارد با استفاده از خطوط لوله انجام می‌گیرد. در طول مسیر گاز طبیعی دچار فرآیندهای ترمودینامیکی متفاوتی از جمله: افزایش فشار، کاهش فشار، گرمایش و غیره می‌شود. گاز طبیعی توسط خطوط اصلی که شبکه انتقال را تشکیل داده به دروازه شهر می‌رسد. سپس با استفاده از شبکه توزیع به مصرف کنندگان که شامل مصارف خانگی، صنعتی و مصرف کنندگان ویژه می‌باشد منتقل می‌شود. انتقال گاز طبیعی از محل تولید تا رسیدن به این مصرف کنندگان نیازمند ایستگاه های تقویت فشار می‌باشند که در این ایستگاه ها کمپرسورهایی با محرک های توربین گاز برای متراکم کردن گاز طبیعی و جبران افت فشار آن در طول مسیر استفاده می‌شوند. سرمایه گذاری برای خطوط لوله و ایستگاه های تقویت فشار هزینه بالایی را می‌طلبد، بنابراین بررسی فنی و اقتصادی این سیستم ها بسیار ضروری می‌باشد. هدف این پژوهش نگاه فنی و اقتصادی به خطوط لوله و مخصوصا ایستگاه های تقویت فشار می‌باشد. در این پژوهش پس از مدلسازی ریاضی خط لوله انتقال گاز طبیعی، از روش تفاضل محدود ضمنی برای حل معادلات پیوستگی، مومنتوم، انرژی و معادله حالت برای جریان تک فاز درون خطوط لوله استفاده شده است. روش حل مورد استفاده در این پژوهش، از ترم اینرسی در معادله بقای مومنتوم صرف نظر ننموده و شرایط غیرهمدمایی را نیز در جریان گاز لحاظ نموده است. نتایج این بخش نشان می دهد که با کاهش گام زمانی و افزایش سرعت جریان نقش ترم های جابجایی در معادله مومنتوم مخصوصا در زمان تغییرات ناگهانی افزایش می یابد به طوریکه با افزایش 100درصدی سرعت، بیشترین دامنه نوسان نتایج، به میزان 66% افزایش می یابد. در بخش دیگری از این پژوهش ابتدا یک مدل برای پیش بینی میزان مصرف گاز در بخش خانگی بر اساس شرایط محیطی برای یک منطقه فرضی ارائه گردیده است. در ادامه با استفاده از این مدل و روش عددی حل معادلات جریان گاز، یک مدل برای تخمین میزان افت فشار در یک خط لوله مفروض بر اساس شرایط محیطی منطقه مصرف کنندگان ارائه شده است که با استفاده از آن می‌توان میزان فشار در ورودی ایستگاه های شهری را کنترل نمود. این پژوهش به بی بعد کردن معادلات انتقال گاز در حالت همدما جهت بررسی حالات گوناگون فشرده سازی و یا تخلیه گاز طبیعی در(از) خطوط لوله انتقال گاز طبیعی پرداخته است. به گونه ای که اپراتور بتواند زمان مورد نیاز برای انجام این عملیات را جهت حجم مشخصی از گاز با در نظر گرفتن محدودیت های پیشرو از جمله فشار مجاز و ... پیش بینی نماید. در این مطالعه، برای شبیه سازی یک خط لوله انتقال گاز طبیعی چندین حالت مختلف و کلی در نظر گرفته شده است به گونه ای که آرایش مختلف کمپرسورها در ایستگاه های تقویت فشار و شرایط گوناگون خط لحاظ گردیده است. عملکرد کمپرسورها با استفاده از چندجمله ای های بدست آمده از نقشه عملکرد آنها، شبیه سازی شده و با معادلات حاکم بر جریان جهت بررسی عملکرد کل خط لوله ادغام گردیده است و در نهایت یک تحلیل اقتصادی از تاثیر پارامترهای مختلف بر هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی یک پروژه انتقال گاز انجام گرفته است. طبق نتایج با افزایش دبی جریان ارزش خالص فعلی نیز افزایش می‌یابد به گونه ای که یک افزایش 30 درصدی در میزان دبی باعث افزایش 80 درصدی در ارزش خالص فعلی می‌گردد. همچنین با استفاده از نتایج می‌توان دبی بهینه برای هر قطر خط لوله و قطر بهینه را برای یک دبی مشخص تعیین نمود.