燃气管网泄漏工况模拟与用户供气可靠度分析.pdf

1、书书书?第一作者简介?荣刚?男?高级工程师?本科?从事城市燃气项目建设?运行与管理以及燃气工程技术研究工作?通信作者简介?杨晓明?男?高级工程师?本科?从事轨道交通等市政工程项目管理及技术研究工作?收稿日期?修回日期?燃气管网泄漏工况模拟与用户供气可靠度分析荣?刚?董振兴?魏书远?王泽煦?李?军?杨晓明?天津泰达滨海清洁能源集团有限公司?天津?天津城建大学能源与安全工程学院?天津?天津市地下铁道集团有限公司?天津?摘?要?以某双气源?双电厂用户的高压燃气管网作为研究对象?采用?软件搭建管网模型?对小孔泄漏工况下管网进行模拟?确定允许最大泄漏孔径?分析泄漏位置对电厂用户流量?用户供气可靠度的影响

2、?确定需重点关注的管段?与支管用户相比?小孔泄漏工况下干管用户自我调节能力更强?流量能更快达到稳定?对于支管用户?应重点关注和预防支管用户所在管段的泄漏?对于干管用户?支管?干管均为重点关注对象?关键词?高压燃气管网?泄漏工况?用户供气可靠度中图分类号?文献标志码?文章编号?概述随着燃气管道使用年限延长?防腐层剥落?管道表面被腐蚀?管壁厚度不断减小?可能导致管道腐蚀穿孔与断裂等事故?保障老旧燃气管网中重点用户的安全稳定供气?成为管网公司工作关键?日常巡查维护中重点关注哪些管段也成为一项课题?本文以某双气源?双电厂用户的高压燃气管网作为研究对象?采用?软件搭建管网模型?对小孔泄漏工况下管网运行参

3、数进行模拟?确定最大允许泄漏孔径?分析泄漏位置对电厂用户流量?用户供气可靠度的影响?确定需要重点关注的管段?用户供气可靠度燃气管网供气能力与管网的完整状态有关?将无故障管网的供气量称为正常供气量?而在某个管段发生故障时?管网会失去一定量供气能力?出现减供量?管网供气可靠度?的计算式为?式中?管网供气可靠度?管网减供量?管网正常供气量?管段数?管段?故障概率?现实中?电厂用户不能接受断供?且同时考虑到高压管网自身具有较强的调节能力?以及目前的抢险技术可实现不停输带压封堵?因此?在评价某一用户供气可靠度时?不宜采用管网供气可靠度?而是采用用户供气可靠度来评价事故工况下?管网可向用户输送多少流量?用

4、户供气可靠度?的计算式为?式中?用户供气可靠度?泄漏工况用户流量?正常工况用户流量?模型建立?管网拓扑结构及基本参数燃气管网涉及?个气源?个电厂用户?根据?第?卷?第?期?年?月煤 气 与 热 力?管网地理信息系统?数据?确定各管段路由及气源?用户位置?并对管网结构进行简化?得到管网拓扑结构?见图?各管段参数见表?各泄漏点位置见表?图?管网拓扑结构表?各管段参数管段编号管长?内直径?壁厚?管壁绝对粗糙度?表?各泄漏点位置泄漏点编号距气源?距离?距气源?距离?点?点?点?点?为满足软件模拟需求?利用气相色谱仪对?个气源的天然气组成进行分析?气源?天然气组成分别见表?结合管网历史运行数据?得到气源

5、及用户正常工况数据?见表?表?气源?天然气组成组分体积分数?甲烷?乙烷?丙烷?正丁烷?异丁烷?正戊烷?异戊烷?己烷?二氧化碳?氮气?表?气源?天然气组成组分体积分数?甲烷?乙烷?丙烷?正丁烷?异丁烷?正戊烷?己烷?氮气?表?气源及用户正常工况数据气源?用户名称 流量?压力?天然气温度?气源?气源?用户?用户?边界条件?初始条件两气源为流量?压力恒定?气源?供气流量为?供气压力为?气源?供气流量为?供气压力为?用户?最小压力均设定为?该最小压力可满足电厂正常生产?模拟开始时泄漏孔径为?泄漏孔为圆孔?环境压力为?荣?刚?等?燃气管网泄漏工况模拟与用户供气可靠度分析第?卷?第?期?模拟软件及模拟内容

6、采用?软件搭建管网模型?对小孔泄漏工况下管网运行参数进行模拟?正常工况模拟?设定各用户流量为正常工况数据?根据用户压力模拟结果?验证模拟结果的准确性?小孔泄漏工况模拟?每次以?个泄漏点为研究对象?以?为步长增大泄漏孔径?在每个泄漏孔径下模拟各用户流量?压力?在某个泄漏孔径下?当任一用户压力达到最小压力时模拟结束?该泄漏孔径即该泄漏点的允许最大泄漏孔径?并根据用户流量计算用户供气可靠度?模拟结果的准确性由正常工况的模拟结果可知?用户压力模拟结果与正常工况数据一致?说明模拟结果的准确性可以接受?模拟结果与分析?允许最大泄漏孔径各泄漏点的允许最大泄漏孔径见表?由表?可知?燃气管网允许最大泄漏孔径范围为?表?各泄漏点位置的允许最大泄漏孔径泄漏点编号允许最大泄漏孔径?点?点?点?点?对用户流量的影响由模拟结果可知?对于多气源管网中的用户?不论泄漏发生在干管还是支管?干管用户?用户?流量达到稳定的时间均短于支管用户?用户?这说明?与支管用户相比?小孔泄漏工况下干管用户自我调节能力更强?流量能更快达到稳定?当且仅当泄漏发生在距离支管用户较近的支管时?支管用户流量才出现大幅下降?当泄漏发生在其他位置管