【《天津河西地区的燃气供应管网水力计算过程案例》3300字（论文）】

天津河西地区的燃气供应管网水力计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u18382天津河西地区的燃气供应管网水力计算过程案例 179761.1TG-net软件简介 1189411.2水力计算步骤 1288041.3经济流速 268561.4水力计算结果 2188511.4.1水力计算的意义与要求 2242021.4.2方案一水力计算结果 3317731.4.3方案二水力计算结果 632001.5方案比选 9261651.5.1技术比选 997111.5.2经济比选 9306891.5.3比选结果 111.1TG-net软件简介本软件具有全功能的图形界面、稳定的数字求解技术、完备的设备模拟、灵活实用的理想化的控制方式和多约束条件设定、温度跟踪、气体属性跟踪、详尽的默认值集合、既能以批处理方式又能以交互（互动）方式运作、灵活多样的开放的输入输出方式、易学易用等特点。使用本软件可以对输气管道的正常工况和事故工况进行分析，测试和评价输气管道的设计或操作参数的设置，最终获得优化的系统性能。使用本软件还可以为实时模拟软件的组态提供建模数据。在使用上，这款软件中需要操作人员具备一定的专业知识与数据处理能力。对于设定值流量、压力等数据需要先计算后输入，需要借用Excel软件来对途泄流量，节点流量进行初步计算。1.2水力计算步骤水力计算包括手算部分以及TG-net软件计算部分。手算部分：（1）为各管网、管段以及节点按照与门站距离按照管段关系进行编号；（2）测量各环网以及支路供气面积，各管道、各环网长度；（3）按照各环网供气面积的不同分配供气量，分别可得到环网与支路的途泄流量。（4）根据管线布置特点确定各节点的节点流量。软件计算部分：（1）按照规划图在TG-net软件中建立两种方案近远期模型；（2）将所得节点流量，管道长度，气源节点压力输入TG-net软件，预选管径de200进行计算；（3）修改管径，以保证管道压力降在合理范围内，沿线压降均匀，管段流速为经济流速范围以内，此标准将在后文进行详细描述。1.3经济流速天然气管道在中压工况下的经济流速如下表1.1所示。表1.1PE管道经济流速管材PE管管径＜de110≥de160经济流速6~10m/s10~15m/s1.4水力计算结果1.4.1水力计算的意义与要求（1）远期工况远期正常工况首先应当满足远期用气需求，流量合理分配，根据管段经济流速、节点压力应当由近到远均匀降低的原则设计，而管径的选取应满足最不利环路末端节点压力满足用户供气要求，另外，干管管径选取应大致相同，保证同级各主干管的流量分配均匀。（2）事故工况根据事故工况的分析，为管网水力计算参数的优化主要包括管径的重选，管段新增，管网布局的改变提供依据，虽然事故工况本身不可预知，但如能对其进行及时合理的处置，就能将事故工况对管网的影响降到最低。在正常工况管道某管段出现事故后，管网整体包括节点压力，节点流量等参数应当依旧满足管段的供气需求。发生事故工况的管道包括气源管道附近的管道，流速较大的管道，流量较大的管道以及结构较为复杂的管道，对这些管道进行事故工况模拟，并从中选择比较有代表性的几项事故参与方案技术比选。（3）近期工况在确定远期工况管道直径的基础上，在规划中去除掉河西区远期管道并将近期管道在TG-net软件中进行校核。因为近期与远期河西区发展程度不同，人口不同，用气量也会有所差距，因此近期与远期流量参数不同。在流量参数确定后，同理按照远期计算要求进行计算。1.4.2方案一水力计算结果（1）方案一正常工况水力计算方案一正常工况的计算结果，系统中最低压力点在48节点，相对压力为212.17kPa，气源管道1-2，以及气源管道附近的2-27以及2-10管道压力降较大，这是因为气源处流量较大，流速较高，管网中其他管道压力降比较均匀。各节点流量累计43715.5Nm3/h图1.1方案一远期工况模型（2）方案一事故工况一水力计算方案一事故工况一假设气源管道附近的2-10管道发生断裂，因为此管道流量较大。此时，流量被分配到了2-3以及2-27管道上，所以这些管道流速较高，压降较大，但并不影响其他管道供气满足用户要求。系统中最低压力点在48节点，相对压力为158.52kPa；各节点流量累计43715.5Nm3/h。最大流速管道为31-32图1.2方案一事故工况一模型（3）方案一事故工况二水力计算方案一事故工况二假设29-50管道发生断裂，如上所述，该管道为远期工况中流速最大的管道，易发生事故。系统中最低压力点在37节点，相对压力为234.82kPa；各节点流量累计43715.5Nm3/h图1.3方案一事故工况二模型（4）方案一事故工况三水力计算方案一事故工况三假设气源管道附近的2-3管道发生断裂，系统中最低压力点在37节点，相对压力为149.30kPa；各节点流量累计43715.5Nm3/h图1.4方案一事故工况三模型（5）方案一近期校核水力计算方案一的近期校核计算，系统中最低压力点在34节点，压力为334.19kPa；各节点流量累计24585.2Nm3/h，近期用气量为24930N图1.5方案一近期工况模型1.4.3方案二水力计算结果（1）方案二正常工况水力计算方案二正常工况的计算结果，系统中最低压力点在40节点，相对压力为330.63kPa；各节点流量累计48724.3Nm3/h图1.6方案二远期工况模型（2）方案二事故工况一水力计算方案二气源管道01与气源管道02需随桥建设，而且这两条管道流量较大，因此选择这两条管道作为发生事故工况的管道。方案二事故工况一假设气源管道01发生断裂（气源管道02仍能供气），系统中最低压力点在40节点，相对压力为169.67kPa；各节点流量累计48724.3Nm3/h，最大流速管道为26-27图1.7方案二事故工况一模型（3）方案二事故工况二水力计算方案二事故工况二假设气源管道02发生断裂，系统中最低压力点在40节点，相对压力为169.67kPa；各节点流量累计23149.3Nm3/h；最大流速管道为27-28段，流速为17.02m/s；最大流量管道为26-27段，流量为16591.图1.8方案二事故工况二模型（4）方案二近期校核水力计算方案一的近期校核，系统中最低压力点在34节点，绝对压力为342.42kPa；各节点流量累计24585.2Nm3/h图1.9方案二近期工况模型1.5方案比选1.5.1技术比选参考附录水力计算表可知，方案一远期期最低节点压力为212.17kPa，方案二最低节点压力为330.63kPa，而近期方案一最低节点压力也比方案二要小，这说明方案一管网压降较大，管道利用率较高，另外方案二管道跨桥建设次数比方案一多，事故工况更多。所以在技术上方案一更有优势。1.5.2经济比选本设计中两个方案DN250以下采用PE100管道，以上选用钢管，两种方案选用管径以及长度如下表。表1.2方案一远期工况管径长度汇总表管道通径（mm）管道长度（m）4001632315712280908250258822537511.2200196691605616表1.3方案二远期工况管径长度汇总表管道通径（mm）管道长度（m）3554961315361242801144525070002004504参考四川茂盛建材有限公司2021年管道市场价可计算两种方案的管道造价。表1.4管道价格计算表方案一方案二管道通径（mm）管道长度（m）价格（元/m）管道通径（mm）管道长度（m）价格（元/m）40016322880355496114503157121122315361241122280908898280114458982502588711250700071122537511.24692004504469200196693211605616211总费用33245953.8元总费用65091564元方案一需要随桥跨越河流5次，其中有一次跨越河流的跨度不大于6m。方案二需要随桥跨越河流6次，其中有两次跨越的河流宽度不大于6m。本设计中的穿越工程拟采用随桥铺设。穿跨越工程所需费用列于下表。表1.5穿跨越工程费用方案

项目方案一方案二跨越长度（m）9721311随桥铺设造价（元/m）200020