燃气施工输配管道路径流量分配的可靠性探讨

燃气施工输配管道路径流量分配的可靠性探讨

林火军

东莞新奥燃气有限公司 广东东莞 523000

摘要：伴随城市燃气总体覆盖面积持续增加，燃气输配管道总体布局量也随之增长，各燃气输配管道极具复杂性，对燃气整个输配管道有着更高要求。故本文主要探讨燃气施工当中输配管道的路径流量总体分配的可靠性，旨在为业内相关人士提供参考。

关键词：输配管道；燃气施工；流量分配；路径；可靠性

前言：

社会经济持续发展进程当中，天然气属于重要的燃料能源，可以对城市总体能源结构起到一定优化作用。通过对燃气施工作业输配管道的路径流量总体分配实际可靠性情况实施分析，对天然气总体输配运行安全性的提升而言比较有利。

1、燃气施工当中输配管道的路径流量相关分配问题

一是，针对燃气施工当中输配管道的路径流量计算法方面。燃气施工当中输配管道，它是一种变负荷类型管道，需要对此变负荷类型管道实际运算流量实施判断分析，结合运算流量A，便可将管段实际压力降算出，该压力降数值与实际的压力降相一致。针对运算流量A具体计算列式，即A=βA1+A2，该列式当中，A代表燃气施工当中输配管道实际路径的运算流量；而A1、A2分别代表燃气施工当中输配管道的途泄流量、转输流量。针对途泄流量、转输流量相互间的比例，即为β，该数值是与沿途支管实际数量相关的一个系数。针对燃气施工当中输配管道各管段实际的压力降，即∆q=HA1.75I。H代表迭代次数；I代表燃气施工当中输配管道整个管段长度；针对燃气输配管段当中小段x流量Ax计算列式，即Ax=AN-（x-1）p。该列式当中，AN代表管段总流量值，Ax=A2+AI。P=AI/n，代表管段所分配的流量权值，其中的n代表着数量词。针对x小段当中压力降低，即，

∆q=HAN1.75I、∆q=H[AN-（x-I）P]1.75I。Y=AI/AN

燃气输配管道的途泄流量及总体流量比为y，取值范围为[0，1]。针对燃气输配管道总压力降∆q，即∆q=。借助麦克林级数，打开括号当中各项，用前三项加上（n+1），获取到，

、∆q=HA1.75N（1-0.88x+0.11）

燃气施工当中输配管道总体运算流量为A=βA1+A2，则管段的压力降为∆q=H（βA1+A2）1.75I=HA1.75N（βy+1-y）1.75。结合上述列式，可获取到β值为β=。Y如果为0，燃气输配管道的途泄流量则为0。Β系数无物理意义存在。以洛比塔为基础原理下，极限数值则为0.5；y数值为1，则n=∞，β=0.562。对于燃气施工当中输配管道，某管段分支管数一般在5~10个以上，y取值范围为[0.3，1.0]，β系数此时取值范围为[0.5，0.6]，β均值则为0.55。燃气施工当中输配管道整个路径的分配流量，即AO=0.55A1+A2。该列式当中，AO代表燃气输配管道总体路径的分配流量；而A1、A2分别代表燃气输配管道的途泄流量、输转流量。特定工况条件之下，β=0.5，燃气输配管道处于分配管道当中所接触用气点较多，但调压站到管网末端的用户管段总数比较少，则A1/AN=0.3~1.0，在管段总体流量当中，管段的途泄流量的占比较大，故借助AO=0.55A1+A2该列式，便可获取到燃气施工当中输配管道的路径流量，最终计算结果呈小偏差，β=0.55；

二是，考虑到流量熵基础上，对燃气施工当中输配管道的路径流量总体可靠性实施分析方面。结合上述对于燃气施工当中输配管道的路径流量所开展计算分析，此次充分考虑到流量熵基础上，燃气输配管道的路径流量总体可靠性情况分析法，完成可靠性的综合分析工作。针对燃气输配管道的路径分配实际流量熵列式，即Gj=-。Gj代表燃气施工作业输配管道整个路径j的分配流量熵；代表气源到路径j整个路径的分配流量；代表燃气施工作业输配管道的路径j分配所有路径流量总和；代表路径数目。待完成统计之后，获取到燃气施工作业输配管道总体路径j的分配流量熵，即Gj=。该列式当中，Gj代表燃气施工作业输配管道总体路径i的分配流量熵；代表第i个的上游部分路径到分配燃气输配管道整个路径j相互间一个管段流量；代表流入至燃气输配管道整个分配路径j当中总体流量。对于燃气管网总体管理及其运营部门，对燃气施工作业输配管道的路径流量总体分配可靠性实施分析往往比较重要，燃气输配管道总体路径的流量熵，它是用以对燃气施工作业输配管道的路径流量实际分配方面可靠度Ωnetwork实施判断分析的，具体列式，即为Ωnetwork=。该列式当中，mn代表燃气施工作业输配管道总体路径数量；A0代表燃气施工作业输配管道总体路径数值。流量熵里的流量比值Aij/Aj代表燃气施工作业输配管道各路径当中流量实际分配率，气体选定对应的路径概率，集中体现着气体的对流通整个路径选择上不确定性[1]。通常来说，气体选取较小流动阻力路径，流量比值Aij/Aj将燃气施工作业输配管道的阻力特征及气体处于输配管道内部流动特征的关联性，结合信息熵来表达随机事件发生概率空间，促使燃气施工作业输配管道的路径流量总体分配方面可靠性综合分析得以完成。

2、可靠性的计算及其分析

为更加符合用户对燃气用量方面持续增加的需求，此次实验设定于某输气管道当中引入新型的气源，输气管道内部现有气源为19、20、21，2~18均是用气的分配路径，而把新型气源合理设定为21，现有三个地点均可以引入这种新型气源。设定三种燃气的供气路径策略，以本文所提出方法实施分析之后，选定最适宜的详细实施策略为：分配路径2和4间，将气源21引入；分配路径17当中引入气源21；分配路径9和20之间引入气源21。结合表1当中所显示三种不同的供气策略之下，各路径的流量熵和燃气施工作业输配管道总体路径的流量熵最终计算结果可了解到，各用气路径处于三种策略之下流量熵值有差异性存在，熵值较大，可以替代供气路径相对较多，用气路径16、12、2流量熵的平均值＞1,该路径流量总体分配的可靠性比其余路径大[2]；用气路径8、6、5流量熵的平均值为0,呈较小可靠性。策略1之下可达到最大的流量熵值，燃气施工作业输配管道的路径流量总体分配方面达到最优可靠性。故经本文所提出方法实施分析之后，可确定策略1之下，可以确保燃气施工作业输配管道更具安全性[3]。此次为测试本文分析此次所提出方法总体分析精度，便对比分析结果和实际情况，经对比分析后了解到，本文所提出方法之下分析精准率＞0.95,所达到的最大值是0.98,这就表明此本文所提出方法之下分析结果基本符合于实际情况，呈较高的可信度，适宜应用至可以对燃气施工作业输配管道的路径流量总体分配的可靠性实施分析当中。

表1各路径流量熵和燃气输配管道总体路径流量熵最终计算结果

3、结语

综上所述，城市燃气输配管道，往往对燃气管道总体运行安全及其稳定性有着直接影响。通过计算燃气施工作业输配管道的路径流量，掌握管道路径的流量分配具体情况，结合所获取到流量信息，以流量熵之下燃气施工作业输配管道的路径流量总体可靠性方面分析方法实施分析，经实验分析验证后确定此方法有一定可行性，具备持续推广及应用的价值。

参考文献：

[1]王宏召,托博,姜旭,等.基于可靠性方法的输气管道设计系数选择探讨[J].全面腐蚀控制,2021,35(11):53-54.

[2]张乐.燃气输配管网可靠性的故障树分析[J].建材发展导向，2020(11):53-55.

[3]沈颖.基于T-S故障树的城市综合管廊内燃气管道可靠性分析[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2021,20(3):8-12.