ГАЗОДИНАМІЧНІ ПАРАМЕТРИ ГАЗОРОЗПОДІЛЬНИХ МЕРЕЖ ПІСЛЯ РЕКОНСТРУКЦІЇ ТЕХНОЛОГІЄЮ ПРОТЯГУВАННЯ ПОЛІЕТИЛЕНОВОЇ ТРУБИ В СТАЛЕВИЙ ГАЗОПРОВІД

Maria Serediuk

Автор(и)

Maria Serediuk ІФНТУНГ https://orcid.org/0000-0002-6874-6947

Ключові слова:

відновлення працездатності газових мереж, безтраншейна заміна труб, природний газ, газоводневі суміші, об’ємна теплота згоряння, зміна витрат та робочого тиску

Анотація

Газорозподільні мережі України, що споруджені з сталевих труб, характеризуються тривалим терміном експлуатації. Важливою умовою забезпечення надійного газопостачання є їх реконструкції із заміною зношених сталевих труб на поліетиленові. Однією із прогресивних технологій реконструкції є протягування поліетиленового газопроводу у зношену сталеву трубу. Реалізація такої технології реконструкції в умовах України не тільки відновить функціювання системи газопостачання, але і створить умови для надійного транспортування не тільки газу, але і газоводневих сумішей. Реконструкція газорозподільної мережі передбачає зміну діаметрів ділянок, шорсткості поверхні труб та властивостей транспортованого середовища, що суттєво впливає на режими експлуатації. Метою роботи є встановлення закономірностей зміни газодинамічної енерговитратності газорозподільних мереж після реконструкції технологією протягування поліетиленового газопроводу в зношений сталевий газопровід за транспортування як природного газу, так і газоводневих сумішей. Визначені фізичні, термодинамічні та енергетичні характеристики природного газу та газоводневих сумішей згідно з вимогами чинних стандартів. Встановлені закономірності зміни газодинамічної енерговитратності елемента системи газопостачання після заміни сталевого газопроводу на поліетиленовий за різного ступеня його завантаження при транспортуванні природного газу. Підтверджено необхідність зміни робочого тиску у поліетиленовому газопроводі після реконструкції з низького на середній. Визначені збільшені витрати газоводневих сумішей у поліетиленовому газопроводі для збереження обсягу енергії, яку забезпечував природний газ до реконструкції мережі. Одержані аналітичні залежності питомої газодинамічної енерговитратності поліетиленових газопроводів від ступеня їх завантаження та молярної концентрації водню в газоводневій суміші для низки рекомендованих нормативним документом варіантів заміни сталевої труби на поліетиленову.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Mahajan D., Tan K., Venkatesh T., Kileti P., Clayton C. R. Hydrogen Blending in Gas Pipeline Networks—A Review. Energies. 2022, Vol. 15, No. 10, P. 3582. https://doi.org/10.3390/en15103582.

2. Агенція з відновлюваної енергетики Австралії (ARENA). AHC Hydrogen Park South Australia Public Knowledge Sharing Report // ARENA. – Вересень 2023. – DOI: https://arena.gov.au/assets/2023/09/AHC-Hydrogen-Park-South-Australia-Public-Knowledge-Sharing-Report.pdf.

3. Abbas, A. J., Hassani H., Burby M., John I. J. An Investigation into the Volumetric Flow Rate Requirement of Hydrogen Transportation in Existing Natural Gas Pipelines and Its Safety Implications. Gases. 2021. No 1. P. 156–179. DOI: https://doi.org/10.3390/gases1040013.

4. Середюк М. Д., Великий С. В. Аналіз методів визначення газодинамічної енерговитратності газових мереж населених пунктів. Нафтогазова енергетика. Івано-Франківськ, 2022. №2(38). С. 51–61. DOI:10.31471/1993-9868-2022-2(38)-51-61.

5. Середюк М. Д., Великий С. В. Вплив концентрації водню на властивості газоводневих сумішей та газодинамічні процеси в розподільних газових мережах. Нафтогазова енергетика. Івано-Франківськ, 2023. №2(40). С. 25-37.

DOI 10.31471/1993-9868-2023-2(40)-25-37.

6. Francesconi M., Guzzo G., Neri M., Marmorini M., Carcasci C. Impact of hydrogen blending on a real-world gas distribution network with a non-uniform elevation profile. Journal of Hydrogen Energy. 2024. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2024.02.123.

7. Tian X., Pei J. Study progress on the pipeline transportation safety of hydrogen-blended natural gas. Heliyon. 2023. Vol. 9. Article e21454. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e21454

8. Lipiainen S, Lipiainen K., Ahola A., Vakkilainen E. Use of existing gas infrastructure in European hydrogen economy. International Journal of Hydrogen Energy. 2023. Vol. 48. No 80. P. 31317–31329. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.04.283

9. Topolski K., Reznicek E. P., Cakir Erdener B., San Marchi C. W., Ronevich J. A., Fring L., Simmons K., Guerra Fernandez O. J., Hodge B.-M., Chung M. Hydrogen Blending into Natural Gas Pipeline Infrastructure: Review of the State of Technology. National Renewable Energy Laboratory (NREL). 2022. NREL/TP-5400-81704. DOI: https://www.nrel.gov/docs/fy23osti/81704.pdf

10. ДБН В.2.5-41:2009. Газопроводи з поліетиленових труб. Інженерне обладнання будинків і споруд. Зовнішні мережі та споруди. [Чинний від 2009-12-29]. Вид. офіц. Київ: Мінрегіон України, 2010. 149 с.

11. Ксенич А. І., Середюк М. Д., Височанський І. І. Розробка рекомендацій щодо реконструкції сталевих газових мереж шляхом протягування в них поліетиленових труб. Науковий вісник Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. Івано-Франківськ, 2012. № 1(31). С.114-123.

12. ДСТУ EN ISO 6976:2020. Природний газ. Обчислення теплоти згоряння, густини, відносної густини та числа Воббе на основі компонентного складу. [Чинний від 2021-10-01]. Вид. офіц. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2021. 56 с.

13. ДБН В.2.5-20:2018. Газопостачання. [Чинний від 2019-07-01]. Вид. офіц. Київ: Мінгегіон України, 2019. 113 с.

14. Кодекс газорозподільних мереж. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1379-15#Text (дата звернення: 29.03.2025).