Газодинамічні параметри газорозподільних мереж  після реконструкції технологією протягування поліетиленової труби в сталевий газопровід

М. Д. Середюк; В. Ю. Цюрак

doi:10.31471/1993-9868-2025-2(44)-170-183

Газодинамічні параметри газорозподільних мереж після реконструкції технологією протягування поліетиленової труби в сталевий газопровід

Автор(и)

М. Д. Середюк Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, 76019, Україна https://orcid.org/0000-0002-6874-6947
В. Ю. Цюрак Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, 76019, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9868-2025-2(44)-170-183

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 зі 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. Визначено фізичні, термодинамічні та енергетичні характеристики природного газу та газоводневих сумішей згідно з вимогами чинних стандартів. Встановлено 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. Визначено 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. (2022). Hydrogen Blending in Gas Pipeline Networks—A Review. Energies, 15(10), 3582. https://doi.org/10.3390/en15103582.

2. AHC Hydrogen Park South Australia Public Knowledge Sharing Report. ARENA. https://arena.gov.au/assets/2023/09/AHC-Hydrogen-Park-South-Australia-Public-Knowledge-Sharing-Report.pdf. [in Ukrainian].

3. Abbas A. J., Hassani H., Burby M., John I. J. (2021). An Investigation into the Volumetric Flow Rate Requirement of Hydrogen Transportation in Existing Natural Gas Pipelines and Its Safety Implications. Gases, 1(4), 156–179. https://doi.org/10.3390/gases1040013.

4. Serediuk M. D., Velykyi S. V. (2022). Analiz metodiv vyznachennia hazodynamichnoi enerhovytratnosti hazovykh merezh naselenykh punktiv [Analysis of methods for determining the gas-dynamic energy consumption of gas networks populated points]. Naftohazova enerhetyka [Oil and Gas Power Engineering], 2(38), 51–61. https://doi.org/10.31471/1993-9868-2022-2(38)-51-61 [in Ukrainian].

5. Serediuk M. D., Velykyi S. V. (2023). Vplyv kontsentratsii vodniu na vlastyvosti hazovodnevykh sumishei ta hazodynamichni protsesy v rozpodilnykh hazovykh merezhakh [Influence of hydrogen concentration on the properties of gas-hydrogen mixtures and gas-dynamic processes in gas distribution networks]. Naftohazova enerhetyka [Oil and Gas Power Engineering], 2(40), 25–37. https://doi.org/10.31471/1993-9868-2023-2(40)-25-37 [in Ukrainian].

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

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

8. Lipiainen S., Lipiainen K., Ahola A., Vakkilainen E. (2023). Use of existing gas infrastructure in European hydrogen economy. International Journal of Hydrogen Energy, 48(80), 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. (2022). Hydrogen Blending into Natural Gas Pipeline Infrastructure: Review of the State of Technology. National Renewable Energy Laboratory (NREL). NREL/TP-5400-81704. https://www.nrel.gov/docs/fy23osti/81704.pdf.

10. DBN V.2.5-41:2009. Hazoprovody z polietylenovykh trub. Inzhenerne obladnannia budynkiv i sporud. Zovnishni merezhi ta sporudy [Gas pipelines made of polyethylene pipes. Engineering equipment of buildings and structures. External networks and structures]. (2010). Kyiv: Minrehion Ukrainy. https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=25843 [in Ukrainian].

11. Ksenych A. I., Serediuk M. D., Vysochanskyi I. I. (2012). Rozrobka rekomendatsii shchodo rekonstruktsii stalevykh hazovykh merezh shliakhom protiahuvannia v nykh polietylenovykh trub [The development of recommendations for the reconstruction of steel gas networks by dragging polyethylene pipes]. Naukovyi visnyk Ivano-Frankivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu nafty i hazu[Scientific bulletin ivano-frankivsk national technical university of oil and gas ], 1(31), 114–123. http://repository.nung.edu.ua/handle/123456789/10007 [in Ukrainian].

12. DSTU EN ISO 6976:2020. Pryrodnyi haz. Obchyslennia teploty zhoriannia, hustyny, vidnosnoi hustyny ta chysla Vobbe na osnovi komponentnoho skladu [Natural gas. Calculation of calorific value, density, relative density and Wobbe number based on component composition]. (2021). Kyiv: DP «UkrNDNTs». https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=91598 [in Ukrainian].

13. DBN V.2.5-20:2018. Hazopostachannia [Gas supply]. (2019). Kyiv: Minhehion Ukrainy. [in Ukrainian].

14. Kodeks hazorozpodilnykh merezh [Code of gas distribution networks]. (n.d.). https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1379-15#Text (Accessed: 29.03.2025) [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Опубліковано

19.12.2025

Як цитувати

Середюк, М. Д., & Цюрак, В. Ю. (2025). Газодинамічні параметри газорозподільних мереж після реконструкції технологією протягування поліетиленової труби в сталевий газопровід. Нафтогазова енергетика, (2(44), 170–183. https://doi.org/10.31471/1993-9868-2025-2(44)-170-183