도시가스 공급라인의 압력 및 유량변화 예측을 위한 배관망 해석 연구

A Study on Pipeline Network Analysis for Predicting Pressure and Flow rate Transients in City-gas Supply Lines

배관망 내에서 측정된 압력값이 정상 또는 기준 압력으로부터 벗어나는 정도는 배관망의 운전 상황을 평가하는데 매우 유용한 정보이다. 공급 및 수요 측에서 측정된 조건에 기초하여 배관망 내의 압력변화를 정확히 예측할 수 있다면, 비용면에서 효율적인 배관망 모니터링 및 누출감지가 가능하다. 본 연구에서는 배관에서의 압축성 유체의 일차원 유동방정식에 기초하여 배관망 해석 프로그램을 개발하였다. 직선 배관에서의 유동해석 결과를 이전 연구자의 결과와 비교하여 본 해석의 신뢰성을 검증하였다. 또한 단순한 형상의 도시가스 배관망에 대하여 압력과 유량 변화를 해석하여 본 프로그램의 활용가능성을 보였다.

The deviation of measured pressures in pipeline networks from normal or reference pressures is useful information for judging the operation of the pipeline networks. A cost-effective monitoring of pipeline networks including a leak detection capability can be realized when transient pressure variation is accurately predicted using measured conditions at supply- and demand-sides of the networks. In this study, a pipeline network analysis program was developed based on one-dimensional flow equations for compressible fluids. The validity of the present analysis was demonstrated by simulating the flow in a straight pipeline and comparing the results with the previously reported ones. Pressure and flow rate transients in several simple city-gas pipeline networks were also analyzed to show the usefulness of the developed program.