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

도시가스 공급라인의 압력 및 유량변화 예측을 위한 배관망 해석 연구

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.

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.