Формируем несколько вариантов расстановки задвижек на кольцевой распределительной сети и для каждого из них рассчитаем показатель надежности.
На схеме кольцевой газораспределительной сети указываем границы эквивалентированных зон (рис. 3.1.).
Параметр потока отказов для газопроводов каждой зоны 1/год, рассчитывается по формуле:
ωгi = ωг×Σl, (3.1)
где ωг – параметр потока отказов для газопроводов, ωг = 0,0025 1/(км*год);
Σl – суммадлин участков газопровода, входящих в j -ую зону, км.
Вклад в ненадежность системы газопроводами каждой зоны σj рассчитывается по формуле:
σj = ωj × ∆Qj,
(3.2)
где ωj – параметр потока отказов для газопроводов каждой зоны ;
∆Qj – отключаемая нагрузка в j -ой зоне, м3/ч, определяемая по схеме;
j – номер зоны по схеме.
Вклад задвижек в ненадежность системы определяем по формуле
Σ σз = Σ ωз × ∆Qз(i,j) = ωз ×Σ ∆Qз , (3.3)
где ∆Qз – суммарный недоданный газ,м3/ч;
ωз – параметр потока отказа задвижки, ωз = 0,0005 1/год.
Суммарный параметр потока отказов всех элементов системы (кольцевой и тупиковой) определяется по формуле
Ω = Σ ωj + ωз × Nз + Σ ωэкв , (3.4)
где Nз – количество секционирующих задвижек кольцевой газораспределительной сети, Nз = 26 шт.;
Σ ωэкв – сумма параметров потока отказов эквивалентированных ответвлений,
Показатель надежности для всей сети определяется по формуле
, (3.5)
где Q0 – суммарный расход газа сети, м3/час;
Ω – суммарный параметр потоков отказов всех элементов системы, 1/км×год;
Σ σj – суммарный вклад в ненадежность системы газопроводами кольцевой сети;
Σ σз – суммарный вклад в ненадежность системы задвижками;
Σ σтi – суммарный вклад в ненадежность системы тупиковыми ответвлениями.
В курсовой работе по вышеприведенным формулам рассчитываются не мене двух вариантов кольцевой сети, отличающихся количеством колец и установленных задвижек.
Пример 3.1. Рассчитать показатель надежность кольцевой газораспределительной сети. Схема сети с местами установки задвижек и указанием границ эквивалентированных зон приведена на рис. 3.1
Решение:
Рассчитаем параметр потока отказов для газопроводов каждой зоны по формуле(3.1):
ωг 1 = 0,0025×(4,6+3,0) = 0,0175 (1/год);
ωг 2 = 0,0025×(3,5+3,1+3,0) = 0,024 (1/год);
ωг 3 = 0,0025×(2,0+3,7+2,0+2,0+1,7) = 0,0285 (1/год);
ωг 4 = 0,0025×(3,4+2,0+1,5+3,7+1,7+1,7) = 0,035 (1/год);
ωг 5 = 0,0025×(2,1+1,4) = 0,00875 (1/год);
ωг 6 = 0,0025×(2,0+1,6+2,1+1,4) = 0,01775 (1/год);
ωг 7 = 0,0025×1,6 = 0,004 (1/год);
ωг 8 = 0,0025×(3,7+1,7+1,5+2,0+3,7) = 0,0315 (1/год);
ωг 9 = 0,0025×(1,3+5,4) = 0,01675 (1/год);
ωг 10 = 0,0025×(3,6+3,5) = 0,01775 (1/год);
ωг 11 = 0,0025×1,5 = 0,00375 (1/год);
ωг 12 = 0,0025×(1,6+3,7+1,9+2,0) = 0,023 (1/год);
ωг 13 = 0,0025×(2,0+1,4+3,7) = 0,01775 (1/год);
ωг 14 = 0,0025×(2,0+1,4+3,8+1,9+5,6) = 0,03675 (1/год).
Суммарный параметр потоков отказа для газораспределительной сети (сумма вышеприведенных значений):
Σ ωi = 0,28275 (1/год).
Рисунок 3.1 - Схема кольцевой газораспределительной сети с указанием границы эквивалентных зон (вариант 1).
Определяем вклад в ненадежность системы газопроводами каждой зоны м3/час, рассчитывается по формуле (3.2):
0,0175×700 = 12,25;
0,024×(600+650) = 30;
0,0285×(620+650) = 36,195;
0,035×(620+650) = 44,45;
0,00875×(600+650) = 10,94;
0,01775×(620+700) = 23,43;
0,004×(600+700) = 5,2;
0,0315×(2×700+620) = 63,63;
0,01675×600 = 10,05;
0,01775×0,0 = 0,0;
0,00375×650 = 2,4375;
0,023×(700+600+620) = 39,56;
0,01775×(700+700) = 24,85;
0,03675×(600+620) = 37,485.
Определяем суммарный вклад в ненадежность системы газопроводами кольцевой сети: ∑ = 340,4775.
При отказе секционирующей задвижки отключаются две смежные с ней зоны. Определем количество отключаемых потребителей по схеме (рис. 3.1), результаты заносим в табл.3.1.
Таблица3.1.
Расчет задвижек на кольцевой сети.
№задвижки | ![]() ![]() | №задвижки | ![]() ![]() | |
0 – 1 | 13 - 14 | |||
8 - 19 | 14 - 22 | |||
0 - 2 | 16 - 27 | |||
0 - 5 | 19 - 20 | |||
5 - 6 | 20 - 24 | |||
6 - 7 | 21 - 25 | |||
6 - 11 | 22 - 29 | |||
5 - 10 | 23 - 30 | |||
5 - 4 | 26 - 27 | |||
3 - 4 | 25 - 31 | |||
9 - 18 | 27 - 32 | |||
16 - 17 | 29 - 33 | |||
15 - 16 | 32 - 31 |
Вклад в ненадежность системы задвижками определяем по формуле (3.3):
0,0005×57770 = 28,889.
Рассчитаем суммарный параметр потока отказов всех элементов системы (кольцевой и тупиковой) по формуле (3.4):
= 0,2828+0,0005×26+0,1068 = 0,4026 (1/км×год).
Определим показатель надежности по формуле (3.5):
РАСЧЕТ ТУПИКОВОГО ВАРИАНТА