РЕЖИМ ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА

Связь расхода газа со временем его использования. Все городские потребители газа используют его неравномерно. Потребление газа изменяется по месяцам, дням недели или календарным дням, по часам суток. В зависимости от отрезка времени, в течение которого расход газа считают постоянным, различают: сезонную неравномерность, или неравномерность по месяцам года; суточную неравномерность, или неравномерность по дням недели, месяца или года; часовую неравномерность, или неравномерность по часам суток. Режим расхода газа городом зависит от режима отдельных групп потребителей и их долевого учасагия в общем городском потреблении. Неравномерность расходования газа обусловлена многими факторами: климатическими условиями, режимом работы предприятий и их газооборудования, укладом жизни населения и газооборудованием квартир. Неравномерность потребления существенно сказывается на экономических показателях систем газоснабжения. Несоответствие подачи газа спросу делает систему ненадежной. При наличии пиков потребления газа требуется увеличение мощности оборудования и диаметров труб систем газоснабжения. Выравнивание графиков потребления обусловливает строительство подземных хранилищ газа и создание потребителей-регуляторов, оборудуемых вторыми топливными хозяйствами. Наилучшее решение проблемы дает метод экономической оптимизации.
Режим потребления газа по месяцам года описывается годовыми графиками, которые строят в предположении постоянного расхода в течение каждого месяца. Графики позволяют правильно планировать спрос на газ, определять необходимую мощность потребителей-регуляторов, планировать ремонтные работы на газовых сетях и их сооружениях. Графики строят для всех потребителей города, разделив их на группы. Вначале по оси ординат откладывают расходы газа потребителями с наименьшей неравномерностью (промышленностью и электростанциями), далее коммунально-бытовыми потребителями и, наконец, расходы газа на отопление и вентиляцию. Полученный график характеризуется максимальным потреблением в зимние месяцы и минимальным — в летние. Наибольшую неравномерность потребления газа создает отопительная нагрузка: чем больше доля этой нагрузки, тем больше неравномерность.
Неравномерность графика сезонного потребления характеризуется двумя коэффециентами: неравномерности потребления, равным отношению расхода газа за данный месяц к среднемесячному расходу за год (мощностная характеристика), и несбалансированности годового потребления, равным отношению количества газа, потребляемого больше (или меньше) среднего уровня, к годовому потреблению (объемная характеристика). Неравномерность потребления газа по сезонам выравнивается с помощью хранилищ газа, потребителей-регуляторов и переменной добычи газа. Наиболее экономичный способ — использование подземных хранилищ, в которые летом закачивают избытки газа, а зимой используют его для покрытия пиков потребления. Следовательно, с помощью подземных хранилищ уменьшается максимальные расход газа, транспортируемого по магистральным газопроводам. Ограничение использования хранилищ связано только с возможностью их строительства вблизи узлов потребления газа. Следующий способ регулирования графика — применение потребителей-регуляторов, в качестве которых могут быть котельные электростанций или крупных промышленных потребителей. Они имеют двойное топливоснабжение: газ — мазут, газ — угольная пыль; зимой работают на втором топливе, летом используют газ. Следовательно, с их помощью можно заполнить только летний провал графика потребления газа. Оставшаяся неравномерность сезонного потребления газа покрывается снижением подачи его летом. Незаполненная часть графика должна быть не более 15% максимального годового количества газа, которое может подать магистральный газопровод. Наибольшие трудности возникают при удовлетворении суточных пиковых нагрузок, возникающих при низких наружных температурах (при морозах). Использование для этих целей подземных хранилищ газа неэкономично, т.к. с увеличением интенсивности отбора газа резко возрастают капитальные вложения и эксплуатационные расходы. Для покрытия суточной неравномерности отопительные нагрузки вводят ограничения на подачу газа промышленным предприятиям, которые переводят газоиспользующие установки на жидкое котельное топливо.
Суточная неравномерность по дням недели зависит от уклада жизни населения, режима работы предприятий и изменения температуры наружного воздуха. При отсутствии резких колебаний наружной температуры потребление газа в квартирах в течение первых четырех дней недели примерно равномерное. В пятницу расход газа возрастает и достигает максимума в субботу. Максимальный коэффециент суточный неравномерности потребления газа в квартирах составляет 1,2—1,25. Наибольшей неравномерностью характеризуются предпраздничные дни, максимальный расход газа в квартирах приходится на 31 декабря. Значительной суточной неравномерностью характеризуется потребление газа в банях (1,7...1,8). Максимальный коэффециент суточной неравномерности для отраслей промышленности составляет 1,1...1,2.
Часовая неравномерность описывается суточным графиком, характеризуемым двумя пиками — утренним и вечерним. У городов со значительной промышленной нагрузкой утренний пик больше вечернего. Наибольшая часовая неравномерность наблюдается у бытовых и коммунальных потребителей. Расход газа на отопление у крупных систем в течение суток изменяется мало. Он существенно изменяется у отопительных систем периодического действия, например, при использовании отопительных печей. Режим потребления газа промышленными предприятиями в основном определяется числом рабочих смен. Суточные графики характеризуются коэффециентом неравномерности и коэффециентом суточной несбалансированности. Второй представляет собой отношение количества газа, которое способно обеспечить спрос на газ при его равномерной подаче, к суточному потреблению. Он определяется максимальной разностью между интеграцией прямой подачи газа и интеграцией кривой его потребления. Максимальный коэффециент потребления газа в квартирах — 1,6-2,2. Коэффециент изменяется в пределах 0,1—0,15. Для выравнивания суточного графика используют аккумулирующую способность магистральных газопроводов, питающих городскую систему. В ночные часы, когда потребление падает, газ накапливается в газопроводах, давление газа растет, а в пики потребления аккумулированный газ используется и давление в магистральных газопроводах падает.