Estimation de débit d'une fuite dans un réseau de distribution de gaz naturel à l'aide du logiciel fluent

1.2.Propriétés du gaz naturel :

1.2.1. Combustion : [16]

Le gaz distribué est utilisé comme énergie domestique et industrielle. Cette énergie résulte d'une réaction exothermique. La réaction des hydrocarbures se résume ainsi :

CH ₄ + 2 2 ? ?? 2 + 2 ₂ +

O CO H O Chaleur

Le gaz utilisé doit être brûlé dans des conditions favorables en aménageant les aérations nécessaires. Les aérations ont un double intérêt :

- technique : bon rendement thermique,

- sécuritaire : renouvellement de l'air (apport de l'air frais et évacuation de la fumée).

1.2.2. Pouvoir calorifique : [16]

C'est la quantité de chaleur dégagée par la combustion complète d'un volume de gaz donné (m³) dans des conditions normales de pression et de température (1,013 bar et 0°C).

Pour le gaz naturel, qui est un composé qui contient des produits hydrogénés, il est nécessaire de distinguer entre :

· le _PCinf le pouvoir calorifique inférieur, pour lequel l'eau formée est à l'état vapeur ;

· le _PCsup pouvoir calorifique supérieur, pour lequel l'eau formée est à l'état liquide.

CHAPITRE 1

Généralités sur le gaz naturel

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> Pouvoir calorifique d'un mélange d'hydrocarbure :

Il est exprimé par la formule suivante :

n

PC

=

?= i 1

XiPC

i

PC : pouvoir calorifique du mélange

Xi : fraction molaire d'un constituant du mélange

PCI : pouvoir calorifique d'un constituant du mélange

1.2.3. Densité d'un mélange hydrocarbure : [16] Elle est exprimée par la formule suivante :

n

	?	p i X		i	p
= 1 i =

p air

ñ : densité du mélange

ñi : densité d'un constituant du mélange

Xi : fraction molaire d'un constituant du mélange ñair : densité de l'air

1.2.4. Indice de Wobbe : [16]

L'indice de Wobbe est une grandeur proportionnelle à l'apport calorifique fourni par un brûleur déterminé, alimenté en gaz, sous une pression également définie.

C'est le quotient du pouvoir calorifique par la racine carré de sa densité :

WGN =		PC

WGN: indice de Wobbe

PC : pouvoir calorifique du mélange ñ : densité du mélange

CHAPITRE 1

Généralités sur le gaz naturel

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1.2.5. Limites d'inflammabilité : [16]

C'est la quantité de gaz combustible qui mélangée à une quantité d'oxygène donnée peut propager une flamme; il existe une limite d'explosivité inférieure (L.I.E) et une limite d'explosivité supérieure (L.S.E).

Type du gaz	L.I.E (%)		L.S.E (%)	Gaz Naturel + oxygène
5.3	13.5 ÷14		Gaz Naturel + air
5.15	65

Tableau 1-2 : limites d'explosivité du Gaz naturel.

· L.I.E est la limite inférieure d'explosivité; qui correspond à une faible proportion du combustible dans le carburant (air -oxygène) conduisant à un mélange qu'il devient possible d'enflammer.

· L.S.E est la limite supérieure d'explosivité, qui correspond à la faible proportion du combustible dans le carburant (air - oxygène) conduisant à un mélange qu'il devient possible d'enflammer.