الحساب الهيدروليكي لخط أنابيب الغاز: طرق وطرق الحساب + مثال حسابي

للتشغيل الآمن والخالي من المتاعب لإمدادات الغاز ، يجب تصميمه وحسابه. من المهم اختيار الأنابيب تمامًا للطرق السريعة لجميع أنواع الضغط ، مما يضمن إمدادات مستقرة من الغاز للأجهزة.

بحيث يكون اختيار الأنابيب والتجهيزات والمعدات دقيقًا قدر الإمكان ، يتم إجراء الحساب الهيدروليكي لخط الأنابيب. كيف تصنعه؟ أعترف أنك لست على دراية كبيرة بهذا الأمر ، دعنا نفهم.

نحن نقدم لك التعرف على المعلومات المحددة بدقة والمعالجة الدقيقة حول خيارات إنتاج الحساب الهيدروليكي لأنظمة خطوط أنابيب الغاز. استخدام البيانات المقدمة من قبلنا سيضمن تزويد الوقود الأزرق للأجهزة بمعلمات الضغط المطلوبة. تستند البيانات التي تم التحقق منها بعناية إلى لوائح الوثائق التنظيمية.

تصف المقالة بالتفصيل مبادئ ومخططات الحوسبة. يتم إعطاء مثال لأداء العمليات الحسابية. كإضافة مفيدة مفيدة تستخدم تطبيقات الرسومات وإرشادات الفيديو.

تفاصيل الحساب الهيدروليكي

أي حساب هيدروليكي يتم إجراؤه هو تحديد معلمات خط أنابيب الغاز المستقبلي. هذا الإجراء إلزامي ، وكذلك واحدة من أهم مراحل التحضير للبناء. تحدد صحة الحساب ما إذا كان خط أنابيب الغاز سيعمل على النحو الأمثل.

خلال كل حساب هيدروليكي ، يتم تحديد ما يلي:

• الضرورة قطر الأنبوبيضمن النقل الفعال والمستقر للكمية المناسبة من الغاز ؛
• ما إذا كانت خسائر الضغط عند نقل الحجم المطلوب من الوقود الأزرق في أنابيب ذات قطر معين سيكون مقبولًا.

تحدث خسائر الضغط بسبب حقيقة وجود مقاومة هيدروليكية في أي خط أنابيب غاز. مع الحساب غير الصحيح ، يمكن أن يؤدي إلى حقيقة أن المستهلكين لن يكون لديهم ما يكفي من الغاز للتشغيل العادي في جميع الأوضاع أو في لحظات الاستهلاك الأقصى.

هذا الجدول هو نتيجة حساب هيدروليكي تم إجراؤه مع مراعاة القيم المحددة. لإجراء الحسابات ، تحتاج إلى إدخال مؤشرات محددة في الأعمدة.

مثل هذه العملية هي إجراء موحد للدولة يتم تنفيذه وفقًا للصيغ والمتطلبات المنصوص عليهاليرة سورية 42-101-2003.

يجب إجراء العمليات الحسابية من قبل المطور. يتم أخذ البيانات عن الشروط الفنية لخط الأنابيب ، والتي يمكن الحصول عليها من إمدادات الغاز الخاصة بك ، كأساس.

خطوط أنابيب الغاز التي تتطلب التسوية

تتطلب الحالة إجراء الحسابات الهيدروليكية لجميع أنواع خطوط الأنابيب المتعلقة بنظام إمداد الغاز. لأن العمليات التي تحدث أثناء حركة الغاز هي نفسها دائمًا.

تشمل الأنواع التالية من خطوط أنابيب الغاز ما يلي:

• ضغط منخفض
• ضغط متوسط ​​مرتفع.

تم تصميم الأولى لنقل الوقود إلى المرافق السكنية ، وجميع أنواع المباني العامة والشركات المحلية. علاوة على ذلك ، في المباني السكنية الخاصة ، البيوت ، يجب ألا يتجاوز ضغط الغاز 3 كيلو باسكال ، في الشركات المنزلية (غير الإنتاج) هذا الرقم أعلى ويصل إلى 5 كيلو باسكال.

تم تصميم النوع الثاني من خطوط الأنابيب لتشغيل شبكات الكهرباء ، وجميع أنواع الضغط المنخفض والمتوسط ​​من خلال نقاط التحكم في الغاز ، وكذلك تزويد الغاز للمستهلكين الأفراد.

يمكن أن يكون هذا صناعيًا أو زراعيًا أو مرافق متنوعة وحتى قائمة بذاتها أو ملحقة بالمباني الصناعية. ولكن في الحالتين الأخيرتين ستكون هناك قيود كبيرة على الضغط.

تنقسم أنواع خطوط أنابيب الغاز المذكورة أعلاه بشكل تقليدي إلى الفئات التالية:

• منزل, في المتجر، أي نقل الوقود الأزرق داخل أي مبنى وتسليمه إلى الوحدات والأجهزة الفردية ؛
• فروع المشتركينتستخدم لتزويد الغاز من بعض شبكات التوزيع لجميع المستهلكين المتاحة ؛
• التوزيعتستخدم لتزويد الغاز لمناطق معينة ، على سبيل المثال ، المدن ومناطقها المنفصلة والمؤسسات الصناعية. تكوينها مختلف ويعتمد على ميزات التخطيط. يمكن توفير الضغط داخل الشبكة - منخفض ، متوسط ​​، مرتفع.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم إجراء الحساب الهيدروليكي لشبكات الغاز مع عدد مختلف من مراحل الضغط ، والتي يوجد منها العديد من الأصناف.

لذلك ، لتلبية الاحتياجات ، يمكن استخدام شبكات من مرحلتين تعمل مع الغاز المنقول عند ضغط منخفض أو مرتفع أو منخفض أو متوسط. كما وجدت تطبيق ثلاث مراحل وشبكات متعددة المراحل. أي أن كل هذا يتوقف على توافر المستهلكين.

المقاومة الهيدروليكية هي السبب الرئيسي لضرورة إجراء هذا النوع من الحسابات. علاوة على ذلك ، يعتمد على مادة الأنبوب.

على الرغم من مجموعة واسعة من خيارات خط أنابيب الغاز ، فإن الحساب الهيدروليكي مشابه في أي حال. نظرًا لأن العناصر الهيكلية بمواد مماثلة تستخدم في التصنيع ، وتحدث نفس العمليات داخل الأنابيب.

المقاومة الهيدروليكية ودورها

كما هو موضح أعلاه ، فإن أساس الحساب هو وجود مقاومة هيدروليكية في كل خط أنابيب غاز.

يعمل على بناء خط الأنابيب بالكامل ، وكذلك على أجزائه الفردية ، العقد - المحملات ، الأماكن لتقليل كبير في قطر الأنابيب والصمامات والصمامات المختلفة. هذا يؤدي إلى فقدان الضغط بواسطة الغاز المنقول.

المقاومة الهيدروليكية هي دائمًا مجموع:

• المقاومة الخطية ، أي العمل على طول الهيكل بأكمله ؛
• المقاومة المحلية التي تعمل في كل مكون من مكونات الهيكل ، حيث يوجد تغيير في سرعة نقل الغاز.

تؤثر المعلمات المدرجة باستمرار وبشكل ملحوظ على أداء كل خط أنابيب غاز. لذلك ، نتيجة للحساب غير الصحيح ، ستحدث خسائر مالية إضافية ومثيرة للإعجاب بسبب حقيقة أنه يجب إعادة المشروع.

قواعد الحساب

وقد أشير أعلاه إلى أن إجراء أي حساب هيدروليكي ينظمه قانون القواعد ذات الصلة برقم42-101–2003.

يشير المستند إلى أن الطريقة الرئيسية لحساب التفاضل والتكامل هي استخدام جهاز كمبيوتر مع برامج خاصة لهذا الغرض ، مما يسمح لك بحساب فقدان الضغط المخطط له بين أقسام خط أنابيب الغاز المستقبلي أو قطر الأنبوب المطلوب.

يتم إجراء أي حساب هيدروليكي بعد إنشاء مخطط تصميم يتضمن المؤشرات الرئيسية. علاوة على ذلك ، يقوم المستخدم بإدخال البيانات المعروفة في الأعمدة المقابلة

إذا لم يكن هناك مثل هذه البرامج أو يعتقد شخص أن استخدامها غير مناسب ، فيمكنك تطبيق طرق أخرى تسمح بها مدونة الممارسات.

والتي تشمل:

• الحساب وفقًا للصيغ الواردة في المشروع المشترك هو أصعب طريقة حساب ؛
• الحساب من خلال ما يسمى بالرسوم البيانية هو خيار أبسط من استخدام الصيغ ، لأنك لست مضطرًا لإجراء أي حسابات ، لأن البيانات الضرورية مدرجة في جدول خاص وترد في مدونة القواعد ، وتحتاج فقط إلى تحديدها.

تؤدي أي من طرق الحساب إلى نفس النتائج. لذلك ، سيكون خط أنابيب الغاز الذي تم بناؤه حديثًا قادرًا على توفير إمداد في الوقت المناسب ودون انقطاع لكمية الوقود المخططة حتى أثناء الاستخدام الأقصى.

خيار حوسبة الكمبيوتر

إن إجراء حساب التفاضل والتكامل باستخدام جهاز الكمبيوتر هو الأقل استهلاكًا للوقت - كل ما هو مطلوب من الشخص هو إدخال البيانات الضرورية في الأعمدة المناسبة.

لذلك ، يتم الحساب الهيدروليكي في بضع دقائق ، ولا تتطلب هذه العملية مخزونًا كبيرًا من المعرفة ، وهو أمر ضروري عند استخدام الصيغ.

من أجل تنفيذه الصحيح ، من الضروري أخذ البيانات التالية من الشروط الفنية:

• كثافة الغاز
• معامل اللزوجة الحركية.
• درجة حرارة الغاز في منطقتك.

يتم الحصول على الشروط الفنية اللازمة في محطة بنزين المستوطنة التي سيتم بناء خط أنابيب الغاز فيها. في الواقع ، مع استلام هذه الوثيقة ، يبدأ تصميم أي خط أنابيب ، لأنه يحتوي على جميع المتطلبات الأساسية لتصميمه.

يعد استخدام برامج خاصة أبسط طريقة للحساب الهيدروليكي ، باستثناء البحث عن الصيغ ودراستها للحسابات

بعد ذلك ، يحتاج المطور إلى معرفة تدفق الغاز لكل جهاز من المخطط توصيله بخط أنابيب الغاز. على سبيل المثال ، إذا تم نقل الوقود إلى منزل خاص ، فهناك في الغالب مواقد للطهي ، وجميع أنواع مراجل التدفئة ، وأرقامها تحتوي دائمًا على الأرقام اللازمة.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى معرفة عدد الشعلات لكل موقد ، والتي سيتم توصيلها بالأنبوب.

في المرحلة التالية من جمع البيانات اللازمة ، يتم جمع المعلومات حول انخفاض الضغط في مواقع التركيب لأي جهاز - قد يكون هذا مترًا وصمامًا للإغلاق وصمامًا للإغلاق الحراري ومرشحًا وعناصر أخرى.

في هذه الحالة ، يسهل العثور على الأرقام المطلوبة - فهي موجودة في جدول خاص مرفق بجواز سفر كل منتج. يجب على المصمم الانتباه إلى حقيقة أنه يجب الإشارة إلى انخفاض الضغط عند أقصى استهلاك للغاز.

من الجدول الخاص المرفق بورقة بيانات المنتج ، يمكنك معرفة معلومات حول فقدان الضغط عند توصيل الأجهزة بالشبكة

في المرحلة التالية ، يوصى بمعرفة ضغط الوقود الأزرق عند نقطة الإدخال. قد تحتوي هذه المعلومات على الشروط الفنية للغاز ، المخطط الذي تم وضعه مسبقًا لخط أنابيب الغاز المستقبلي.

إذا كانت الشبكة ستتكون من عدة أقسام ، فيجب ترقيمها وتوضيح الطول الفعلي. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تسجيل كل متغير بشكل منفصل - هذا هو إجمالي استهلاك أي جهاز سيتم استخدامه ، انخفاض الضغط ، قيم أخرى.

بدون فشل ، ستكون هناك حاجة إلى عامل التزامن. يأخذ في الاعتبار إمكانية العمل المشترك لجميع مستهلكي الغاز المتصلين بالشبكة. على سبيل المثال ، جميع معدات التدفئة الموجودة في مبنى سكني أو منزل خاص.

يتم استخدام هذه البيانات من قبل البرنامج الذي يقوم بالحساب الهيدروليكي لتحديد الحمل الأقصى على أي قسم أو في خط أنابيب الغاز بأكمله.

بالنسبة لكل شقة أو منزل على حدة ، لا يلزم حساب المعامل المحدد ، نظرًا لأن قيمه معروفة ويتم توضيحها في الجدول أدناه:

جدول مع معاملات التزامن ، يتم استخدام البيانات لأي نوع من الحسابات. يكفي تحديد العمود المقابل لجهاز منزلي معين ، وأخذ الرقم المطلوب

إذا كان من المخطط في أحد المرافق استخدام أكثر من غلايتين تسخين وأفران وسخانات مياه التخزين ، فسيكون مؤشر التزامن دائمًا 0.85. والتي يجب الإشارة إليها في العمود المقابل المستخدم لحساب البرنامج.

يجب أن يشير التالي قطر الأنبوب، وستحتاج أيضًا إلى معاملات الخشونة الخاصة بها ، والتي سيتم استخدامها في بناء خط الأنابيب. هذه القيم قياسية ويمكن العثور عليها بسهولة في مدونة قواعد السلوك.

تأثير مواد الأنابيب على الحساب

لبناء خطوط أنابيب الغاز ، يمكن استخدام الأنابيب المصنوعة من مواد معينة فقط: الفولاذ والبولي إيثيلين. في بعض الحالات ، يتم استخدام منتجات النحاس. قريبًا إنشاءات معدنية بلاستيكية.

كل أنبوب له خشونة ، مما يؤدي إلى مقاومة خطية ، مما يؤثر على عملية حركة الغاز. علاوة على ذلك ، هذا الرقم أعلى بكثير بالنسبة لمنتجات الصلب من البلاستيك

اليوم ، يمكن الحصول على المعلومات الضرورية فقط لأنابيب الصلب والبولي ايثيلين. ونتيجة لذلك ، لا يمكن إجراء التصميم والحساب الهيدروليكي إلا مع مراعاة خصائصهما ، والتي تتطلبها مدونة الممارسات ذات الصلة. وأيضا في الوثيقة يشار إلى البيانات اللازمة للحساب.

يساوي معامل الخشونة دائمًا القيم التالية:

• لجميع أنابيب البولي ايثيلين ، جديدة كانت أم لا ، جديدة - 0.007 سم ؛
• لمنتجات الصلب المستخدمة بالفعل - 0.1 سم ؛
• للهياكل الحديدية الجديدة - 0.01 سم.

بالنسبة لأي أنواع أخرى من الأنابيب ، لا يشار إلى هذا المؤشر في مدونة الممارسات. لذلك ، لا ينبغي استخدامها لبناء خط أنابيب غاز جديد ، حيث قد يحتاج متخصصو غازاز إلى تعديلات. وهذه مرة أخرى تكلفة إضافية.

حساب التدفق في منطقة محدودة

إذا كان خط أنابيب الغاز يتكون من أقسام منفصلة ، فيجب أن يتم حساب معدل التدفق الكلي لكل منها بشكل منفصل. لكن هذا ليس صعبًا ، لأن الحسابات تتطلب أرقامًا معروفة بالفعل.

تعريف البيانات باستخدام برنامج

بمعرفة المؤشرات الأولية ، والوصول إلى جدول التزامن وأوراق البيانات الفنية للمواقد والغلايات ، يمكنك المتابعة إلى الحساب.

للقيام بذلك ، يتم تنفيذ الإجراءات التالية (يتم إعطاء مثال لخط أنابيب غاز داخل المنزل بضغط منخفض تمامًا):

1. يتم ضرب عدد الغلايات في أداء كل منها.
2. يتم ضرب القيمة التي تم الحصول عليها في معامل التزامن المحدد في جدول خاص لهذا النوع من المستهلكين.
3. يتم ضرب عدد المواقد المخصصة للطهي في إنتاجية كل منها.
4. يتم ضرب القيمة التي تم الحصول عليها بعد العملية السابقة في معامل التزامن المأخوذ من جدول خاص.
5. يتم تلخيص المبالغ المستلمة للغلايات والمواقد.

يتم تنفيذ تلاعبات مماثلة لجميع أقسام خط الأنابيب. يتم إدخال البيانات التي تم الحصول عليها في الأعمدة المقابلة للبرنامج التي يتم بها حساب التفاضل والتكامل. تقوم الإلكترونيات بكل شيء آخر.

الحساب باستخدام الصيغ

هذا النوع من الحساب الهيدروليكي مشابه لذلك الموصوف أعلاه ، أي أن نفس البيانات ستكون مطلوبة ، لكن الإجراء سيكون طويلاً. نظرًا لأنه يجب القيام بكل شيء يدويًا ، بالإضافة إلى ذلك ، سيحتاج المصمم إلى تنفيذ عدد من العمليات المتوسطة من أجل استخدام القيم التي تم الحصول عليها للحساب النهائي.

كما سيتعين عليك تكريس الكثير من الوقت لفهم العديد من المفاهيم والقضايا التي لا يلتقي بها الشخص عند استخدام برنامج خاص. يمكنك التحقق من صحة ما سبق عن طريق قراءة الصيغ التي سيتم استخدامها.

الحساب باستخدام الصيغ معقد ، وبالتالي لا يمكن للجميع الوصول إليه. تظهر الصورة الصيغ لحساب انخفاض الضغط في شبكة الضغط العالي والمتوسط ​​والمنخفض ومعامل الاحتكاك الهيدروليكي

في تطبيق الصيغ ، كما هو الحال في الحساب الهيدروليكي باستخدام برنامج خاص ، هناك ميزات لخطوط أنابيب الغاز المنخفضة والمتوسطة ، وبالطبع ضغط مرتفع. وهذا أمر يستحق أن نتذكره ، لأن الخطأ محفوف بالتكاليف المالية المثيرة للإعجاب ، ودائماً.

حسابات نوموجرام

أي رسم بياني خاص هو جدول حيث يتم الإشارة إلى سلسلة من القيم ، بعد أن درست والتي يمكنك الحصول على المؤشرات اللازمة دون إجراء الحسابات. في حالة الحساب الهيدروليكي ، قطر الأنبوب وسمك جدرانه.

تعد Nomograms لحساب طريقة بسيطة للحصول على المعلومات الضرورية. يكفي الإشارة إلى الخطوط المقابلة للخصائص المعطاة للشبكة.

هناك مخططات مختلفة لمنتجات البولي إيثيلين والصلب. عند حسابها ، تم استخدام البيانات القياسية ، على سبيل المثال ، خشونة الجدران الداخلية. لذلك ، لا داعي للقلق بشأن دقة المعلومات.

مثال حسابي

يتم إعطاء مثال لأداء الحساب الهيدروليكي باستخدام البرنامج لخطوط أنابيب الغاز منخفض الضغط. في الجدول المقترح ، يتم تمييز جميع البيانات التي يجب على المصمم إدخالها بشكل مستقل باللون الأصفر.

يتم سردها في الفقرة على الحساب الهيدروليكي بمساعدة الكمبيوتر أعلاه. هذه هي درجة حرارة الغاز ، ومعامل اللزوجة الحركية ، والكثافة.

في هذه الحالة ، يتم الحساب للغلايات والمواقد ، ولهذا السبب ، من الضروري وصف العدد الدقيق للشعلات ، والتي يمكن أن تكون 2 أو 4. الدقة مهمة ، لأن البرنامج سيختار تلقائيًا عامل التزامن.

في الصورة ، يتم تمييز الأعمدة التي يجب على المصمم نفسه إدخال المؤشرات فيها باللون الأصفر. فيما يلي صيغة لحساب معدل التدفق على الموقع

يجدر الانتباه إلى ترقيم القطع - لم يتم اختراعها بشكل مستقل ، ولكنها مأخوذة من مخطط تم وضعه مسبقًا ، حيث يشار إلى أرقام مماثلة.

بعد ذلك ، يتم وصف الطول الفعلي لخط الأنابيب وما يسمى بالقدر المقدر ، وهو أكبر. يحدث هذا لأنه في جميع المناطق التي توجد فيها مقاومة محلية ، من الضروري زيادة الطول بنسبة 5-10 ٪. يتم ذلك من أجل استبعاد ضغط الغاز غير الكافي من المستهلكين.يقوم البرنامج بالحساب من تلقاء نفسه.

يتم حساب التدفق الكلي بالمتر المكعب ، والذي يتم توفير عمود منفصل له ، مقدمًا لكل قسم. إذا كان المنزل متعدد الوحدات ، فيجب الإشارة إلى عدد المساكن ، والبدء بالقيمة القصوى ، كما يمكن رؤيته في العمود المقابل.

بدون فشل ، يتم إدخال جميع عناصر خط أنابيب الغاز في الجدول ، حيث يتم فقدان الضغط أثناء مروره. يوضح المثال صمام الإغلاق الحراري وصمام الإغلاق والعداد. تم أخذ قيمة الخسارة في كل حالة في جواز سفر المنتج.

بمساعدة برنامج واحد ، من الممكن إجراء حسابات لجميع أنواع خطوط أنابيب الغاز. في الصورة هي حساب التفاضل والتكامل لشبكة الضغط المتوسط

يتم تحديد القطر الداخلي للأنبوب وفقًا للمواصفات الفنية ، إذا كان للغاز أي متطلبات ، أو من مخطط تم وضعه مسبقًا. في هذه الحالة ، يتم وصفه بمبلغ 5 سم في معظم الأقسام ، لأن معظم خط أنابيب الغاز يعمل على طول الواجهة ، وخط أنابيب الغاز المحلي يتطلب ألا يقل القطر.

حتى إذا نظرت بشكل سطحي مع المثال المحدد لأداء الحساب الهيدروليكي ، فمن السهل ملاحظة أنه بالإضافة إلى القيم التي أدخلها شخص ما ، هناك عدد كبير من القيم الأخرى. هذا كله نتيجة البرنامج ، لأنه بعد إدخال الأرقام في الأعمدة المحددة المميزة باللون الأصفر ، يتم الانتهاء من الحساب بالنسبة للشخص.

أي أن الحساب نفسه يتم بسرعة كبيرة ، وبعد ذلك يمكن إرسال البيانات للموافقة عليها إلى قسم غاز المدينة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

يتيح لك هذا الفيديو فهم مكان بدء الحساب الهيدروليكي ، ومن أين يحصل المصممون على البيانات اللازمة من:

يُظهر الفيديو التالي مثالاً لأحد أنواع حسابات الكمبيوتر:

علاوة على ذلك ، يمكنك رؤية مثال للحساب باستخدام برنامج كمبيوتر:

لإجراء الحساب الهيدروليكي باستخدام الكمبيوتر ، كما تسمح مدونة الممارسات المتخصصة ، يكفي قضاء بعض الوقت في التعرف على البرنامج وجمع البيانات اللازمة.

لكن كل هذا ليس له أهمية عملية ، حيث أن إعداد المشروع هو إجراء أطول بكثير ويتضمن العديد من القضايا الأخرى. في ضوء ذلك ، سيتعين على معظم المواطنين اللجوء إلى المتخصصين للحصول على المساعدة.

هل لديك أسئلة أو العثور على أخطاء أو يمكنك إضافة معلومات قيمة لموادنا؟ اترك تعليقاتك ، وطرح الأسئلة ، وتبادل الخبرات في الكتلة أدناه.