Хидравлично изчисляване на газопровод: методи и методи за изчисление + пример за изчисление

За безопасна и безпроблемна работа на подаването на газ, тя трябва да бъде проектирана и изчислена. Важно е перфектно да изберете тръби за магистрали от всякакъв вид налягане, осигурявайки стабилно подаване на газ към устройствата.

Така че изборът на тръби, фитинги и оборудване е възможно най-точен, се извършва хидравлично изчисление на тръбопровода. Как да го направим? Признайте, не сте твърде запознати с този въпрос, нека да разберем.

Предлагаме да се запознаем с щателно подбрана и подробно обработена информация за възможностите за производство на хидравлично изчисление за газопроводни системи. Използването на представените от нас данни ще осигури доставката на синьо гориво към устройствата с необходимите параметри на налягането. Внимателно проверените данни се основават на разпоредбите на регулаторната документация.

Статията описва подробно принципите и схемите на изчислението. Даден е пример за извършване на изчисления. Като полезно информативно допълнение използва графични приложения и видео инструкции.

Особеностите на хидравличното изчисление

Всяко извършено хидравлично изчисление е определяне на параметрите на бъдещия газопровод. Тази процедура е задължителна, както и един от най-важните етапи на подготовка за строителство. Правилността на изчислението определя дали газопроводът ще функционира оптимално.

По време на всяко хидравлично изчисление се определя следното:

• необходимото диаметър на тръбатакоето ще осигури ефективно и стабилно транспортиране на нужното количество газ;
• дали загубите на налягане при преместване на необходимия обем от синьо гориво в тръби с определен диаметър ще бъдат приемливи.

Загубите на налягане възникват поради факта, че във всеки газопровод има хидравлично съпротивление. При неправилно изчисление това може да доведе до факта, че потребителите няма да имат достатъчно газ за нормална работа във всички режими или в моментите на неговата максимална консумация.

Тази таблица е резултат от хидравлично изчисление, извършено като се вземат предвид зададените стойности. За да извършите изчисленията, ще трябва да въведете конкретни индикатори в колоните.

Такава операция е стандартизирана от държавата процедура, която се извършва в съответствие с формулите, изисквания, посочени вSP 42-101-2003.

Изчисленията трябва да се извършват от предприемача. Основата са данните от техническите спецификации на тръбопровода, които можете да получите при доставката на газ.

Газопроводи, изискващи уреждане

Държавата изисква хидравличните изчисления да се извършват за всички видове тръбопроводи, свързани с газоснабдителната система. Тъй като процесите, които протичат по време на движението на газ, са винаги едни и същи.

Следните видове газопроводи включват:

• ниско налягане;
• средно, високо налягане.

Първите са предназначени за транспортиране на гориво до жилищни съоръжения, всички видове обществени сгради, домашни предприятия. Освен това, в частни жилищни сгради, къщи, налягането на газ не трябва да надвишава 3 kPa, в домакинските предприятия (непроизводствени) тази цифра е по-висока и достига 5 kPa.

Вторият вид тръбопроводи е предназначен за захранване на мрежи, всички видове ниско, средно налягане през контролни пунктове за газ, както и доставяне на газ на отделни потребители.

Това може да бъде индустриално, селскостопанско, различни комунални услуги и дори самостоятелни, или прикрепени към промишлени сгради. Но в последните два случая ще има значителни ограничения за натиск.

Видовете газопроводи, изброени по-горе, са условно разделени на следните категории:

• intrahouse, intrashop, тоест транспортиране на синьо гориво във всяка сграда и доставяне на отделни единици, устройства;
• абонатни клоновеизползва се за доставка на газ от някаква разпределителна мрежа до всички налични потребители;
• разпределениеизползван за доставка на газ до определени територии, например градове, техните обособени райони, промишлени предприятия. Конфигурацията им е различна и зависи от характеристиките на оформлението. Налягането вътре в мрежата може да бъде осигурено - ниско, средно и високо.

В допълнение, хидравличното изчисление се извършва за газови мрежи с различен брой етапи на налягане, от които има много разновидности.

Така че, за да се отговори на нуждите, могат да се използват двуетапни мрежи, които работят с газ, транспортиран при ниско, високо налягане или ниско, средно. И също тристепенни и различни многоетапни мрежи са намерили приложение. Тоест, всичко зависи от достъпността на потребителите.

Хидравличното съпротивление е основната причина, че е необходимо да се извърши този вид изчисление. Освен това, това зависи от материала на тръбата.

Въпреки голямото разнообразие от опции за газопроводи, хидравличното изчисление е подобно във всеки случай. Тъй като за производството се използват структурни елементи с подобни материали, и вътре в тръбите протичат същите процеси.

Хидравлично съпротивление и неговата роля

Както бе споменато по-горе, основата за изчислението е наличието на хидравлично съпротивление във всеки газопровод.

Той действа върху цялата конструкция на тръбопровода, както и върху отделните му части, възли - тройници, места за значително намаляване на диаметъра на тръбите, клапани, различни клапани. Това води до загуба на налягане от транспортирания газ.

Хидравличното съпротивление винаги е сумата от:

• линейно съпротивление, тоест действа по цялата дължина на конструкцията;
• локални съпротивления, действащи във всеки компонент на конструкцията, където има промяна в скоростта на транспортиране на газ.

Изброените параметри постоянно и значително влияят върху работата на всеки газопровод. Следователно в резултат на неправилно изчисление ще възникнат допълнителни и впечатляващи финансови загуби поради факта, че проектът ще трябва да бъде преработен.

Правила за изчисление

По-горе беше посочено, че процедурата за всяко хидравлично изчисляване се регулира от съответния Кодекс на правилата с номер42-101–2003.

Документът посочва, че основният начин на смятане е използването на компютър със специални програми за тази цел, което ви позволява да изчислите планираната загуба на налягане между участъци от бъдещия газопровод или желания диаметър на тръбата.

Всяко хидравлично изчисление се извършва след създаване на проектна схема, която включва основните индикатори. Освен това потребителят въвежда известни данни в съответните колони

Ако няма такива програми или човек смята, че използването им е неподходящо, тогава можете да приложите други методи, разрешени от Кодекса на практиката.

Които включват:

• изчисляването по формулите, дадени в съвместното предприятие, е най-трудният метод за изчисление;
• изчислението чрез така наречените номограми е по-проста опция от използването на формули, тъй като не е необходимо да правите никакви изчисления, тъй като необходимите данни са посочени в специална таблица и са дадени в Кодекса на правилата и просто трябва да ги изберете.

Всеки от методите за изчисляване води до същите резултати. Следователно новоизграденият газопровод ще може да осигури навременна, непрекъсната доставка на планираното количество гориво дори по време на максималното му използване.

Опция за компютърни изчисления

Извършването на смятане с помощта на компютър е най-малко отнемащо време - всичко, което се изисква от човек, е да вмъкне необходимите данни в съответните колони.

Следователно хидравличното изчисление се извършва за няколко минути и за тази операция не е необходим голям запас от знания, което е необходимо при използване на формули.

За правилното му изпълнение е необходимо да се вземат следните данни от техническите условия:

• плътност на газа;
• кинетичен коефициент на вискозитет;
• температура на газа във вашия регион.

Необходимите технически условия се получават на бензиностанцията на населеното място, в което ще бъде изграден газопроводът. Всъщност с получаването на този документ започва проектирането на всеки тръбопровод, защото той съдържа всички основни изисквания за неговия проект.

Използването на специални програми е най-простият метод за хидравлично изчисление, с изключение на търсенето и изучаването на формули за изчисления

На следващо място, разработчикът трябва да знае потока на газ за всяко устройство, което се планира да бъде свързано към газопровода. Например, ако горивото ще бъде транспортирано до частна къща, тогава най-често се използват печки за готвене, всички видове отоплителни котли и техният брой винаги съдържа необходимите числа.

В допълнение, трябва да знаете броя на горелките за всяка печка, които ще бъдат свързани към тръбата.

На следващия етап на събиране на необходимите данни се събира информация за спада на налягането в местата на инсталиране на всяко оборудване - това може да бъде метър, спирателен вентил, термичен спирателен вентил, филтър и други елементи.

В този случай нужните номера са лесни за намиране - те се съдържат в специална таблица, прикрепена към паспорта на всеки продукт. Дизайнерът трябва да обърне внимание на факта, че спадът на налягането трябва да бъде посочен при максимална консумация на газ.

От специалната таблица, приложена към информационния лист за продукта, можете да разберете информация за загуба на налягане при свързване на устройства към мрежата

На следващия етап се препоръчва да разберете какво ще бъде налягането на синьото гориво в точката на поставяне. Тази информация може да съдържа техническите условия на нейния газ, предварително изготвената схема на бъдещия газопровод.

Ако мрежата ще се състои от няколко секции, тогава те трябва да бъдат номерирани и да посочват действителната дължина. Освен това всяка променлива трябва да се регистрира отделно - това е общото потребление на всяко устройство, което ще се използва, спад на налягането, други стойности.

Без да се проваля, ще е необходим коефициент на едновременност. Той отчита възможността за съвместна работа на всички потребители на газ, свързани към мрежата. Например цялото отоплително оборудване, разположено в жилищна сграда или частна къща.

Такива данни се използват от програмата, която извършва хидравличното изчисление, за да определи максималното натоварване на която и да е секция или в целия газопровод.

За всеки отделен апартамент или къща не е необходимо да се изчислява посоченият коефициент, тъй като стойностите му са известни и са посочени в таблицата по-долу:

Таблица с коефициенти на едновременност, данните от която се използват за всякакъв вид изчисление. Достатъчно е да изберете колоната, съответстваща на конкретен домакински уред, и да вземете желаното число

Ако в някое съоръжение се планира да се използват повече от два отоплителни котли, пещи и бойлери, тогава индексът на едновременност винаги ще бъде 0,85. Което трябва да бъде посочено в съответната колона, използвана за изчисляване на програмата.

Следваща трябва да посочи диаметър на тръбата, а също така ще се нуждаете от техните коефициенти на грапавост, които ще бъдат използвани при изграждането на тръбопровода. Тези стойности са стандартни и лесно могат да бъдат намерени в Кодекса за поведение.

Влиянието на материала на тръбата върху изчислението

За изграждането на газопроводи могат да се използват тръби, направени само от определени материали: стомана, полиетилен. В някои случаи се използват медни продукти. Очаквайте скоро металопластични конструкции.

Всяка тръба има грапавост, което води до линейно съпротивление, което влияе върху процеса на движение на газ. Освен това тази цифра е значително по-висока за стоманените изделия, отколкото за пластмасовите

Днес необходимата информация може да бъде получена само за стоманени и полиетиленови тръби. В резултат на това проектирането и хидравличното изчисление могат да се извършват само като се вземат предвид техните характеристики, което се изисква от съответния Кодекс на практиката. И също така в документа са посочени данните, необходими за изчисление.

Коефициентът на грапавост винаги е равен на следните стойности:

• за всички полиетиленови тръби, независимо дали са нови или не, нови - 0,007 см;
• за стоманени вече използвани продукти - 0,1 см;
• за нови стоманени конструкции - 0,01 cm.

За всички други видове тръби този индикатор не е посочен в Кодекса на практиката. Следователно те не трябва да се използват за изграждането на нов газопровод, тъй като специалистите от "Горгаз" може да изискват корекции. И това отново е допълнителен разход.

Изчисляване на дебита в ограничена зона

Ако газопроводът се състои от отделни секции, тогава изчислението на общия дебит за всеки от тях ще трябва да се извърши отделно. Но това не е трудно, тъй като изчисленията ще изискват вече известни цифри.

Определяне на данни с помощта на програма

Като знаете първоначалните индикатори, имате достъп до таблицата за едновременност и до техническите листове на печки и котли, можете да продължите към изчислението.

За да направите това, се извършват следните действия (даден е пример за вътрешен вътрешен газопровод с точно ниско налягане):

1. Броят на котлите се умножава по производителността на всеки от тях.
2. Получената стойност се умножава по коефициента на едновременност, определен от специална таблица за този тип потребители.
3. Броят на печките, предназначени за готвене, се умножава по производителността на всяка от тях.
4. Стойността, получена след предишната операция, се умножава по коефициента на едновременност, взет от специална таблица.
5. Сумите, получени за котли и печки, са обобщени.

Подобни манипулации се извършват за всички участъци на тръбопровода. Получените данни се въвеждат в съответните колони на програмата, с която се извършва изчислението. Електрониката прави всичко останало.

Изчисляване с помощта на формули

Този вид хидравлично изчисление е подобен на описания по-горе, тоест ще се изискват същите данни, но процедурата ще бъде продължителна. Тъй като всичко ще трябва да се извърши ръчно, в допълнение дизайнерът ще трябва да извърши редица междинни операции, за да използва получените стойности за окончателното изчисление.

И също така ще трябва да отделите много време, за да разберете много понятия, проблеми, които човек не среща при използване на специална програма. Можете да проверите валидността на горното, като прочетете формулите, които ще използвате.

Изчисляването чрез формули е сложно, поради което не е достъпно за всички. На снимката са показани формулите за изчисляване на спада на налягането в мрежата на високо, средно и ниско налягане и коефициента на хидравлично триене

При прилагането на формулите, както в случая с хидравличното изчисление с помощта на специална програма, има функции за ниски, средни и, разбира се, газопроводи високо налягане, И това си струва да запомните, тъй като грешка е изпълнена с и винаги впечатляващи финансови разходи.

Номограмни изчисления

Всяка специална номограма е таблица, в която са посочени поредица от стойности, като сте проучили кои можете да получите необходимите показатели, без да извършвате изчисления. В случай на хидравлично изчисление, диаметърът на тръбата и дебелината на стените му.

Номограмите за изчисление са прост начин за получаване на необходимата информация. Достатъчно е да се обърнете към линиите, съответстващи на дадените характеристики на мрежата.

Има отделни номограми за продукти от полиетилен и стомана. При изчисляването им са използвани стандартни данни, например грапавостта на вътрешните стени. Следователно, не можете да се притеснявате за точността на информацията.

Пример за изчисление

Даден е пример за извършване на хидравлично изчисление с помощта на програмата за газопроводи с ниско налягане. В предложената таблица всички данни, които дизайнерът трябва да въведе независимо, са осветени в жълто.

Те са изброени в параграф за компютърно хидравлично изчисление по-горе. Това са температура на газа, коефициент на кинетичен вискозитет, плътност.

В този случай изчислението се извършва за котли и печки, следователно е необходимо да се предпише точният брой горелки, който може да бъде 2 или 4. Точността е важна, защото програмата автоматично ще избере коефициента на едновременност.

На снимката колоните, в които самият дизайнер трябва да въведе индикаторите, са подчертани в жълто. По-долу е формула за изчисляване на дебита на обекта

Струва си да се обърне внимание на номерирането на парцелите - не е измислено независимо, а взето от предварително съставена схема, където са посочени сходни числа.

След това се предписва действителната дължина на тръбопровода и така наречената прогнозна стойност, която е по-голяма. Това се случва, защото във всички райони, където има местна устойчивост, е необходимо дължината да се увеличи с 5-10%. Това се прави с цел да се елиминира недостатъчното налягане на газ от потребителите.Програмата извършва изчислението самостоятелно.

Общият дебит в куб. М, за който е предвидена отделна колона, се изчислява предварително за всяка секция. Ако къщата е мулти-единица, тогава трябва да се посочи броят на корпусите и да се започне с максималната стойност, както може да се види в съответната колона.

В крайна сметка всички елементи на газопровода се въвеждат в таблицата, по време на преминаването на която се губи налягане. Примерът показва термичен спирателен вентил, спирателен клапан и брояч. Във всеки случай стойността на загубата беше взета в паспорта на продукта.

С помощта на една програма е възможно да се правят изчисления за всички видове газопроводи. На снимката са представени смятания за мрежа със средно налягане

Вътрешният диаметър на тръбата е посочен в съответствие с техническите спецификации, ако газът има някакви изисквания, или от предварително изготвена схема. В този случай той се предписва в размер от 5 см в повечето участъци, тъй като по-голямата част от газопровода протича по фасадата, а местният газопровод изисква диаметърът да бъде не по-малък.

Дори ако погледнете повърхностно на дадения пример за извършване на хидравлично изчисление, лесно е да забележите, че в допълнение към стойностите, въведени от човек, има голям брой други. Всичко това е резултатът от програмата, защото след въвеждането на числата в конкретните колони, маркирани в жълто, работата за изчисляване е завършена за лицето.

Тоест, самото изчисление се извършва доста бързо, след което данните могат да бъдат изпратени за одобрение до градския отдел за газ.

Изводи и полезно видео по темата

Това видео дава възможност да се разбере откъде започва хидравличното изчисление, откъдето дизайнерите получават необходимите данни от:

Следното видео показва пример за един от видовете компютърно изчисление:

Освен това можете да видите пример за изчисление с помощта на компютърна програма:

За да извършите хидравлично изчисление с помощта на компютър, както позволява специализираният Кодекс на практиката, е достатъчно да отделите малко време за запознаване с програмата и събиране на необходимите данни.

Но всичко това няма практическо значение, тъй като подготовката на проекта е много по-продължителна процедура и включва много други въпроси. С оглед на това повечето граждани ще трябва да се обърнат за помощ към специалисти.

Имате въпроси, намерете бъгове или можете да добавите ценна информация към нашия материал? Оставете вашите коментари, задавайте въпроси, споделяйте опит в блока по-долу.