חישוב הידראולי של צינור גז: שיטות ושיטות חישוב + דוגמה לחישוב

להפעלה בטוחה ונטולת בעיות של אספקת גז, יש לתכנן ולחשב. חשוב לבחור בצורה מושלמת צינורות לכבישים מהירים מכל סוגי הלחץ, להבטיח אספקת גז יציבה למכשירים.

כך שבחירת הצינורות, אביזרים וציוד מדויקת ככל האפשר, מבוצעת חישוב הידראולי של הצינור. איך לעשות את זה? תודו, אתם לא בקיאים יותר מדי בעניין הזה, בואו נבין.

אנו מציעים להכיר מידע שנבחר ומעובד בקפידה על האפשרויות לייצור חישוב הידראולי למערכות צינורות גז. השימוש בנתונים המוצגים על ידינו יבטיח אספקת דלק כחול למכשירים עם פרמטרי הלחץ הנדרשים. נתונים שאומתו בזהירות מבוססים על התקנות של התיעוד הרגולטורי.

המאמר מתאר בפירוט את העקרונות והתכניות של המחשוב. דוגמה לביצוע חישובים ניתנת. כתוספת אינפורמטיבית שימושית השתמשו ביישומי גרפיקה והוראות וידאו.

הפרטים של חישוב הידראולי

כל חישוב הידראולי שמתבצע הוא קביעת הפרמטרים של צינור הגז העתידי. הליך זה הוא חובה, כמו גם אחד השלבים החשובים ביותר של הכנה לבנייה. נכונות החישוב קובעת אם צינור הגז יפעל בצורה אופטימלית.

במהלך כל חישוב הידראולי נקבעו הדברים הבאים:

• ההכרחי קוטר הצינורשיבטיח הובלה יעילה ויציבה של כמות הגז הנכונה;
• האם יתקבלו הפסדי לחץ בעת העברת הנפח הדלק הכחול בצינורות בקוטר נתון.

הפסדי לחץ מתרחשים בשל העובדה כי בכל צינור גז קיימת התנגדות הידראולית. בעזרת חישוב שגוי זה יכול להוביל לכך שלצרכנים לא יהיה מספיק גז להפעלה רגילה בכל המצבים או ברגעי הצריכה המרבית שלהם.

טבלה זו הינה תוצאה של חישוב הידראולי שבוצע תוך התחשבות בעמדות הגובה. כדי לבצע את החישובים, עליך להזין אינדיקטורים ספציפיים בעמודות.

פעולה כזו היא הליך סטנדרטיים המתקיים על ידי הנוסחאות, הדרישות המפורטות בסעיףSP 42-101-2003.

חישובים חייבים להתבצע על ידי היזם. הבסיס הוא נתוני המפרט הטכני של הצינור, אותם ניתן להשיג באספקת הגז שלכם.

צינורות גז המחייבים התיישבות

המדינה מחייבת לבצע חישובים הידראוליים לכל סוגי הצינורות הקשורים למערכת אספקת הגז. מכיוון שהתהליכים המתרחשים במהלך תנועת הגז תמיד זהים.

הסוגים הבאים של צינורות גז כוללים:

• לחץ נמוך;
• לחץ בינוני וגבוה.

הראשונים מיועדים להובלת דלק למתקני מגורים, כל מיני מבני ציבור, מפעלים מקומיים. יתר על כן, בבנייני דירות פרטיים, קוטג'ים, לחץ הגז לא צריך לעלות על 3 kPa, במפעלים ביתיים (שאינם ייצור) נתון זה גבוה יותר ומגיע ל 5 kPa.

הסוג השני של צינורות מיועד לרשתות חשמל, כל מיני לחץ בינוני נמוך דרך נקודות בקרת גז, וכן אספקת גז לצרכנים בודדים.

זה יכול להיות תעשייתי, חקלאי, שירותים שונים ואפילו חופשיים, או צמוד למבני תעשייה. אך בשני המקרים האחרונים יהיו מגבלות לחץ משמעותיות.

סוגי צינורות הגז המפורטים לעיל מחולקים כמקובל לקטגוריות הבאות:

• בית, בחנותכלומר הובלת דלק כחול בתוך כל בניין ומסירתו ליחידות, מכשירים בודדים;
• סניפי מנוייםמשמש לאספקת גז מרשת הפצה מסוימת לכל הצרכנים הזמינים;
• הפצהמשמש לאספקת גז לשטחים מסוימים, למשל, ערים, אזורים נפרדים שלהן, מפעלי תעשייה. התצורה שלהם שונה ותלויה בתכונות הפריסה. הלחץ בתוך הרשת יכול להיות כל שהוא - נמוך, בינוני, גבוה.

בנוסף, חישוב הידראולי מתבצע עבור רשתות גז עם מספר שונה של שלבי לחץ, מהם ישנם זנים רבים.

כך, כדי לענות על הצרכים, ניתן להשתמש ברשתות דו-שלביות העובדות עם גז המועבר בלחץ נמוך, גבוה או נמוך, בינוני. וגם רשתות תלת-שלביות ורב-שלבים שונים מצאו יישום. כלומר, הכל תלוי בזמינות הצרכנים.

התנגדות הידראולית היא הסיבה העיקרית לכך שיש צורך לבצע סוג זה של חישוב. יתר על כן, זה תלוי בחומר הצינור.

למרות המגוון הרחב של אפשרויות צינור הגז, החישוב ההידראולי דומה בכל מקרה. מכיוון שאלמנטים מבניים עם חומרים דומים משמשים לייצור, ואותם תהליכים מתרחשים בתוך הצינורות.

התנגדות הידראולית ותפקידה

כפי שצוין לעיל, הבסיס לחישוב הוא נוכחות של התנגדות הידראולית בכל צינור גז.

זה פועל על כל צנרת הצינור, כמו גם על חלקיו האישיים, הצמתים, מקומות להפחתה משמעותית בקוטר הצינורות, השסתומים, השסתומים השונים. זה מוביל לאובדן לחץ על ידי הגז המועבר.

התנגדות הידראולית היא תמיד סכום של:

• התנגדות ליניארית, כלומר פועלת לאורך כל המבנה;
• התנגדות מקומית הפועלת בכל רכיב במבנה, כאשר יש שינוי במהירות הובלת הגז.

הפרמטרים הרשומים משפיעים באופן תמידי ומשמעותי על הביצועים של כל צינור גז. לפיכך, כתוצאה מחישוב שגוי, יתרחשו הפסדים כספיים נוספים ומרשימים עקב העובדה כי יהיה צורך לבצע את הפרויקט מחדש.

כללי חישוב

צוין לעיל כי הנוהל לכל חישוב הידראולי מוסדר על ידי קוד הכללים הרלוונטי עם מספר42-101–2003.

המסמך מציין כי הדרך העיקרית לחישוב היא להשתמש במחשב עם תוכנות מיוחדות למטרה זו, המאפשרת לחשב את אובדן הלחץ המתוכנן בין קטעים מצינור הגז העתידי או לקוטר הצינור הרצוי.

כל חישוב הידראולי מתבצע לאחר יצירת סכמת עיצוב הכוללת את המדדים העיקריים. יתר על כן, המשתמש מזין נתונים ידועים בעמודות המתאימות

אם אין תוכניות כאלה או שאדם מאמין שהשימוש בהן אינו הולם, אתה יכול להחיל שיטות אחרות המותרות על פי קוד ההתנהגות.

שכולל:

• חישוב לפי הנוסחאות שניתנו במיזם המשותף הוא שיטת החישוב הקשה ביותר;
• חישוב לפי מה שמכונה nomograms הוא אפשרות פשוטה יותר מאשר שימוש בנוסחאות, מכיוון שלא תצטרך לבצע חישובים, מכיוון שהנתונים הדרושים מופיעים בטבלה מיוחדת ומופיעים בקוד הכללים, ועליך רק לבחור אותם.

כל אחת משיטות החישוב מובילה לאותן תוצאות. לפיכך, צינור הגז החדש שנבנה יוכל לספק אספקה ​​מתוזמנת בזמן ובאופן ללא הפסקה של כמות הדלק המתוכננת גם במהלך השימוש המרבי.

אפשרות מחשוב למחשב

ביצוע חישוב באמצעות מחשב הוא הכי פחות זמן - כל מה שנדרש מאדם הוא להכניס את הנתונים הנחוצים לטורים המתאימים.

לפיכך, חישוב הידראולי נעשה תוך מספר דקות, ולפעולה זו אינה מצריכה מלאי ידע גדול, הכרחי בעת שימוש בנוסחאות.

לצורך יישום נכון, יש צורך לקחת את הנתונים הבאים מהתנאים הטכניים:

• צפיפות גז;
• מקדם צמיגות קינטי;
• טמפרטורת הגז באזורכם.

התנאים הטכניים הנדרשים מתקבלים בתחנת הדלק של היישוב בו יוקם צינור הדלק. למעשה, עם קבלת מסמך זה, מתחיל התכנון של כל צנרת מכיוון שהוא מכיל את כל הדרישות הבסיסיות לעיצובו.

השימוש בתוכנות מיוחדות הוא השיטה הפשוטה ביותר לחישוב הידראולי, לא כולל חיפוש ולימוד נוסחאות לחישובים

בשלב הבא, היזם צריך לדעת את זרימת הגז עבור כל מכשיר שמתוכנן להיות מחובר לצינור הגז. לדוגמה, אם הדלק יועבר לבית פרטי, אז לרוב יש תנורים המשמשים לבישול, כל מיני דודי חימום, ומספרם תמיד מכיל את המספרים הדרושים.

בנוסף, עליכם לדעת את מספר המבערים לכל תנור שיחובר לצינור.

בשלב הבא של איסוף הנתונים הדרושים, נאסף מידע על ירידת הלחץ באתרי ההתקנה של ציוד כלשהו - זה יכול להיות מטר, שסתום כיבוי, שסתום כיבוי תרמי, פילטר ואלמנטים אחרים.

במקרה זה, קל למצוא את המספרים הדרושים - הם כלולים בטבלה מיוחדת המצורפת לדרכון של כל מוצר. על המעצב לשים לב לעובדה שיש לציין את ירידת הלחץ בצריכת גז מקסימאלית.

מהטבלה המיוחדת המצורפת לגליון נתוני המוצר, תוכלו לגלות מידע על אובדן לחץ בעת חיבור מכשירים לרשת

בשלב הבא, מומלץ לברר מה יהיה לחץ הדלק הכחול בנקודת ההכנסה. מידע כזה עשוי להכיל את התנאים הטכניים של הגז שלו, התוכנית שנקבעה בעבר של צינור הגז העתידי.

אם הרשת תורכב מכמה קטעים, עליהם להיות ממוספרים ולציין את האורך בפועל. בנוסף, יש לרשום כל משתנה בנפרד - זהו הצריכה הכוללת של כל מכשיר שישמש, ירידת לחץ, ערכים אחרים.

ללא כישלון, יהיה צורך בגורם סימולטני. זה לוקח בחשבון את האפשרות של עבודה משותפת של כל צרכני הגז המחוברים לרשת. לדוגמא, כל ציוד החימום הממוקם בבניין דירות או בבית פרטי.

נתונים כאלה משמשים את התוכנית המבצעת את החישוב ההידראולי כדי לקבוע את העומס המרבי על כל קטע או בכל צנרת הגז.

עבור כל דירה או בית בודדים, אין צורך לחשב את המקדם שצוין, מכיוון שערכיו ידועים ומצויינים בטבלה שלהלן:

טבלה עם מקדמי סימולטניות, שהנתונים מהם משמשים לכל סוג של חישוב. מספיק לבחור את העמודה המתאימה למכשיר ביתי ספציפי, ולקחת את המספר הרצוי

אם במתקן כלשהו מתוכנן להשתמש ביותר משני דודי חימום, תנורים ומחממי מים לאחסון, אז מדד סימולטניות תמיד יהיה 0.85. אשר יהיה צורך לציין בעמודה המתאימה המשמשת לחישוב התוכנית.

הבא צריך לציין קוטר הצינור, ותצטרך גם מקדמי חספוס שלהם שישמשו בבניית הצינור. ערכים אלה הם סטנדרטיים וניתן למצוא אותם בקלות בקוד ההתנהגות.

השפעת חומר צינור על החישוב

לבניית צינורות גז ניתן להשתמש בצינורות העשויים רק מחומרים מסוימים: פלדה, פוליאתילן. במקרים מסוימים משתמשים במוצרי נחושת. בקרוב קונסטרוקציות מתכת-פלסטיק.

לכל צינור יש חספוס, מה שמוביל להתנגדות ליניארית, המשפיע על תהליך תנועת הגז. יתר על כן, נתון זה גבוה משמעותית עבור מוצרי פלדה מאשר פלסטיק

כיום ניתן לקבל את המידע הדרוש רק עבור צינורות פלדה ופוליאתילן. כתוצאה מכך, ניתן לבצע תכנון וחישוב הידראולי רק תוך התחשבות במאפיינים שלהם, הנדרש על פי קוד העיסוק הרלוונטי. וגם במסמך מצוין הנתונים הדרושים לחישוב.

מקדם החספוס תמיד שווה לערכים הבאים:

• לכל צינורות הפוליאתילן, אם חדשים או לא, חדשים - 0.007 ס"מ;
• למוצרי פלדה שכבר השתמשו בהם - 0.1 ס"מ;
• למבני פלדה חדשים - 0.01 ס"מ.

לכל סוג אחר של צינורות אינדיקטור זה אינו מצוין בקוד ההתאמה. לכן אין להשתמש בהם לבניית צינור גז חדש, מכיוון שמומחי גורז עשויים לדרוש התאמות. וזו שוב עלות נוספת.

חישוב זרימה באזור מוגבל

אם צינור הגז מורכב מקטעים נפרדים, יהיה צורך לבצע בנפרד את חישוב קצב הזרימה הכולל של כל אחד מהם. אבל זה לא קשה, מכיוון שחישובים ידרשו נתונים ידועים כבר.

הגדרת נתונים באמצעות תוכנית

הכרת האינדיקטורים הראשוניים, גישה לגישה לטבלת סימולטניות ולגיליונות הנתונים הטכניים של תנורים ודודים, תוכלו להמשיך לחישוב.

לשם כך מבוצעות הפעולות הבאות (ניתנת דוגמא לצינור גז פנים-ביתי בלחץ נמוך בדיוק):

1. מספר הדוודים מוכפל בביצועים של כל אחד מהם.
2. הערך המתקבל מוכפל במקדם סימולטניות המוגדר על ידי טבלה מיוחדת עבור סוג זה של צרכן.
3. מספר התנורים המיועדים לבישול מוכפל בתפוקה של כל אחד מהם.
4. הערך המתקבל לאחר הפעולה הקודמת מוכפל במקדם סימולטניות שנלקח מטבלה מיוחדת.
5. הסכומים שהתקבלו עבור דוודים ותנורים מסוכמים.

מניפולציות דומות מבוצעות לכל קטעי הצינור. הנתונים המתקבלים מוזנים לטורים המתאימים של התוכנית איתה מבוצע החשבון. אלקטרוניקה עושה את כל השאר.

חישוב באמצעות נוסחאות

חישוב הידראולי מסוג זה דומה לזה שתואר לעיל, כלומר, אותם נתונים יידרשו, אך ההליך יהיה ארוך. מכיוון שהכל יצטרך להיעשות ידנית, בנוסף, המעצב יצטרך לבצע מספר פעולות ביניים על מנת להשתמש בערכים המתקבלים לחישוב הסופי.

וגם תצטרכו להקדיש זמן רב להבנת מושגים רבים, נושאים שאדם לא עומד בהם בעת שימוש בתוכנית מיוחדת. באפשרותך לאמת את תוקף האמור על ידי קריאת הנוסחאות לשימוש.

החישוב באמצעות נוסחאות הוא מורכב, ולכן אינו נגיש לכולם. התמונה מציגה את הנוסחאות לחישוב ירידת הלחץ ברשת לחץ גבוה, בינוני ונמוך ומקדם החיכוך ההידראולי.

ביישום הנוסחאות, כמו במקרה של חישוב הידראולי באמצעות תוכנית מיוחדת, ישנם תכונות לצינורות גז נמוכים, בינוניים וכמובן. לחץ גבוה. וכדאי לזכור את זה, מכיוון שטעות טומנת בחובה, ותמיד, בעלויות כספיות מרשימות.

חישובי נומוגרמה

כל nomogram מיוחד הוא טבלה בה מסומנים סדרת ערכים, לאחר שלמדו אותם תוכלו לקבל את האינדיקטורים הדרושים מבלי לבצע חישובים. במקרה של חישוב הידראולי, קוטר הצינור ועובי קירותיו.

נומוגרמות לחישוב הן דרך פשוטה להשיג את המידע הדרוש. מספיק להתייחס לקווים התואמים למאפיינים הנתונים של הרשת.

ישנם נומוגרמות נפרדות למוצרי פוליאתילן ופלדה. בעת חישובם נעשה שימוש בנתונים סטנדרטיים, למשל, חספוס הקירות הפנימיים. לכן, אינך יכול לדאוג לגבי דיוק המידע.

דוגמא לחישוב

דוגמה לביצוע חישוב הידראולי באמצעות התוכנית לצינורות גז בלחץ נמוך ניתנת. בטבלה המוצעת, כל הנתונים שעל המעצב להזין באופן עצמאי מודגשים בצהוב.

הם מופיעים בפסקה בנושא חישוב הידראולי בעזרת מחשב. אלה טמפרטורת גז, מקדם צמיגות קינטית, צפיפות.

במקרה זה, החישוב מתבצע עבור דוודים ותנורים, לכן יש צורך לקבוע את המספר המדויק של המבערים, שיכולים להיות 2 או 4. דיוק חשוב, מכיוון שהתוכנית תבחר אוטומטית בגורם סימולטניות.

בתמונה, העמודות בהן המעצב עצמו צריך להזין את המחוונים מודגשות בצהוב. להלן נוסחה לחישוב קצב הזרימה באתר

כדאי לשים לב למספור החלקות - הוא לא הומצא באופן עצמאי, אלא נלקח מתכנית שנערכה בעבר, שם מסומנים מספרים דומים.

בשלב הבא נקבעים האורך בפועל של הצינור וכביכול האומדן, שהוא גדול יותר. זה קורה מכיוון שבכל האזורים בהם קיימת התנגדות מקומית, יש צורך להגדיל את האורך ב- 5-10%. זה נעשה על מנת לשלול את הצורך בלחץ גז בלתי מספק.התוכנית מבצעת את החישוב בכוחות עצמה.

הזרימה הכוללת במטר מעוקב, שניתנת להם עמודה נפרדת, מחושבת מראש עבור כל קטע. אם הבית מרובה יחידות, יש לציין את מספר הדיור, ולהתחיל בערך המקסימאלי, כפי שניתן לראות בעמודה המתאימה.

מבלי להיכשל, כל האלמנטים של צינור הגז נכנסים לשולחן שבמהלכו אבדו הלחץ. הדוגמה מציגה שסתום כיבוי תרמי, שסתום כיבוי ודלפק. ערך ההפסד בכל מקרה נלקח בדרכון המוצר.

בעזרת תוכנית אחת ניתן לבצע חישובים לכל סוגי צינורות הגז. בתמונה חשבון עבור רשת לחץ בינוני

הקוטר הפנימי של הצינור מסומן על פי המפרט הטכני, אם לדלק יש דרישות כלשהן, או מתכנית שנערכה בעבר. במקרה זה, הוא נקבע בכמות של 5 ס"מ ברוב הקטעים, מכיוון שרוב צינור הגז פועל לאורך החזית. צינור הגז המקומי דורש שהקוטר לא יהיה פחות.

גם אם אתה מסתכל באופן שטחי עם הדוגמה הנתונה לביצוע חישוב הידראולי, קל לשים לב שבנוסף לערכים שהזין אדם, יש מספר גדול של אחרים. זו כל תוצאת התוכנית, מכיוון שאחרי הזנת המספרים בעמודות הספציפיות המודגשות בצהוב, עבודת החישוב מסתיימת עבור האדם.

כלומר, החישוב עצמו מתרחש די מהר, לאחר מכן ניתן לשלוח את הנתונים לאישור למחלקת הגז העירונית.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

סרטון זה מאפשר להבין מאיפה מתחיל החישוב ההידראולי, מאיפה המעצבים מקבלים את הנתונים הדרושים מ:

הסרטון הבא מציג דוגמא לאחד מסוגי חישובי המחשב:

יתר על כן, תוכלו לראות דוגמה לחישוב באמצעות תוכנית מחשב:

כדי לבצע חישובים הידראוליים באמצעות מחשב, כפי שמאפשר קוד העיסוק המתמחה, מספיק להקדיש זמן להכרת התוכנית ולאיסוף הנתונים הדרושים.

אך לכל זה אין משמעות מעשית, שכן הכנת הפרויקט היא הליך ארוך בהרבה וכולל סוגיות רבות אחרות. לאור זאת, מרבית האזרחים יצטרכו לפנות למומחים לקבלת עזרה.

יש לך שאלות, מצא באגים או שאתה יכול להוסיף מידע חשוב לחומר שלנו? השאר את ההערות שלך, שאל שאלות, שתף חוויות בבלוק שלמטה.