Calcul hidraulic al unei conducte de gaz: metode și metode de calcul + exemplu de calcul

Pentru o funcționare sigură și fără probleme a alimentării cu gaz, acesta trebuie proiectat și calculat. Este important să selectați perfect conductele pentru autostrăzi de toate tipurile de presiune, asigurând o furnizare stabilă de gaz dispozitivelor.

Pentru ca selecția conductelor, armăturilor și echipamentelor să fie cât mai exactă, se efectuează calcul hidraulic al conductei. Cum se face? Admite, nu ești prea versat în această chestiune, hai să înțelegem.

Vă oferim să faceți cunoștință cu informații minuțioase și prelucrate minuțios despre opțiunile pentru producția de calcul hidraulic pentru sistemele de conducte de gaz. Utilizarea datelor prezentate de noi va asigura furnizarea de combustibil albastru dispozitivelor cu parametrii de presiune necesari. Datele verificate cu atenție se bazează pe reglementările documentației de reglementare.

Articolul descrie în detaliu principiile și schemele de calcul. Un exemplu de efectuare a calculelor este dat. Ca adaos informativ util aplicațiile grafice și instrucțiunile video utilizate.

Specificul calculului hidraulic

Orice calcul hidraulic efectuat este o determinare a parametrilor viitoarei conducte de gaz. Această procedură este obligatorie, precum și una dintre cele mai importante etape de pregătire pentru construcție. Corectitudinea calculului determină dacă conducta de gaz va funcționa optim.

În timpul fiecărui calcul hidraulic, se determină următoarele:

• cele necesare diametrul conducteicare va asigura un transport eficient și stabil al cantității corecte de gaz;
• dacă pierderile de presiune la deplasarea volumului necesar de combustibil albastru în conductele cu un diametru dat vor fi acceptabile.

Pierderile de presiune apar din cauza faptului că în orice conductă de gaz există rezistență hidraulică. Cu un calcul incorect, poate duce la faptul că consumatorii nu vor avea suficient gaz pentru funcționarea normală în toate modurile sau în momentele consumului maxim.

Acest tabel este rezultatul unui calcul hidraulic pe baza valorilor de referință. Pentru a efectua calculele, va trebui să introduceți indicatori specifici în coloane.

O astfel de operație este o procedură standardizată de stat, care este realizată în conformitate cu formulele, cerințele prevăzute laSP 42-101-2003.

Calculele trebuie efectuate de dezvoltator. Datele privind condițiile tehnice ale conductei, care pot fi obținute la alimentarea cu gaz, sunt luate ca bază.

Conductele de gaz care necesită decontare

Statul prevede ca calculele hidraulice să fie efectuate pentru toate tipurile de conducte legate de sistemul de alimentare cu gaz. Deoarece procesele care apar în timpul mișcării gazelor sunt întotdeauna aceleași.

Următoarele tipuri de conducte de gaz includ:

• presiune scăzută;
• presiune medie, mare.

Primele sunt concepute pentru transportul combustibilului la facilitățile rezidențiale, la tot felul de clădiri publice, întreprinderi interne. Mai mult decât atât, în clădiri private, apartamente, cabane, presiunea pe gaz nu trebuie să depășească 3 kPa, la întreprinderile gospodărești (neproducție) această cifră este mai mare și atinge 5 kPa.

Al doilea tip de conducte este conceput pentru rețelele de alimentare, de toate tipurile de presiune joasă și medie prin punctele de control a gazelor, precum și pentru furnizarea de gaz consumatorilor individuali.

Acest lucru poate fi industrial, agricol, diverse utilități și chiar independent, sau atașat la clădiri industriale. Dar în ultimele două cazuri vor exista restricții semnificative la presiune.

Tipurile de conducte de gaz enumerate mai sus sunt convențional împărțite în următoarele categorii:

• intrahouse, intrashopadică transportul de combustibil albastru în interiorul oricărei clădiri și livrarea acestuia către unități individuale, dispozitive;
• sucursalele abonațilorutilizat pentru furnizarea gazului de la o rețea de distribuție către toți consumatorii disponibili;
• distribuireutilizate pentru furnizarea gazului către anumite teritorii, de exemplu, orașele, zonele lor separate, întreprinderile industriale. Configurația lor este diferită și depinde de caracteristicile aspectului. Presiunea din interiorul rețelei poate fi orice - scăzută, medie, ridicată.

În plus, calculul hidraulic este efectuat pentru rețelele de gaz cu un număr diferit de etape de presiune, dintre care există multe soiuri.

Deci, pentru a satisface nevoile, pot fi utilizate rețele în două etape care funcționează cu gaz transportat la presiune joasă, înaltă sau medie, joasă. Și, de asemenea, rețelele în trei etape și diferite stadii au găsit aplicație. Adică totul depinde de disponibilitatea consumatorilor.

Rezistența hidraulică este motivul principal pentru care este necesar să se efectueze acest tip de calcul. Mai mult, depinde de materialul conductei.

În ciuda diversității variate a conductelor de gaz, calculul hidraulic este similar în orice caz. Deoarece elemente de structură cu materiale similare sunt utilizate pentru fabricare, și aceleași procese au loc în interiorul conductelor.

Rezistența hidraulică și rolul acesteia

După cum am indicat mai sus, baza calculului este prezența rezistenței hidraulice în fiecare conductă de gaz.

Acționează asupra întregii structuri a conductei, precum și asupra părților sale individuale, nodurilor, locuri pentru o reducere semnificativă a diametrului conductelor, supapelor, diferitelor supape. Aceasta duce la pierderea de presiune de către gazul transportat.

Rezistența hidraulică este întotdeauna suma dintre:

• rezistență liniară, adică acționând pe întreaga lungime a structurii;
• rezistențe locale care acționează la fiecare componentă a structurii, unde există o modificare a vitezei de transport a gazului.

Parametrii enumerați afectează constant și semnificativ performanțele fiecărei conducte de gaz. Prin urmare, ca urmare a calculului incorect, vor apărea pierderi financiare suplimentare și impresionante din cauza faptului că proiectul va trebui să fie refăcut.

Reguli de calcul

Mai sus s-a indicat că procedura pentru orice calcul hidraulic este reglementată de codul de reguli relevant cu un număr42-101–2003.

Documentul indică faptul că principala modalitate de calcul este utilizarea unui computer cu programe speciale în acest scop, care vă permite să calculați pierderea de presiune planificată între secțiunile viitoarei conducte de gaz sau diametrul dorit al conductei.

Orice calcul hidraulic se efectuează după crearea unei scheme de proiectare care să includă principalii indicatori. Mai mult, utilizatorul introduce date cunoscute în coloanele corespunzătoare

Dacă nu există astfel de programe sau o persoană crede că utilizarea lor este inadecvată, atunci puteți aplica alte metode permise de Codul de practică.

Acestea includ:

• calculul în conformitate cu formulele date în asocierea în comun este cea mai dificilă metodă de calcul;
• Calcularea prin așa-numitele nomograme este o opțiune mai simplă decât utilizarea formulelor, deoarece nu trebuie să faceți nicio calculare, deoarece datele necesare sunt enumerate într-un tabel special și sunt date în Codul regulilor și trebuie doar să le selectați.

Oricare dintre metodele de calcul conduce la aceleași rezultate. Prin urmare, conducta de gaz nou construită va putea furniza în timp util și fără întrerupere cantitatea planificată de combustibil chiar și în timpul utilizării sale maxime.

Opțiune de calcul pentru computer

Efectuarea unui calcul folosind un computer necesită cel mai puțin timp - tot ce este necesar unei persoane este să inserați datele necesare în coloanele corespunzătoare.

Prin urmare, calculul hidraulic se face în câteva minute, iar pentru această operație nu este nevoie de un stoc mare de cunoștințe, care este necesar atunci când se utilizează formule.

Pentru implementarea corectă, este necesar să preiați următoarele date din condițiile tehnice:

• densitatea gazului;
• coeficientul de vâscozitate cinetică;
• temperatura gazului din regiunea ta.

Condițiile tehnice necesare sunt obținute la stația de benzină a așezării în care va fi construită conducta de gaz. De fapt, odată cu primirea acestui document, începe proiectarea oricărei conducte, deoarece conține toate cerințele de bază pentru proiectarea sa.

Utilizarea programelor speciale este cea mai simplă metodă de calcul hidraulic, excluzând căutarea și studiul formulelor pentru calcule

În continuare, dezvoltatorul trebuie să cunoască debitul de gaz pentru fiecare dispozitiv care este planificat să fie conectat la conducta de gaz. De exemplu, dacă combustibilul va fi transportat într-o casă privată, atunci sunt cel mai adesea sobe folosite pentru gătit, tot felul de cazane de încălzire, iar numărul acestora conține întotdeauna numerele necesare.

În plus, trebuie să știți numărul de arzătoare pentru fiecare aragaz, care va fi conectat la conductă.

La următoarea etapă de culegere a datelor necesare, informațiile sunt colectate cu privire la căderea de presiune la locurile de instalare a oricărui echipament - acesta poate fi un contor, o supapă de închidere, o supapă de închidere termică, un filtru și alte elemente.

În acest caz, numerele necesare sunt ușor de găsit - sunt conținute într-un tabel special atașat pașaportului fiecărui produs. Proiectantul ar trebui să acorde atenție faptului că scăderea de presiune trebuie indicată la consumul maxim de gaz.

Din tabelul special atașat fișei cu date despre produs, puteți afla informații despre pierderea de presiune la conectarea dispozitivelor la rețea

În următoarea etapă, se recomandă să aflați care va fi presiunea combustibilului albastru în punctul de introducere. Aceste informații pot conține condițiile tehnice ale gazului său, schema întocmită anterior a viitoarei conducte de gaz.

Dacă rețeaua va consta din mai multe secțiuni, atunci acestea trebuie numerotate și indică lungimea reală. În plus, fiecare variabilă ar trebui înregistrată separat - acesta este consumul total al oricărui dispozitiv care va fi utilizat, scăderea presiunii, alte valori.

Fără a eșua, va fi necesar un factor de simultaneitate. Ține cont de posibilitatea colaborării tuturor consumatorilor de gaz conectați la rețea. De exemplu, toate echipamentele de încălzire situate într-o clădire de apartamente sau o casă privată.

Astfel de date sunt utilizate de programul care efectuează calculul hidraulic pentru a determina sarcina maximă pe orice secțiune sau pe întregul conducte de gaz.

Pentru fiecare apartament sau casă individuală, nu este necesar să se calculeze coeficientul specificat, deoarece valorile sale sunt cunoscute și sunt indicate în tabelul de mai jos:

Un tabel cu coeficienți de simultaneitate, ale căror date sunt utilizate pentru orice tip de calcul. Este suficient să selectați coloana corespunzătoare unui anumit aparat de uz casnic și să luați numărul dorit

Dacă în unele instalații este planificat să se utilizeze mai mult de două cazane de încălzire, cuptoare și încălzitoare de apă de stocare, atunci indicele de simultaneitate va fi întotdeauna de 0,85. Ceea ce va trebui indicat în coloana corespunzătoare folosită pentru calculul programului.

Următorul ar trebui să indice diametrul conducteiși, de asemenea, veți avea nevoie de coeficienții de rugozitate, care vor fi folosiți la construcția conductei. Aceste valori sunt standard și pot fi găsite cu ușurință în Codul de conduită.

Influența materialului țevii asupra calculului

Pentru construcția conductelor de gaz, se pot folosi conducte numai din anumite materiale: oțel, polietilenă. În unele cazuri, se utilizează produse din cupru. În curând constructii metal-plastice.

Fiecare conductă are o rugozitate, ceea ce duce la o rezistență liniară, care afectează procesul de mișcare a gazului. Mai mult, această cifră este semnificativ mai mare pentru produsele din oțel decât plasticul

Astăzi, informațiile necesare pot fi obținute numai pentru țevi din oțel și polietilenă. Drept urmare, proiectarea și calculul hidraulic pot fi efectuate numai ținând cont de caracteristicile acestora, ceea ce este cerut de Codul de practică relevant. De asemenea, în document sunt indicate datele necesare pentru calcul.

Coeficientul de rugozitate este întotdeauna egal cu următoarele valori:

• pentru toate conductele de polietilenă, noi sau nu, noi - 0,007 cm;
• pentru produsele din oțel folosite deja - 0,1 cm;
• pentru noi structuri de oțel - 0,01 cm.

Pentru orice alte tipuri de conducte, acest indicator nu este indicat în Codul de practică. Prin urmare, acestea nu ar trebui utilizate pentru construcția unei noi conducte de gaz, deoarece specialiștii Gorgaz pot necesita ajustări. Și acesta este din nou un cost suplimentar.

Calculul debitului într-o zonă limitată

Dacă conducta de gaz este formată din secțiuni separate, atunci calculul debitului total pentru fiecare dintre ele va trebui să fie efectuat separat. Dar acest lucru nu este dificil, deoarece calculele vor necesita cifre deja cunoscute.

Definiția datelor cu ajutorul unui program

Cunoscând indicatorii inițiali, având acces la tabelul de simultaneitate și la fișele tehnice ale sobelor și cazanelor, puteți trece la calcul.

Pentru a face acest lucru, sunt efectuate următoarele acțiuni (este prezentat un exemplu pentru o conductă de gaz intra-internă de exact presiune scăzută):

1. Numărul cazanelor se înmulțește cu performanțele fiecăreia dintre ele.
2. Valoarea obținută este înmulțită cu coeficientul de simultaneitate specificat de un tabel special pentru acest tip de consumator.
3. Numărul de sobe destinate gătitului se înmulțește cu productivitatea fiecăruia dintre ele.
4. Valoarea obținută după operația anterioară se înmulțește cu coeficientul de simultaneitate preluat dintr-un tabel special.
5. Sunt rezumate sumele primite pentru cazane și sobe.

Manevrări similare sunt efectuate pentru toate secțiunile conductei. Datele obținute sunt introduse în coloanele corespunzătoare ale programului cu care se efectuează calculul. Electronica face orice altceva.

Calculul folosind formule

Acest tip de calcul hidraulic este similar cu cel descris mai sus, adică aceleași date vor fi necesare, dar procedura va fi lungă. Deoarece totul va trebui să fie făcut manual, în plus, proiectantul va trebui să efectueze o serie de operații intermediare pentru a utiliza valorile obținute pentru calculul final.

De asemenea, va trebui să dedici mult timp pentru a înțelege multe concepte, probleme pe care o persoană nu le întâmpină atunci când folosește un program special. Puteți verifica validitatea celor menționate anterior citind formulele care vor fi utilizate.

Calculul folosind formule este complex, deci nu este accesibil tuturor. Imaginea prezintă formulele pentru calcularea căderii de presiune în rețeaua de presiune înaltă, medie și joasă și coeficientul de frecare hidraulică

În aplicarea formulelor, ca în cazul calculului hidraulic folosind un program special, există caracteristici pentru conducte mici, medii și, desigur, pentru gazoducte. presiune mare. Și acest lucru este demn de reținut, deoarece o greșeală este plină de costuri financiare impresionante și întotdeauna.

Calcule de nomogramă

Orice nomogramă specială este un tabel în care sunt indicate o serie de valori, studiind pe care le puteți obține indicatoarele necesare fără a efectua calcule. În cazul calculului hidraulic, diametrul conductei și grosimea pereților acesteia.

Nomogramele pentru calcul sunt o modalitate simplă de a obține informațiile necesare. Este suficient să ne referim la liniile corespunzătoare caracteristicilor date ale rețelei.

Există nomograme separate pentru polietilenă și produse din oțel. La calcularea acestora, au fost utilizate date standard, de exemplu, rugozitatea pereților interiori. Prin urmare, nu vă puteți face griji cu privire la acuratețea informațiilor.

Exemplu de calcul

Este prezentat un exemplu de efectuare a calculului hidraulic folosind programul pentru conductele de joasă presiune. În tabelul propus, toate datele pe care proiectantul trebuie să le introducă independent sunt evidențiate în galben.

Acestea sunt enumerate în paragraful privind calculul hidraulic asistat de computer de mai sus. Acestea sunt temperatura gazului, coeficientul de viscozitate cinetic, densitatea.

În acest caz, calculul se efectuează pentru cazane și sobe, prin urmare, este necesar să se prescrie numărul exact de arzătoare, care poate fi de 2 sau 4. Precizia este importantă, deoarece programul va selecta automat factorul de simultaneitate.

În imagine, coloanele în care proiectantul însuși trebuie să introducă indicatoarele sunt evidențiate cu galben. Mai jos este o formulă pentru calcularea debitului pe site

Merită să fie atentă la numerotarea parcelei - nu este inventată independent, ci preluată dintr-o schemă întocmită anterior, unde sunt indicate numere similare.

În continuare, sunt prescrise lungimea reală a conductei și așa-numitul estimat, care este mai mare. Acest lucru se întâmplă deoarece în toate zonele în care există rezistență locală, este necesară creșterea lungimii cu 5-10%. Acest lucru se face pentru a exclude presiunea insuficientă a gazului de la consumatori.Programul efectuează singur calculul.

Fluxul total în metri cubi, pentru care este prevăzută o coloană separată, este calculat în avans pentru fiecare secțiune. Dacă casa este unitară, atunci trebuie indicat numărul de locuințe și începând cu valoarea maximă, așa cum se poate vedea în coloana corespunzătoare.

Fără a eșua, toate elementele conductei de gaz sunt introduse în tabel, în timpul trecerii căruia se pierde presiunea. Exemplul arată o supapă termică de închidere, o valvă de închidere și un contor. Valoarea pierderii în fiecare caz a fost luată în pașaportul produsului.

Cu ajutorul unui program, este posibil să se facă calcule pentru toate tipurile de conducte de gaz. În imagine sunt calculi pentru rețea de presiune medie

Diametrul interior al conductei este indicat în conformitate cu specificațiile tehnice, dacă gazul are cerințe sau dintr-o schemă întocmită anterior. În acest caz, este prescris în cantitate de 5 cm în majoritatea secțiunilor, deoarece cea mai mare parte a conductei de gaz circulă de-a lungul fațadei, iar conducta locală de gaz necesită ca diametrul să nu fie mai mic.

Chiar dacă priviți superficial exemplul dat de efectuarea calculului hidraulic, este ușor de observat că, pe lângă valorile introduse de o persoană, există un număr mare de altele. Acesta este tot rezultatul programului, deoarece după introducerea numerelor în coloanele specifice evidențiate cu galben, lucrul de calcul este finalizat pentru persoană.

Adică, calculul în sine are loc destul de rapid, după care datele pot fi trimise spre aprobare departamentului de gaze al orașului.

Concluzii și video util pe această temă

Acest videoclip face posibilă înțelegerea de unde începe calculul hidraulic, de unde proiectanții obțin datele necesare de la:

Următorul videoclip arată un exemplu al unuia dintre tipurile de calcul computer:

În plus, puteți vedea un exemplu de calcul folosind un program de calculator:

Pentru a efectua calculul hidraulic folosind un computer, așa cum permite Codul profilului, este suficient să petreci puțin timp familiarizați-vă cu programul și colectând datele necesare.

Dar toate acestea nu au o semnificație practică, întrucât pregătirea proiectului este o procedură mult mai lungă și include multe alte probleme. Având în vedere acest lucru, majoritatea cetățenilor vor trebui să apeleze la specialiști pentru ajutor.

Aveți întrebări, găsiți buguri sau puteți adăuga informații valoroase materialului nostru? Lasă-ți comentariile, pune întrebări, împărtășește experiențe în blocul de mai jos.