Hydraulisk beregning av en gassrørledning: metoder og metoder for beregning + beregningseksempel

For sikker og problemfri drift av gasstilførselen må den designes og beregnes.Det er viktig å perfekt velge rør for strømnettet av alle typer trykk, for å sikre en stabil tilførsel av gass til enhetene.

For å sikre at valg av rør, beslag og utstyr er så nøyaktig som mulig, utføres en hydraulisk beregning av rørledningen. Hvordan å klare det? Innrøm det, du er ikke så kunnskapsrik om dette problemet, la oss finne ut av det.

Vi tilbyr deg å gjøre deg kjent med nøye utvalgt og grundig bearbeidet informasjon om muligheter for å produsere hydrauliske beregninger for gassrørledningssystemer. Ved å bruke dataene vi presenterer vil enhetene forsynes med blått drivstoff med de nødvendige trykkparametrene. Nøye verifiserte data er basert på regelverket for forskriftsdokumentasjon.

Artikkelen beskriver i stor detalj prinsippene og ordningene for å utføre beregninger. Et eksempel på utførelse av beregninger er gitt. Grafiske applikasjoner og videoinstruksjoner brukes som et nyttig informativt tillegg.

Spesifikasjoner for hydraulisk beregning

Enhver hydraulisk beregning utført er en bestemmelse av parametrene til den fremtidige gassrørledningen. Denne prosedyren er obligatorisk, så vel som en av de viktigste stadiene av forberedelse til bygging. Hvorvidt gassrørledningen vil fungere optimalt avhenger av riktigheten av beregningen.

Når du utfører hver hydraulisk beregning, bestemmes følgende:

• nødvendig rørdiametersom vil sikre effektiv og stabil transport av den nødvendige mengden gass;
• Vil trykktapet være akseptabelt ved flytting av nødvendig volum blått drivstoff i rør med en gitt diameter?

Trykktap oppstår på grunn av at det er hydraulisk motstand i enhver gassrørledning. Hvis det beregnes feil, kan det føre til at forbrukerne ikke har nok gass til normal drift i alle moduser eller til tider med maksimalt forbruk.

Denne tabellen er resultatet av en hydraulisk beregning utført med hensyn til de gitte verdiene. For å utføre beregninger, må du angi spesifikke indikatorer i kolonnene.

En slik operasjon er en statlig standardisert prosedyre som utføres i samsvar med formlene og kravene fastsatt i SP 42-101–2003.

Utbygger er pålagt å gjennomføre beregningene. Dataene om de tekniske spesifikasjonene til rørledningen, som kan fås fra din bygassleverandør, er tatt som grunnlag.

Gassrørledninger som krever beregninger

Staten krever at det utføres hydrauliske beregninger for alle typer rørledninger knyttet til gassforsyningssystemet. Siden prosessene som skjer når gassen beveger seg alltid er de samme.

Disse gassrørledningene inkluderer følgende typer:

• lavtrykk;
• middels, høyt trykk.

De første er beregnet på transport av drivstoff til boligbygg, alle slags offentlige bygninger og husholdningsbedrifter.Dessuten, i private, leilighetsbygg og hytter, bør gasstrykket ikke overstige 3 kPa; i husholdninger (ikke-industrielle) bedrifter er dette tallet høyere og når 5 kPa.

Den andre typen rørledninger er ment å forsyne nettverk av alle slag, lavt og middels trykk gjennom gasskontrollpunkter, samt å levere gass til individuelle forbrukere.

Disse kan være industri-, landbruks-, ulike offentlige forsyningsbedrifter, og til og med frittstående eller knyttet til industribygg. Men i de to siste tilfellene vil det være betydelige pressrestriksjoner.

Eksperter deler betinget inn gassrørledningene som er oppført ovenfor i følgende kategorier:

• internt i huset, i butikken, det vil si transportere blått drivstoff inne i en bygning og levere det til individuelle enheter og enheter;
• abonnentfilialer, brukes til å levere gass fra et eller annet distribusjonsnettverk til alle eksisterende forbrukere;
• fordeling, brukes til å levere gass til visse territorier, for eksempel byer, deres individuelle distrikter og industribedrifter. Konfigurasjonen deres varierer og avhenger av layoutfunksjonene. Trykket inne i nettverket kan være et hvilket som helst spesifisert - lavt, middels, høyt.

I tillegg utføres hydrauliske beregninger for gassnett med forskjellig antall trykktrinn, hvorav det finnes mange varianter.

For å møte behovene kan det derfor brukes to-trinns nettverk som opererer med gass transportert ved lavt, høyt trykk eller lavt, middels trykk. Tre-trinns og ulike flertrinns nettverk har også funnet anvendelse. Det vil si at alt avhenger bare av tilgjengeligheten til forbrukerne.

Hydraulisk motstand er hovedårsaken til at denne typen beregninger må utføres. Dessuten avhenger det også av rørmaterialet

Til tross for det store utvalget av alternativer for gassrørledninger, er de hydrauliske beregningene like i alle fall. Siden strukturelle elementer fra lignende materialer brukes til produksjon, og de samme prosessene skjer inne i rørene.

Hydraulisk motstand og dens rolle

Som nevnt ovenfor er grunnlaget for beregningen tilstedeværelsen av hydraulisk motstand i hver gassrørledning.

Det påvirker hele rørledningsstrukturen, så vel som dens individuelle deler, sammenstillinger - tees, steder med betydelig reduksjon i rørdiameter, avstengningsventiler og forskjellige ventiler. Dette fører til tap av trykk i den transporterte gassen.

Hydraulisk motstand er alltid summen av:

• lineær motstand, det vil si virker langs hele lengden av strukturen;
• lokale motstander som virker ved hver komponentdel av strukturen der gasstransporthastigheten endres.

De oppførte parameterne påvirker konstant og betydelig ytelsesegenskapene til hver gassrørledning. Det vil derfor som følge av feilberegninger oppstå ytterligere og betydelige økonomiske tap som følge av at prosjektet må gjøres om.

Regler for å utføre beregninger

Det ble oppgitt ovenfor at prosedyren for enhver hydraulisk beregning er regulert av profilen Code of Rules med nummeret 42-101–2003.

Dokumentet indikerer at den viktigste måten å utføre beregningen på er å bruke en datamaskin til dette formålet med spesielle programmer som lar deg beregne det planlagte trykktapet mellom seksjoner av den fremtidige gassrørledningen eller den nødvendige rørdiameteren.

Enhver hydraulisk beregning utføres etter å ha laget et beregningsdiagram som inkluderer hovedindikatorene. Dessuten legger brukeren inn kjente data i de aktuelle kolonnene

Hvis det ikke finnes slike programmer eller en person mener at bruken av dem er upassende, kan andre metoder som er tillatt i regelverket brukes.

Som inkluderer:

• beregning ved hjelp av formlene gitt i SP er den mest komplekse metoden for beregning;
• beregning ved hjelp av såkalte nomogrammer er et enklere alternativ enn å bruke formler, fordi du ikke trenger å gjøre noen beregninger, fordi de nødvendige dataene er angitt i en spesiell tabell og gitt i regelverket, og du trenger bare å velge dem .

Enhver av beregningsmetodene fører til de samme resultatene. Derfor vil den nybygde gassrørledningen være i stand til å sikre rettidig, uavbrutt tilførsel av den planlagte mengden drivstoff selv i timene med maksimal bruk.

PC-databehandlingsalternativ

Å utføre kalkulus ved hjelp av en datamaskin er det minst arbeidskrevende - alt som kreves av en person er å sette inn de nødvendige dataene i de aktuelle kolonnene.

Derfor gjøres hydrauliske beregninger på noen få minutter, og denne operasjonen krever ikke mye kunnskap, noe som er nødvendig når du bruker formler.

For å utføre det riktig, er det nødvendig å ta følgende data fra de tekniske spesifikasjonene:

• gasstetthet;
• kinetisk viskositetskoeffisient;
• gasstemperatur i din region.

De nødvendige tekniske betingelsene er innhentet fra bygassavdelingen på lokaliteten der gassrørledningen skal bygges.Egentlig begynner utformingen av enhver rørledning med mottak av dette dokumentet, fordi det inneholder alle grunnleggende krav til utformingen.

Bruken av spesialprogrammer er den enkleste metoden for hydraulisk beregning, og eliminerer søk og studie av formler for beregninger

Deretter må utvikleren finne ut gassforbruket for hver enhet som er planlagt koblet til gassrørledningen. For eksempel, hvis drivstoff skal transporteres til et privat hus, så brukes ovner for matlaging, alle slags varmekjeler brukes oftest der, og passet deres inneholder alltid de nødvendige numrene.

I tillegg må du vite antall brennere for hver komfyr som skal kobles til røret.

På neste trinn med innsamling av nødvendige data velges informasjon om trykkfallet på installasjonsstedene til alt utstyr - dette kan være en måler, en stengeventil, en termisk avstengningsventil, et filter eller andre elementer .

I dette tilfellet er det lett å finne de nødvendige numrene - de finnes i en spesiell tabell festet til passet til hvert produkt. Konstruktøren bør merke seg at trykkfallet ved maksimalt gassforbruk må spesifiseres.

Fra spesialtabellen vedlagt produktdatabladet kan du finne informasjon om trykktap ved tilkobling av enheter til nettverket

På neste trinn anbefales det å finne ut hva det blå drivstofftrykket vil være ved innsettingspunktet. Slik informasjon kan inneholde de tekniske forholdene til bygassen din, et tidligere utarbeidet diagram over den fremtidige gassrørledningen.

Hvis nettverket består av flere seksjoner, må de nummereres og den faktiske lengden angis.I tillegg, for hver enkelt, bør alle variable indikatorer skrives ned separat - dette er den totale strømningshastigheten til enhver enhet som skal brukes, trykkfall og andre verdier.

En simultanitetskoeffisient vil være nødvendig. Det tar hensyn til muligheten for felles arbeid for alle gassforbrukere koblet til nettverket. For eksempel alt oppvarmingsutstyr plassert i en bygård eller privat hus.

Slike data brukes av et hydraulisk beregningsprogram for å bestemme maksimal belastning på enhver seksjon eller hele gassrørledningen.

For hver enkelt leilighet eller hus trenger ikke den spesifiserte koeffisienten å beregnes, siden verdiene er kjent og angitt i tabellen nedenfor:

En tabell med simultanitetskoeffisienter, hvorfra data brukes til alle typer beregninger. Det er nok å velge kolonnen som tilsvarer et bestemt husholdningsapparat og ta ønsket nummer

Hvis det på et eller annet anlegg er planlagt å bruke mer enn to varmekjeler, ovner og lagringstankvannvarmere, vil samtidighetsindikatoren alltid være 0,85. Dette er hva du må angi i den tilsvarende kolonnen som brukes for beregningen av programmet.

Deretter bør du angi rørdiameter, og du vil også trenge deres ruhetskoeffisienter, som vil bli brukt i konstruksjonen av rørledningen. Disse verdiene er standard og kan enkelt finnes i regelboken.

Påvirkning av rørmateriale på beregning

For konstruksjon av gassrørledninger kan du bare bruke rør laget av visse materialer: stål, polyetylen. I noen tilfeller brukes kobberprodukter. Blir mye brukt snart metall-plast strukturer.

Hvert rør har en ruhet, noe som fører til lineær motstand, som påvirker prosessen med gassbevegelse. Dessuten er dette tallet betydelig høyere for stålprodukter enn for plastprodukter.

I dag kan nødvendig informasjon kun innhentes for stål- og polyetylenrør. Som et resultat kan design og hydrauliske beregninger bare utføres under hensyntagen til deres egenskaper, som kreves av den relevante anbefalingen. Dokumentet inneholder også de dataene som er nødvendige for beregningen.

Ruhetskoeffisienten er alltid lik følgende verdier:

• for alle polyetylenrør, uansett om de er nye eller ikke, - 0,007 cm;
• for allerede brukte stålprodukter - 0,1 cm;
• for nye stålkonstruksjoner - 0,01 cm.

For andre typer rør er denne indikatoren ikke angitt i anbefalingen. Derfor bør de ikke brukes til bygging av en ny gassrørledning, siden Gorgaz-spesialister kan kreve justeringer. Og dette er igjen ekstrakostnader.

Beregning av strømning i et begrenset område

Hvis gassrørledningen består av separate seksjoner, må beregningen av den totale strømningshastigheten for hver av dem utføres separat. Men dette er ikke vanskelig, siden beregningene vil kreve allerede kjente tall.

Definere data ved hjelp av programmet

Når du kjenner de første indikatorene, har tilgang til samtidighetstabellen og tekniske datablader for ovner og kjeler, kan du begynne beregningen.

For å gjøre dette, utfør følgende trinn (eksemplet er gitt for en lavtrykks intern gassrørledning):

1. Antall kjeler multipliseres med produktiviteten til hver av dem.
2. Den resulterende verdien multipliseres med samtidighetskoeffisienten spesifisert ved å bruke en spesiell tabell for denne typen forbruker.
3. Antall ovner beregnet for matlaging multipliseres med produktiviteten til hver av dem.
4. Verdien oppnådd etter forrige operasjon multipliseres med simultanitetskoeffisienten hentet fra en spesiell tabell.
5. De resulterende mengdene for kjeler og ovner summeres.

Lignende manipulasjoner utføres for alle deler av gassrørledningen. De oppnådde dataene legges inn i de aktuelle kolonnene i programmet som beregningene utføres med. Elektronikken gjør alt annet selv.

Beregning ved hjelp av formler

Denne typen hydraulisk beregning ligner den som er beskrevet ovenfor, det vil si at de samme dataene vil være nødvendige, men prosedyren vil være lang. Siden alt må gjøres manuelt, vil designeren i tillegg måtte utføre en rekke mellomoperasjoner for å bruke de oppnådde verdiene for den endelige beregningen.

Du må også bruke ganske mye tid på å forstå mange konsepter og problemer som en person ikke møter når du bruker et spesielt program. Gyldigheten av ovenstående kan verifiseres ved å gjøre deg kjent med formlene som skal brukes.

Beregning ved hjelp av formler er kompleks og derfor ikke tilgjengelig for alle. Bildet viser formler for beregning av trykkfallet i høy-, middels- og lavtrykksnettet og koeffisienten for hydraulisk friksjon

Ved anvendelse av formler, som i tilfelle av hydrauliske beregninger ved bruk av et spesielt program, er det funksjoner for gassrørledninger med lav, middels og, selvfølgelig, høytrykk. Og det er verdt å huske, siden en feil alltid er full av betydelige økonomiske kostnader.

Beregninger ved hjelp av nomogrammer

Ethvert spesielt nomogram er en tabell som viser en rekke verdier, ved å studere som du kan få de ønskede indikatorene uten å utføre beregninger. I tilfelle av hydrauliske beregninger, diameteren på røret og tykkelsen på veggene.

Nomogrammer for beregning er en enkel måte å få nødvendig informasjon på. Det er nok å referere til linjene som oppfyller de angitte nettverksegenskapene

Det finnes separate nomogrammer for polyetylen- og stålprodukter. Ved beregning av dem ble standarddata brukt, for eksempel ruheten til de indre veggene. Derfor trenger du ikke bekymre deg for riktigheten av informasjonen.

Regneeksempel

Et eksempel på å utføre hydrauliske beregninger ved bruk av et program for lavtrykksgassrørledninger er gitt. I den foreslåtte tabellen er alle dataene som designeren må legge inn uavhengig uthevet i gult.

Disse er oppført i avsnittet om datamaskinhydraulikkberegninger ovenfor. Disse er gasstemperatur, kinetisk viskositetskoeffisient og tetthet.

I dette tilfellet utføres beregninger for kjeler og komfyrer, derfor er det nødvendig å spesifisere det nøyaktige antallet brennere, som kan være 2 eller 4. Nøyaktighet er viktig, fordi programmet automatisk velger simultanitetskoeffisienten.

På bildet er kolonnene der indikatorene må legges inn av designeren selv uthevet i gult. Nedenfor er formelen for å beregne strømningshastigheten på stedet

Det er verdt å være oppmerksom på nummereringen av seksjoner - de er ikke oppfunnet uavhengig, men er hentet fra et tidligere tegnet diagram, der lignende tall er indikert.

Deretter skrives den faktiske lengden på gassrørledningen og den såkalte beregnede lengden, som er lengre, ned. Dette skjer fordi i alle områder hvor det er lokal motstand, er det nødvendig å øke lengden med 5-10%. Dette gjøres for å forhindre utilstrekkelig gasstrykk blant forbrukerne. Programmet utfører beregningene uavhengig.

Det totale forbruket i kubikkmeter, som det er gitt en egen kolonne for, på hvert sted er beregnet på forhånd. Hvis bygningen er multi-leilighet, må du angi antall boliger, fra den maksimale verdien, som kan sees i den tilsvarende kolonnen.

Det er obligatorisk å legge inn i tabellen alle elementene i gassrørledningen, under passasjen hvor trykket går tapt. Eksemplet viser en termisk stengeventil, en stengeventil og en måler. Verdien av tapet i hvert enkelt tilfelle ble tatt fra produktpasset.

Ved hjelp av ett program kan du gjøre beregninger for alle typer gassrørledninger. Bildet viser beregninger for et mellomtrykksnett

Den indre diameteren til røret er angitt i henhold til de tekniske spesifikasjonene, hvis gasselskapet har noen krav, eller fra et tidligere utarbeidet diagram. I dette tilfellet er det i de fleste områder foreskrevet i en størrelse på 5 cm, fordi det meste av gassrørledningen går langs fasaden, og den lokale bygassen krever at diameteren ikke er mindre.

Hvis du til og med overfladisk gjør deg kjent med det gitte eksemplet på å utføre en hydraulisk beregning, er det lett å legge merke til at i tillegg til verdiene som er lagt inn av en person, er det et stort antall andre. Dette er alt resultatet av programmet, siden etter å ha lagt inn tallene i de spesifikke kolonnene uthevet i gult, er beregningsarbeidet fullført for personen.

Det vil si at selve beregningen skjer ganske raskt, hvoretter de mottatte dataene kan sendes for godkjenning til bygassavdelingen i byen din.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Denne videoen gjør det mulig å forstå hvor hydrauliske beregninger begynner og hvor designere får de nødvendige dataene:

Følgende video viser et eksempel på én type datamaskinberegning:

Nedenfor kan du se et eksempel på en beregning ved bruk av et dataprogram:

For å utføre en hydraulisk beregning ved hjelp av en datamaskin, slik profilen Code of Rules tillater, er det nok å bruke litt tid på å gjøre deg kjent med programmet og samle inn nødvendige data.

Men alt dette har ingen praktisk betydning, siden det å utarbeide et prosjekt er en mye mer omfattende prosedyre og inkluderer mange andre problemstillinger. I lys av dette vil de fleste innbyggere måtte søke hjelp fra spesialister.

Har du spørsmål, finner du mangler, eller kan du legge til verdifull informasjon i materialet vårt? Legg igjen kommentarer, still spørsmål, del opplevelsen din i blokken nedenfor.