Hydraulisk beregning af en gasrørledning: beregningsmetoder og metoder + beregningseksempel

For sikker og problemfri drift af gasforsyningen skal den designes og beregnes. Det er vigtigt at vælge rør perfekt til motorveje i alle typer tryk, hvilket sikrer en stabil gasforsyning til apparaterne.

Så at valget af rør, fittings og udstyr er så nøjagtigt som muligt, udføres hydraulisk beregning af rørledningen. Hvordan laver man det? Indrøm, du er ikke for bevandret i denne sag, lad os forstå.

Vi tilbyder dig at blive bekendt med omhyggeligt udvalgte og grundigt behandlede oplysninger om mulighederne for produktion af hydraulisk beregning til gasledningsanlæg. Brug af de data, der er præsenteret af os, vil sikre levering af blåt brændstof til enhederne med de krævede trykparametre. Omhyggeligt verificerede data er baseret på forskrifterne i den lovgivningsmæssige dokumentation.

Artiklen beskriver detaljeret computerens principper og skemaer. Et eksempel på udførelse af beregninger er givet. Som en nyttig informativ tilføjelse anvendte grafikapplikationer og videoinstruktioner.

Specifikationerne ved hydraulisk beregning

Enhver hydraulisk beregning, der udføres, er en bestemmelse af parametrene for den fremtidige gasledning. Denne procedure er obligatorisk såvel som et af de vigtigste stadier i forberedelse til konstruktion. Beregningens korrekthed bestemmer, om gasrørledningen vil fungere optimalt.

Under hver hydraulisk beregning bestemmes følgende:

• det nødvendige rørdiameterder vil sikre effektiv og stabil transport af den rigtige mængde gas;
• om tryktab ved flytning af det krævede mængde blåt brændstof i rør med en given diameter vil være acceptabelt.

Tryktab forekommer på grund af det faktum, at der i enhver gasrørledning er hydraulisk modstand. Ved en forkert beregning kan det føre til, at forbrugerne ikke har nok gas til normal drift i alle tilstande eller på det tidspunkt, hvor det maksimale forbrug er.

Denne tabel er resultatet af en hydraulisk beregning udført under hensyntagen til setpunkterne. For at udføre beregningerne skal du indtaste specifikke indikatorer i kolonnerne.

En sådan operation er en statsstandardiseret procedure, der udføres i overensstemmelse med de formler, krav, der er beskrevet iSP 42-101-2003.

Beregninger skal udføres af udvikleren. Grundlaget er dataene for de tekniske specifikationer for rørledningen, som kan fås ved din gasforsyning.

Gasrørledninger, der kræver afvikling

Staten kræver, at der udføres hydrauliske beregninger for alle typer rørledninger, der er relateret til gasforsyningssystemet. Da de processer, der opstår under bevægelse af gas, altid er de samme.

Følgende typer gasledninger inkluderer:

• lavt tryk;
• medium, højt tryk.

De førstnævnte er designet til at transportere brændstof til boligfaciliteter, alle former for offentlige bygninger, indenlandske virksomheder. Desuden bør gastrykket i private, boligblokke, hytter ikke overstige 3 kPa, hos husholdningsvirksomheder (ikke-produktion) er dette tal højere og når 5 kPa.

Den anden type rørledninger er designet til at drive netværk, alle former for lavt, middeltryk gennem gaskontrolpunkter samt levere gas til de enkelte forbrugere.

Dette kan være industrielle, landbrugsmæssige, forskellige forsyningsselskaber og endda fritstående eller knyttet til industribygninger. Men i de to sidste tilfælde vil der være betydelige presbegrænsninger.

Ovennævnte typer gasrørledninger er konventionelt opdelt i følgende kategorier:

• intrahouse, intrashop, dvs. at transportere blåt brændstof inden for enhver bygning og levere det til individuelle enheder, enheder;
• abonnentfilialerbruges til at levere gas fra et eller andet distributionsnet til alle tilgængelige forbrugere;
• fordelingbruges til at levere gas til bestemte territorier, for eksempel byer, deres separate områder, industrielle virksomheder. Deres konfiguration er forskellig og afhænger af layoutets funktioner. Trykket inde i netværket kan være til rådighed - lavt, medium, højt.

Derudover udføres hydraulisk beregning for gasnetværk med et andet antal trykstadier, hvoraf der er mange sorter.

Så for at imødekomme behovene kan to-trins netværk bruges, der arbejder med gas transporteret ved lavt, højt tryk eller lavt, medium. Og også tretrins og forskellige flertrinsnetværk har fundet anvendelse. Det vil sige, det hele afhænger af tilgængeligheden af ​​forbrugere.

Hydraulisk modstand er hovedårsagen til, at det er nødvendigt at udføre denne type beregninger. Desuden afhænger det af rørets materiale.

På trods af den brede vifte af gasrørledningsindstillinger er den hydrauliske beregning under alle omstændigheder ens. Da konstruktionselementer med lignende materialer bruges til fremstilling, og de samme processer forekommer inde i rørene.

Hydraulisk modstand og dens rolle

Som angivet ovenfor er grundlaget for beregningen tilstedeværelsen af ​​hydraulisk modstand i hver gasledning.

Den fungerer på hele rørledningskonstruktionen såvel som på dens individuelle dele, knudepunkter, hvor der er betydelig reduktion i diameteren på rørene, ventilerne, forskellige ventiler. Dette fører til tryktab med den transporterede gas.

Hydraulisk modstand er altid summen af:

• lineær modstand, dvs. at virke langs strukturens længde;
• lokale modstande, der virker ved hver komponent i strukturen, hvor der er en ændring i hastigheden af ​​gastransport.

De anførte parametre påvirker konstant og signifikant ydelsen for hver gasledning. Som et resultat af forkert beregning vil der derfor opstå yderligere og imponerende økonomiske tab på grund af det faktum, at projektet skal omlægges.

Beregningsregler

Det blev nævnt ovenfor, at proceduren for enhver hydraulisk beregning er reguleret af den relevante kodeks med et nummer42-101–2003.

Dokumentet viser, at den vigtigste måde at beregne er at bruge en computer med specielle programmer til dette formål, som giver dig mulighed for at beregne det planlagte tryktab mellem sektioner af den fremtidige gasledning eller den ønskede rørdiameter.

Enhver hydraulisk beregning udføres efter oprettelse af et designskema, der inkluderer de vigtigste indikatorer. Desuden indtaster brugeren kendte data i de tilsvarende kolonner

Hvis der ikke er sådanne programmer, eller en person mener, at deres brug er upassende, kan du anvende andre metoder, der er tilladt i henhold til Code of Practice.

Som inkluderer:

• beregning i henhold til formlerne i joint venture er den vanskeligste beregningsmetode;
• beregning med såkaldte nomogrammer er en enklere mulighed end at bruge formler, fordi du ikke behøver at foretage nogen beregninger, fordi de nødvendige data er angivet i en speciel tabel og er angivet i reglerne, og du skal bare vælge dem.

Enhver af beregningsmetoderne fører til de samme resultater. Derfor vil den nybyggede gasledning kunne levere rettidig, uafbrudt forsyning af den planlagte mængde brændstof, selv under dens maksimale anvendelse.

PC computermulighed

At udføre en beregning ved hjælp af en computer er det mindst tidskrævende - alt hvad der kræves af en person er at indsætte de nødvendige data i de relevante kolonner.

Derfor foretages hydraulisk beregning på få minutter, og for denne operation kræver det ikke et stort lager af viden, hvilket er nødvendigt, når man bruger formler.

For den korrekte implementering er det nødvendigt at tage følgende data fra de tekniske forhold:

• gastæthed;
• kinetisk viskositetskoefficient;
• gastemperatur i din region.

De nødvendige tekniske betingelser opnås på tankstationen i den bygning, hvor gasrørledningen skal bygges. Faktisk med modtagelse af dette dokument begynder designet af enhver rørledning, fordi det indeholder alle de grundlæggende krav til dets design.

Brug af specielle programmer er den enkleste metode til hydraulisk beregning, eksklusive søgning og undersøgelse af formler til beregninger

Dernæst skal udvikleren kende gasstrømmen for hver enhed, der er planlagt tilsluttet gasledningen. For eksempel, hvis brændstoffet vil blive transporteret til et privat hus, er der oftest anvendte komfurer til madlavning, alle slags varmekedler, og deres antal indeholder altid de nødvendige numre.

Derudover skal du vide antallet af brændere til hver komfur, der vil være forbundet til røret.

I det næste trin med indsamling af de nødvendige data indsamles information om trykfaldet på installationsstederne for ethvert udstyr - dette kan være en meter, en afstandsventil, en termisk afstandsventil, et filter og andre elementer.

I dette tilfælde er det krævede antal let at finde - de er indeholdt i en speciel tabel, der er knyttet til pas for hvert produkt. Designeren skal være opmærksom på det faktum, at trykfaldet skal angives ved det maksimale gasforbrug.

Fra den specielle tabel, der er knyttet til produktdatabladet, kan du finde ud af oplysninger om tryktab ved tilslutning af enheder til netværket

I det næste trin anbefales det at finde ud af, hvad trykket af det blå brændstof vil være ved indsættelsespunktet. Sådanne oplysninger kan indeholde de tekniske betingelser for dens gas, den tidligere udarbejdede ordning med den fremtidige gasledning.

Hvis netværket vil bestå af flere sektioner, skal de nummereres og angive den faktiske længde. Derudover skal hver variabel registreres separat - dette er det samlede forbrug af enhver enhed, der vil blive brugt, trykfald, andre værdier.

Uden at fejle er der behov for en samtidig faktor. Den tager højde for muligheden for fælles arbejde for alle gasforbrugere, der er tilsluttet netværket. For eksempel alt varmeudstyr, der er placeret i en bygning eller i et privat hus.

Sådanne data bruges af programmet, der udfører den hydrauliske beregning til at bestemme den maksimale belastning på et hvilket som helst afsnit eller i hele gasledningen.

For hver enkelt lejlighed eller hus behøver den specificerede koefficient ikke beregnes, da dens værdier er kendte og er angivet i nedenstående tabel:

En tabel med samtidighedskoefficienter, hvilke data der bruges til enhver beregningstype. Det er nok at vælge den kolonne, der svarer til et specifikt husholdningsapparat, og tage det ønskede antal

Hvis det på et eller andet objekt er planlagt at bruge mere end to varmekedler, ovne og oplagringsvandvarmere, vil samtidighedsindekset altid være 0,85. Hvilket skal angives i den tilsvarende kolonne, der bruges til beregning af programmet.

Næste skal indikere rørdiameter, og du har også brug for deres ruhedskoefficienter, som vil blive brugt i konstruktionen af ​​rørledningen. Disse værdier er standard og kan let findes i adfærdskodeksen.

Indflydelse af rørmateriale på beregningen

Til konstruktion af gasrørledninger kan rør, der kun er fremstillet af visse materialer, bruges: stål, polyethylen. I nogle tilfælde bruges kobberprodukter. Kommer snart konstruktioner af metal-plast.

Hvert rør har en ujævnhed, der fører til lineær modstand, som påvirker processen med gasbevægelse. Desuden er dette tal væsentligt højere for stålprodukter end plast

I dag kan de nødvendige oplysninger kun fås til stål- og polyethylenrør. Som et resultat kan design og hydraulisk beregning kun udføres under hensyntagen til deres egenskaber, hvilket kræves af den relevante praksis. Og også i dokumentet angives de nødvendige data til beregning.

Grovhedskoefficienten er altid lig med følgende værdier:

• for alle polyethylenrør, uanset om de er nye eller ikke, nye - 0,007 cm;
• til allerede anvendte stålprodukter - 0,1 cm;
• til nye stålkonstruktioner - 0,01 cm.

For andre rørtyper er denne indikator ikke angivet i Code of Practice. Derfor bør de ikke bruges til konstruktion af en ny gasrørledning, da Gorgaz-specialister kan kræve justeringer. Og dette er igen en ekstra omkostning.

Beregning af strømning i et begrænset område

Hvis gasrørledningen består af separate sektioner, skal beregningen af ​​den samlede strømningshastighed for hver af dem udføres separat. Men dette er ikke vanskeligt, da beregninger kræver allerede kendte tal.

Definition af data ved hjælp af et program

Når du kender de indledende indikatorer, har adgang til samtidighedstabellen og til de tekniske datablade for ovne og kedler, kan du gå videre til beregningen.

For at gøre dette udføres følgende handlinger (der gives et eksempel på en intern husgasledning med nøjagtigt lavt tryk):

1. Antallet af kedler ganges med udførelsen af ​​hver af dem.
2. Den opnåede værdi ganges med den samtidighedskoefficient, der er specificeret af en særlig tabel for denne type forbruger.
3. Antallet af ovne beregnet til madlavning ganges med produktiviteten for hver af dem.
4. Den værdi, der opnås efter den forrige operation multipliceres med den samtidighedskoefficient, der er taget fra en speciel tabel.
5. De modtagne beløb for kedler og komfurer er sammenfattet.

Lignende manipulation udføres for alle sektioner af rørledningen. De opnåede data indtastes i de tilsvarende kolonner i det program, som beregningen udføres med. Elektronik gør alt andet.

Beregning ved hjælp af formler

Denne type hydraulisk beregning ligner den, der er beskrevet ovenfor, det vil sige de samme data, der kræves, men proceduren vil være lang. Da alt skal gøres manuelt, skal designeren desuden udføre et antal mellemliggende operationer for at bruge de opnåede værdier til den endelige beregning.

Og du bliver også nødt til at bruge en masse tid på at forstå mange koncepter, spørgsmål, som en person ikke møder, når du bruger et specielt program. Du kan bekræfte gyldigheden af ​​det foregående ved at læse de formler, der skal bruges.

Beregning ved hjælp af formler er kompleks, derfor ikke tilgængelig for alle. Billedet viser formlerne til beregning af trykfaldet i netværket for højt, medium og lavt tryk og koefficienten for hydraulisk friktion

Ved anvendelse af formlerne, som i tilfælde af hydraulisk beregning ved hjælp af et specielt program, er der funktioner til lave, mellemstore og selvfølgelig gasrørledninger højt tryk. Og det er værd at huske, da en fejl er fyldt med og altid imponerende økonomiske omkostninger.

Nomogramberegninger

Ethvert specielt nomogram er en tabel, hvor en række værdier er angivet, efter at have undersøgt, hvor du kan få de nødvendige indikatorer uden at udføre beregninger. I tilfælde af hydraulisk beregning, diameteren på røret og tykkelsen på dets vægge.

Nomogrammer til beregning er en enkel måde at få de nødvendige oplysninger på. Det er nok at henvise til linjerne, der svarer til de givne egenskaber ved netværket.

Der er separate nomogrammer for polyethylen- og stålprodukter. Ved beregning af dem blev standarddata brugt, for eksempel ruvheden i de indre vægge. Derfor kan du ikke bekymre dig om nøjagtigheden af ​​oplysningerne.

Beregningseksempel

Et eksempel på udførelse af hydraulisk beregning ved hjælp af programmet til lavtryksgasrørledninger er givet. I den foreslåede tabel fremhæves alle de data, som designeren skal indtaste uafhængigt, i gult.

De er anført i afsnittet om computerstøttet hydraulisk beregning ovenfor. Disse er gastemperatur, kinetisk viskositetskoefficient, densitet.

I dette tilfælde udføres beregningen for kedler og komfurer, på grund af dette er det nødvendigt at ordinere det nøjagtige antal brændere, der kan være 2 eller 4. Nøjagtighed er vigtig, fordi programmet automatisk vælger samtidighedsfaktoren.

På billedet fremhæves kolonnerne, hvor designeren selv skal indtaste indikatorerne, i gult. Nedenfor er en formel til beregning af strømningshastigheden på webstedet

Det er værd at være opmærksom på nummereringen af ​​grunde - det er ikke opfundet uafhængigt, men taget fra et tidligere udarbejdet skema, hvor lignende tal er angivet.

Dernæst foreskrives den aktuelle længde af rørledningen og den såkaldte estimerede, som er større. Dette sker, fordi det i alle områder, hvor der er lokal modstand, er det nødvendigt at øge længden med 5-10%. Dette gøres for at udelukke utilstrækkeligt gastryk fra forbrugerne.Programmet udfører beregningen alene.

Den samlede strømning i kubikmeter, som der leveres en separat søjle til, beregnes på forhånd for hvert afsnit. Hvis huset er multienhed, skal antallet af boliger angives og begynde med den maksimale værdi, som det kan ses i den tilsvarende kolonne.

Uden fiasko indtastes alle elementer i gasledningen i tabellen, under hvilken trykket går tabt. Eksemplet viser en termisk afstengningsventil, afstandsventil og tæller. Tabsværdien blev i hvert tilfælde taget i produktpaset.

Ved hjælp af et program er det muligt at foretage beregninger for alle typer gasrørledninger. På billedet er en beregning for mellemtryksnetværk

Rørets indre diameter er angivet i henhold til de tekniske specifikationer, hvis gassen har nogle krav, eller fra et tidligere udarbejdet skema. I dette tilfælde foreskrives det i en mængde på 5 cm i de fleste sektioner, fordi det meste af gasrørledningen løber langs facaden, og den lokale gasrørledning kræver, at diameteren ikke er mindre.

Selv hvis man overfladisk ser på det givne eksempel på at udføre hydraulisk beregning, er det let at bemærke, at der ud over de værdier, der indtastes af en person, også er et stort antal andre. Dette er alt sammen resultatet af programmet, for efter indtastning af numrene i de specifikke kolonner, der er fremhævet med gult, er beregningsarbejdet færdigt for personen.

Det vil sige, at selve beregningen finder sted temmelig hurtigt, hvorefter dataene kan sendes til godkendelse til byens gasafdeling.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Denne video gør det muligt at forstå, hvor den hydrauliske beregning begynder, hvor designerne får de nødvendige data fra:

Den følgende video viser et eksempel på en af ​​computertyperne:

Yderligere kan du se et eksempel på beregning ved hjælp af et computerprogram:

For at udføre hydraulisk beregning ved hjælp af en computer, som den specialiserede Code of Practice tillader, er det nok at bruge lidt tid på at gøre sig bekendt med programmet og indsamle de nødvendige data.

Men alt dette har ikke praktisk betydning, da forberedelsen af ​​projektet er en langt længere procedure og inkluderer mange andre spørgsmål. I lyset af dette er de fleste borgere nødt til at henvende sig til specialister for at få hjælp.

Har du spørgsmål, find fejl, eller kan du tilføje værdifulde oplysninger til vores materiale? Efterlad dine kommentarer, still spørgsmål, del erfaringer i nedenstående blok.