Hidraulički proračun plinovoda: metode i metode proračuna + primjer proračuna

Za siguran i nesmetan rad opskrbe plinom mora se projektirati i izračunati. Važno je savršeno odabrati cijevi za autoceste svih vrsta tlaka, osiguravajući stabilnu opskrbu plinom u uređaje.

Kako bi izbor cijevi, okova i opreme bio što točniji, izvodi se hidraulički proračun cjevovoda. Kako to napraviti? Priznajte, niste previše upućeni u ovo pitanje, da razumemo.

Nudimo da se upoznamo s pomno odabranim i temeljito obradenim informacijama o mogućnostima izrade hidrauličkog proračuna za plinovodne sustave. Korištenjem podataka koje smo iznijeli osigurat će opskrbu plavim gorivom uređaja s potrebnim parametrima tlaka. Pažljivo provjereni podaci temelje se na odredbama regulatorne dokumentacije.

U članku se detaljno opisuju principi i sheme računanja. Naveden je primjer izvođenja izračuna. Kao koristan informativni dodatak korišteni su grafički programi i video upute.

Specifičnosti hidrauličkog proračuna

Bilo koji hidraulički proračun obavljen je određivanje parametara budućeg plinovoda. Ovaj postupak je obvezan, kao i jedna od najvažnijih faza pripreme za izgradnju. Ispravnost izračuna određuje hoće li plinovod optimalno funkcionirati.

Za svaki hidraulički proračun utvrđuje se sljedeće:

• potrebno promjer cijevikoji će osigurati učinkovit i stabilan transport prave količine plina;
• da li će biti prihvatljivi gubici tlaka pri premještanju potrebnog volumena plavog goriva u cijevima određenog promjera.

Gubici tlaka nastaju zbog činjenice da u bilo kojem plinovodu postoji hidraulički otpor. Pogrešan izračun može dovesti do toga da potrošači neće imati dovoljno plina za normalan rad u svim režimima ili u trenucima njegove maksimalne potrošnje.

Ova tablica rezultat je hidrauličkog proračuna provedenog uzimajući u obzir zadane vrijednosti. Da biste izvršili izračune, u stupce morate unijeti određene pokazatelje.

Takva operacija je postupak standardiziran u državi koji se provodi u skladu s formulama, zahtjevima utvrđenima uSP 42-101-2003.

Proračune mora izvršiti programer. Kao osnova uzimaju se podaci o tehničkim uvjetima cjevovoda, koji se mogu dobiti na opskrbi plinom.

Plinovodi kojima je potrebno naseljavanje

Država zahtijeva da se hidraulički proračuni izvode za sve vrste cjevovoda povezanih sa sustavom opskrbe plinom. Budući da su procesi koji se događaju tijekom kretanja plina uvijek isti.

Slijedeće vrste plinovoda uključuju:

• nizak tlak;
• srednji, visoki tlak.

Prvi su dizajnirani za prijevoz goriva do stambenih objekata, svih vrsta javnih zgrada, domaćih poduzeća. Štoviše, u privatnim, stambenim zgradama, vikendicama, tlak plina ne bi trebao biti veći od 3 kPa, a u kućanskim poduzećima (neproizvodna) ta je brojka veća i doseže 5 kPa.

Druga vrsta cjevovoda dizajnirana je za napajanje mrežama, sve vrste niskog, srednjeg tlaka kroz kontrolne točke plina, kao i za opskrbu plinom za pojedine potrošače.

To mogu biti industrijske, poljoprivredne, razne komunalije, pa čak i samostalne, ili pričvršćene na industrijske zgrade. Ali u posljednja dva slučaja doći će do značajnih ograničenja pritiska.

Gore navedene vrste plinovoda uobičajeno se dijele na sljedeće kategorije:

• intrahouse, intrashop, odnosno transportiranje plavog goriva unutar bilo koje zgrade i isporuka ga pojedinim jedinicama, uređajima;
• podružnice pretplatnikakoristi se za opskrbu plinom iz neke distribucijske mreže svim dostupnim potrošačima;
• distribucijakoristi se za opskrbu plinom na određenim teritorijama, na primjer, gradovima, njihovim zasebnim područjima, industrijskim poduzećima. Njihova konfiguracija je različita i ovisi o značajkama izgleda. Tlak unutar mreže može se osigurati - nizak, srednji i visok.

Osim toga, hidraulički proračun provodi se za plinske mreže s različitim brojem tlačnih stupnjeva, od kojih postoji mnogo različitih.

Dakle, da bi se zadovoljile potrebe, mogu se koristiti dvofazne mreže koje rade s plinom koji se transportira pod niskim, visokim tlakom ili s niskim, srednjim. A također su pronašli primjenu i trostupanjske i razne višestepene mreže. Odnosno, sve ovisi o dostupnosti potrošača.

Hidraulički otpor je glavni razlog što je potrebno izvesti ovu vrstu izračuna. Štoviše, to ovisi o materijalu cijevi.

Unatoč širokoj razlici mogućnosti plinovoda, hidraulički proračun u svakom je slučaju sličan. Budući da se za izradu koriste konstrukcijski elementi s sličnim materijalima, a unutar cijevi događaju se isti procesi.

Hidraulički otpor i njegova uloga

Kao što je gore navedeno, osnova za proračun je postojanje hidrauličkog otpora u svakom plinovodu.

Djeluje na cjelokupnu konstrukciju cjevovoda, kao i na njegove pojedinačne dijelove, čvorove, mjesta za značajno smanjenje promjera cijevi, ventila, raznih ventila. To dovodi do gubitka tlaka od transportiranog plina.

Hidraulički otpor je uvijek zbroj:

• linearni otpor, odnosno djeluje duž cijele duljine konstrukcije;
• lokalni otpori koji djeluju na svaku komponentu konstrukcije, gdje dolazi do promjene brzine transporta plina.

Navedeni parametri stalno i značajno utječu na performanse svakog plinovoda. Stoga će kao rezultat pogrešnog izračuna doći do dodatnih i impresivnih financijskih gubitaka zbog činjenice da će projekt morati biti preuređen.

Pravila izračuna

Gore je naznačeno da je postupak bilo kojeg hidrauličkog izračuna reguliran odgovarajućim Kodeksom pravila42-101–2003.

Dokument pokazuje da je glavni način izračuna korištenje računala s posebnim programima za ovu svrhu, koji vam omogućuje izračunavanje planiranog gubitka tlaka između dijelova budućeg plinovoda ili željenog promjera cijevi.

Bilo koji hidraulički proračun provodi se nakon stvaranja dizajnerske sheme koja uključuje glavne pokazatelje. Nadalje, korisnik unosi poznate podatke u odgovarajuće stupce

Ako nema takvih programa ili osoba smatra da je njihova upotreba neprimjerena, možete primijeniti druge metode koje dopušta Kodeks ponašanja.

Koje uključuju:

• izračunavanje prema formulama danim u zajedničkom ulaganju je najteža metoda izračuna;
• Izračunavanje tzv. Nomograma jednostavnija je opcija od upotrebe formula, jer ne morate izrađivati, jer su potrebni podaci navedeni u posebnoj tablici i dati u Kodeksu, a samo ih morate odabrati.

Bilo koja od metoda izračuna vodi do istih rezultata. Zbog toga će novoizgrađeni plinovod moći osigurati pravovremenu, neprekidnu opskrbu planiranom količinom goriva čak i za vrijeme svoje maksimalne upotrebe.

Opcija računalnog računanja

Provođenje izračuna s računalom najmanje je potrebno mnogo vremena - sve što je potrebno osobi je umetanje potrebnih podataka u odgovarajuće stupce.

Stoga se hidraulički proračun vrši za nekoliko minuta, a za ovu operaciju nije potrebna velika zaliha znanja, što je potrebno kod upotrebe formula.

Za njegovu ispravnu provedbu potrebno je uzeti sljedeće podatke iz tehničkih uvjeta:

• gustoća plina;
• kinetički koeficijent viskoznosti;
• temperatura plina u vašoj regiji.

Potrebni tehnički uvjeti dobivaju se na benzinskoj postaji naselja u kojem će se graditi plinovod. Zapravo, primanjem ovog dokumenta započinje dizajn bilo kojeg cjevovoda, jer sadrži sve osnovne zahtjeve za njegovo projektiranje.

Korištenje posebnih programa najjednostavnija je metoda hidrauličkog izračuna, isključujući pretraživanje i proučavanje formula za proračun

Zatim programer mora znati protok plina za svaki uređaj koji planira biti spojen na plinovod. Na primjer, ako će se gorivo transportirati u privatnu kuću, tada se najčešće koriste peći za kuhanje, sve vrste kotlova za grijanje, a njihov broj uvijek sadrži potrebne brojeve.

Osim toga, morate znati broj plamenika za svaku peć, koji će biti spojen na cijev.

U sljedećoj fazi prikupljanja potrebnih podataka prikupljaju se informacije o padu tlaka na mjestima ugradnje bilo koje opreme - to može biti brojilo, zaporni ventil, termički ventil za zatvaranje, filtar i drugi elementi.

U tom je slučaju lako pronaći potrebne brojeve - oni se nalaze u posebnoj tablici priloženoj putovnici svakog proizvoda. Dizajner bi trebao obratiti pozornost na činjenicu da pad tlaka treba navesti pri maksimalnoj potrošnji plina.

Iz posebne tablice koja se nalazi u prilogu tehničkog lista proizvoda možete saznati informacije o gubitku tlaka prilikom povezivanja uređaja na mrežu

U sljedećoj fazi preporučuje se saznati koliki će tlak plavog goriva biti na mjestu umetanja. Takve informacije mogu sadržavati tehničke uvjete njegovog plina, prethodno izrađenu shemu budućeg plinovoda.

Ako će se mreža sastojati od više sekcija, oni moraju biti numerirani i navesti stvarnu duljinu. Pored toga, svaku varijablu treba registrirati zasebno - ovo je ukupna potrošnja bilo kojeg uređaja koji će se koristiti, pad tlaka, druge vrijednosti.

Bez pogreške, bit će potreban faktor simultanosti. Uzima u obzir mogućnost zajedničkog rada svih potrošača plina koji su spojeni na mrežu. Na primjer, sva oprema za grijanje smještena u stambenoj zgradi ili privatnoj kući.

Takve podatke koristi program koji provodi hidraulički proračun kako bi odredio maksimalno opterećenje na bilo kojem dijelu ili u cijelom plinovodu.

Za svaki pojedinačni stan ili kuću navedeni koeficijent nije potrebno izračunavati, jer su njegove vrijednosti poznate i navedene u donjoj tablici:

Tablica s koeficijentima simultanosti, čiji se podaci koriste za bilo koju vrstu izračuna. Dovoljno je odabrati stupac koji odgovara određenom kućanskom uređaju i uzeti željeni broj

Ako se u nekom objektu planira koristiti više od dva kotla za grijanje, peći i bojlera, tada će indeks istodobnosti uvijek biti 0,85. Što će trebati navesti u odgovarajućem stupcu koji se koristi za proračun programa.

Dalje treba naznačiti promjer cijevi, a trebat će vam i njihovi koeficijenti hrapavosti, koji će se koristiti u izgradnji cjevovoda. Te su vrijednosti standardne i lako ih je pronaći u Kodeksu ponašanja.

Utjecaj materijala cijevi na proračun

Za izgradnju plinovoda mogu se koristiti cijevi izrađene samo od određenih materijala: čelik, polietilen. U nekim se slučajevima koriste bakarni proizvodi. Uskoro metalno-plastične konstrukcije.

Svaka cijev ima hrapavost, što dovodi do linearnog otpora, što utječe na proces kretanja plina. Štoviše, ta čelična vrijednost značajno je veća za čelične proizvode od plastike

Danas se potrebne informacije mogu dobiti samo za čelične i polietilenske cijevi. Kao rezultat, projektiranje i hidraulički proračun mogu se izvesti samo uzimajući u obzir njihove karakteristike, što zahtijeva relevantni kodeks ponašanja. A također u dokumentu se navode podaci potrebni za izračun.

Koeficijent hrapavosti uvijek je jednak sljedećim vrijednostima:

• za sve polietilenske cijevi, nove ili ne, nove - 0,007 cm;
• za već korištene čelične proizvode - 0,1 cm;
• za nove čelične konstrukcije - 0,01 cm.

Za sve druge vrste cijevi ovaj pokazatelj nije naveden u Kodeksu ponašanja. Stoga se ne smiju koristiti za izgradnju novog plinovoda, jer Gorgazini stručnjaci mogu zahtijevati prilagodbu. A to je opet dodatni trošak.

Proračun protoka na ograničenom području

Ako se plinovod sastoji od zasebnih odjeljaka, tada će se izračunati ukupni protok za svaki od njih zasebno. Ali to nije teško, jer će za izračunavanje biti potrebne već poznate brojke.

Definicija podataka pomoću programa

Znajući početne pokazatelje, imati pristup tablici simultanosti i tehničkim listovima štednjaka i kotlova, možete pristupiti proračunu.

Da biste to učinili, provode se sljedeće radnje (primjer je dan za unutarnji kućni plinovod točno niskog tlaka):

1. Broj kotlova množi se s učinkom svakog od njih.
2. Dobivena vrijednost množi se s koeficijentom istodobnosti koji je naveden u posebnoj tablici za ovu vrstu potrošača.
3. Broj peći namijenjenih za kuhanje množi se produktivnošću svake od njih.
4. Vrijednost dobivena nakon prethodne operacije množi se s koeficijentom simultanosti uzetim iz posebne tablice.
5. Iznosi primljeni za kotlove i peći sažeto su.

Slične manipulacije provode se za sve dijelove cjevovoda. Dobiveni podaci unose se u odgovarajuće stupce programa s kojima se izračunava. Elektronika radi sve ostalo.

Proračun pomoću formula

Ova vrsta hidrauličkog izračuna slična je gore opisanoj, tj. Trebat će isti podaci, ali postupak će biti dugotrajan. Budući da će se sve morati obaviti ručno, pored toga, projektant će morati provesti niz posrednih operacija kako bi iskoristio dobivene vrijednosti za konačni proračun.

A također ćete morati posvetiti puno vremena da biste razumjeli mnoge pojmove, pitanja s kojima se osoba ne susreće kad koristi poseban program. Valjanost prethodnog možete provjeriti čitanjem formula koje se koriste.

Proračun pomoću formula je složen, pa nije dostupan svima. Na slici su prikazane formule za izračun pada tlaka u mreži visokog, srednjeg i niskog tlaka i koeficijenta hidrauličkog trenja

U primjeni formula, kao u slučaju hidrauličkog proračuna pomoću posebnog programa, postoje značajke za niske, srednje i, naravno, plinovode visok pritisak, A to vrijedi zapamtiti, jer je greška prepuna i uvijek impresivnih financijskih troškova.

Nomogram izračuna

Svaki poseban nomogram je tablica u kojoj je naznačen niz vrijednosti, proučavanjem koje možete dobiti potrebne pokazatelje bez izvršavanja izračuna. U slučaju hidrauličkog izračuna, promjera cijevi i debljine njegovih zidova.

Nomogrami za proračun jednostavan su način za dobivanje potrebnih podataka. Dovoljno je uputiti se na linije koje odgovaraju danim karakteristikama mreže.

Postoje posebni nomogrami za proizvode od polietilena i čelika. Pri njihovom proračunu korišteni su standardni podaci, na primjer, hrapavost unutarnjih zidova. Stoga se ne možete brinuti zbog točnosti podataka.

Primjer izračuna

Naveden je primjer izvođenja hidrauličkog izračuna pomoću programa za cjevovode niskog tlaka. U predloženoj tablici svi su podaci koje dizajner mora samostalno unijeti označeni žutom bojom.

Navedeni su u gornjem odjeljku na računalno potpomognutom hidrauličkom proračunu. To su temperatura plina, koeficijent kinetičke viskoznosti, gustoća.

U ovom se slučaju proračun vrši za kotlove i peći, stoga je potrebno propisati točan broj plamenika, što može biti 2 ili 4. Točnost je važna, jer će program automatski odabrati faktor simultanosti.

Na slici su stupci u koje sam dizajner mora unijeti pokazatelje žutom bojom. Ispod je formula za izračunavanje protoka na mjestu

Vrijedno je obratiti pozornost na numeriranje parcela - ono nije izumljeno neovisno, već preuzeto iz prethodno sastavljenog shema, gdje su naznačeni slični brojevi.

Dalje je propisana stvarna duljina cjevovoda i takozvana procijenjena, koja je veća. To se događa jer je u svim područjima gdje postoji lokalni otpor potrebno povećati duljinu za 5-10%. To se radi kako bi se isključio nedovoljan pritisak plina od potrošača.Program izvršava izračun samostalno.

Ukupni protok u kubičnim metrima, za koji je predviđen poseban stupac, izračunava se unaprijed za svaki odjeljak. Ako je kuća višenamjenska, tada mora biti naznačen broj kućišta i počevši od maksimalne vrijednosti, kao što se može vidjeti u odgovarajućem stupcu.

Bez greške, svi elementi plinovoda unose se u tablicu, tijekom prolaska kroz koje se gubi tlak. Primjer prikazuje termički ventil za zatvaranje, zaporni ventil i brojač. Vrijednost gubitka u svakom se slučaju uzima u putovnicu proizvoda.

Uz pomoć jednog programa moguće je izvršiti proračune za sve vrste plinovoda. Na slici su proračuni za mrežu srednjeg pritiska

Unutarnji promjer cijevi naveden je prema tehničkim specifikacijama, ako plin ima bilo kakve zahtjeve, ili prema prethodno sastavljenoj shemi. U ovom slučaju je na većini dionica propisano u količini od 5 cm, jer veći dio plinovoda prolazi duž fasade, a lokalni plinovod zahtijeva da promjer ne bude manji.

Čak i ako površno pogledate navedeni primjer izvođenja hidrauličkog izračuna, lako je primijetiti da, pored vrijednosti koje je osoba unijela, postoji i veliki broj drugih. To je sve rezultat programa, jer nakon unosa brojeva u određene stupce označene žutom bojom, obračun je završen za osobu.

Odnosno, izračun se odvija prilično brzo, nakon čega se podaci mogu poslati na odobrenje gradskom uredu za plin.

Zaključci i korisni video na temu

Ovaj videozapis omogućuje razumijevanje odakle započinje hidraulički proračun, gdje dizajneri dobivaju potrebne podatke:

Sljedeći video prikazuje primjer jedne od vrsta računalnog izračuna:

Nadalje, možete vidjeti primjer izračuna pomoću računalnog programa:

Za hidraulički proračun pomoću računala, kao što to dopušta specijalizirani kodeks, dovoljno je posvetiti malo vremena upoznavanju programa i prikupljanju potrebnih podataka.

No sve to nema praktični značaj, jer je priprema projekta puno duži postupak i uključuje mnoga druga pitanja. S obzirom na to, većina građana morat će se obratiti stručnjacima za pomoć.

Imate pitanja, pronađite greške ili možete dodati vrijedne informacije našem materijalu? Ostavite svoje komentare, postavljajte pitanja, podijelite iskustva u bloku ispod.