Hydraulisk beräkning av en gasledning: beräkningsmetoder och metoder + beräkningsexempel

För säker och problemfri drift av gasförsörjningen måste den utformas och beräknas. Det är viktigt att välja perfekta rör för motorvägar av alla typer av tryck, vilket garanterar en stabil tillförsel av gas till enheterna.

Så att valet av rör, rördelar och utrustning är så exakt som möjligt utförs hydraulisk beräkning av rörledningen. Hur gör jag det? Bekräfta att du inte är väl insatt i denna fråga, låt oss förstå.

Vi erbjuder dig att bekanta dig med noggrant utvald och noggrant behandlad information om alternativen för produktion av hydraulisk beräkning för gasledningssystem. Att använda de uppgifter som presenteras av oss kommer att säkerställa tillförsel av blått bränsle till enheterna med de nödvändiga tryckparametrarna. Noggrant verifierade data är baserade på föreskrifterna i lagstadgad dokumentation.

Artikeln beskriver i detalj principerna och schemat för datoranvändning. Ett exempel på utförande av beräkningar ges. Som ett användbart informativt tillägg användes grafikapplikationer och videoinstruktioner.

Specifikationerna för hydraulisk beräkning

Varje hydraulisk beräkning som utförs är en bestämning av parametrarna för den framtida gasledningen. Denna procedur är obligatorisk, liksom ett av de viktigaste stadierna i förberedelserna för byggandet. Beräkningens korrekthet avgör om gasledningen kommer att fungera optimalt.

Under varje hydraulisk beräkning bestäms följande:

• det nödvändiga rördiametersom kommer att säkerställa effektiv och stabil transport av rätt mängd gas;
• huruvida tryckförluster vid förflyttning av den erforderliga volymen blått bränsle i rör med en viss diameter kommer att vara acceptabelt.

Tryckförluster uppstår på grund av det faktum att i någon gasledning är hydraulisk motstånd. Med en felaktig beräkning kan det leda till att konsumenterna inte kommer att ha tillräckligt med gas för normal drift i alla lägen eller vid tidpunkten för dess maximala förbrukning.

Denna tabell är resultatet av en hydraulisk beräkning genomförd med hänsyn till börvärdena. För att utföra beräkningarna måste du ange specifika indikatorer i kolumnerna.

En sådan operation är ett tillståndsstandardiserat förfarande som utförs i enlighet med formlerna, kraven som anges iSP 42-101-2003.

Beräkningar måste utföras av utvecklaren. Uppgifterna om de tekniska förhållandena för rörledningen, som kan erhållas vid din gasförsörjning, tas som grund.

Gasledningar som kräver avveckling

Tillståndet kräver att hydrauliska beräkningar utförs för alla typer av rörledningar relaterade till gasförsörjningssystemet. Eftersom processerna som uppstår under rörelsen av gas är alltid desamma.

Följande typer av gasledningar inkluderar:

• lågt tryck;
• medium, högt tryck.

De förstnämnda är utformade för att transportera bränsle till bostadsanläggningar, alla typer av offentliga byggnader, inhemska företag. Dessutom bör gastrycket i privata, hyreshusar, stugor inte överstiga 3 kPa, hos hushållsföretag (icke-produktion) är denna siffra högre och når 5 kPa.

Den andra typen av rörledningar är utformade för att driva nätverk, alla typer av lågt, medeltryck genom gaskontrollpunkter, samt leverera gas till enskilda konsumenter.

Detta kan vara industriella, jordbruksmässiga, olika verktyg och till och med fristående eller kopplade till industribyggnader. Men i de två sista fallen kommer det att finnas betydande tryckbegränsningar.

De typer av gasledningar som anges ovan är konventionellt indelade i följande kategorier:

• intrahouse, intrashop, det vill säga att transportera blått bränsle in i varje byggnad och leverera det till enskilda enheter, enheter;
• abonnentfilialeranvänds för att leverera gas från något distributionsnät till alla tillgängliga konsumenter;
• fördelninganvänds för att leverera gas till vissa territorier, till exempel städer, deras separata områden, industriföretag. Deras konfiguration är olika och beror på layoutens funktioner. Trycket inuti nätverket kan vara valfritt - lågt, medium, högt.

Dessutom utförs hydraulisk beräkning för gasnät med ett annat antal trycksteg, av vilka det finns många sorter.

Så för att tillgodose behoven kan tvåstegsnät användas som arbetar med gas som transporteras vid lågt, högt tryck eller lågt, medium. Och även trestegs och olika flerstegsnätverk har hittat tillämpning. Det vill säga, det beror på konsumenternas tillgänglighet.

Hydrauliskt motstånd är huvudorsaken till att det är nödvändigt att utföra denna typ av beräkning. Dessutom beror det på rörets material.

Trots det stora utbudet av gasledningsalternativ är den hydrauliska beräkningen likadant i alla fall. Eftersom konstruktionselement med liknande material används för tillverkningen, och samma processer inträffar inuti rören.

Hydrauliskt motstånd och dess roll

Som angivits ovan är grunden för beräkningen närvaron av hydrauliskt motstånd i varje gasledning.

Den verkar på hela rörledningskonstruktionen såväl som på dess enskilda delar, noder, platser för en avsevärd minskning av diametern på rören, ventilerna, olika ventiler. Detta leder till tryckförlust av den transporterade gasen.

Hydrauliskt motstånd är alltid summan av:

• linjär motstånd, det vill säga, verkar längs hela strukturens längd;
• lokala motstånd som verkar vid varje komponent av strukturen, där det sker en förändring i gastransporthastigheten.

De listade parametrarna påverkar konstant och signifikant prestandan för varje gasledning. Som ett resultat av felaktig beräkning kommer därför ytterligare och imponerande ekonomiska förluster att uppstå på grund av att projektet måste göras om.

Beräkningsregler

Det angavs ovan att förfarandet för alla hydrauliska beräkningar regleras av den relevanta reglerna med ett nummer42-101–2003.

Dokumentet indikerar att det huvudsakliga sättet att beräkna är att använda en dator med speciella program för detta ändamål, vilket gör att du kan beräkna den planerade tryckförlusten mellan delar av den framtida gasledningen eller den önskade rördiametern.

Varje hydraulisk beräkning utförs efter skapandet av ett konstruktionsschema som innehåller huvudindikatorerna. Dessutom anger användaren känd data i motsvarande kolumner

Om det inte finns sådana program eller om en person tror att deras användning är olämplig kan du tillämpa andra metoder som är tillåtna enligt Code of Practice.

Som inkluderar:

• beräkning enligt formlerna i joint venture är den svåraste beräkningsmetoden;
• beräkning med så kallade nomogram är ett enklare alternativ än att använda formler, eftersom du inte behöver göra några beräkningar, eftersom nödvändiga data anges i en speciell tabell och anges i reglerna och du behöver bara välja dem.

Vilken som helst av beräkningsmetoderna leder till samma resultat. Därför kommer den nybyggda gasledningen att kunna tillhandahålla snabb, oavbruten tillförsel av den planerade mängden bränsle även under dess maximala användning.

PC-datoralternativ

Att göra en kalkyl med en dator är det minst tidskrävande - allt som krävs av en person är att infoga nödvändig information i lämpliga kolumner.

Därför görs hydraulisk beräkning på några minuter, och för denna operation krävs inte ett stort lager av kunskap, vilket är nödvändigt när man använder formler.

För korrekt implementering är det nödvändigt att ta följande data från de tekniska villkoren:

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

De nödvändiga tekniska förhållandena erhålls vid bensinstationen i den bosättning där gasledningen ska byggas. Egentligen, med mottagandet av detta dokument, börjar utformningen av valfri pipeline, eftersom den innehåller alla grundläggande krav för dess design.

Att använda specialprogram är den enklaste metoden för hydraulisk beräkning, exklusive sökning och studie av formler för beräkningar

Därefter måste utvecklaren känna till gasflödet för varje enhet som planeras anslutas till gasledningen. Till exempel, om bränslet kommer att transporteras till ett privat hus, finns det ofta använda spisar för matlagning, alla typer av värmepannor, och deras antal innehåller alltid nödvändiga nummer.

Dessutom måste du veta antalet brännare för varje spis som kommer att anslutas till röret.

I nästa steg för insamling av nödvändig data samlas information om tryckfallet på installationsplatserna för all utrustning - det kan vara en mätare, en avstängningsventil, en termisk avstängningsventil, ett filter och andra element.

I det här fallet är det nödvändiga antalet lätt att hitta - de finns i en speciell tabell fäst på passet för varje produkt. Konstruktören bör vara uppmärksam på att tryckfallet ska anges vid maximal gasförbrukning.

I den speciella tabellen som bifogas produktdatabladet kan du ta reda på information om tryckförlust när du ansluter enheter till nätverket

I nästa steg rekommenderas att ta reda på vad trycket på det blå bränslet kommer att vara vid införingspunkten. Sådan information kan innehålla de tekniska villkoren för dess gas, det tidigare upprättade schemat för den framtida gasledningen.

Om nätverket kommer att bestå av flera sektioner måste de numreras och ange den faktiska längden. Dessutom bör varje variabel registreras separat - det är den totala förbrukningen för alla enheter som kommer att användas, tryckfall, andra värden.

Utan att misslyckas behövs en samtidighetsfaktor. Det tar hänsyn till möjligheten till gemensamt arbete för alla gaskonsumenter som är anslutna till nätverket. Till exempel all värmeutrustning som finns i en hyreshus eller ett privat hus.

Sådana data används av programmet som utför den hydrauliska beräkningen för att bestämma den maximala belastningen på någon sektion eller i hela gasledningen.

För varje enskild lägenhet eller hus behöver inte den angivna koefficienten beräknas, eftersom dess värden är kända och anges i tabellen nedan:

En tabell med samtidighetskoefficienter, data från vilka används för någon typ av beräkning. Det räcker med att välja den kolumn som motsvarar en specifik hushållsapparat och ta önskat antal

Om det på något objekt planeras att använda mer än två värmepannor, ugnar och lagringsvattenvärmare, kommer samtidighetsindexet alltid att vara 0,85. Vilket måste anges i motsvarande kolumn som används för beräkningen av programmet.

Nästa ska indikera rördiameter, och du kommer också att behöva deras grovhetskoefficienter, som kommer att användas vid konstruktionen av rörledningen. Dessa värden är standard och kan enkelt hittas i uppförandekoden.

Påverkan av rörmaterial på beräkningen

För konstruktion av gasledningar kan rör tillverkade endast av vissa material användas: stål, polyeten. I vissa fall används kopparprodukter. Kommer snart metall-plastkonstruktioner.

Varje rör har en grovhet, vilket leder till linjärt motstånd, vilket påverkar gasrörelseprocessen. Dessutom är denna siffra betydligt högre för stålprodukter än plast

I dag kan nödvändig information endast erhållas för stål- och polyetenrör. Som ett resultat kan konstruktion och hydraulisk beräkning endast utföras med hänsyn till deras egenskaper, vilket krävs av den relevanta uppförandekoden. Och i dokumentet anges de data som krävs för beräkning.

Grovhetskoefficienten är alltid lika med följande värden:

• för alla polyetenrör, antingen nya eller inte, nya - 0,007 cm;
• för stålprodukter som redan används - 0,1 cm;
• för nya stålkonstruktioner - 0,01 cm.

För andra typer av rör anges inte denna indikator i Code of Practice. Därför bör de inte användas för konstruktion av en ny gasledning, eftersom Gorgaz-specialister kan behöva justeringar. Och detta är återigen en extra kostnad.

Beräkning av flöde i ett begränsat område

Om rörledningen består av separata sektioner måste beräkningen av den totala flödeshastigheten för var och en av dem göras separat. Men detta är inte svårt, eftersom beräkningar kommer att kräva redan kända siffror.

Definition av data med hjälp av ett program

Genom att känna till de initiala indikatorerna, ha tillgång till samtidighetstabellen och till de tekniska datablad för spisar och pannor, kan du gå vidare till beräkningen.

För att göra detta utförs följande åtgärder (ett exempel ges för en intern gasgasledning med exakt lågt tryck):

1. Antalet pannor multipliceras med prestandan för var och en av dem.
2. Det erhållna värdet multipliceras med den samtidighetskoefficient som specificeras av en speciell tabell för denna typ av konsument.
3. Antalet spisar avsedda för matlagning multipliceras med produktiviteten hos var och en av dem.
4. Värdet erhållet efter föregående operation multipliceras med samtidighetskoefficienten från en speciell tabell.
5. De belopp som erhållits för pannor och spisar sammanfattas.

Liknande manipulationer utförs för alla delar av rörledningen. De erhållna data matas in i motsvarande kolumner i det program som kalkylen utförs med. Elektronik gör allt annat.

Beräkning med hjälp av formler

Denna typ av hydraulisk beräkning liknar den som beskrivs ovan, det vill säga samma data krävs, men proceduren kommer att vara lång. Eftersom allt måste göras manuellt kommer designern dessutom att behöva utföra ett antal mellanoperationer för att använda de erhållna värdena för den slutliga beräkningen.

Och du måste också ägna mycket tid åt att förstå många begrepp, frågor som en person inte möter när han använder ett speciellt program. Du kan verifiera giltigheten av ovanstående genom att läsa formlerna som ska användas.

Beräkning med hjälp av formler är komplex, därför inte tillgänglig för alla. Bilden visar formlerna för beräkning av tryckfallet i nätverket för högt, medelhögt och lågt tryck och koefficienten för hydraulisk friktion

Vid tillämpningen av formlerna, som för hydraulisk beräkning med hjälp av ett speciellt program, finns det funktioner för låga, medelstora och naturligtvis gasledningar högt tryck. Och detta är värt att komma ihåg, eftersom ett misstag är förfulgt med, och alltid, imponerande finansiella kostnader.

Nomogramberäkningar

Varje speciellt nomogram är en tabell där en serie värden indikeras, efter att ha studerat vilka du kan få de nödvändiga indikatorerna utan att göra beräkningar. Vid hydraulisk beräkning, rörets diameter och dess väggers tjocklek.

Nomogram för beräkning är ett enkelt sätt att få nödvändig information. Det räcker med att hänvisa till linjerna som motsvarar de givna egenskaperna för nätverket.

Det finns separata nomogram för polyeten- och stålprodukter. Vid beräkning av dem användes standarddata, till exempel grovheten hos innerväggarna. Därför kan du inte oroa dig för informationens noggrannhet.

Beräkningsexempel

Ett exempel på att utföra hydraulisk beräkning med programmet för gasledningar med låg tryck ges. I den föreslagna tabellen markeras alla data som designern måste ange oberoende med gult.

De anges i avsnittet om datorstödd hydraulisk beräkning ovan. Dessa är gastemperatur, kinetisk viskositetskoefficient, densitet.

I detta fall utförs beräkningen för pannor och spisar, därför är det nödvändigt att föreskriva det exakta antalet brännare, som kan vara 2 eller 4. Noggrannhet är viktig, eftersom programmet automatiskt väljer samtidighetsfaktorn.

På bilden markeras kolumnerna där designern själv måste ange indikatorerna i gult. Nedan följer en formel för att beräkna flödeshastigheten på webbplatsen

Det är värt att uppmärksamma numrering av tomter - det uppfinns inte självständigt, utan tas från ett tidigare upprättat schema, där liknande nummer anges.

Därefter föreskrivs den faktiska längden på rörledningen och den så kallade uppskattade, som är större. Detta händer eftersom det i alla områden där det finns lokalt motstånd är det nödvändigt att öka längden med 5-10%. Detta görs för att utesluta otillräckligt gastryck från konsumenterna.Programmet utför beräkningen på egen hand.

Det totala flödet i kubikmeter, för vilket en separat kolumn tillhandahålls, beräknas i förväg för varje sektion. Om huset är flera enheter, måste antalet bostäder anges och börja med det maximala värdet, som kan ses i motsvarande kolumn.

Utan att misslyckas matas alla element i gasledningen i bordet, under vilket trycket går förlorat. Exemplet visar en termisk avstängningsventil, avstängningsventil och räknare. Förlustvärdet togs i produktpasset.

Med hjälp av ett program är det möjligt att göra beräkningar för alla typer av gasledningar. På bilden finns en kalkyl för nätverk för medeltryck

Rörets innerdiameter indikeras enligt de tekniska specifikationerna, om gasen har några krav, eller från ett tidigare upprättat schema. I det här fallet föreskrivs det i en mängd av 5 cm i de flesta sektioner, eftersom större delen av gasledningen går längs fasaden, och den lokala gasledningen kräver att diametern inte är mindre.

Även om du tittar på ytan med det givna exemplet på att utföra hydraulisk beräkning, är det lätt att märka att det förutom de värden som en person har lagt in finns ett stort antal andra. Detta är allt resultatet av programmet, eftersom efter att du har angett siffrorna i de specifika kolumnerna som är markerade med gult, är beräkningsarbetet avslutat för personen.

Det vill säga själva beräkningen sker ganska snabbt, varefter uppgifterna kan skickas för godkännande till stadens gasavdelning.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Den här videon gör det möjligt att förstå var den hydrauliska beräkningen börjar, var designern får nödvändig information från:

Följande video visar ett exempel på en av datorns beräkningstyper:

Vidare kan du se ett exempel på beräkning med hjälp av ett datorprogram:

För att utföra hydraulisk beräkning med hjälp av en dator, som den specialiserade Code of Practice tillåter, räcker det att spendera lite tid på att bekanta dig med programmet och samla in nödvändiga data.

Men allt detta har inte praktisk betydelse, eftersom förberedelserna för projektet är en mycket längre procedur och innehåller många andra frågor. Mot bakgrund av detta måste de flesta medborgare vända sig till specialister för att få hjälp.

Har du frågor, hitta buggar eller kan du lägga till värdefull information till vårt material? Lämna dina kommentarer, ställ frågor, dela erfarenheter i blocket nedan.