Calcul du gazoduc hydraulique: méthodes de calcul + exemple de calcul

Pour un fonctionnement sûr et sans problème de l’alimentation en gaz, celle-ci doit être conçue et calculée. Il est important que les tuyaux soient parfaitement adaptés à tous les types de conduites sous pression, afin de garantir une alimentation en gaz stable pour les instruments.

Pour que le choix des tuyaux, raccords et équipements soit aussi précis que possible, effectuez un calcul hydraulique du pipeline. Comment le faire? Admettez-le, vous n'êtes pas très versé dans cette affaire, comprenons.

Nous suggérons de vous familiariser avec les informations soigneusement sélectionnées et traitées de manière approfondie sur les options pour la production de calculs hydrauliques pour les systèmes de gazoducs. L'utilisation des données présentées par nous assurera l'approvisionnement en carburant bleu des instruments avec les paramètres de pression requis. Les données soigneusement vérifiées sont basées sur des documents réglementaires.

L'article décrit de manière très détaillée les principes et les schémas de production des calculs. Un exemple de faire des calculs. Des applications graphiques et des instructions vidéo ont été utilisées comme complément d’information utile.

Spécificité du calcul hydraulique

Tout calcul hydraulique effectué est la détermination des paramètres d'un futur gazoduc. Cette procédure est obligatoire, de même que l’une des étapes les plus importantes de la préparation à la construction. Cela dépend de l'exactitude du calcul si le pipeline fonctionnera de manière optimale.

Dans la mise en œuvre de chaque calcul hydraulique est la définition:

• nécessaire diamètre du tuyaucela garantira un transport efficace et stable de la bonne quantité de gaz;
• si les pertes de pression seront acceptables lors du déplacement du volume requis de carburant bleu dans des tuyaux d'un diamètre donné.

Les pertes de pression sont dues à la résistance hydraulique de tout gazoduc. S'il est calculé de manière incorrecte, cela peut entraîner le fait que les consommateurs ne disposent pas de suffisamment de gaz pour un fonctionnement normal dans tous les modes ou au moment de sa consommation maximale.

Ce tableau est le résultat d'un calcul hydraulique basé sur les valeurs données. Pour effectuer des calculs, vous devez créer des indicateurs spécifiques dans les colonnes.

Cette opération est une procédure standardisée à l’état qui est effectuée conformément aux formules, aux exigences énoncées dans SP 42-101–2003.

Des calculs sont nécessaires pour mener à bien le développeur. La base est constituée des données des spécifications techniques du pipeline que vous pouvez obtenir dans le magasin de gaz de votre ville.

Pipelines à règlement

L'état exige que des calculs hydrauliques soient effectués pour tous les types de pipelines liés au système d'alimentation en gaz. Puisque les processus se produisant pendant le mouvement du gaz sont toujours les mêmes.

Ces pipelines comprennent les types suivants:

• basse pression;
• moyenne, haute pression.

Les premiers sont conçus pour transporter du carburant vers des installations résidentielles, des bâtiments publics de toutes sortes et des entreprises familiales. De plus, dans les immeubles à appartements privés, les cottages, la pression du gaz ne doit pas dépasser 3 kPa, dans les entreprises du ménage (hors production), cet indicateur est plus élevé et atteint 5 kPa.

Le deuxième type de gazoduc est conçu pour alimenter des réseaux avec divers points de contrôle du gaz via des pressions basses et moyennes, ainsi que pour fournir du gaz à des consommateurs individuels.

Il peut s'agir de services publics industriels, agricoles, divers, voire isolés, ou rattachés à des bâtiments industriels. Mais dans les deux derniers cas, il y aura des limitations de pression significatives.

Les spécialistes énumérés ci-dessus sont classiquement divisés en catégories suivantes:

• maison, magasin intrac'est-à-dire transporter le carburant bleu à l'intérieur d'un bâtiment et le livrer à des unités individuelles, des appareils;
• branches d'abonnésutilisé pour fournir du gaz d'un réseau de distribution à tous les clients existants;
• distributionutilisé pour fournir du gaz à certains territoires, par exemple les villes, leurs régions respectives, les entreprises industrielles. Leur configuration est différente et dépend des caractéristiques de la mise en page. La pression à l'intérieur du réseau peut être n'importe laquelle fournie - basse, moyenne, haute.

De plus, le calcul hydraulique est effectué pour des réseaux de gaz avec différents nombres de niveaux de pression, dont il existe de nombreuses variétés.

Ainsi, pour répondre aux besoins, on peut utiliser des réseaux à deux étages fonctionnant avec du gaz transporté à basse, haute pression ou basse, moyenne. Et également trouvé l'utilisation de réseaux à trois étages et divers multi-étages. Tout dépend de la disponibilité des consommateurs.

Malgré la grande variété d'options de gazoducs, le calcul hydraulique est similaire dans tous les cas. En ce qui concerne la fabrication, des éléments structurels avec des matériaux similaires sont utilisés et les mêmes processus ont lieu à l'intérieur des tuyaux.

La résistance hydraulique et son rôle

Comme mentionné ci-dessus, la base de calcul est la présence de résistance hydraulique dans chaque pipeline.

Il agit sur toute la structure du pipeline, ainsi que sur ses parties individuelles, ses nœuds, ses zones de réduction significative du diamètre des tuyaux, vannes et vannes diverses. Il en résulte une perte de pression du gaz transporté.

La résistance hydraulique est toujours la somme de:

• résistance linéaire, c'est-à-dire agissant sur toute la longueur de la structure;
• résistance locale agissant sur chaque composant de la structure, lorsque la vitesse de transport du gaz change.

Les paramètres énumérés affectent constamment et de manière significative les performances de chaque pipeline. Par conséquent, à la suite d’un calcul incorrect, il y aura des pertes financières supplémentaires importantes, du fait que le projet devra être refait.

Règles de calcul

Il a été indiqué ci-dessus que la procédure pour tout calcul hydraulique est régie par le livre de règles de profil avec le numéro 42-101–2003.

Le document atteste que la méthode principale de calcul consiste à utiliser un ordinateur doté de cette fonction. programmes spéciaux permettant de calculer la perte de charge prévue entre les sections du futur gazoduc ou la pression requise diamètre du tuyau

S'il n'existe aucun programme de ce type ou si une personne estime que son utilisation est irréalisable, d'autres méthodes autorisées par le code de pratique peuvent être appliquées.

Qui comprennent:

• le calcul selon les formules données dans l'entreprise commune est la méthode de calcul la plus compliquée;
• le calcul des dénommés nomogrammes est une option plus simple que l’utilisation de formules, car tous les calculs il n’est pas nécessaire de produire car les données nécessaires sont indiquées dans un tableau spécial et sont données dans le code; ramasser.

N'importe laquelle des méthodes de calcul conduit aux mêmes résultats. Et par conséquent, le gazoduc nouvellement construit sera en mesure de fournir un approvisionnement régulier et ininterrompu de la quantité de carburant prévue, même pendant les heures de son utilisation maximale.

Option de calcul PC

Effectuer des calculs à l'aide d'un ordinateur prend le moins de temps possible - il suffit à une personne d'insérer les données nécessaires dans les colonnes correspondantes.

Par conséquent, le calcul hydraulique est effectué en quelques minutes et cette opération ne nécessitera pas un stock important de connaissances, ce qui est nécessaire lors de l'utilisation de formules.

Pour sa mise en œuvre correcte, il est nécessaire de prendre les données suivantes des conditions techniques:

• densité de gaz;
• coefficient de viscosité cinétique;
• température du gaz dans votre région.

Les conditions techniques nécessaires sont obtenues à la sortie de gaz de la colonie dans laquelle le gazoduc sera construit. En réalité, la conception de tout pipeline commence avec la réception de ce document, car il contient toutes les exigences de base pour sa conception.

Ensuite, le développeur doit connaître le débit de gaz de chaque appareil devant être connecté au gazoduc. Par exemple, si le carburant doit être transporté dans une maison privée, il est souvent utilisé plaques de cuisson, diverses chaudières de chauffage et leurs passeports ont toujours le chiffres.

De plus, vous devez connaître le nombre de brûleurs pour chaque plaque qui sera connectée au tuyau.

À l'étape suivante de la collecte des données nécessaires, des informations sont collectées sur la perte de charge sur les sites d'installation. n'importe quel équipement - il peut s'agir d'un compteur, d'une vanne, d'un clapet, d'une vanne d'arrêt thermique, d'un filtre, etc. articles.

Dans ce cas, les numéros requis sont faciles à trouver - ils figurent dans un tableau spécial joint au passeport de chaque produit. Le concepteur doit faire attention au fait que la perte de charge doit être indiquée à la consommation de gaz maximale.

Dans l'étape suivante, il est recommandé de déterminer la pression du carburant bleu au point de raccordement. Ces informations peuvent contenir les conditions techniques de son Gorgaz, un schéma précédemment tracé du futur gazoduc.

Si le réseau est composé de plusieurs sections, celles-ci doivent être numérotées et indiquer la longueur réelle. De plus, pour chacun, vous devez enregistrer tous les indicateurs de variable séparément - il s’agit de la consommation totale de tout appareil utilisé, de la perte de charge, des autres valeurs.

Sans faute, un facteur de simultanéité est requis. Il prend en compte la possibilité d'un fonctionnement en commun de tous les consommateurs de gaz connectés au réseau. Par exemple, tous les équipements de chauffage situés dans un immeuble ou une maison privée.

Ces données sont utilisées par un programme qui effectue un calcul hydraulique pour déterminer la charge maximale de toute section ou de l’ensemble du gazoduc.

Pour chaque appartement ou maison, ce coefficient ne doit pas être calculé, car ses valeurs sont connues et figurent dans le tableau ci-dessous:

Si, sur un objet quelconque, il est prévu d'utiliser plus de deux chaudières, fours et chauffe-eau capacitifs, l'indicateur de simultanéité sera toujours égal à 0,85. Comme il sera nécessaire de spécifier dans la colonne appropriée utilisée pour le calcul, le programme.

Ce qui suit devrait indiquer diamètre du tuyau, et des coefficients de rugosité seront nécessaires, qui seront utilisés dans la construction du pipeline. Ces valeurs sont standard et peuvent être facilement trouvées dans le code de pratiques.

L'effet du matériau du tuyau sur le calcul

Pour la construction de gazoducs, on peut utiliser des tuyaux composés uniquement de certains matériaux: acier, polyéthylène. Dans certains cas, des produits en cuivre sont utilisés. Bientôt sera massivement utilisé structures métalliques.

Aujourd'hui, les informations nécessaires ne peuvent être obtenues que pour les tuyaux en acier et en polyéthylène. En conséquence, la conception et les calculs hydrauliques ne peuvent être effectués qu’en tenant compte de leurs caractéristiques, requises par le code de pratiques du profil. Le document contient également les données nécessaires au calcul.

Le coefficient de rugosité est toujours égal aux valeurs suivantes:

• pour tous les tuyaux en polyéthylène, qu’ils soient neufs ou non, - 0,007 cm;
• pour les produits en acier déjà utilisés - 0,1 cm;
• pour les nouvelles structures en acier - 0,01 cm.

Pour tous les autres types de tuyaux, cet indicateur n'est pas spécifié dans le code. Par conséquent, ils ne devraient pas être utilisés pour la construction d'un nouveau gazoduc, car les experts de la société Gorgas pourraient exiger des modifications. Et ceci est à nouveau un coût supplémentaire.

Calcul de la consommation dans une zone limitée

Si le gazoduc est constitué de sections distinctes, le calcul du débit total à chacune d’elles devra être effectué séparément. Mais ce n’est pas difficile, car des chiffres déjà connus seront nécessaires pour les calculs.

Définition des données à l'aide du programme

Connaissant les indicateurs initiaux, ayant accès au tableau de simultanéité et aux passeports techniques des poêles et des chaudières, vous pouvez procéder au calcul.

Pour ce faire, les actions suivantes sont effectuées (un exemple est donné pour un gazoduc interne à basse pression):

1. Le nombre de chaudières est multiplié par la performance de chacune.
2. La valeur obtenue est multipliée par le coefficient de simultanéité pour ce type de consommateurs, qui a été affiné à l'aide d'une table spéciale.
3. Le nombre de plaques de cuisson est multiplié par la performance de chacune.
4. La valeur obtenue après l'opération précédente est multipliée par le coefficient de simultanéité, tiré d'une table spéciale.
5. Les montants reçus pour les chaudières et les poêles sont résumés.

Ces manipulations sont effectuées pour toutes les sections du pipeline. Les données obtenues sont entrées dans les colonnes correspondantes du programme, avec lesquelles le calcul est effectué. L'électronique fait tout le reste lui-même.

Calcul à l'aide de formules

Ce type de calcul hydraulique est similaire à celui décrit ci-dessus, c'est-à-dire que les mêmes données seront requises, mais que la procédure sera longue. Etant donné que tout devra être fait manuellement, le concepteur devra en outre effectuer un certain nombre d'opérations intermédiaires afin d'utiliser les valeurs obtenues pour le calcul final.

Vous devrez également passer beaucoup de temps à comprendre de nombreux concepts, des questions qu’une personne ne se pose pas lorsqu’elle utilise un programme spécial. Dans l’équité de ce qui précède, vous pouvez être sûr d’avoir lu les formules à utiliser.

Dans l'application des formules, comme dans le cas du calcul hydraulique utilisant un programme spécial, il existe des caractéristiques pour les gazoducs de faible, moyenne et, bien sûr, haute pression. Et il faut se souvenir de cela, car l'erreur est lourde, et toujours, avec des coûts financiers impressionnants.

Calculs à l'aide de nomogrammes

Tout nomogramme spécial est un tableau dans lequel sont indiquées plusieurs valeurs, après lesquelles vous pouvez obtenir les indicateurs nécessaires sans effectuer de calcul. Dans le cas d'un calcul hydraulique - le diamètre du tuyau et l'épaisseur de ses parois.

Il existe des nomogrammes distincts pour les produits en polyéthylène et en acier. Lors du calcul, des données standard ont été utilisées, par exemple la rugosité des parois internes. Par conséquent, l'exactitude de l'information ne peut pas vous inquiéter.

Exemple de calcul

Un exemple de calcul hydraulique utilisant le programme pour les gazoducs à basse pression est donné. Dans le tableau proposé, toutes les données que le concepteur doit saisir lui-même sont surlignées en jaune.

Ils sont énumérés dans le paragraphe sur le calcul hydraulique informatisé ci-dessus. C'est la température du gaz, le coefficient de viscosité cinétique, la densité.

Dans ce cas, le calcul est effectué pour les chaudières et les poêles, il est donc nécessaire de prescrire le nombre exact de brûleurs, qui peut être 2 ou 4. La précision est importante car le programme sélectionnera automatiquement le coefficient de simultanéité.

Il convient de prêter attention à la numérotation des parcelles - elle n’est pas inventée séparément, mais est tirée du schéma précédemment tracé, où des chiffres similaires sont indiqués.

Ensuite, la longueur réelle du pipeline et la soi-disant longueur estimée, qui est plus longue, sont prescrites. Cela est dû au fait que dans toutes les zones de résistance locale, il est nécessaire d’augmenter la longueur de 5 à 10%. Ceci est fait afin d'éliminer une pression de gaz insuffisante chez les consommateurs. Le programme effectue le calcul indépendamment.

La consommation totale en mètres cubes, pour laquelle une colonne distincte est fournie, est calculée à l’avance sur chaque site. S'il s'agit d'une maison multifamiliale, vous devez spécifier le nombre de logements et commencer par la valeur maximale, comme indiqué dans la colonne correspondante.

Il est obligatoire d'inclure tous les éléments du pipeline dans le tableau, avec le passage duquel la pression est perdue. Dans l'exemple, la vanne est thermodurcissable, à obturation et à compteur. La valeur de la perte dans chaque cas a été prise dans le passeport du produit.

Le diamètre interne de la conduite est indiqué en fonction de la tâche technique, si le gorgas a des exigences, ou à partir d’un schéma précédemment établi. Dans ce cas, dans la plupart des sections, le diamètre enregistré est de 5 cm, car la plus grande partie du gazoduc passe le long de la façade et la station-service municipale locale exige que le diamètre ne soit pas inférieur.

S'il est même superficiel de se familiariser avec l'exemple de la réalisation de calculs hydrauliques, il est aisé de voir qu'en plus des valeurs entrées par la personne, il en existe un grand nombre. C'est tout le résultat du programme, car après avoir entré les nombres dans les colonnes en béton surlignées en jaune, le travail de calcul est terminé pour la personne.

Autrement dit, le calcul lui-même est effectué assez rapidement, après quoi les données reçues peuvent être envoyées pour approbation au service du gaz de la ville.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Cette vidéo permet de comprendre comment débute le calcul hydraulique, à partir duquel les concepteurs prennent les données nécessaires:

La vidéo suivante montre un exemple de l'un des types de calcul informatique:

Ensuite, vous pouvez voir un exemple de calcul utilisant un programme informatique:

Pour effectuer un calcul hydraulique à l'aide d'un ordinateur, comme le permet le code de règles de profil, il suffit de passer un peu de temps à connaître le programme et à collecter les données nécessaires.

Mais tout cela n'a pas de signification pratique, car la rédaction d'un projet est une procédure beaucoup plus longue et implique de nombreux autres problèmes. Par conséquent, la majorité des citoyens devront demander l'aide de spécialistes.

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