Hydraulische gaspijplijnberekening: rekenmethoden + rekenvoorbeeld

Voor een veilige en probleemloze werking van de gastoevoer moet het worden ontworpen en berekend. Het is belangrijk om de leidingen voor alle typen drukleidingen perfect op elkaar aan te sluiten, waardoor een stabiele toevoer van gas naar de instrumenten wordt gegarandeerd.

Om de selectie van buizen, fittingen en apparatuur zo nauwkeurig mogelijk te maken, produceert u hydraulische berekening van de pijpleiding. Hoe het te maken? Geef toe, u bent niet goed thuis in deze kwestie, laten we het begrijpen.

We stellen voor om kennis te maken met de zorgvuldig geselecteerde en grondig verwerkte informatie over de opties voor de productie van hydraulische berekening voor gaspijpleidingsystemen. Het gebruik van de door ons gepresenteerde gegevens zorgt ervoor dat blauwe brandstof wordt geleverd aan de instrumenten met de vereiste drukparameters. Zorgvuldig geverifieerde gegevens zijn gebaseerd op regelgevingsdocumenten.

Het artikel is zeer grondig beschreven de principes en schema's voor de productie van berekeningen. Een voorbeeld van het uitvoeren van berekeningen. Grafische toepassingen en video-instructies werden gebruikt als een nuttige informatieve aanvulling.

Specificiteit van hydraulische berekening

Elke uitgevoerde hydraulische berekening is de bepaling van de parameters van een toekomstige gaspijplijn. Deze procedure is verplicht, evenals een van de belangrijkste voorbereidingsstadia voor de bouw. Het hangt af van de juistheid van de berekening of de pijplijn optimaal zal functioneren.

Bij de uitvoering van elke hydraulische berekening is de definitie:

• nodig pijp diameterdat zorgt voor een efficiënt en stabiel transport van de juiste hoeveelheid gas;
• of drukverliezen acceptabel zijn wanneer het vereiste volume blauwe brandstof in leidingen met een bepaalde diameter wordt verplaatst.

Drukverliezen optreden omdat hydraulische weerstand bestaat in een gaspijpleiding. Als het verkeerd wordt berekend, kan dit ertoe leiden dat consumenten niet genoeg gas hebben voor normaal gebruik in alle modi of op de momenten van het maximale verbruik.

Deze tabel is het resultaat van een hydraulische berekening op basis van de gegeven waarden. Om berekeningen uit te voeren, moet u specifieke indicatoren in de kolommen maken.

Een dergelijke operatie is een gestandaardiseerde procedure die wordt uitgevoerd volgens de formules, de vereisten uiteengezet in SP 42-101-2003.

Berekeningen zijn vereist om de ontwikkelaar uit te voeren. De basis is de gegevens van de technische specificaties van de pijpleiding, die verkrijgbaar zijn in uw stadsgasopslag.

Pijpleidingen waarvoor afwikkeling vereist is

De staat vereist dat hydraulische berekeningen worden uitgevoerd voor alle soorten pijpleidingen die verband houden met het gastoevoersysteem. Omdat de processen die plaatsvinden tijdens het verplaatsen van gas altijd hetzelfde zijn.

Deze pijplijnen omvatten de volgende typen:

• lage druk;
• medium, hoge druk.

De eerste zijn ontworpen om brandstof te vervoeren naar residentiële voorzieningen, allerlei openbare gebouwen, huishoudelijke ondernemingen. Bovendien mag de gasdruk in privé-, appartementsgebouwen, cottages niet hoger zijn dan 3 kPa, bij huishoudens (niet-productie) is deze indicator hoger en bereikt deze 5 kPa.

Het tweede type pijpleidingen is ontworpen voor het leveren van netwerken, met verschillende, lage, middelmatige druk door gascontrolepunten, evenals het leveren van gas aan individuele consumenten.

Het kan industrieel, agrarisch, diverse nutsvoorzieningen zijn en zelfs vrijstaand of verbonden aan industriële gebouwen. Maar in de laatste twee gevallen zullen er aanzienlijke drukbeperkingen zijn.

De hierboven genoemde specialisten zijn conventioneel onderverdeeld in de volgende categorieën:

• intrahouse, intra winkeldat wil zeggen, het transporteren van blauwe brandstof in een gebouw en het afleveren daarvan aan individuele eenheden, apparaten;
• abonneetakkengebruikt om gas te leveren vanuit een distributienetwerk naar alle bestaande klanten;
• distributiegebruikt voor het leveren van gas aan bepaalde gebieden, bijvoorbeeld steden, hun afzonderlijke regio's, industriële ondernemingen. Hun configuratie is anders en hangt af van de kenmerken van de lay-out. De druk binnen het netwerk kan worden geleverd - laag, gemiddeld, hoog.

Daarnaast wordt de hydraulische berekening uitgevoerd voor gasnetten met verschillende aantallen drukniveaus, waarvan er vele zijn.

Om aan de behoeften te voldoen, kunnen dus tweetrapsnetwerken worden gebruikt die werken met gas dat wordt getransporteerd bij lage, hoge druk of lage, medium. En vond ook het gebruik van drietraps en verschillende meertrapsnetwerken. Dat wil zeggen, het hangt allemaal af van de beschikbaarheid van consumenten.

Ondanks de grote verscheidenheid aan opties voor gaspijpleidingen is de hydraulische berekening in alle gevallen vergelijkbaar. Wat de fabricage betreft, worden structurele elementen met vergelijkbare materialen gebruikt, en dezelfde processen vinden plaats in de buizen.

Hydraulische weerstand en zijn rol

Zoals hierboven vermeld, is de basis voor de berekening de aanwezigheid van hydraulische weerstand in elke pijpleiding.

Het werkt op de hele structuur van de pijpleiding, maar ook op de afzonderlijke delen, knooppunten, plaatsen met significante vermindering van de diameter van pijpen, kleppen en verschillende kleppen. Dit resulteert in een verlies van druk door het getransporteerde gas.

Hydraulische weerstand is altijd de som van:

• lineaire weerstand, dat wil zeggen, handelen over de gehele lengte van de structuur;
• lokale weerstand die op elk onderdeel van de constructie inwerkt, waarbij de snelheid van het gastransport verandert.

De vermelde parameters zijn constant en hebben een aanzienlijke invloed op de prestaties van elke pijplijn. Als gevolg van een onjuiste berekening zullen er daarom extra en aanzienlijke financiële verliezen zijn vanwege het feit dat het project opnieuw moet worden uitgevoerd.

Rekenregels

Hierboven is vermeld dat de procedure voor elke hydraulische berekening wordt geregeld door het profielregelboek met het nummer 42-101–2003.

Het document getuigt dat de belangrijkste manier om de berekening uit te voeren is om hier een computer mee te gebruiken speciale programma's om het geplande drukverlies tussen delen van de toekomstige gaspijpleiding of de vereiste te berekenen pijp diameter

Als dergelijke programma's niet bestaan ​​of als een persoon van mening is dat het gebruik ervan onpraktisch is, kunnen andere door de praktijkcode toegestane methoden worden toegepast.

Waaronder:

• berekening met behulp van de formules in de joint venture is de meest gecompliceerde berekeningsmethode;
• de berekening van de zogenaamde nomogrammen is een eenvoudiger optie dan het gebruik van formules, omdat er berekeningen zijn het is niet nodig om te produceren, omdat de benodigde gegevens in een speciale tabel worden vermeld en in de Code worden vermeld, en ze alleen maar nodig hebben oprapen.

Elk van de berekeningsmethoden leidt tot dezelfde resultaten. En daarom zal de nieuw gebouwde gaspijpleiding een tijdige, ononderbroken toevoer van de geplande hoeveelheid brandstof mogelijk maken, zelfs tijdens de uren van maximaal gebruik.

PC-berekeningsoptie

Het uitvoeren van calculus met behulp van een computer is het minst tijdrovend - alles wat een persoon nodig heeft, is om de benodigde gegevens in de overeenkomstige kolommen in te voegen.

Daarom wordt de hydraulische berekening in enkele minuten uitgevoerd en vereist deze bewerking geen grote hoeveelheid kennis, wat nodig is bij het gebruik van formules.

Voor de juiste implementatie is het noodzakelijk om de volgende gegevens uit de technische voorwaarden te nemen:

• gas dichtheid;
• kinetische viscositeitscoëfficiënt;
• gastemperatuur in uw regio.

De noodzakelijke technische voorwaarden worden verkregen in de gasafvoer van de nederzetting waarin de gasleiding zal worden gebouwd. Eigenlijk begint het ontwerp van elke pijpleiding met de ontvangst van dit document, omdat het alle basisvereisten voor het ontwerp bevat.

Vervolgens moet de ontwikkelaar het gasdebiet kennen voor elk apparaat dat naar verwachting op de gasleiding wordt aangesloten. Als de brandstof bijvoorbeeld naar een privé-huis wordt vervoerd, worden deze vaak gebruikt kookplaten, verschillende verwarmingsketels en hun paspoorten hebben altijd het nodige figuren.

Bovendien moet u het aantal branders kennen voor elke plaat die op de buis wordt aangesloten.

In de volgende fase van het verzamelen van de benodigde gegevens, wordt informatie verzameld over de drukval op de installatieplaatsen. alle apparatuur - het kan een meter zijn, een klep, een slamsluiting, een thermische afsluitklep, een filter, enz. elementen.

In dit geval zijn de vereiste cijfers gemakkelijk te vinden - ze bevinden zich in een speciale tabel die bij het paspoort van elk product hoort. De ontwerper moet letten op het feit dat de drukval moet worden aangegeven bij het maximale gasverbruik.

In de volgende stap wordt aanbevolen om uit te zoeken wat de druk van de blauwe brandstof is op het aansluitpunt. Dergelijke informatie kan de technische voorwaarden van zijn Gorgaz bevatten, een eerder getrokken schema van de toekomstige gaspijplijn.

Als het netwerk uit meerdere secties bestaat, moeten deze genummerd zijn en de werkelijke lengte aangeven. Bovendien moet u voor elk register alle variabele indicatoren afzonderlijk registreren - dit is het totale verbruik van elk apparaat dat zal worden gebruikt, drukval, andere waarden.

Zonder falen is een gelijktijdigheidsfactor vereist. Het houdt rekening met de mogelijkheid van gezamenlijke bediening van alle gasverbruikers die op het netwerk zijn aangesloten. Bijvoorbeeld alle verwarmingsapparatuur in een flatgebouw of een privéwoning.

Dergelijke gegevens worden gebruikt door een programma dat een hydraulische berekening uitvoert om de maximale belasting op een sectie of in de gehele gaspijplijn te bepalen.

Voor elk individueel appartement of huis, moet deze coëfficiënt niet worden berekend, omdat de waarden ervan bekend zijn en worden weergegeven in de bijgevoegde tabel hieronder:

Als bij een willekeurig object is gepland om meer dan twee verwarmingsketels, ovens, capacitieve waterverwarmers te gebruiken, dan is de gelijktijdigheidsindicator altijd gelijk aan 0,85. Aangezien het nodig zal zijn om in de juiste kolom die gebruikt wordt voor de berekening, het programma te specificeren.

Het volgende zou moeten aangeven pijp diameteren er zullen ruwheidscoëfficiënten nodig zijn, die zullen worden gebruikt bij de constructie van de pijpleiding. Deze waarden zijn standaard en kunnen gemakkelijk worden gevonden in de praktijkcode.

Het effect van pijpmateriaal op de berekening

Voor de constructie van gaspijpleidingen kunnen buizen worden gebruikt die alleen van bepaalde materialen zijn gemaakt: staal, polyethyleen. In sommige gevallen worden koperproducten gebruikt. Binnenkort zal massaal worden gebruikt metalen constructies.

Tegenwoordig kan de noodzakelijke informatie alleen worden verkregen voor stalen en polyethyleen buizen. Dientengevolge kunnen ontwerp en hydraulische berekening alleen worden uitgevoerd rekening houdend met hun kenmerken, hetgeen vereist is door de profielcode van de praktijk. Het document bevat ook de benodigde gegevens voor de berekening.

De ruwheidscoëfficiënt is altijd gelijk aan de volgende waarden:

• voor alle polyethyleen buizen, ongeacht of ze nieuw zijn of niet, - 0,007 cm;
• voor reeds gebruikte staalproducten - 0,1 cm;
• voor nieuwe staalconstructies - 0,01 cm.

Voor andere soorten buizen is deze indicator niet gespecificeerd in de Code. Daarom mogen ze niet worden gebruikt voor de bouw van een nieuwe gaspijplijn, omdat de experts van de Gorgas-onderneming wellicht wijzigingen nodig hebben. En dit is weer een extra kost.

Berekening van het verbruik in een beperkt gebied

Als de gaspijpleiding uit afzonderlijke secties bestaat, moet de berekening van de totale stroom bij elk afzonderlijk worden uitgevoerd. Maar het is niet moeilijk, omdat voor berekeningen al bekende cijfers nodig zijn.

Definitie van gegevens met behulp van het programma

Als u de eerste indicatoren kent, toegang hebt tot de tabel met gelijktijdigheid en de technische paspoorten van kachels en ketels, kunt u doorgaan met de berekening.

Om dit te doen, worden de volgende acties uitgevoerd (een voorbeeld wordt gegeven voor een lagedruk in-house gaspijplijn):

1. Het aantal ketels wordt vermenigvuldigd met de prestaties van elke ketel.
2. De resulterende waarde wordt vermenigvuldigd met de coëfficiënt van gelijktijdigheid voor dit type consumenten die is verfijnd met behulp van een speciale tabel.
3. Het aantal kookplaten wordt vermenigvuldigd met de prestaties van elke kookplaat.
4. De waarde verkregen na de vorige bewerking wordt vermenigvuldigd met de gelijktijdigheidscoëfficiënt, genomen uit een speciale tabel.
5. De ontvangen bedragen voor ketels en fornuizen zijn samengevat.

Dergelijke manipulaties worden uitgevoerd voor alle secties van de pijplijn. De verkregen gegevens worden ingevoerd in de overeenkomstige kolommen van het programma, waarmee de berekening wordt uitgevoerd. Elektronica doet al het andere zelf.

Berekening met behulp van formules

Dit type hydraulische berekening is vergelijkbaar met dat hierboven beschreven, dat wil zeggen dat dezelfde gegevens vereist zijn, maar de procedure zal lang duren. Omdat alles handmatig moet worden gedaan, moet de ontwerper bovendien een aantal tussenhandelingen uitvoeren om de verkregen waarden te gebruiken voor de uiteindelijke berekening.

Je zult ook veel tijd moeten besteden aan het begrijpen van veel concepten, vragen die een persoon niet ontmoet bij het gebruik van een speciaal programma. In het redelijke van het voorgaande kunt u er zeker van zijn dat u de formules heeft gelezen die moeten worden gebruikt.

Bij de toepassing van formules, zoals in het geval van hydraulische berekening met een speciaal programma, zijn er kenmerken voor gaspijpleidingen van laag, gemiddeld en, uiteraard, hoge druk. En dit moet onthouden worden, want de fout is beladen en altijd, met indrukwekkende financiële kosten.

Berekeningen met nomogrammen

Elk speciaal nomogram is een tabel waarin een aantal waarden wordt aangegeven, na te hebben bestudeerd welke u de benodigde indicatoren kunt krijgen zonder berekeningen uit te voeren. In het geval van hydraulische berekening - de diameter van de buis en de dikte van de wanden.

Er zijn afzonderlijke nomogrammen voor polyethyleen- en staalproducten. Bij de berekening ervan werden standaardgegevens gebruikt, bijvoorbeeld de ruwheid van de binnenmuren. Daarom kan de juistheid van de informatie geen zorgen maken.

Rekenvoorbeeld

Een voorbeeld van een hydraulische berekening met behulp van het programma voor lagedrukgaspijpleidingen wordt gegeven. In de voorgestelde tabel zijn alle gegevens die de ontwerper alleen moet invoeren, geel gemarkeerd.

Ze staan ​​vermeld in de paragraaf over geautomatiseerde hydraulische berekening hierboven. Dit is de gastemperatuur, de kinetische viscositeitscoëfficiënt, dichtheid.

In dit geval wordt de berekening uitgevoerd voor ketels en kachels, met het oog hierop is het noodzakelijk het exacte aantal branders voor te schrijven, dat 2 of 4 kan zijn. Nauwkeurigheid is belangrijk, omdat het programma automatisch de gelijktijdigheidscoëfficiënt selecteert.

Het loont de aandacht te wijzen op de nummering van de plots - het wordt niet onafhankelijk uitgevonden, maar overgenomen uit het eerder getrokken schema, waar vergelijkbare cijfers worden aangegeven.

Vervolgens wordt de feitelijke lengte van de pijpleiding en de zogenaamde geschatte lengte, die langer is, voorgeschreven. Dit gebeurt omdat in alle gebieden waar lokale weerstand heerst, het noodzakelijk is om de lengte met 5-10% te vergroten. Dit wordt gedaan om onvoldoende gasdruk bij de consument te elimineren. Het programma voert de berekening onafhankelijk uit.

Het totale verbruik in kubieke meters, waarvoor een afzonderlijke kolom is voorzien, wordt vooraf op elke locatie berekend. Als het een meergezinswoning betreft, moet u het aantal behuizingen opgeven en beginnen met de maximumwaarde, zoals te zien is in de bijbehorende kolom.

Het is verplicht om alle elementen van de pijplijn in de tabel op te nemen, waarbij de druk verloren gaat. In het voorbeeld is de klep thermohardend, uitgezet en tegengesteld. De waarde van het verlies per geval werd in het paspoort van het product vermeld.

De binnendiameter van de buis wordt aangegeven volgens de technische taak, als de Gorgas vereisten heeft, of van een eerder getekend schema. In dit geval wordt het in de meeste secties geregistreerd met een afmeting van 5 cm, omdat het grootste deel van de gaspijpleiding langs de gevel loopt en het lokale stadsgasstation vereist dat de diameter niet kleiner is.

Als het zelfs oppervlakkig is om bekend te raken met het voorbeeld van het uitvoeren van hydraulische berekeningen, is het gemakkelijk om te zien dat, naast de waarden die de persoon invoert, er een groot aantal anderen zijn. Dit is het resultaat van het programma, omdat na het invoeren van de getallen in de concrete kolommen die geel gemarkeerd zijn, het berekeningswerk voor de persoon is voltooid.

Dat wil zeggen, de berekening zelf vindt vrij snel plaats, waarna de ontvangen gegevens ter goedkeuring kunnen worden verzonden naar de stadsgasafdeling.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Deze video maakt het mogelijk om te begrijpen hoe de hydraulische berekening begint, van waaruit ontwerpers de nodige gegevens verzamelen:

De volgende video toont een voorbeeld van een van de soorten computerberekeningen:

Dan kunt u een voorbeeld van berekening zien met behulp van een computerprogramma:

Om een ​​hydraulische berekening uit te voeren met behulp van een computer, zoals de profielcode van regels toestaat, volstaat het om een ​​beetje tijd te besteden aan het leren kennen van het programma en het verzamelen van de benodigde gegevens.

Maar dit heeft allemaal geen praktische betekenis, aangezien het opstellen van een project een veel uitgebreider procedure is en veel andere zaken omvat. Daarom zal de meerderheid van de burgers hulp van specialisten moeten zoeken.

Heeft u vragen, vindt u tekortkomingen of kunt u ons materiaal aanvullen met waardevolle informatie? Laat uw opmerkingen achter, stel vragen, deel uw ervaringen in het onderstaande blok.