Hydraulisk beräkning av en gasledning: metoder och metoder för beräkning + beräkningsexempel

För säker och problemfri drift av gasförsörjningen måste den konstrueras och beräknas.Det är viktigt att perfekt välja rör för nät av alla typer av tryck, vilket säkerställer en stabil tillförsel av gas till enheterna.

För att säkerställa att valet av rör, rördelar och utrustning är så exakt som möjligt görs en hydraulisk beräkning av rörledningen. Hur man gör det? Erkänn det, du är inte så kunnig om den här frågan, låt oss ta reda på det.

Vi erbjuder dig att bekanta dig med noggrant utvald och noggrant bearbetad information om alternativ för att producera hydrauliska beräkningar för gasledningssystem. Med hjälp av de data vi presenterar kommer du att säkerställa att enheterna förses med blått bränsle med de nödvändiga tryckparametrarna. Noggrant verifierade data baseras på reglerna för regulatorisk dokumentation.

Artikeln beskriver i detalj principerna och scheman för att utföra beräkningar. Ett exempel på att utföra beräkningar ges. Grafiska applikationer och videoinstruktioner används som ett användbart informativt tillägg.

Specifikationer för hydraulisk beräkning

Varje hydraulisk beräkning som utförs är en bestämning av parametrarna för den framtida gasledningen. Denna procedur är obligatorisk, liksom en av de viktigaste stadierna av förberedelser för konstruktion. Huruvida gasledningen kommer att fungera optimalt beror på korrektheten i beräkningen.

När du utför varje hydraulisk beräkning bestäms följande:

  • nödvändig rördiametersom kommer att säkerställa effektiv och stabil transport av den erforderliga mängden gas;
  • Kommer tryckförlusten att vara acceptabel när den erforderliga volymen blått bränsle flyttas i rör med en given diameter?

Tryckförluster uppstår på grund av att det finns hydrauliskt motstånd i vilken gasledning som helst. Om den beräknas felaktigt kan det leda till att konsumenterna inte har tillräckligt med gas för normal drift i alla lägen eller vid tidpunkter med maximal förbrukning.

Denna tabell är resultatet av en hydraulisk beräkning utförd med hänsyn till de givna värdena. För att utföra beräkningar måste du ange specifika indikatorer i kolumnerna.

Början av avsnittetSlutet på avsnittetUppskattat flöde m³/hGasledningslängdInnerdiameter, cmInledande tryck, PaSluttryck, PaTryckfall, Pa
1231,341209,742000,001979,3320,67
2331,341509,741979,331953,4825,84
3431,341807,961953,481872,5280,96
4529,46907,961872,521836,236,32
5619,681208,21836,21815,4520,75
675,81008,21815,451813,951,5
489,1414051872,521806,3866,14
694,137051815,451809,835,62

En sådan operation är ett statligt standardiserat förfarande som utförs i enlighet med formlerna och kraven som anges i SP 42-101–2003.

Byggherren är skyldig att utföra beräkningarna. Data om rörledningens tekniska specifikationer, som kan erhållas från din stadsgasleverantör, tas som grund.

Gasledningar som kräver beräkningar

Staten kräver att hydrauliska beräkningar utförs för alla typer av rörledningar relaterade till gasförsörjningssystemet. Eftersom de processer som sker när gas rör sig alltid är desamma.

Dessa gasledningar inkluderar följande typer:

  • lågtryck;
  • medelhögt tryck.

De första är avsedda för transport av bränsle till bostadshus, alla typer av offentliga byggnader och hushållsföretag.Dessutom, i privata, flerbostadshus och stugor bör gastrycket inte överstiga 3 kPa; i hushållsföretag (icke-industriella) är denna siffra högre och når 5 kPa.

Den andra typen av rörledningar är avsedd att förse nät av alla slag, låg- och medeltryck genom gaskontrollpunkter, samt leverera gas till enskilda konsumenter.

Dessa kan vara industri-, jordbruks-, olika allmännyttiga företag och till och med fristående eller kopplade till industribyggnader. Men i de två sista fallen kommer det att finnas betydande tryckbegränsningar.

Experter delar villkorligt in de typer av gasledningar som anges ovan i följande kategorier:

  • inomhus, i butik, det vill säga transportera blått bränsle inuti en byggnad och leverera det till enskilda enheter och enheter;
  • abonnentfilialer, används för att leverera gas från något distributionsnät till alla befintliga konsumenter;
  • distribution, används för att leverera gas till vissa territorier, till exempel städer, deras enskilda distrikt och industriföretag. Deras konfiguration varierar och beror på layoutfunktionerna. Trycket inuti nätverket kan vara vilket som helst specificerat - lågt, medium, högt.

Dessutom utförs hydrauliska beräkningar för gasnät med olika antal trycksteg, av vilka det finns många varianter.

För att möta behoven kan tvåstegsnät användas som arbetar med gas som transporteras vid lågt, högt tryck eller lågt, medeltryck. Trestegs- och olika flerstegsnätverk har också funnit tillämpning. Det vill säga, allt beror bara på konsumenternas tillgänglighet.

Lokalt motstånd
Hydrauliskt motstånd är huvudorsaken till att denna typ av beräkning behöver utföras. Dessutom beror det också på rörmaterialet

Trots det stora utbudet av gasledningsalternativ är de hydrauliska beräkningarna likartade i alla fall. Eftersom strukturella element från liknande material används för tillverkning, och samma processer sker inuti rören.

Hydrauliskt motstånd och dess roll

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

Det påverkar hela rörledningsstrukturen, såväl som dess individuella delar, sammansättningar - tees, platser med betydande minskning av rördiametern, avstängningsventiler och olika ventiler. Detta leder till tryckförlust i den transporterade gasen.

Hydrauliskt motstånd är alltid summan av:

  • linjärt motstånd, det vill säga verkar längs hela strukturens längd;
  • lokala motstånd som verkar vid varje komponent i strukturen där gastransporthastigheten ändras.

De listade parametrarna påverkar ständigt och signifikant prestandaegenskaperna för varje gasledning. Till följd av felaktiga beräkningar kommer därför ytterligare och betydande ekonomiska förluster att uppstå på grund av att projektet måste göras om.

Regler för att utföra beräkningar

Det angavs ovan att förfarandet för varje hydraulisk beräkning regleras av profilen Code of Rules med nummer 42-101–2003.

Dokumentet indikerar att det huvudsakliga sättet att utföra beräkningen är att använda en dator för detta ändamål med speciella program som låter dig beräkna den planerade tryckförlusten mellan sektioner av den framtida gasledningen eller den erforderliga rördiametern.

Beräkningsschema
Varje hydraulisk beräkning utförs efter att ha skapat ett beräkningsdiagram som inkluderar huvudindikatorerna. Dessutom anger användaren kända data i lämpliga kolumner

Om det inte finns några sådana program eller om en person anser att användningen av dem är olämplig, kan andra metoder som är tillåtna enligt regelverket användas.

Vilket innefattar:

  • beräkning med formlerna i SP är den mest komplexa 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 ges i regelkoden, och du behöver bara välja dem .

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

PC-datoralternativ

Att utföra kalkyl med en dator är det minst arbetsintensiva - allt som krävs av en person är att infoga nödvändiga data i lämpliga kolumner.

Därför görs hydrauliska beräkningar på några minuter, och denna operation kräver inte en stor mängd kunskap, vilket är nödvändigt när du använder formler.

För att utföra det korrekt är det nödvändigt att ta följande data från de tekniska specifikationerna:

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

De nödvändiga tekniska villkoren erhålls från stadsgasavdelningen på den ort där gasledningen kommer att byggas.Egentligen börjar utformningen av alla rörledningar med mottagandet av detta dokument, eftersom det innehåller alla grundläggande krav för dess design.

Exempel på datorberäkning
Användningen av specialprogram är den enklaste metoden för hydraulisk beräkning, vilket eliminerar sökning och studie av formler för beräkningar

Därefter måste utvecklaren ta reda på gasförbrukningen för varje enhet som är planerad att anslutas till gasledningen. Till exempel, om bränsle kommer att transporteras till ett privat hus, då spisar för matlagning, används oftast alla typer av värmepannor där, och deras pass innehåller alltid de nödvändiga numren.

Dessutom måste du veta antalet brännare för varje kamin som ska anslutas till röret.

I nästa steg för att samla in nödvändiga data väljs information om tryckfallet vid installationsplatserna för vilken utrustning som helst - detta kan vara en mätare, en avstängningsventil, en termisk avstängningsventil, ett filter eller andra element .

I det här fallet är det lätt att hitta de nödvändiga numren - de finns i en speciell tabell bifogad till passet för varje produkt. Konstruktören bör notera att tryckfallet vid maximal gasförbrukning måste anges.

Tryckförlust
Från den speciella tabellen som bifogas produktdatabladet kan du ta reda på information om tryckförlust vid anslutning av enheter till nätverket

I nästa steg rekommenderas det att ta reda på vad det blå bränsletrycket kommer att vara vid insättningspunkten. Sådan information kan innehålla de tekniska förhållandena för din stadsgas, ett tidigare upprättat diagram över den framtida gasledningen.

Om nätverket består av flera sektioner måste de numreras och den faktiska längden anges.Dessutom, för var och en, bör alla variabla indikatorer skrivas ned separat - detta är den totala flödeshastigheten för alla enheter som kommer att användas, tryckfall och andra värden.

En simultanitetskoefficient kommer att krävas. Det tar hänsyn till möjligheten till gemensamt arbete för alla gaskonsumenter som är anslutna till nätet. Till exempel all värmeutrustning som finns i ett hyreshus eller privat hus.

Sådana data används av ett hydrauliskt beräkningsprogram för att bestämma den maximala belastningen på varje sektion eller hela gasledningen.

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

Tabell med simultanitetskoefficienter
En tabell med simultanitetskoefficienter, från vilken data används för alla typer av beräkningar. Det räcker att välja kolumnen som motsvarar en specifik hushållsapparat och ta önskat nummer

Om det vid någon anläggning är planerat att använda mer än två värmepannor, ugnar och ackumulatorvattenberedare, kommer samtidighetsindikatorn alltid att vara 0,85. Detta är vad du behöver ange i motsvarande kolumn som används för beräkningen av programmet.

Därefter bör du ange rördiameter, och du behöver också deras grovhetskoefficienter, som kommer att användas vid konstruktionen av rörledningen. Dessa värden är standard och kan lätt hittas i regelboken.

Inverkan av rörmaterial på beräkning

För konstruktion av gasledningar kan du använda rör gjorda endast av vissa material: stål, polyeten. I vissa fall används kopparprodukter. Kommer att användas flitigt snart metall-plast strukturer.

Linjemotstånd
Varje rör har en grovhet, vilket leder till linjärt motstånd, vilket påverkar processen för gasrörelse. Dessutom är denna siffra betydligt högre för stålprodukter än för plastprodukter.

I dag kan den nödvändiga informationen endast erhållas för stål- och polyetenrör. Som ett resultat kan konstruktion och hydrauliska beräkningar endast utföras med hänsyn till deras egenskaper, vilket krävs av den relevanta uppförandekoden. Dokumentet innehåller också de uppgifter som behövs för beräkningen.

Grovhetskoefficienten är alltid lika med följande värden:

  • för alla polyetenrör, oavsett om de är nya eller inte, - 0,007 cm;
  • för redan använda stålprodukter - 0,1 cm;
  • för nya stålkonstruktioner - 0,01 cm.

För andra typer av rör är denna indikator inte indikerad i uppförandekoden. Därför bör de inte användas för att bygga en ny gasledning, eftersom Gorgaz-specialister kan kräva justeringar. Och dessa är återigen extra kostnader.

Beräkning av flöde i ett begränsat område

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

Definiera data med hjälp av programmet

Genom att känna till de första indikatorerna, ha tillgång till simultanitetstabellen och tekniska datablad för spisar och pannor, kan du börja beräkningen.

För att göra detta, utför följande steg (exemplet ges för en gasledning med lågt tryck inom huset):

  1. Antalet pannor multipliceras med produktiviteten hos var och en av dem.
  2. Det resulterande värdet multipliceras med simultanitetskoefficienten som anges med hjälp 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 som erhålls efter föregående operation multipliceras med simultanitetskoefficienten från en speciell tabell.
  5. De resulterande mängderna för pannor och kaminer summeras.

Liknande manipulationer utförs för alla sektioner av gasledningen. Den erhållna informationen matas in i lämpliga kolumner i programmet med vilket beräkningarna utförs. Elektroniken gör allt annat själv.

Beräkning med formler

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

Du kommer också att behöva ägna ganska mycket tid för att förstå många koncept och problem som en person inte stöter på när du använder ett speciellt program. Giltigheten av ovanstående kan verifieras genom att bekanta dig med formlerna som ska användas.

Beräkning med formler
Beräkningar med formler är komplexa och därför inte tillgängliga för alla. Bilden visar formler för att beräkna tryckfallet i hög-, medel- och lågtrycksnätet och hydraulisk friktionskoefficient

Vid tillämpningen av formler, som i fallet med hydrauliska beräkningar med hjälp av ett speciellt program, finns det funktioner för gasledningar med låg, medium och, naturligtvis, högt tryck. Och det är värt att komma ihåg, eftersom ett misstag alltid är fyllt med betydande ekonomiska kostnader.

Beräkningar med nomogram

Varje speciellt nomogram är en tabell som visar ett antal värden, genom att studera vilka du kan få de önskade indikatorerna utan att utföra beräkningar. När det gäller hydrauliska beräkningar, rörets diameter och tjockleken på dess väggar.

Nomogram för beräkning
Nomogram för beräkning är ett enkelt sätt att få nödvändig information. Det räcker med att hänvisa till de linjer som uppfyller de specificerade nätverksegenskaperna

Det finns separata nomogram för polyeten- och stålprodukter. Vid beräkningen av dem användes standarddata, till exempel grovheten hos innerväggarna. Därför behöver du inte oroa dig för att informationen är korrekt.

Räkneexempel

Ett exempel på att utföra hydrauliska beräkningar med ett program för lågtrycksgasledningar ges. I den föreslagna tabellen är all data som designern måste ange oberoende markerad i gult.

Dessa listas i stycket om datorhydrauliska beräkningar ovan. Dessa är gastemperatur, kinetisk viskositetskoefficient och densitet.

I det här fallet utförs beräkningar för pannor och spisar, därför är det nödvändigt att ange det exakta antalet brännare, som kan vara 2 eller 4. Noggrannhet är viktig, eftersom programmet automatiskt väljer simultanitetskoefficienten.

Datorberäkning
På bilden är kolumnerna där indikatorerna måste anges av designern själv markerade i gult. Nedan är formeln för att beräkna flödeshastigheten på platsen

Det är värt att uppmärksamma numreringen av sektioner - de är inte uppfunna självständigt, utan är hämtade från ett tidigare ritat diagram, där liknande nummer anges.

Därefter skrivs gasledningens faktiska längd och den så kallade beräknade längden, som är längre, ned. Detta händer eftersom det i alla områden där det finns lokalt motstånd är nödvändigt att öka längden med 5-10%. Detta görs för att förhindra otillräckligt gastryck hos konsumenterna. Programmet utför beräkningarna självständigt.

Den totala förbrukningen i kubikmeter, för vilken en separat kolumn tillhandahålls, på varje plats beräknas i förväg. Om byggnaden är multi-lägenhet måste du ange antalet bostäder, med början från det maximala värdet, som kan ses i motsvarande kolumn.

Det är obligatoriskt att ange alla delar av gasledningen i tabellen, under vilken trycket går förlorat. Exemplet visar en termisk avstängningsventil, en avstängningsventil och en mätare. Värdet av förlusten i varje fall togs från produktpasset.

Beräkning för en högtrycksgasledning
Med ett program kan du göra beräkningar för alla typer av gasledningar. Bilden visar beräkningar för ett mellantrycksnät

Rörets inre diameter anges enligt de tekniska specifikationerna, om gasbolaget har några krav, eller från ett tidigare upprättat diagram. I det här fallet är det i de flesta områden föreskrivet med en storlek på 5 cm, eftersom det mesta av gasledningen löper längs fasaden, och den lokala stadsgasen kräver att diametern inte är mindre.

Om du till och med ytligt bekantar dig med det givna exemplet på att utföra en hydraulisk beräkning, är det lätt att märka att det, förutom de värden som en person har angett, finns ett stort antal andra. Allt detta är resultatet av programmet, eftersom efter att ha angett siffrorna i de specifika kolumnerna som är markerade med gult, är beräkningsarbetet slutfört för personen.

Det vill säga att själva beräkningen sker ganska snabbt, varefter de mottagna uppgifterna kan skickas för godkännande till stadsgasavdelningen i din stad.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Den här videon gör det möjligt att förstå var hydrauliska beräkningar börjar och var designers får de nödvändiga uppgifterna:

Följande video visar ett exempel på en typ av datorberäkning:

Nedan kan du se ett exempel på en beräkning med ett datorprogram:

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

Men allt detta har ingen praktisk betydelse, eftersom att utarbeta ett projekt är ett mycket mer omfattande förfarande och innehåller många andra frågor. Med tanke på detta kommer de flesta medborgare att behöva söka hjälp från specialister.

Har du några frågor, hittar några brister eller kan du lägga till värdefull information till vårt material? Lämna dina kommentarer, ställ frågor, dela din upplevelse i blocket nedan.

Besökarens kommentarer
  1. Aja

    Var kan jag ladda ner den här tabellen för hydraulisk beräkning av lågtrycksgasledningar? Jag är tacksam för ditt svar.

Lägg till en kommentar

Uppvärmning

Ventilation

El