Gázvezeték hidraulikus számítása: számítási módszerek és módszerek + számítási példa

A gázellátás biztonságos és problémamentes működéséhez meg kell tervezni és kalkulálni kell.Fontos, hogy minden típusú nyomású hálózathoz tökéletesen válasszuk ki a csöveket, biztosítva a készülékek stabil gázellátását.

Annak érdekében, hogy a csövek, szerelvények és berendezések kiválasztása a lehető legpontosabb legyen, a csővezeték hidraulikus számítását elvégzik. hogyan kell elkészíteni? Valld be, nem vagy túl tájékozott ebben a témában, nézzük meg.

Kínáljuk Önnek, hogy ismerkedjen meg a gondosan kiválasztott és alaposan feldolgozott információkkal a gázvezeték-rendszerek hidraulikus számításainak elkészítési lehetőségeiről. Az általunk bemutatott adatok felhasználásával biztosítjuk, hogy a készülékek a kívánt nyomásparaméterekkel rendelkező kék üzemanyaggal legyenek ellátva. A gondosan ellenőrzött adatok a hatósági dokumentáció előírásain alapulnak.

A cikk részletesen leírja a számítások elvégzésének elveit és sémáit. Példa a számítások végrehajtására. A grafikus alkalmazások és a videó utasítások hasznos információs kiegészítésként szolgálnak.

A hidraulikus számítás sajátosságai

Minden elvégzett hidraulikus számítás a jövőbeli gázvezeték paramétereinek meghatározása. Ez az eljárás kötelező, valamint az építkezés előkészítésének egyik legfontosabb szakasza. A számítás helyességétől függ, hogy a gázvezeték optimálisan működik-e.

Az egyes hidraulikus számítások elvégzésekor a következőket kell meghatározni:

• szükséges cső átmérőjeamely biztosítja a szükséges mennyiségű gáz hatékony és stabil szállítását;
• Elfogadható lesz-e a nyomásveszteség a szükséges mennyiségű kék ​​üzemanyag adott átmérőjű csövekben történő mozgatásakor?

A nyomásveszteség annak a ténynek köszönhető, hogy bármely gázvezetékben van hidraulikus ellenállás. Ha helytelenül számítják ki, akkor előfordulhat, hogy a fogyasztók nem rendelkeznek elegendő gázzal a normál működéshez minden üzemmódban vagy a maximális fogyasztás idején.

Ez a táblázat a megadott értékek figyelembevételével végzett hidraulikus számítás eredménye. A számítások elvégzéséhez konkrét mutatókat kell beírnia az oszlopokba.

Az ilyen művelet egy államilag szabványosított eljárás, amelyet a pontban meghatározott képletek és követelmények szerint hajtanak végre SP 42-101–2003.

A számításokat a fejlesztő köteles elvégezni. A csővezeték műszaki specifikációira vonatkozó adatok, amelyek a városi gázszolgáltatótól szerezhetők be, alapulnak.

Számítást igénylő gázvezetékek

Az állam előírja, hogy a gázellátó rendszerhez kapcsolódó minden típusú csővezetékre hidraulikai számításokat kell végezni. Mivel a gázmozgás során fellépő folyamatok mindig ugyanazok.

Ezek a gázvezetékek a következő típusokat tartalmazzák:

• alacsony nyomás;
• közepes, magas nyomású.

Az elsők az üzemanyag lakóépületekbe, mindenféle középületbe és háztartási vállalkozásokba történő szállítására szolgálnak.Ezenkívül magán-, társasházakban és nyaralókban a gáznyomás nem haladhatja meg a 3 kPa-t, a háztartási (nem ipari) vállalkozásokban ez az érték magasabb, és eléri az 5 kPa-t.

A második típusú csővezetékek mindenféle, alacsony és közepes nyomású hálózatok ellátására szolgálnak a gázellenőrzési pontokon keresztül, valamint az egyéni fogyasztók gázellátására.

Ezek lehetnek ipari, mezőgazdasági, különféle közüzemi vállalkozások, sőt szabadon álló vagy ipari épületekhez kapcsolódóak is. De az utolsó két esetben jelentős nyomáskorlátozások lesznek.

A szakértők feltételesen osztják a fent felsorolt ​​gázvezeték-típusokat a következő kategóriákba:

• házon belüli, boltban, vagyis a kék üzemanyag épületen belüli szállítása és az egyes egységekhez és eszközökhöz való eljuttatása;
• előfizetői fiókok, amelyet arra használnak, hogy valamely elosztó hálózatról minden meglévő fogyasztót gázzal szállítsanak;
• terjesztésbizonyos területek gázellátására szolgál, például városok, azok egyes kerületei és ipari vállalkozások. Konfigurációjuk változó, és az elrendezés jellemzőitől függ. A hálózaton belüli nyomás bármilyen meghatározott lehet - alacsony, közepes, magas.

Ezenkívül hidraulikus számításokat végeznek a különböző nyomásfokozatú gázhálózatokra, amelyeknek sok fajtája van.

Így az igények kielégítésére kétlépcsős hálózatok alkalmazhatók, amelyek alacsony, nagy nyomáson vagy alacsony, közepes nyomáson szállított gázzal üzemelnek. A háromlépcsős és a különféle többlépcsős hálózatok is alkalmazásra találtak. Vagyis minden csak a fogyasztók elérhetőségétől függ.

A hidraulikus ellenállás a fő oka annak, hogy ezt a fajta számítást el kell végezni. Ráadásul a cső anyagától is függ

A gázvezetékek széles választéka ellenére a hidraulikus számítások minden esetben hasonlóak. Mivel a gyártáshoz hasonló anyagokból készült szerkezeti elemeket használnak, és ugyanazok a folyamatok mennek végbe a csövek belsejében.

A hidraulikus ellenállás és szerepe

Mint fentebb említettük, a számítás alapja a hidraulikus ellenállás jelenléte az egyes gázvezetékekben.

Ez érinti a teljes csővezeték szerkezetet, valamint annak egyes részeit, szerelvényeit - pólót, a csőátmérő jelentős csökkenésének helyeit, elzárószelepeket és különféle szelepeket. Ez nyomásveszteséghez vezet a szállított gázban.

A hidraulikus ellenállás mindig a következők összege:

• lineáris ellenállás, azaz a szerkezet teljes hosszában hat;
• helyi ellenállások, amelyek a szerkezet egyes olyan részein hatnak, ahol a gázszállítási sebesség változik.

A felsorolt ​​paraméterek folyamatosan és jelentősen befolyásolják az egyes gázvezetékek teljesítményjellemzőit. Ezért a helytelen számítások eredményeként további és jelentős pénzügyi veszteségek keletkeznek a projekt újratervezése miatt.

A számítások elvégzésének szabályai

Fentebb elhangzott, hogy bármely hidraulikus számítás eljárását a számmal ellátott profil Szabálykódex szabályozza 42-101–2003.

A dokumentum jelzi, hogy a számítás elvégzésének fő módja egy számítógép használata erre a célra speciális programokkal, amelyek lehetővé teszik a tervezett nyomásveszteség kiszámítását a jövőbeni gázvezeték szakaszai között vagy a szükséges csőátmérőt.

Bármilyen hidraulikus számítást a fő mutatókat tartalmazó számítási diagram elkészítése után hajtanak végre. Ezenkívül a felhasználó beírja az ismert adatokat a megfelelő oszlopokba

Ha nincsenek ilyen programok, vagy valaki úgy véli, hogy azok használata nem megfelelő, akkor a Szabályzati kódex által engedélyezett egyéb módszerek is alkalmazhatók.

Amelyek a következőket tartalmazzák:

• az SP-ben megadott képletekkel történő számítás a legösszetettebb számítási módszer;
• az úgynevezett nomogramokkal történő számítás egyszerűbb, mint a képletek használata, mert nem kell számításokat végezni, mert a szükséges adatok egy speciális táblázatban vannak feltüntetve és a Szabálykódexben megadva, és csak ki kell választani azokat. .

Bármelyik számítási módszer ugyanarra az eredményre vezet. Az újonnan épített gázvezeték tehát a maximális kihasználtság óráiban is képes lesz biztosítani a tervezett mennyiségű tüzelőanyag időben történő, zavartalan ellátását.

PC-s számítási lehetőség

A számítástechnika számítógépes elvégzése a legkevésbé munkaigényes - az embertől csak annyit kell tenni, hogy a szükséges adatokat a megfelelő oszlopokba szúrja be.

Ezért a hidraulikus számítások néhány perc alatt megtörténnek, és ez a művelet nem igényel nagy tudást, amely képletek használatakor szükséges.

A helyes végrehajtáshoz a következő adatokat kell átvenni a műszaki adatokból:

• gáz sűrűsége;
• kinetikus viszkozitási együttható;
• gáz hőmérséklete az Ön régiójában.

A szükséges műszaki feltételeket annak a településnek a városi gázosztályától szerezzük be, ahol a gázvezeték megépül.Valójában minden csővezeték tervezése ennek a dokumentumnak a kézhezvételével kezdődik, mivel az tartalmazza a tervezéshez szükséges összes alapvető követelményt.

A speciális programok használata a hidraulikus számítás legegyszerűbb módja, kiküszöbölve a számítási képletek keresését és tanulmányozását.

Ezután a fejlesztőnek meg kell találnia a gázfogyasztást minden olyan eszköz esetében, amelyet a gázvezetékre terveznek csatlakoztatni. Például, ha az üzemanyagot egy magánházba szállítják, akkor ott leggyakrabban tűzhelyeket használnak főzéshez, mindenféle fűtőkazánt, és útlevelük mindig tartalmazza a szükséges számokat.

Ezenkívül tudnia kell az égők számát minden egyes tűzhelyhez, amelyet a csőhöz csatlakoztatnak.

A szükséges adatok összegyűjtésének következő szakaszában információkat választanak ki a nyomásesésről bármely berendezés telepítési helyén - ez lehet egy mérő, egy elzárószelep, egy hőelzáró szelep, egy szűrő vagy más elemek. .

Ebben az esetben könnyű megtalálni a szükséges számokat - az egyes termékek útleveléhez csatolt speciális táblázatban találhatók. A tervezőnek figyelembe kell vennie, hogy a nyomásesést maximális gázfogyasztás mellett meg kell adni.

A termék adatlapjához mellékelt speciális táblázatból tájékozódhat a készülékek hálózatra csatlakoztatásakor jelentkező nyomásveszteségről

A következő szakaszban ajánlatos megtudni, hogy mekkora lesz a kék üzemanyagnyomás a beillesztési ponton. Az ilyen információk tartalmazhatják a városi gáz műszaki feltételeit, a leendő gázvezeték korábban elkészített diagramját.

Ha a hálózat több szakaszból áll, akkor ezeket számozni kell, és fel kell tüntetni a tényleges hosszt.Ezenkívül mindegyikhez külön fel kell írni az összes változó mutatót - ez a használt eszköz teljes áramlási sebessége, nyomásesés és egyéb értékek.

Egyidejűségi együtthatóra lesz szükség. Figyelembe veszi a hálózatra csatlakozó valamennyi gázfogyasztó közös munkájának lehetőségét. Például egy lakóházban vagy magánházban található összes fűtőberendezés.

Az ilyen adatokat egy hidraulikus számítási program használja fel bármely szakasz vagy a teljes gázvezeték maximális terhelésének meghatározására.

Minden egyes lakásra vagy házra nem kell kiszámítani a megadott együtthatót, mivel értékei ismertek és az alábbi táblázatban vannak feltüntetve:

Egy táblázat egyidejűségi együtthatókkal, amelynek adatait bármilyen típusú számításhoz felhasználják. Elegendő kiválasztani az adott háztartási készüléknek megfelelő oszlopot, és kiválasztani a kívánt számot

Ha egy létesítményben kettőnél több fűtőkazán, kemence és tárolótartályos vízmelegítő használatát tervezik, akkor az egyidejűségi mutató mindig 0,85 lesz. Ezt kell jeleznie a program kiszámításához használt megfelelő oszlopban.

Ezután jeleznie kell cső átmérője, és szüksége lesz az érdesség együtthatóira is, amelyeket a csővezeték építésénél fognak használni. Ezek az értékek szabványosak, és könnyen megtalálhatók a Szabálykönyvben.

A cső anyagának befolyása a számításra

A gázvezetékek építéséhez csak bizonyos anyagokból készült csöveket használhat: acél, polietilén. Bizonyos esetekben réztermékeket használnak. Hamarosan széles körben használják fém-műanyag szerkezetek.

Minden csőnek van egy durvasága, ami lineáris ellenálláshoz vezet, ami befolyásolja a gáz mozgásának folyamatát. Ráadásul ez a szám lényegesen magasabb az acéltermékeknél, mint a műanyagoknál.

Ma már csak az acél- és polietiléncsövekről szerezhető be a szükséges információ. Ebből adódóan a tervezési és hidraulikai számításokat csak azok jellemzőinek figyelembevételével lehet elvégezni, amit a vonatkozó gyakorlati szabályzat előír. A bizonylat tartalmazza a számításhoz szükséges adatokat is.

Az érdességi együttható mindig a következő értékekkel egyenlő:

• minden polietilén cső esetében, függetlenül attól, hogy újak-e vagy sem, - 0,007 cm;
• a már használt acéltermékeknél - 0,1 cm;
• új acélszerkezeteknél - 0,01 cm.

Más típusú csövek esetében ez a mutató nincs feltüntetve a gyakorlati kódexben. Ezért ezeket nem szabad új gázvezeték építésére használni, mivel a Gorgaz szakemberei kiigazítást igényelhetnek. És ezek megint többletköltségek.

Az áramlás kiszámítása korlátozott területen

Ha a gázvezeték külön szakaszokból áll, akkor mindegyikük teljes áramlási sebességének kiszámítását külön kell elvégezni. De ez nem nehéz, mivel a számításokhoz már ismert számokra lesz szükség.

Adatok meghatározása a program segítségével

A kezdeti mutatók ismeretében, hozzáféréssel a kályhák és kazánok egyidejűségi táblázatához és műszaki adatlapjaihoz, elkezdheti a számítást.

Ehhez hajtsa végre a következő lépéseket (a példa egy alacsony nyomású házon belüli gázvezetékre vonatkozik):

1. A kazánok számát megszorozzák mindegyikük termelékenységével.
2. Az eredményül kapott értéket megszorozzuk az egyidejűségi együtthatóval, amelyet egy speciális táblázat segítségével adott meg az ilyen típusú fogyasztók számára.
3. A főzéshez szánt tűzhelyek számát megszorozzák mindegyikük termelékenységével.
4. Az előző művelet után kapott értéket megszorozzuk egy speciális táblázatból vett egyidejűségi együtthatóval.
5. A kazánokra és kályhákra kapott összegeket összeadjuk.

Hasonló manipulációkat hajtanak végre a gázvezeték minden szakaszán. A kapott adatokat a program megfelelő oszlopaiba írjuk be, amellyel a számításokat végezzük. Az elektronika minden mást maga csinál.

Számítás képletekkel

Ez a fajta hidraulikus számítás hasonló a fent leírtakhoz, vagyis ugyanazokra az adatokra lesz szükség, de az eljárás hosszadalmas. Mivel mindent manuálisan kell elvégezni, emellett a tervezőnek számos közbenső műveletet kell végrehajtania, hogy a kapott értékeket felhasználja a végső számításhoz.

Elég sok időt kell fordítania sok olyan fogalom és probléma megértésére is, amelyekkel egy személy nem találkozik egy speciális program használatakor. A fentiek érvényessége a használandó képletek megismerésével ellenőrizhető.

A képletekkel történő számítás bonyolult, ezért nem mindenki számára hozzáférhető. A képen képletek láthatók a nagy, közepes és alacsony nyomású hálózat nyomásesésének és a hidraulikus súrlódási együttható kiszámításához

A képletek alkalmazása során, mint a speciális programmal végzett hidraulikus számítások esetében, vannak jellemzők az alacsony, közepes és természetesen a gázvezetékekhez. magas nyomású. És érdemes emlékezni, mivel egy hiba mindig jelentős pénzügyi költségekkel jár.

Számítások nomogramok segítségével

Bármely speciális nomogram egy táblázat, amely számos értéket mutat, amelyek tanulmányozásával számítások elvégzése nélkül megkaphatja a kívánt mutatókat. Hidraulikai számítások esetén a cső átmérője és falainak vastagsága.

A számításhoz szükséges nomogramok egyszerű módszert jelentenek a szükséges információk megszerzésére. Elég csak a megadott hálózati jellemzőknek megfelelő vonalakra hivatkozni

Külön nomogramok vannak a polietilén- és acéltermékekre. Kiszámításukhoz standard adatokat használtak, például a belső falak érdességét. Ezért nem kell aggódnia az információk helyességéért.

Számítási példa

Példa a hidraulikus számítások elvégzésére kisnyomású gázvezetékekre vonatkozó programmal. A javasolt táblázatban minden adat, amelyet a tervezőnek önállóan kell megadnia, sárga színnel van kiemelve.

Ezek felsorolása a fenti, számítógépes hidraulikus számításokról szóló bekezdésben található. Ezek a gázhőmérséklet, a kinetikus viszkozitási együttható és a sűrűség.

Ebben az esetben a kazánokra, kályhákra számításokat végeznek, ezért pontosan meg kell adni az égők számát, ami 2 vagy 4 lehet. A pontosság fontos, mert a program automatikusan kiválasztja az egyidejűségi együtthatót.

A képen sárgával vannak kiemelve azok az oszlopok, amelyekbe a mutatókat magának a tervezőnek kell beírnia. Az alábbiakban a helyszínen található áramlási sebesség kiszámításának képlete látható

Érdemes odafigyelni a szakaszok számozására - nem önállóan találták ki, hanem egy korábban elkészített diagramból származnak, ahol hasonló számok vannak feltüntetve.

Ezt követően fel kell írni a gázvezeték tényleges hosszát és az úgynevezett számított hosszt, amely hosszabb. Ez azért történik, mert minden olyan területen, ahol helyi ellenállás van, 5-10%-kal kell növelni a hosszt. Ez azért történik, hogy megakadályozzák a fogyasztók elégtelen gáznyomását. A program önállóan végzi el a számításokat.

A teljes fogyasztás köbméterben, amelyre külön oszlop van biztosítva, minden telephelyen előre kiszámításra kerül. Ha az épület többlakásos, akkor meg kell adni a lakások számát, a maximális értéktől kezdve, amint az a megfelelő oszlopban látható.

A táblázatba kötelező beírni a gázvezeték minden olyan elemét, amelynek áthaladása során nyomásveszteség keletkezik. A példa egy termikus elzárószelepet, egy elzárószelepet és egy mérőt mutat be. A veszteség értékét minden esetben a termékútlevélből vettük.

Egy program segítségével számításokat végezhet minden típusú gázvezetékre. A képen közepes nyomású hálózatra vonatkozó számítások láthatók

A cső belső átmérője a műszaki adatok szerint, ha a gáztársaságnak van igénye, vagy egy korábban elkészített diagram alapján van feltüntetve. Ebben az esetben a legtöbb helyen 5 cm-es méretben írják elő, mert a gázvezeték nagy része a homlokzaton húzódik, és a helyi városi gáz megköveteli, hogy az átmérő ne legyen kisebb.

Ha még csak felületesen is megismeri a hidraulikus számítás elvégzésének adott példáját, könnyen észrevehető, hogy az ember által beírt értékeken kívül számos más is létezik. Ez mind a program eredménye, hiszen a sárgával kiemelt konkrét oszlopokba beírt számok beírása után az illető számára elkészül a számítási munka.

Vagyis maga a számítás meglehetősen gyorsan megtörténik, majd a kapott adatokat jóváhagyásra el lehet küldeni városa városi gázosztályának.

Következtetések és hasznos videó a témában

Ez a videó lehetővé teszi, hogy megértse, hol kezdődnek a hidraulikus számítások, és honnan szerzik be a tervezők a szükséges adatokat:

A következő videó egy példát mutat be egy számítógépes számítási típusra:

Az alábbiakban láthat egy példát egy számítógépes programmal végzett számításra:

A hidraulikus számítás számítógép segítségével történő elvégzéséhez, amint azt a Szabálykódex lehetővé teszi, elegendő egy kis időt eltölteni a program megismerésére és a szükséges adatok összegyűjtésére.

Ennek azonban nincs gyakorlati jelentősége, hiszen egy projekt elkészítése sokkal kiterjedtebb eljárás, és sok más kérdést is magában foglal. Ennek fényében a legtöbb polgárnak szakembertől kell segítséget kérnie.

Kérdése van, hiányosságokat talál, vagy értékes információkkal egészítheti ki anyagunkat? Hagyja észrevételeit, tegyen fel kérdéseket, ossza meg tapasztalatait az alábbi blokkban.