Odpor toku v potrubí působí na strukturu potrubí v místech zúžení a rozšíření průměru, spojovacích a otočných uzlů, díky nimž se ztrácí tlak v potrubí. Hydraulický výpočet potrubí se provádí ve fázi návrhu, aby se zajistil normální provoz spotřebitelů a dodávka požadovaného objemu plynu.
Definice a nutnost hydraulického výpočtu
Odpor zahrnuje lineární překážku po celé délce a místní překážky u každého konstrukčního prvku systému v oblasti změny rychlosti. Hydraulický výpočet určuje parametry plynovodu. Postup je povinným krokem v přípravné fázi výstavby ropovodu.
Ve výsledku je akceptován průměr potrubí, který je přijatelný pro vysoce stabilní přenos plynu na dálku. Výpočet určuje výši ztrát hlavy a jejich přípustnost při převodu paliva.
Státní normy regulují postup výpočtu pro všechny typy plynovodních systémů, protože procesy při dodávkách plynu jsou charakterizovány identitou.
U potrubí se kontroluje tlaková ztráta:
- nízký tlak;
- střední hlava;
- vysoký.
Nízkotlaké dálnice dopravují palivo do obytných budov, podniků pro domácnost, společenský význam, tlak na úrovni 3-5 kPa je považován za normální. Mezi vysokotlaké a středotlaké dálnice patří větve pro hromadné dodávky, průmyslové sítě, obecné plynovody pro regiony a města.
Základní zdrojová data
Počáteční parametry závisí na schématu plynovodu, který může být smíšený, prstencový a slepý. Tlak v síti klesá se vzdáleností od místa odbočky nebo distribuce.
Počáteční parametry jsou prezentovány informacemi:
- hlava v místě spojení;
- údaje o zákazníkovi, jako je počet, umístění, požadovaný jmenovitý průtok a tlak;
- schéma plynovodu.
Slepé oblasti odbočují od hlavní ke spotřebitelům a odkazují na oblasti s nízkou spolehlivostí a obtížnou obnovou v případě nehody, ale vyžadují nižší instalační náklady. Kruhový systém funguje spolehlivěji, ale instalace vyžaduje zvýšené náklady.
Schémata výpočtu
Tlak se určuje s přihlédnutím k průměru trubek, zohledňuje se vliv vnitřní koroze, materiál kolektorů, geometrický tvar průřezu. Pláště trubek selžou, když napětí stěny dosáhne přípustné pevnosti v tahu.
Při hydraulické zkoušce se používá kapalina s teplotou +5 až + 40 ° C, pokud technická zkouška nedoporučuje jiný parametr. Při výpočtu pevnosti neklesne teplota zkoušky a prostředí o méně než + 5 ° C.
Doba zdržení pod návrhovým tlakem je indikována projektantem, ale vždy trvá déle než 5 minut. Při absenci doporučení je doba působení vysokého tlaku stanovena podle standardních tabulek a závisí na tloušťce pláště trubky.
Metodologie
Postup pro výběr průměru a konstrukční schéma nízkotlakého plynovodu je uveden v profilu Kodexu praxe 42. 101 - 2003. Počítačové programy slouží k nalezení hodnoty odhadované tlakové ztráty mezi částmi potrubí, průměru sběratelů.
Používají se metody:
- výpočet podle vzorců ze společného podniku (složitý proces);
- výpočet podle nomogramů je snazší, používá se technika výběru podle tabulek se nahrazením požadovaných parametrů.
Jakákoli technika vede ke stejným výsledkům, aby byla zajištěna nepřerušená přeprava plynného paliva ke spotřebitelům.
Vliv materiálu potrubí na výpočet
Plynovody jsou postaveny z oceli, polyetylenu, v kritických oblastech se používá měď. Vyztužené plastové struktury dobývají spotřebitelský trh. Informace v odborných tabulkách a sbírkách se vztahují pouze na plastové a kovové trubky, proto se výpočty provádějí pro dálnice vyrobené z těchto materiálů.
Plynové potrubí se počítá s přihlédnutím k koeficientu drsnosti:
- polyethylen (nový i starý) - 0,007 cm;
- ocel, použitá - 0,1 cm;
- nový kov - 0,01 cm.
Pokud je potrubí vyrobeno z jiného materiálu, odborníci na plyn nepřijmou výpočet pro kov a plast, bude nutná úprava, což bude znamenat další náklady.
Speciální programy
Rozvětvené úseky plynovodu s různými počátečními údaji se počítají samostatně, ale postup se pro každou oblast provádí stejným způsobem. Rychlost proudění se mění v místech odporu a ve směru pohybu Lineární ukazatele se počítají z vypočítaných délek úseček.
Směr se volí v závislosti na rozdílu tlaku na konci a na začátku studované oblasti. Tok teče z bodu s větším tlakem do místa s menším odporem. Programy pomáhají snižovat úsilí designérů tím, že mají do programu zadány počáteční hodnoty a elektronika provádějící výpočty.
Nomogramy jsou navrženy tak, aby sumarizovaly informace pomocí tabulek, kde každý řádek odpovídá zadaným síťovým parametrům.
Profesionální
Profesionální výpočet předpokládá nejen použití vzorců a numerických výrazů, ale také vlastní speciální znalosti. Dovednosti se vám nebudou hodit při používání bezplatných výpočtových programů, které lze najít na internetu.
Zdarma
Jsou nainstalovány programy pro použití na osobních gadgetech. Metody určují průměr, tvar průřezu plynovodu s přihlédnutím k povoleným ztrátám a průtoku. Uživatel bude potřebovat celkovou spotřebu plynu, která je uvedena v technické dokumentaci pro kotel, plynová kamna, ohřívače vody a další zařízení.
Poté se určí místa s možným poklesem tlaku. Charakteristické údaje jsou v pasové tabulce, ukazují pokles tlaku při nejvyšší spotřebě. Zjistí se množství poklesu v přívodním bodě. Koeficient simultánnosti zohledňuje kombinovaný provoz zařízení a je obsažen v tabulkách.
Průměr trubky a součinitel drsnosti jsou uvedeny v poslední fázi. Program poskytuje odlišné výpočty pro různé tlaky v potrubí, které je třeba zohlednit při zahrnutí údajů.
Bezplatné online programy
V tomto případě uživatel nahradí požadované informace ve sloupcích tabulky pro online výpočty.Hydraulický výpočet nízkotlakého plynovodu trvá několik minut a od spotřebitele nejsou vyžadovány žádné odborné znalosti a výpočetní dovednosti.
Údaje jsou převzaty z technických podmínek:
- hustota plynné směsi;
- index kinetické viskozity;
- klimatické teplotní rozmezí oblasti pobytu.
Technické podmínky vydává plynárenská služba vypořádání, příprava projektové dokumentace začíná přijetím tohoto zadání.
Příklady provedení hydraulického výpočtu potrubí
Přesný počet varných zón připojeného zařízení je uveden pro výběr faktoru simultánnosti. Číslování úseků potrubí není zvoleno libovolně, ale je převzato z technického diagramu.
Je uvedena skutečná délka čáry a je vypočítána délka, která je větší. Při výpočtu se tento parametr zvyšuje o 7% kvůli přítomnosti oblastí odporu. Tabulka uvádí všechny konstrukční prvky potrubí, u kterých se předpokládá tlaková ztráta.
Výpočet nízkotlakého plynovodu
Při výpočtu plynovodu uvnitř domu se množství kotlového zařízení vynásobí výkonem každé jednotky. Získaný výsledek se vynásobí indikátorem současného provozu jednotek, který je určen z odpovídající tabulky v referenční knize.
Počet desek ve všech bytech se vynásobí produktivitou každého z nich, výsledkem získaného výsledku a koeficientem simultánnosti pro připojená zařízení. Nakonec se sečte celkový tlak pro topné jednotky a připojená plynová kamna.
Výpočet vysokotlakého plynovodu
Výpočet se provádí na základě distribučního schématu s přihlédnutím k pobočkám do spotřebitelských oblastí. Zdrojem separace je rozvodna plynu. Průměr společného plynovodu a odboček je založen na tlaku plynu na konci cesty při vstupu do spotřebitele.
Stanoví se vypočítaná délka každé větve, tlak se zjistí s přihlédnutím ke ztrátám a odporu na některých místech. Slepé úseky se uvažují podle jejich délky, spotřeby plynu a odhadovaného tlaku paliva v místě připojení ke spotřebiteli.
Výpočet se považuje za uspokojivý, pokud vypočtené hodnoty tlaku spotřebitele nepřekročí záhlaví sítě.
