Schemi e metodi di calcolo idraulico di un gasdotto

La resistenza al flusso nel collettore agisce sulla struttura della tubazione nei punti di restringimento ed espansione del diametro, collegamento e rotazione dei nodi, a causa della quale si perde la pressione nella tubazione. Il calcolo idraulico della condotta viene eseguito in fase di progettazione per garantire il normale funzionamento dei consumatori e la fornitura del volume di gas richiesto.

Definizione e necessità del calcolo idraulico

La resistenza include l'ostruzione lineare lungo l'intera lunghezza e gli ostacoli locali in corrispondenza di ciascun elemento strutturale del sistema nell'area del cambio di velocità. Il calcolo idraulico determina i parametri del gasdotto. La procedura è un passaggio obbligato nella fase preparatoria per la costruzione del gasdotto.

Di conseguenza, viene accettato un diametro del tubo accettabile per una trasmissione di gas altamente stabile a distanza. Il calcolo determina l'importo delle perdite di carico e la loro ammissibilità durante il trasferimento di carburante.

Le norme statali regolano la procedura di calcolo per qualsiasi tipo di sistema di gasdotti, poiché i processi di fornitura del gas sono caratterizzati da identità.

Le tubazioni sono controllate per la perdita di pressione:

• bassa pressione;
• testa media;
• alto.

Le autostrade a bassa pressione trasportano carburante agli edifici residenziali, alle imprese domestiche, al significato sociale, la pressione a livello di 3-5 kPa è considerata normale. Le autostrade ad alta e media pressione includono rami per consegne di massa, reti industriali, condotte generali per regioni e città.

Dati di origine di base

I parametri iniziali dipendono dallo schema del gasdotto, che può essere misto, ad anello e senza uscita. La pressione in rete diminuisce con la distanza dal punto di prelievo o di distribuzione.

I parametri iniziali sono presentati da informazioni:

• testa al posto del tie-in;
• dettagli del cliente come numero, posizione, portata e pressione nominali richieste;
• schema del gasdotto.

Le zone senza uscita si diramano da quella principale verso le utenze e si riferiscono ad aree con scarsa affidabilità e difficile ripristino in caso di incidente, ma richiedono minori costi di installazione. Il sistema ad anello funziona in modo più affidabile, ma l'installazione richiede maggiori costi.

Schemi di calcolo

La pressione viene determinata tenendo conto del diametro dei tubi, dell'influenza della corrosione interna, del materiale dei collettori, della forma geometrica della sezione. I gusci dei tubi si guastano quando la sollecitazione della parete raggiunge la resistenza alla trazione consentita.

Durante la prova idraulica viene utilizzato un liquido con una temperatura da +5 a + 40 ° C, a meno che l'attività tecnica per la prova non raccomandi un altro parametro. Quando si calcola la resistenza, la temperatura del test e l'ambiente non scendono a meno di + 5 ° C.

Il tempo di mantenimento sotto la pressione di progetto è indicato dal progettista, ma è sempre superiore a 5 minuti. In assenza di raccomandazioni, la durata dell'alta pressione è stabilita secondo le tabelle standard e dipende dallo spessore del guscio del tubo.

Metodologia

La procedura per la scelta del diametro e dello schema di progettazione di un gasdotto a bassa pressione è riportata nel profilo Codice di condotta 42. 101 - 2003. I programmi per computer vengono utilizzati per trovare il valore della perdita di pressione stimata tra le sezioni del gasdotto, il diametro dei collezionisti.

I metodi sono applicati:

• calcolo con formule dalla joint venture (processo complesso);
• il calcolo per nomogrammi è più semplice, viene utilizzato il metodo di selezione secondo tabelle con la sostituzione dei parametri richiesti.

Qualsiasi tecnica porta agli stessi risultati per garantire il trasporto ininterrotto di gas combustibile ai consumatori.

Influenza del materiale del tubo sul calcolo

I gasdotti sono costruiti in acciaio, polietilene, il rame viene utilizzato in aree critiche. Le strutture in plastica rinforzata stanno conquistando il mercato dei consumatori. Le informazioni nelle tabelle e nelle raccolte professionali si applicano solo ai tubi in plastica e metallo, pertanto i calcoli vengono eseguiti per le autostrade realizzate con tali materiali.

I tubi di alimentazione del gas sono calcolati tenendo conto del coefficiente di rugosità:

• polietilene (nuovo e vecchio) - 0,007 cm;
• acciaio, usato - 0,1 cm;
• nuovo metallo - 0,01 cm.

Se il gasdotto è realizzato con un materiale diverso, gli specialisti del gas non accetteranno il calcolo per metallo e plastica, sarà necessario un adeguamento, che comporterà costi aggiuntivi.

Programmi speciali

Le sezioni ramificate di un gasdotto con dati iniziali diversi vengono calcolate separatamente, ma la procedura viene eseguita allo stesso modo per ciascuna area. La velocità del flusso cambia nei punti di resistenza e cambia nella direzione del movimento. Gli indicatori lineari sono calcolati sulle lunghezze calcolate delle sezioni di linea.

La direzione viene scelta in base alla differenza di pressione alla fine e all'inizio dell'area studiata. Il flusso va da un punto con maggiore pressione verso un luogo con minore resistenza. I programmi aiutano a ridurre lo sforzo dei progettisti inserendo i valori iniziali nel programma e l'elettronica che esegue i calcoli.

I nomogrammi sono progettati per riassumere le informazioni utilizzando tabelle, in cui ogni riga corrisponde ai parametri di rete specificati.

Professionale

I calcoli che utilizzano le formule vengono eseguiti solo da ingegneri professionisti e lavoratori tecnici. Nei calcoli viene utilizzata una grande quantità di dati, vengono utilizzati coefficienti specifici. È difficile per un utente inesperto prendere in considerazione tutte le sfumature, eseguire molti calcoli intermedi per ottenere il risultato finale.

Il calcolo professionale implica non solo l'uso di formule ed espressioni numeriche, ma anche il possesso di conoscenze speciali. Le abilità non saranno utili quando si utilizzano programmi di calcolo gratuiti che possono essere trovati su Internet.

Gratuito

I programmi vengono installati per l'utilizzo su gadget personali. I metodi determinano il diametro, la forma della sezione trasversale del gasdotto, tenendo conto delle perdite ammissibili e della portata. L'utente avrà bisogno del consumo totale di gas, che è indicato nei documenti tecnici per la caldaia, le stufe a gas, gli scaldabagni e altre attrezzature.

Quindi vengono determinati i luoghi con una possibile diminuzione della pressione. I dati caratterizzanti sono nella tabella del passaporto, mostrano una diminuzione della pressione al massimo consumo. Viene rilevata la quantità di caduta nel punto di alimentazione. Il coefficiente di simultaneità tiene conto del funzionamento combinato dei dispositivi ed è contenuto nelle tabelle.

Il diametro del tubo e il fattore di rugosità sono specificati nell'ultima fase. Il programma prevede calcoli dissimili per diverse pressioni nei tubi, che devono essere presi in considerazione quando si includono i dati.

Programmi online gratuiti

In questo caso, l'utente sostituisce le informazioni richieste nelle colonne della tabella per i calcoli online.Il calcolo idraulico di un gasdotto a bassa pressione richiede diversi minuti e non sono richieste conoscenze professionali e capacità di calcolo da parte del consumatore.

I dati sono tratti dalle condizioni tecniche:

• la densità della miscela di gas;
• indice di viscosità cinetica;
• escursione termica della regione di residenza.

Le condizioni tecniche sono emesse dal servizio gas dell'insediamento, la preparazione della documentazione del progetto inizia con la ricezione di questo incarico.

Esempi di esecuzione di un calcolo idraulico di una conduttura

Per selezionare il fattore di simultaneità viene fornito il numero esatto di piastre dell'apparecchiatura collegata. La numerazione delle sezioni della condotta non è scelta arbitrariamente, ma è tratta dallo schema tecnico.

Viene indicata la lunghezza effettiva della linea e viene indicata la lunghezza calcolata, che è maggiore. Nel calcolo, questo parametro aumenta del 7% a causa della presenza di aree di resistenza. La tabella indica tutti gli elementi strutturali della tubazione, dove si assume la perdita di pressione.

Calcolo del gasdotto a bassa pressione

Quando si calcola il gasdotto all'interno della casa, la quantità di apparecchiature della caldaia viene moltiplicata per l'uscita di ciascuna unità. Il risultato ottenuto viene moltiplicato per l'indicatore del funzionamento simultaneo delle unità, che è determinato dalla tabella corrispondente nel libro di riferimento.

Il numero di piastre in tutti gli appartamenti viene moltiplicato per la produttività di ciascuno, si trova il prodotto del risultato ottenuto e il coefficiente di simultaneità per i dispositivi collegati. Infine, viene sommata la pressione totale per le unità di riscaldamento e le stufe a gas collegate.

Calcolo del gasdotto ad alta pressione

Il calcolo viene effettuato sulla base dello schema distributivo, tenendo conto delle filiali verso le aree consumer. La fonte di separazione è la sottostazione di distribuzione del gas. Il diametro del gasdotto e delle diramazioni comuni si basa sulla pressione del gas alla fine del percorso quando si entra nel consumatore.

Viene determinata la lunghezza calcolata di ciascun ramo, la pressione viene rilevata tenendo conto delle perdite e della resistenza in alcuni punti. Le sezioni cieche sono considerate in base alla loro lunghezza, al consumo di gas e alla pressione stimata del carburante nel punto di connessione al consumatore.

Il calcolo è considerato soddisfacente se i valori calcolati della pressione del consumatore non superano la testa della rete.