חישוב הידראולי של צינור גז: שיטות ושיטות חישוב + דוגמא חישוב

להפעלה בטוחה וללא תקלות של אספקת הגז, יש לתכנן ולחשב אותה.חשוב לבחור בצורה מושלמת צינורות לרשת של כל סוגי הלחץ, כדי להבטיח אספקה ​​יציבה של גז למכשירים.

כדי להבטיח שבחירת הצינורות, האביזרים והציוד תהיה מדויקת ככל האפשר, מתבצע חישוב הידראולי של הצנרת. איך לעשות את זה? תודו בזה, אתם לא בקיאים מדי בנושא הזה, בואו נבין את זה.

אנו מציעים לכם להכיר מידע שנבחר בקפידה ומעובד ביסודיות על אפשרויות להפקת חישובים הידראוליים למערכות צינורות גז. שימוש בנתונים שאנו מציגים יבטיח שהמכשירים יסופקו עם דלק כחול עם פרמטרי הלחץ הנדרשים. נתונים מאומתים בקפידה מבוססים על תקנות התיעוד הרגולטורי.

המאמר מתאר בפירוט רב את העקרונות והתכניות לביצוע חישובים. ניתנת דוגמה לביצוע חישובים. יישומים גרפיים והוראות וידאו משמשים כתוספת אינפורמטיבית שימושית.

פרטים ספציפיים של חישוב הידראולי

כל חישוב הידראולי שבוצע הוא קביעה של הפרמטרים של צינור הגז העתידי. הליך זה הוא חובה, כמו גם אחד משלבי ההכנה החשובים ביותר לבנייה. האם צינור הגז יתפקד בצורה מיטבית תלוי בנכונות החישוב.

בעת ביצוע כל חישוב הידראולי, נקבעים הדברים הבאים:

• נחוץ קוטר צינורשיבטיח הובלה יעילה ויציבה של כמות הגז הנדרשת;
• האם אובדן הלחץ יהיה מקובל בעת העברת הנפח הנדרש של דלק כחול בצינורות בקוטר נתון?

הפסדי לחץ מתרחשים בשל העובדה שיש התנגדות הידראולית בכל צינור גז. אם מחושב שגוי, זה יכול להוביל לכך שלצרכנים אין מספיק גז לפעולה רגילה בכל המצבים או בזמנים של צריכה מרבית.

טבלה זו היא תוצאה של חישוב הידראולי שבוצע תוך התחשבות בערכים הנתונים. כדי לבצע חישובים, יהיה עליך להזין אינדיקטורים ספציפיים בעמודות.

פעולה כזו היא הליך מתוקנן ממלכתי המתבצע בהתאם לנוסחאות ולדרישות המפורטות ב SP 42-101–2003.

היזם נדרש לבצע את החישובים. הנתונים על המפרט הטכני של הצינור, שניתן לקבל מספק הגז העירוני שלך, נלקחים כבסיס.

צינורות גז הדורשים חישובים

המדינה דורשת לבצע חישובים הידראוליים לכל סוגי הצינורות הקשורים למערכת אספקת הגז. מכיוון שהתהליכים המתרחשים כאשר תנועות הגז הם תמיד זהים.

צינורות גז אלה כוללים את הסוגים הבאים:

• לחץ נמוך;
• לחץ בינוני, גבוה.

הראשונים מיועדים להובלת דלק לבנייני מגורים, כל מיני מבני ציבור ולמפעלים ביתיים.יתרה מכך, בבנייני דירות פרטיים ובקוטג'ים, לחץ הגז לא יעלה על 3 kPa; במפעלים ביתיים (לא תעשייתיים) נתון זה גבוה יותר ומגיע ל-5 kPa.

הסוג השני של צינורות נועד לאספקת רשתות מכל הסוגים, לחץ נמוך ובינוני באמצעות נקודות בקרה על גז, וכן אספקת גז לצרכנים בודדים.

אלה יכולים להיות מפעלי תעשייה, חקלאות, מפעלי שירות ציבוריים שונים, ואפילו עצמאיים או צמודים למבני תעשייה. אבל בשני המקרים האחרונים יהיו הגבלות לחץ משמעותיות.

מומחים מחלקים על תנאי את סוגי צינורות הגז המפורטים לעיל לקטגוריות הבאות:

• תוך-בית, בחנות, כלומר, הובלת דלק כחול בתוך בניין והעברתו ליחידות ולמכשירים בודדים;
• סניפי מנויים, משמש לאספקת גז מרשת הפצה כלשהי לכל הצרכנים הקיימים;
• הפצה, המשמש לאספקת גז לטריטוריות מסוימות, למשל, ערים, מחוזות בודדים שלהן ומפעלי תעשייה. התצורה שלהם משתנה ותלויה בתכונות הפריסה. הלחץ בתוך הרשת יכול להיות כל מוגדר - נמוך, בינוני, גבוה.

בנוסף, מבוצעים חישובים הידראוליים עבור רשתות גז עם מספר שונה של שלבי לחץ, מהם יש סוגים רבים.

לפיכך, כדי לענות על הצרכים, ניתן להשתמש ברשתות דו-שלביות הפועלות עם גז המועבר בלחץ נמוך, גבוה או נמוך, בינוני. רשתות תלת-שלביות ורשתות רב-שלביות שונות מצאו גם יישום. כלומר, הכל תלוי רק בזמינות הצרכנים.

התנגדות הידראולית היא הסיבה העיקרית שצריך לבצע חישוב מסוג זה. יתר על כן, זה תלוי גם בחומר הצינור

למרות המגוון הרחב של אפשרויות צינור הגז, החישובים ההידראוליים דומים בכל מקרה. מאז אלמנטים מבניים מחומרים דומים משמשים לייצור, ואותם תהליכים מתרחשים בתוך הצינורות.

התנגדות הידראולית ותפקידה

כפי שהוזכר לעיל, הבסיס לחישוב הוא נוכחות של התנגדות הידראולית בכל צינור גז.

זה משפיע על כל מבנה הצינור, כמו גם על חלקיו הבודדים, מכלולים - טי, מקומות של הפחתה משמעותית בקוטר הצינור, שסתומי סגירה ושסתומים שונים. זה מוביל לאובדן לחץ בגז המועבר.

התנגדות הידראולית היא תמיד הסכום של:

• התנגדות ליניארית, כלומר, פועלת לכל אורך המבנה;
• התנגדויות מקומיות הפועלות בכל חלק של המבנה שבו מהירות הובלת הגז משתנה.

הפרמטרים המפורטים משפיעים באופן קבוע ומשמעותי על מאפייני הביצועים של כל צינור גז. לפיכך, כתוצאה מחישובים שגויים, יגרמו הפסדים כספיים נוספים ומשמעותיים עקב כך שיהיה צורך לבצע מחדש את הפרויקט.

כללים לביצוע חישובים

צוין לעיל כי ההליך עבור כל חישוב הידראולי מוסדר על ידי פרופיל קוד הכללים עם המספר 42-101–2003.

המסמך מציין כי הדרך העיקרית לבצע את החישוב היא להשתמש במחשב למטרה זו עם תוכנות מיוחדות המאפשרות לחשב את אובדן הלחץ המתוכנן בין קטעים של צינור הגז העתידי או קוטר הצינור הנדרש.

כל חישוב הידראולי מתבצע לאחר יצירת דיאגרמת חישוב הכוללת את האינדיקטורים העיקריים. יתר על כן, המשתמש מזין נתונים ידועים לעמודות המתאימות

אם אין תוכנות כאלה או שאדם סבור שהשימוש בהן אינו הולם, ניתן להשתמש בשיטות אחרות המותרות על פי קוד הכללים.

שכולל:

• חישוב באמצעות הנוסחאות הניתנות ב-SP היא שיטת החישוב המורכבת ביותר;
• חישוב באמצעות מה שנקרא נומוגרמות הוא אפשרות פשוטה יותר משימוש בנוסחאות, מכיוון שאינך צריך לבצע חישובים, מכיוון שהנתונים הדרושים מצוינים בטבלה מיוחדת וניתנים בקוד הכללים, ואתה רק צריך לבחור אותם .

כל אחת משיטות החישוב מובילה לאותן תוצאות. לכן, צינור הגז החדש שנבנה יוכל להבטיח אספקה ​​בזמן וללא הפרעות של כמות הדלק המתוכננת גם בשעות השימוש המרבי בו.

אפשרות מחשוב PC

ביצוע חשבון באמצעות מחשב הוא הפחות אינטנסיבי - כל מה שנדרש מאדם הוא להכניס את הנתונים הדרושים לעמודות המתאימות.

לכן, חישובים הידראוליים נעשים תוך דקות ספורות, ופעולה זו אינה דורשת כמות גדולה של ידע, הכרחי בעת שימוש בנוסחאות.

כדי לבצע את זה נכון, יש צורך לקחת את הנתונים הבאים מהמפרט הטכני:

• צפיפות גז;
• מקדם צמיגות קינטית;
• טמפרטורת הגז באזור שלך.

את התנאים הטכניים הדרושים מקבלים ממחלקת הגז העירונית של היישוב בו יוקם צינור הגז.למעשה, התכנון של כל צינור מתחיל עם קבלת המסמך הזה, מכיוון שהוא מכיל את כל הדרישות הבסיסיות לתכנון שלו.

השימוש בתוכניות מיוחדות הוא השיטה הפשוטה ביותר לחישוב הידראולי, ומבטלת את החיפוש והלימוד של נוסחאות לחישובים

לאחר מכן, על היזם לברר את צריכת הגז עבור כל מכשיר שמתוכנן להיות מחובר לצינור הגז. לדוגמה, אם הדלק יועבר לבית פרטי, אז תנורים לבישול, משתמשים שם לרוב בכל מיני דודי חימום, והדרכונים שלהם תמיד מכילים את המספרים הדרושים.

בנוסף, תצטרכו לדעת את מספר המבערים לכל תנור שיחובר לצינור.

בשלב הבא של איסוף הנתונים הדרושים, נבחר מידע על ירידת הלחץ באתרי ההתקנה של כל ציוד - זה יכול להיות מד, שסתום כיבוי, שסתום כיבוי תרמי, מסנן או אלמנטים אחרים .

במקרה זה, קל למצוא את המספרים הדרושים - הם כלולים בטבלה מיוחדת המצורפת לדרכון של כל מוצר. על המתכנן לשים לב שיש לציין את ירידת הלחץ בצריכת הגז המקסימלית.

מהטבלה המיוחדת המצורפת לדף נתוני המוצר, ניתן לברר מידע על אובדן לחץ בעת חיבור מכשירים לרשת

בשלב הבא מומלץ לברר מה יהיה לחץ הדלק הכחול בנקודת ההחדרה. מידע כזה עשוי להכיל את התנאים הטכניים של הגז בעיר שלך, תרשים שנערך בעבר של צינור הגז העתידי.

אם הרשת מורכבת ממספר חלקים, יש למספר אותם ולציין את האורך האמיתי.בנוסף, עבור כל אחד מהם, יש לרשום את כל האינדיקטורים המשתנים בנפרד - זהו קצב הזרימה הכולל של כל מכשיר שייעשה בו שימוש, ירידת לחץ וערכים אחרים.

יידרש מקדם סימולטניות. זה לוקח בחשבון את האפשרות של עבודה משותפת של כל צרכני הגז המחוברים לרשת. לדוגמה, כל ציוד החימום הממוקם בבניין דירות או בבית פרטי.

נתונים כאלה משמשים תוכנית חישוב הידראולית כדי לקבוע את העומס המרבי על כל קטע או צינור גז שלם.

עבור כל דירה או בית בודדים, אין צורך לחשב את המקדם שצוין, שכן ערכיו ידועים ומצוינים בטבלה שלהלן:

טבלה עם מקדמי סימולטניות, הנתונים ממנה משמשים לכל סוג של חישוב. זה מספיק כדי לבחור את העמודה המתאימה למכשיר ביתי ספציפי ולקחת את המספר הרצוי

אם במתקן כלשהו מתוכנן להשתמש ביותר משני דודי חימום, תנורים ומחממי מים של מיכל אגירה, אזי מחוון הסימולטניות יהיה תמיד 0.85. זה מה שתצטרכו לציין בעמודה המתאימה המשמשת לחישוב התוכנית.

לאחר מכן עליך לציין קוטר צינור, ותצטרך גם את מקדמי החספוס שלהם, שישמשו בבניית הצינור. ערכים אלה הם סטנדרטיים וניתן למצוא אותם בקלות בספר החוקים.

השפעת חומר הצינור על החישוב

לבניית צינורות גז, אתה יכול להשתמש בצינורות העשויים רק מחומרים מסוימים: פלדה, פוליאתילן. במקרים מסוימים משתמשים במוצרי נחושת. יהיה בשימוש נרחב בקרוב מבני מתכת-פלסטיק.

לכל צינור יש חספוס, מה שמוביל להתנגדות ליניארית, המשפיעה על תהליך תנועת הגז. יתרה מכך, נתון זה גבוה משמעותית עבור מוצרי פלדה מאשר עבור פלסטיק.

כיום ניתן לקבל את המידע הדרוש רק עבור צינורות פלדה ופוליאתילן. כתוצאה מכך, תכנון וחישובים הידראוליים יכולים להתבצע רק תוך התחשבות במאפיינים שלהם, הנדרשים על פי קוד הנוהג הרלוונטי. המסמך מכיל גם את הנתונים הדרושים לחישוב.

מקדם החספוס תמיד שווה לערכים הבאים:

• לכל צינורות הפוליאתילן, ללא קשר אם הם חדשים או לא, - 0.007 ס"מ;
• עבור מוצרי פלדה בשימוש כבר - 0.1 ס"מ;
• למבני פלדה חדשים - 0.01 ס"מ.

עבור כל סוג אחר של צינורות מחוון זה אינו מצוין בקוד הנוהג. לכן, אין להשתמש בהם לבניית צינור גז חדש, שכן מומחי Gorgaz עשויים לדרוש התאמות. ואלה שוב עלויות נוספות.

חישוב זרימה בשטח מוגבל

אם צינור הגז מורכב מקטעים נפרדים, חישוב קצב הזרימה הכולל עבור כל אחד מהם יצטרך להתבצע בנפרד. אבל זה לא קשה, שכן החישובים ידרשו מספרים ידועים כבר.

הגדרת נתונים באמצעות התוכנית

הכרת האינדיקטורים הראשוניים, עם גישה לטבלת הסימולטניות ולדפי הנתונים הטכניים של תנורים ודוודים, אתה יכול להתחיל בחישוב.

לשם כך, בצע את השלבים הבאים (הדוגמה ניתנת עבור צינור גז תוך ביתי בלחץ נמוך):

1. מספר הדוודים מוכפל בתפוקה של כל אחד מהם.
2. הערך המתקבל מוכפל במקדם הסימולטניות שצוין באמצעות טבלה מיוחדת עבור סוג זה של צרכנים.
3. מספר הכיריים המיועדות לבישול מוכפל בפרודוקטיביות של כל אחד מהם.
4. הערך המתקבל לאחר הפעולה הקודמת מוכפל במקדם הבו-זמניות שנלקח מטבלה מיוחדת.
5. הסכומים המתקבלים עבור דוודים ותנורים מסוכמים.

מניפולציות דומות מתבצעות עבור כל חלקי צינור הגז. הנתונים המתקבלים מוכנסים לעמודות המתאימות של התוכנית שבאמצעותן מתבצעים החישובים. האלקטרוניקה עושה את כל השאר בעצמה.

חישוב באמצעות נוסחאות

סוג זה של חישוב הידראולי דומה לזה שתואר לעיל, כלומר, אותם נתונים יידרשו, אך ההליך יהיה ארוך. מכיוון שהכל יצטרך להיעשות באופן ידני, בנוסף, המעצב יצטרך לבצע מספר פעולות ביניים על מנת להשתמש בערכים שהתקבלו לחישוב הסופי.

כמו כן, תצטרך להקדיש לא מעט זמן כדי להבין מושגים ובעיות רבות שאדם לא נתקל בהם בעת שימוש בתוכנה מיוחדת. ניתן לאמת את תקפות האמור לעיל על ידי היכרות עם הנוסחאות שיש להשתמש בהן.

חישוב באמצעות נוסחאות הוא מורכב ולכן אינו נגיש לכולם. התמונה מציגה נוסחאות לחישוב ירידת הלחץ ברשת הלחץ הגבוה, הבינוני והנמוך ומקדם החיכוך ההידראולי

ביישום נוסחאות, כמו במקרה של חישובים הידראוליים באמצעות תוכנית מיוחדת, ישנן תכונות עבור צינורות גז של נמוך, בינוני וכמובן, לחץ גבוה. וכדאי לזכור, שכן טעות תמיד טומנת בחובה עלויות כספיות משמעותיות.

חישובים באמצעות נומוגרמות

כל נומוגרמה מיוחדת היא טבלה המציגה מספר ערכים, שעל ידי לימוד ניתן לקבל את האינדיקטורים הרצויים מבלי לבצע חישובים. במקרה של חישובים הידראוליים, קוטר הצינור ועובי קירותיו.

נומוגרמות לחישוב הן דרך פשוטה להשיג את המידע הדרוש. די להתייחס לקווים העונים על מאפייני הרשת שצוינו

קיימות נומוגרמות נפרדות למוצרי פוליאתילן ופלדה. בעת חישובם, נעשה שימוש בנתונים סטנדרטיים, למשל, החספוס של הקירות הפנימיים. לכן, אינך צריך לדאוג לגבי נכונות המידע.

דוגמא חישוב

ניתנת דוגמה לביצוע חישובים הידראוליים באמצעות תוכנית לצינורות גז בלחץ נמוך. בטבלה המוצעת, כל הנתונים שעל המעצב להזין באופן עצמאי מסומנים בצהוב.

אלה מפורטים בפסקה על חישובים הידראוליים ממוחשבים לעיל. אלה הם טמפרטורת הגז, מקדם צמיגות קינטית וצפיפות.

במקרה זה, חישובים מתבצעים עבור דוודים ותנורים, ולכן יש צורך לציין את המספר המדויק של המבערים, שיכול להיות 2 או 4. הדיוק חשוב, מכיוון שהתוכנית תבחר אוטומטית את מקדם הבו-זמניות.

בתמונה מודגשים בצהוב העמודות בהן יש להזין את המחוונים על ידי המעצב עצמו. להלן הנוסחה לחישוב קצב הזרימה באתר

כדאי לשים לב למספור הסעיפים - הם אינם מומצאים באופן עצמאי, אלא לקוחים מתרשים שנערך קודם לכן, שבו מצוינים מספרים דומים.

לאחר מכן, נרשמים האורך בפועל של צינור הגז ומה שנקרא האורך המחושב, שהוא ארוך יותר. זה קורה מכיוון שבכל האזורים שבהם יש התנגדות מקומית, יש צורך להגדיל את האורך ב-5-10%. זה נעשה על מנת למנוע לחץ גז לא מספיק בקרב הצרכנים. התוכנית מבצעת את החישובים באופן עצמאי.

הצריכה הכוללת במטר מעוקב, עבורה מסופקת עמודה נפרדת, בכל אתר מחושבת מראש. אם הבניין הוא רב דירות, אז אתה צריך לציין את מספר הדיור, החל מהערך המרבי, כפי שניתן לראות בעמודה המתאימה.

חובה להזין לטבלה את כל האלמנטים של צינור הגז, שבמהלכו הלחץ אובד. הדוגמה מציגה שסתום סגירה תרמי, שסתום סגירה ומד. שווי ההפסד בכל מקרה נלקח מדרכון המוצר.

באמצעות תוכנה אחת ניתן לבצע חישובים עבור כל סוגי צינורות הגז. התמונה מציגה חישובים עבור רשת לחץ בינוני

הקוטר הפנימי של הצינור מצוין לפי המפרט הטכני, אם לחברת הגז יש דרישות כלשהן, או מתרשים שנערך קודם לכן. במקרה זה, ברוב האזורים הוא נקבע בגודל של 5 ס"מ, כי רוב צינור הגז עובר לאורך החזית, והגז העירוני המקומי דורש שהקוטר לא יהיה פחות.

אם אתה אפילו מכיר באופן שטחי את הדוגמה הנתונה של ביצוע חישוב הידראולי, קל להבחין שבנוסף לערכים שהוזנו על ידי אדם, יש מספר רב של אחרים. כל זה התוצאה של התוכנית, שכן לאחר הזנת המספרים בעמודות הספציפיות המודגשות בצהוב, מסתיימת עבודת החישוב עבור האדם.

כלומר, החישוב עצמו מתרחש די מהר, ולאחר מכן ניתן לשלוח את הנתונים שהתקבלו לאישור מחלקת הגז העירונית בעיר שלכם.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

סרטון זה מאפשר להבין היכן מתחילים חישובים הידראוליים והיכן מקבלים המעצבים את הנתונים הדרושים:

הסרטון הבא מציג דוגמה לסוג אחד של חישוב מחשב:

להלן ניתן לראות דוגמה לחישוב באמצעות תוכנת מחשב:

כדי לבצע חישוב הידראולי באמצעות מחשב, כפי שמאפשר קוד הכללים של הפרופיל, זה מספיק כדי להקדיש מעט זמן להכיר את התוכנית ולאסוף את הנתונים הדרושים.

אך לכל זה אין משמעות מעשית, שכן עריכת פרויקט היא הליך הרבה יותר נרחב וכולל נושאים רבים נוספים. לאור זאת, רוב האזרחים יצטרכו לבקש עזרה ממומחים.

האם יש לך שאלות כלשהן, מוצאים חסרונות, או האם אתה יכול להוסיף מידע בעל ערך לחומר שלנו? השאר את ההערות שלך, שאל שאלות, שתף את החוויה שלך בבלוק למטה.