La resistència del flux al col·lector actua sobre l’estructura de la canonada en els llocs d’estrenyiment i expansió del diàmetre, connectant i girant els nodes, a causa dels quals es perd la pressió a la canonada. El càlcul hidràulic de la canonada es realitza en la fase de disseny per garantir el funcionament normal dels consumidors i el subministrament del volum de gas requerit.
- Definició i necessitat del càlcul hidràulic
- Dades font bàsiques
- Esquemes de càlcul
- Metodologia
- Influència del material de la canonada en el càlcul
- Programes especials
- Professional
- Gratis
- Programes en línia gratuïts
- Exemples de realització d’un càlcul hidràulic d’una canonada
- Càlcul de gasoductes a baixa pressió
- Càlcul de gasoductes d'alta pressió
Definició i necessitat del càlcul hidràulic
La resistència inclou obstrucció lineal a tota la longitud i obstruccions locals a cada element estructural del sistema a la zona de canvi de velocitat. El càlcul hidràulic determina els paràmetres del gasoducte. El procediment és un pas obligatori en la fase preparatòria per a la construcció de la canonada.
Com a resultat, s’accepta un diàmetre de canonada que és acceptable per a una transmissió de gas altament estable a distància. El càlcul determina la quantitat de pèrdues de cap i la seva admissibilitat en transferir combustible.
Les normes estatals regulen el procediment de càlcul de qualsevol tipus de sistemes de gasoductes, ja que els processos de subministrament de gas es caracteritzen per la seva identitat.
Es comprova si hi ha pèrdues de pressió a les canonades:
- pressió baixa;
- cap mitjà;
- alt.
Les autopistes de baixa pressió transporten combustible a edificis residencials, empreses domèstiques, importància social, la pressió al nivell de 3-5 kPa es considera normal. Les autopistes d’alta i mitjana pressió inclouen sucursals per a lliuraments massius, xarxes industrials, oleoductes generals per a regions i ciutats.
Dades font bàsiques
Els paràmetres inicials depenen de l’esquema del gasoducte, que es pot barrejar, anular i sense sortida. La pressió a la xarxa disminueix amb la distància des del punt de punteig o distribució.
Els paràmetres inicials es presenten per informació:
- el cap al lloc de l’empat;
- dades del client com ara el número, la ubicació, el cabal nominal requerit i la pressió;
- diagrama de gasoductes.
Les zones sense sortida s’allunyen de la principal als consumidors i fan referència a zones amb poca fiabilitat i recuperació difícil en cas d’accident, però requereixen menys costos d’instal·lació. El sistema d’anells funciona de manera més fiable, però la instal·lació requereix un augment dels costos.
Esquemes de càlcul
La pressió es determina tenint en compte el diàmetre de les canonades, la influència de la corrosió interna, el material dels col·lectors, la forma geomètrica de la secció. Les carcasses de les canonades fallen quan la tensió de la paret assoleix la resistència a la tracció permesa.
Durant la prova hidràulica, s’utilitza un líquid amb una temperatura de +5 a + 40 ° C, tret que la tasca tècnica de la prova no recomani un altre paràmetre. A l’hora de calcular la força, la temperatura de la prova i l’entorn no cauen menys de + 5 ° C.
El dissenyador indica el temps de retenció sota la pressió del disseny, però sempre triga més de 5 minuts. En absència de recomanacions, el temps d’acció d’alta pressió s’estableix segons les taules estàndard i depèn del gruix de la carcassa del tub.
Metodologia
El procediment per triar el diàmetre i l’esquema de disseny d’un gasoducte de baixa pressió es dóna al perfil Codi de pràctica 42. 101 - 2003. S’utilitzen programes informàtics per trobar el valor de la pèrdua de pressió estimada entre les seccions de la canonada, el diàmetre dels col·leccionistes.
S'apliquen els mètodes següents:
- càlcul per fórmules de l'empresa conjunta (procés complex);
- el càlcul segons nomogrames és més fàcil, s’utilitza la tècnica de selecció segons taules amb la substitució dels paràmetres requerits.
Qualsevol tècnica condueix als mateixos resultats per garantir el transport ininterromput de combustible de gas als consumidors.
Influència del material de la canonada en el càlcul
Els gasoductes es construeixen a partir d’acer, polietilè, i el coure s’utilitza en zones crítiques. Les estructures de plàstic reforçat conquisten el mercat de consum. La informació de les taules i col·leccions professionals només s’aplica a les canonades de plàstic i metall, per tant es fan càlculs per a les carreteres fabricades amb aquests materials.
Les canonades de subministrament de gas es calculen tenint en compte el coeficient de rugositat:
- polietilè (nou i antic) - 0,007 cm;
- d'acer, usat - 0,1 cm;
- metall nou - 0,01 cm.
Si la canonada està formada per un material diferent, els especialistes en gas no acceptaran el càlcul de metall i plàstic, es requerirà un ajust que comportarà costos addicionals.
Programes especials
Les seccions ramificades d'un gasoducte amb dades inicials diferents es calculen per separat, però el procediment es realitza de la mateixa manera per a cada àrea. La velocitat del flux canvia en els llocs de resistència i en la direcció del moviment Els indicadors lineals es calculen en funció de les longituds calculades de les seccions de línia.
La direcció es tria en funció de la diferència de pressió al final i al començament de la zona estudiada. El flux va des d’un punt amb més pressió cap a un lloc amb menys resistència. Els programes ajuden a reduir l’esforç dels dissenyadors mitjançant la introducció de valors inicials al programa i l’electrònica que fa els càlculs.
Els nomogrames estan dissenyats per resumir la informació mitjançant taules, on cada fila correspon als paràmetres de xarxa especificats.
Professional
El càlcul professional implica no només l’ús de fórmules i expressions numèriques, sinó també la possessió de coneixements especials. Les habilitats no seran útils en utilitzar programes de càlcul gratuïts que es poden trobar a Internet.
Gratis
Els programes s’instal·len per utilitzar-los en aparells personals. Els mètodes determinen el diàmetre, la forma de la secció transversal del gasoducte tenint en compte les pèrdues i el cabal admissibles. L’usuari necessitarà el consum total de gas, que figura als documents tècnics de la caldera, estufes de gas, escalfadors d’aigua i altres equips.
Aleshores es determinen els llocs amb una possible disminució de la pressió. A la taula de passaports hi ha xifres característiques, que mostren una disminució de la pressió al consum més alt. Es troba la quantitat de caiguda al punt d’alimentació. El coeficient de simultaneïtat té en compte el funcionament combinat dels dispositius i es troba a les taules.
El diàmetre de la canonada i el factor de rugositat s’especifiquen a la darrera etapa. El programa preveu càlculs diferents de diferents pressions a les canonades, que s’han de tenir en compte a l’hora d’incloure les dades.
Programes en línia gratuïts
En aquest cas, l'usuari substitueix la informació necessària a les columnes de la taula per fer càlculs en línia.El càlcul hidràulic d'un gasoducte de baixa pressió triga uns quants minuts i no es requereixen coneixements professionals ni habilitats computacionals per part del consumidor.
Les dades s’extreuen de les condicions tècniques:
- la densitat de la barreja de gasos;
- índex de viscositat cinètica;
- rang de temperatura climàtica de la regió de residència.
Les condicions tècniques són emeses pel servei de gas de la liquidació, la preparació de la documentació del projecte comença amb la recepció d’aquesta cessió.
Exemples de realització d’un càlcul hidràulic d’una canonada
Es dóna el nombre exacte de plaques de cocció de l’equip connectat per a la selecció del factor de simultaneïtat. La numeració de les seccions de la canonada no es tria de manera arbitrària, sinó que s’extreu del diagrama tècnic.
S’indica la longitud real de la línia i s’indica la longitud calculada, que és més gran. A l’hora de calcular, aquest paràmetre augmenta un 7% a causa de la presència d’àrees de resistència. La taula indica tots els elements estructurals de la canonada, on s’assumeix la pèrdua de pressió.
Càlcul de gasoductes a baixa pressió
Quan es calcula el gasoducte a l'interior de la casa, la quantitat d'equips de la caldera es multiplica per la producció de cada unitat. El resultat obtingut es multiplica per l’indicador del funcionament simultani de les unitats, que es determina a partir de la taula corresponent del llibre de referència.
El nombre de plaques de tots els apartaments es multiplica per la productivitat de cadascun, es troba el producte del resultat obtingut i es troba el coeficient de simultaneïtat dels dispositius connectats. Finalment, es resumeix la pressió total de les unitats de calefacció i les estufes de gas connectades.
Càlcul de gasoductes d'alta pressió
El càlcul es fa sobre la base de l’esquema de distribució, tenint en compte les sucursals cap a les àrees de consum. La font de separació és la subestació de distribució de gas. El diàmetre del gasoducte i de les branques comunes es basa en la pressió del gas al final del recorregut en entrar al consumidor.
Es determina la longitud calculada de cada branca, la pressió es troba tenint en compte les pèrdues i la resistència en alguns llocs. Les seccions sense sortida es consideren segons la seva longitud, consum de gas i la pressió de combustible estimada al punt de connexió amb el consumidor.
El càlcul es considera satisfactori si els valors calculats de la pressió del consumidor no superen el cap de xarxa.
