A resistência do fluxo no coletor atua no projeto da tubulação nos locais de estreitamento e expansão do diâmetro, nos nós de conexão e rotativos, devido aos quais a pressão na linha é perdida. O cálculo hidráulico da tubulação é realizado na fase de projeto para garantir a operação normal dos consumidores e o fornecimento do volume de gás necessário.
Definição e necessidade de cálculo hidráulico
A resistência inclui obstrução linear ao longo de todo o comprimento e obstruções locais em cada elemento estrutural do sistema na seção de mudança de velocidade. O cálculo hidráulico determina os parâmetros do gasoduto. O procedimento é uma etapa obrigatória na fase preparatória para a construção do gasoduto.
Como resultado, é adotado um diâmetro de tubo aceitável para transmissão de gás altamente estável a distância. O cálculo determina a magnitude das perdas de pressão e sua permissibilidade durante a transferência de combustível.
As normas estaduais regulam o procedimento de cálculo para qualquer tipo de sistema de gasoduto, porque os processos no suprimento de gás são caracterizados pela identidade.
Os gasodutos são verificados quanto à perda de pressão:
- pressão baixa;
- cabeça média;
- Alto.
Os oleodutos de baixa pressão transportam combustível para prédios residenciais, empresas domésticas e significado público, a pressão no nível de 3-5 kPa é considerada normal. As rodovias de alta e média pressão incluem filiais para entregas em massa, redes industriais e oleodutos comuns para regiões e cidades.
Entrada básica
Os parâmetros iniciais dependem do esquema do gasoduto, que pode ser misto, anular e impasse. A pressão na rede diminui com a distância do ponto de inserção ou distribuição.
Os parâmetros iniciais são apresentados por informações:
- pressão no ponto de inserção;
- Informações do consumidor, como número, localização, vazão nominal e pressão exigidas;
- esquema de gasoduto.
As seções sem saída ramificam da principal para os consumidores e pertencem a áreas com baixa confiabilidade e difícil recuperação durante um acidente, mas exigem menos custos de instalação. O sistema de anéis funciona de maneira mais confiável, mas a instalação requer custos maiores.
Esquemas de Cálculo
A pressão é determinada levando em consideração o diâmetro dos tubos, a influência da corrosão interna, o material dos coletores e a forma geométrica da seção transversal. A carcaça do tubo é destruída quando a tensão nas paredes atinge a resistência à tração permitida.
Durante o teste hidráulico, é usado um líquido com uma temperatura de +5 a + 40 ° C, a menos que a especificação técnica para o teste recomende outro parâmetro. Ao calcular a força, a temperatura do teste e o ambiente não caem abaixo de + 5 ° C.
O tempo de exposição sob a pressão do projeto é indicado pelo designer, mas sempre leva mais de 5 minutos. Na ausência de recomendações, a duração da alta pressão é definida de acordo com as tabelas normativas e depende da espessura da carcaça do tubo.
Metodologias
O procedimento para selecionar o diâmetro e o esquema de projeto de um gasoduto de baixa pressão é apresentado no Código de Regras 42. 101 - 2003 relevante.Programas de computador são usados para encontrar a magnitude das perdas de pressão estimadas entre as seções da tubulação, o diâmetro dos coletores.
Métodos aplicados:
- cálculo de acordo com as fórmulas da joint venture (processo complexo);
- o cálculo por nomogramas é mais simples, é utilizado o método de seleção das tabelas com a substituição dos parâmetros necessários.
Qualquer método leva aos mesmos resultados para garantir o transporte ininterrupto de combustível gasoso para os consumidores.
A influência do material do tubo no cálculo
Gasodutos são construídos em aço, polietileno, cobre é usado em áreas críticas. As construções de metal e plástico conquistam o mercado consumidor. As informações em tabelas e coleções profissionais aplicam-se apenas a tubos de plástico e metal; portanto, são realizados cálculos para estradas feitas com esses materiais.
Os tubos de suprimento de gás são calculados levando em consideração o coeficiente de rugosidade:
- polietileno (novo e antigo) - 0,007 cm;
- aço, anteriormente em operação - 0,1 cm;
- metal novo - 0,01 cm.
Se a tubulação for feita de outro material, os especialistas em gás não aceitarão o cálculo para metal e plástico, será necessário um ajuste, o que implicará custos adicionais.
Programas especiais
Seções ramificadas do gasoduto com dados iniciais diferentes são calculadas separadamente, mas o procedimento é realizado de maneira semelhante para cada região. A velocidade do fluxo muda nos locais de resistência e mudança de direção. Os indicadores lineares são calculados sobre os comprimentos estimados dos segmentos da rodovia.
A direção é selecionada dependendo da diferença de pressão no final e no início da área de estudo. O fluxo vai de um ponto com mais pressão para um local com menos resistência. Os programas ajudam a reduzir os esforços dos projetistas, na medida em que os indicadores iniciais são introduzidos no programa, e a eletrônica realiza cálculos.
Os nomogramas destinam-se a obter informações resumidas usando tabelas em que cada linha corresponde aos parâmetros de rede especificados.
Profissional
Os cálculos usando fórmulas são feitos apenas por engenheiros e técnicos. Uma grande quantidade de dados é usada nos cálculos, coeficientes específicos são usados. É difícil para um usuário despreparado levar em consideração todas as nuances, realizar muitos cálculos intermediários para obter o resultado final.
O cálculo profissional envolve não apenas o uso de fórmulas e expressões numéricas, mas também a posse de conhecimentos especiais. As habilidades não serão úteis ao usar o software de liquidação gratuito que pode ser encontrado na Internet.
Livre
Os programas são colocados em uso em gadgets pessoais. Os métodos determinam o diâmetro, o formato da seção transversal do gasoduto, levando em consideração as perdas permitidas e a vazão. O usuário precisará do consumo total de gás, fornecido nos documentos técnicos para caldeiras, fogões a gás, colunas e outros equipamentos.
Em seguida, são determinados locais com uma possível diminuição da pressão. Os números característicos estão na tabela do passaporte, mostram uma diminuição da pressão com o maior consumo. O valor da redução é encontrado no ponto da incisão. O coeficiente de simultaneidade leva em consideração a operação conjunta dos dispositivos e está contido nas tabelas.
O diâmetro dos tubos e o coeficiente de rugosidade são indicados no último estágio. O programa prevê cálculos diferentes para diferentes pressões nos tubos, que devem ser levados em consideração ao incluir dados.
Software online gratuito
Nesse caso, o usuário substitui as informações necessárias nas colunas da tabela por cálculos online.O cálculo hidráulico de um gasoduto de baixa pressão dura vários minutos e não é necessário nenhum conhecimento profissional ou habilidade computacional do consumidor.
Dos dados técnicos são obtidos:
- densidade da mistura de gases;
- índice de viscosidade cinética;
- faixa de temperatura climática da região de residência.
As condições técnicas são emitidas pelo serviço de gás da vila, a preparação da documentação do projeto começa com o recebimento desta tarefa.
Exemplos de realização de cálculo hidráulico da tubulação
É fornecido o número exato de queimadores do equipamento conectado para a seleção do fator de simultaneidade. A numeração dos segmentos do pipeline não é escolhida arbitrariamente, mas é retirada do esquema técnico.
O comprimento real da estrada é indicado e o comprimento estimado é dado, que é maior. No cálculo, este parâmetro aumenta 7% devido à presença de regiões de resistência. A tabela mostra todos os elementos estruturais da tubulação, onde são assumidas perdas de pressão.
Cálculo de um gasoduto de baixa pressão
Ao calcular o gasoduto dentro da casa, a quantidade de equipamento da caldeira é multiplicada pela produção de cada unidade. O resultado é multiplicado por um indicador da operação simultânea das unidades, que é determinado pela tabela correspondente no diretório.
O número de placas em todos os apartamentos é multiplicado pela produtividade de cada uma, pelo produto do resultado obtido e pelo coeficiente de simultaneidade dos dispositivos conectados. Em conclusão, a pressão total para unidades de aquecimento e fogões a gás conectados é resumida.
Cálculo de um gasoduto de alta pressão
O cálculo é feito com base no esquema de distribuição, levando em conta as filiais nos sites dos consumidores. A fonte de separação é uma subestação de distribuição de gás. O diâmetro do gasoduto e ramificações comuns é localizado pela pressão do gás no final do caminho, quando introduzido no consumidor.
O comprimento estimado de cada ramo é determinado, a pressão é encontrada levando em consideração as perdas e a resistência em alguns locais. Os becos sem saída são calculados de acordo com seu comprimento, vazão de gás e pressão estimada do combustível no ponto de inserção no consumidor.
O cálculo é considerado satisfatório se os valores calculados da pressão do consumidor não excederem a pressão da rede.
