La resistencia al flujo en el múltiple actúa sobre el diseño de la tubería en los lugares de estrechamiento y expansión del diámetro, los nodos de conexión y rotativos, debido a lo cual se pierde la presión en la línea. El cálculo hidráulico de la tubería se lleva a cabo en la etapa de diseño para garantizar el funcionamiento normal de los consumidores y el suministro del volumen de gas requerido.
Definición y necesidad de cálculo hidráulico.
La resistencia incluye obstrucción lineal a lo largo de toda la longitud y obstrucciones locales en cada elemento estructural del sistema en la sección de cambio de velocidad. El cálculo hidráulico determina los parámetros de la tubería de gas. El procedimiento es un paso obligatorio en la fase preparatoria para la construcción de la tubería.
Como resultado, se adopta un diámetro de tubería aceptable para la transmisión de gas altamente estable a distancia. El cálculo determina la magnitud de las pérdidas de presión y su permisibilidad durante la transferencia de combustible.
Las normas estatales regulan el procedimiento de cálculo para cualquier tipo de sistemas de tuberías de gas, porque los procesos en el suministro de gas se caracterizan por su identidad.
Las tuberías se comprueban por pérdida de presión:
- baja presión;
- cabeza mediana
- alto.
Las tuberías de baja presión transportan combustible a edificios residenciales, empresas domésticas y de importancia pública, la presión a un nivel de 3-5 kPa se considera normal. Las autopistas de alta y media presión incluyen sucursales para entregas masivas, redes industriales y tuberías comunes para regiones y ciudades.
Entrada básica
Los parámetros iniciales dependen del esquema del gasoducto, que puede ser mixto, anular y punto muerto. La presión en la red disminuye con la distancia desde el punto de inserción o distribución.
Los parámetros iniciales se presentan por información:
- presión en el punto de inserción;
- Información del consumidor, como número, ubicación, caudal nominal y presión requeridos;
- esquema de gasoducto.
Las secciones sin salida se ramifican desde la principal hasta los consumidores y pertenecen a áreas con baja confiabilidad y difícil recuperación durante un accidente, pero requieren menos costos de instalación. El sistema de anillo funciona de manera más confiable, pero la instalación requiere mayores costos.
Esquemas de cálculo
La presión se determina teniendo en cuenta el diámetro de las tuberías, teniendo en cuenta la influencia de la corrosión interna, el material de los colectores, la forma geométrica de la sección transversal. La cubierta de la tubería se destruye cuando el voltaje en las paredes alcanza la resistencia a la tracción permitida.
Durante las pruebas hidráulicas, se usa un líquido con una temperatura de +5 a + 40 ° C, a menos que la especificación técnica para la prueba recomiende otro parámetro. Al calcular la resistencia, la temperatura de la prueba y el medio ambiente no desciende por debajo de + 5 ° C.
El diseñador indica el tiempo de exposición bajo la presión de diseño, pero siempre lleva más de 5 minutos. En ausencia de recomendaciones, la duración de la alta presión se establece de acuerdo con las tablas normativas y depende del grosor de la carcasa del tubo.
Metodologías
El procedimiento para seleccionar el diámetro y el esquema de diseño de una tubería de gas de baja presión se detalla en el Código de Reglas 42. 101 - 2003.Los programas de computadora se utilizan para encontrar la magnitud de las pérdidas de presión estimadas entre las secciones de la tubería, el diámetro de los colectores.
Métodos aplicados:
- cálculo de acuerdo con las fórmulas de la empresa conjunta (proceso complejo);
- El cálculo por nomogramas es más simple, se utiliza el método de selección de tablas con la sustitución de los parámetros requeridos.
Cualquier método conduce a los mismos resultados para garantizar el transporte ininterrumpido de gas combustible a los consumidores.
La influencia del material de la tubería en el cálculo.
Las tuberías de gas están construidas de acero, polietileno, cobre se utiliza en áreas críticas. Las construcciones de metal y plástico conquistan el mercado de consumo. La información en las tablas y colecciones profesionales se aplica solo a las tuberías de plástico y metal, por lo que se realizan cálculos para las carreteras hechas de dichos materiales.
Las tuberías de suministro de gas se calculan teniendo en cuenta el coeficiente de rugosidad:
- polietileno (nuevo y viejo) - 0.007 cm;
- acero, previamente en funcionamiento - 0.1 cm;
- metal nuevo - 0.01 cm.
Si la tubería está hecha de otro material, los especialistas en gas no aceptarán el cálculo de metal y plástico, será necesario un ajuste, lo que implicará costos adicionales.
Programas especiales
Las secciones ramificadas del gasoducto con diferentes datos iniciales se calculan por separado, pero el procedimiento se realiza de manera similar para cada región. La velocidad del flujo cambia en lugares de resistencia y cambio de dirección. Los indicadores lineales se calculan sobre las longitudes estimadas de los segmentos de la carretera.
La dirección se selecciona según la diferencia de presión al final y al comienzo del área de estudio. El flujo va de un punto con más presión a un lugar con menos resistencia. Los programas ayudan a reducir los esfuerzos de los diseñadores porque los indicadores iniciales se introducen en el programa y la electrónica realiza los cálculos.
Los nomogramas están destinados a obtener información resumida mediante el uso de tablas donde cada línea corresponde a los parámetros de red especificados.
Profesional
Los cálculos que utilizan fórmulas solo los realizan ingenieros profesionales y técnicos. Se utiliza una gran cantidad de datos en los cálculos, se utilizan coeficientes específicos. Es difícil para un usuario no preparado tener en cuenta todos los matices, realizar muchos cálculos intermedios para obtener el resultado final.
El cálculo profesional implica no solo el uso de fórmulas y expresiones numéricas, sino también la posesión de conocimientos especiales. Las habilidades no serán útiles al usar el software de liquidación gratuito que se puede encontrar en Internet.
Gratis
Los programas se utilizan en dispositivos personales. Los métodos determinan el diámetro, la forma de la sección transversal de la tubería de gas teniendo en cuenta las pérdidas y el caudal permitidos. El usuario necesitará el consumo total de gas, que se proporciona en los documentos técnicos de la caldera, estufas de gas, columnas y otros equipos.
Luego, se determinan los lugares con una posible disminución de la presión. Las cifras características están en la tabla del pasaporte, muestran una disminución de la presión en el consumo más alto. El valor de reducción se encuentra en el punto de incisión. El coeficiente de simultaneidad tiene en cuenta el funcionamiento conjunto de los dispositivos y está contenido en las tablas.
El diámetro de las tuberías y el coeficiente de rugosidad se indican en la última etapa. El programa proporciona cálculos diferentes para diferentes presiones en las tuberías, que deben tenerse en cuenta al incluir datos.
Software en línea gratuito
En este caso, el usuario sustituye la información requerida en las columnas de la tabla por cálculos en línea.El cálculo hidráulico del gasoducto de baja presión dura varios minutos y no se requieren conocimientos profesionales ni habilidades computacionales del consumidor.
De los datos técnicos se toman:
- densidad de la mezcla de gases;
- índice de viscosidad cinética;
- rango de temperatura climática de la región de residencia.
Las condiciones técnicas son emitidas por el servicio de gas de la aldea, la preparación de la documentación del proyecto comienza con la recepción de esta tarea.
Ejemplos de realización de cálculo hidráulico de la tubería.
Se proporciona el número exacto de quemadores del equipo conectado para seleccionar el factor de simultaneidad. La numeración de los segmentos de la tubería no se elige arbitrariamente, sino que se toma del esquema técnico.
Se indica la longitud real de la carretera y se proporciona la longitud estimada, que es más larga. En el cálculo, este parámetro aumenta en un 7% debido a la presencia de regiones de resistencia. La tabla muestra todos los elementos estructurales de la tubería, donde se suponen pérdidas de presión.
Cálculo de un gasoducto de baja presión.
Al calcular el gasoducto dentro de la casa, la cantidad de equipo de caldera se multiplica por la producción de cada unidad. El resultado se multiplica por un indicador del funcionamiento simultáneo de las unidades, que se determina mediante la tabla correspondiente en el directorio.
El número de placas en todos los apartamentos se multiplica por la productividad de cada uno, el producto del resultado obtenido y el coeficiente de simultaneidad para los dispositivos conectados. En conclusión, se resume la presión total para unidades de calefacción y estufas de gas conectadas.
Cálculo de un gasoducto de alta presión.
El cálculo se realiza sobre la base del esquema de distribución, teniendo en cuenta las sucursales a los sitios de consumo. La fuente de separación es una subestación de distribución de gas. El diámetro de la tubería de gas común y las ramas se encuentra por la presión del gas al final de la ruta cuando se presenta al consumidor.
Se determina la longitud estimada de cada rama, la presión se encuentra teniendo en cuenta las pérdidas y la resistencia en algunos lugares. Los callejones sin salida se calculan de acuerdo con su longitud, caudal de gas y presión de combustible estimada en el punto de inserción para el consumidor.
El cálculo se considera satisfactorio si los valores calculados de la presión del consumidor no exceden la presión de la red.
