La résistance à l'écoulement dans le collecteur agit sur la conception de la canalisation dans les endroits de rétrécissement et d'expansion du diamètre, des nœuds de connexion et rotatifs, en raison desquels la pression dans la ligne est perdue. Le calcul hydraulique du pipeline est effectué au stade de la conception pour assurer le fonctionnement normal des consommateurs et l'approvisionnement du volume de gaz requis.
Définition et besoin de calcul hydraulique
La résistance comprend une obstruction linéaire sur toute la longueur et des obstructions locales à chaque élément structurel du système à la section de changement de vitesse. Le calcul hydraulique détermine les paramètres du gazoduc. La procédure est une étape obligatoire de la phase préparatoire à la construction du pipeline.
En conséquence, un diamètre de tuyau acceptable pour une transmission de gaz très stable sur une distance est adopté. Le calcul détermine l'ampleur des pertes de charge et leur admissibilité lors du transfert de carburant.
Les normes d'État régissent la procédure de calcul pour tout type de réseaux de gazoducs, car les processus d'approvisionnement en gaz sont caractérisés par leur identité.
Les pipelines sont contrôlés pour la perte de pression:
- basse pression;
- tête moyenne;
- haute.
Les pipelines à basse pression transportent le carburant vers les bâtiments résidentiels, les entreprises familiales et l'importance publique, la pression au niveau de 3 à 5 kPa est considérée comme normale. Les autoroutes à haute et moyenne pression comprennent des succursales pour les livraisons en masse, des réseaux industriels et des pipelines communs pour les régions et les villes.
Entrée de base
Les paramètres initiaux dépendent du schéma du gazoduc, qui peut être mixte, annulaire et à impasse. La pression dans le réseau diminue avec la distance du point d'insertion ou de distribution.
Les paramètres initiaux sont présentés par des informations:
- pression au point d'insertion;
- Les informations des consommateurs, telles que le nombre, l'emplacement, le débit nominal et la pression requis;
- schéma de gazoduc.
Les sections sans issue se branchent de la principale aux consommateurs et appartiennent à des zones à faible fiabilité et à récupération difficile en cas d'accident, mais nécessitent moins de coûts d'installation. Le système d'anneaux fonctionne de manière plus fiable, mais l'installation nécessite des coûts accrus.
Schémas de calcul
La pression est déterminée en tenant compte du diamètre des tuyaux, en tenant compte de l'influence de la corrosion interne, du matériau des capteurs, de la forme géométrique de la section transversale. L'enveloppe du tuyau est détruite lorsque la tension dans les murs atteint la résistance à la traction admissible.
Lors des essais hydrauliques, un liquide avec une température de +5 à + 40 ° C est utilisé, sauf si la spécification technique de l'essai recommande un autre paramètre. Lors du calcul de la résistance, la température du test et l'environnement ne descendent pas en dessous de + 5 ° C.
Le temps d'exposition sous la pression de conception est indiqué par le concepteur, mais prend toujours plus de 5 minutes. En l'absence de recommandations, la durée de la haute pression est fixée selon les tableaux normatifs et dépend de l'épaisseur de la coque du tube.
Méthodologies
La procédure de sélection du diamètre et du schéma de conception d'un gazoduc à basse pression est indiquée dans le code de règles 42. 101 - 2003.Des programmes informatiques sont utilisés pour déterminer l'ampleur des pertes de charge estimées entre les sections du pipeline, le diamètre des capteurs.
Méthodes appliquées:
- calcul selon les formules de la joint-venture (processus complexe);
- le calcul par nomogrammes est plus simple, la méthode de sélection dans les tableaux avec substitution des paramètres requis est utilisée.
Toute méthode conduit aux mêmes résultats pour assurer un transport ininterrompu du gazole aux consommateurs.
L'influence du matériau du tuyau sur le calcul
Les gazoducs sont construits en acier, en polyéthylène, le cuivre est utilisé dans les zones critiques. Les constructions métal-plastique conquièrent le marché de la consommation. Les informations contenues dans les tableaux et collections professionnels ne s'appliquent qu'aux tuyaux en plastique et en métal, de sorte que les calculs sont effectués pour les autoroutes en ces matériaux.
Les tuyaux d'alimentation en gaz sont calculés en tenant compte du coefficient de rugosité:
- polyéthylène (neuf et ancien) - 0,007 cm;
- acier, précédemment en service - 0,1 cm;
- métal neuf - 0,01 cm.
Si le pipeline est fait d'un autre matériau, les spécialistes du gaz n'accepteront pas le calcul pour le métal et le plastique, un ajustement sera nécessaire, ce qui entraînera des coûts supplémentaires.
Programmes spéciaux
Les sections ramifiées du gazoduc avec des données initiales différentes sont calculées séparément, mais la procédure est effectuée de la même manière pour chaque région. La vitesse d'écoulement change aux endroits de résistance et de changement de direction. Les indicateurs linéaires sont calculés sur les longueurs estimées des tronçons de l'autoroute.
La direction est choisie en fonction de la différence de pression à la fin et au début de la zone d'étude. Le flux va d'un point avec plus de pression à un endroit avec moins de résistance. Les programmes aident à réduire les efforts des concepteurs dans la mesure où les indicateurs initiaux sont introduits dans le programme et l'électronique effectue des calculs.
Les nomogrammes sont destinés à obtenir des informations résumées en utilisant des tableaux où chaque ligne correspond aux paramètres réseau spécifiés.
Professionnel
Les calculs à l'aide de formules sont effectués uniquement par des ingénieurs et des techniciens. Une grande quantité de données est utilisée dans les calculs, des coefficients spécifiques sont utilisés. Il est difficile pour un utilisateur non préparé de prendre en compte toutes les nuances, d'effectuer de nombreux calculs intermédiaires pour obtenir le résultat final.
Le calcul professionnel implique non seulement l'utilisation de formules et d'expressions numériques, mais également la possession de connaissances particulières. Les compétences ne seront pas utiles lors de l'utilisation du logiciel de règlement gratuit qui peut être trouvé sur Internet.
Gratuit
Les programmes sont destinés à être utilisés sur des gadgets personnels. Les méthodes déterminent le diamètre, la forme en coupe transversale du gazoduc en tenant compte des pertes et du débit admissibles. L'utilisateur aura besoin de la consommation totale de gaz, qui est indiquée dans les documents techniques pour la chaudière, les cuisinières à gaz, les colonnes et autres équipements.
Ensuite, des endroits avec une possible diminution de pression sont déterminés. Les chiffres caractéristiques sont dans le tableau du passeport, ils montrent une diminution de la pression à la consommation la plus élevée. La valeur de réduction se trouve au point d'incision. Le coefficient de simultanéité prend en compte le fonctionnement conjoint des appareils et est contenu dans les tableaux.
Le diamètre des tuyaux et le coefficient de rugosité sont indiqués à la dernière étape. Le programme prévoit des calculs différents pour différentes pressions dans les tuyaux, qui doivent être pris en compte lors de l'inclusion des données.
Logiciel en ligne gratuit
Dans ce cas, l'utilisateur substitue les informations requises dans les colonnes du tableau aux calculs en ligne.Le calcul hydraulique d'un gazoduc à basse pression dure plusieurs minutes et aucune connaissance professionnelle ou compétence informatique n'est requise du consommateur.
Des données techniques sont prises:
- densité du mélange gazeux;
- indice de viscosité cinétique;
- plage de température climatique de la région de résidence.
Les conditions techniques sont délivrées par le service du gaz du village, la préparation de la documentation du projet commence par la réception de cette tâche.
Exemples de calcul hydraulique du pipeline
Le nombre exact de brûleurs de l'équipement connecté pour sélectionner le facteur de simultanéité est donné. La numérotation des segments de pipeline n'est pas choisie arbitrairement, mais est tirée du schéma technique.
La longueur réelle de l'autoroute est indiquée et la longueur estimée est donnée, ce qui est plus long. Dans le calcul, ce paramètre augmente de 7% en raison de la présence de régions de résistance. Le tableau montre tous les éléments structurels du pipeline, où des pertes de charge sont supposées.
Calcul d'un gazoduc à basse pression
Lors du calcul du gazoduc à l'intérieur de la maison, la quantité d'équipement de chaudière est multipliée par la production de chaque unité. Le résultat est multiplié par un indicateur du fonctionnement simultané des unités, déterminé par le tableau correspondant dans le répertoire.
Le nombre de plaques dans tous les appartements est multiplié par la productivité de chacun, le produit du résultat obtenu et le coefficient de simultanéité pour les appareils connectés est trouvé. En conclusion, la pression totale pour les unités de chauffage et les poêles à gaz connectés est résumée.
Calcul d'un gazoduc à haute pression
Le calcul est effectué sur la base du schéma de distribution, en tenant compte des succursales vers les sites de consommation. La source de séparation est une sous-station de distribution de gaz. Le diamètre du gazoduc et des branches communs est déterminé par la pression du gaz à l'extrémité du chemin lorsqu'il est présenté au consommateur.
La longueur estimée de chaque branche est déterminée, la pression est trouvée en tenant compte des pertes et de la résistance à certains endroits. Les impasses sont calculées en fonction de leur longueur, du débit de gaz et de la pression de carburant estimée au point d'insertion chez le consommateur.
Le calcul est considéré comme satisfaisant si les valeurs calculées de la pression des consommateurs ne dépassent pas la pression du réseau.
