الحساب الهيدروليكي لخط أنابيب الغاز: طرق وطرق الحساب + مثال حسابي

من أجل التشغيل الآمن والخالي من المشاكل لإمدادات الغاز، يجب تصميمها وحسابها.من المهم اختيار الأنابيب بشكل مثالي لجميع أنواع الضغط، مما يضمن إمدادًا ثابتًا بالغاز للأجهزة.

للتأكد من أن اختيار الأنابيب والتجهيزات والمعدات دقيق قدر الإمكان، يتم إجراء حساب هيدروليكي لخط الأنابيب. كيف اعملها كيف اصنعها؟ أعترف بذلك، أنت لست على دراية كبيرة بهذه المشكلة، فلنكتشف ذلك.

نحن نقدم لك التعرف على المعلومات المختارة بعناية والمعالجة بدقة حول خيارات إنتاج الحسابات الهيدروليكية لأنظمة خطوط أنابيب الغاز. إن استخدام البيانات التي نقدمها سيضمن تزويد الأجهزة بالوقود الأزرق مع معلمات الضغط المطلوبة. تعتمد البيانات التي تم التحقق منها بعناية على لوائح الوثائق التنظيمية.

توضح المقالة بتفصيل كبير المبادئ والخطط الخاصة بإجراء العمليات الحسابية. ويرد مثال على إجراء العمليات الحسابية. تُستخدم التطبيقات الرسومية وتعليمات الفيديو كإضافة إعلامية مفيدة.

تفاصيل الحساب الهيدروليكي

أي حساب هيدروليكي يتم إجراؤه هو تحديد معلمات خط أنابيب الغاز المستقبلي. هذا الإجراء إلزامي، وهو أيضًا أحد أهم مراحل التحضير للبناء. يعتمد ما إذا كان خط أنابيب الغاز سيعمل على النحو الأمثل على صحة الحساب.

عند إجراء كل عملية حسابية هيدروليكية، يتم تحديد ما يلي:

• ضروري قطر دائرة الانبوبمما يضمن النقل الفعال والمستقر للكمية المطلوبة من الغاز؛
• هل سيكون فقدان الضغط مقبولاً عند تحريك الحجم المطلوب من الوقود الأزرق في أنابيب ذات قطر معين؟

تحدث خسائر الضغط بسبب وجود مقاومة هيدروليكية في أي خط أنابيب غاز. إذا تم حسابه بشكل غير صحيح، فقد يؤدي ذلك إلى عدم حصول المستهلكين على ما يكفي من الغاز للتشغيل العادي في جميع الأوضاع أو في أوقات الاستهلاك الأقصى.

هذا الجدول هو نتيجة لعملية حسابية هيدروليكية تم إجراؤها مع مراعاة القيم المعطاة. لإجراء العمليات الحسابية، سوف تحتاج إلى إدخال مؤشرات محددة في الأعمدة.

مثل هذه العملية هي إجراء موحد للدولة يتم تنفيذه وفقًا للصيغ والمتطلبات المنصوص عليها في ليرة سورية 42-101-2003.

مطلوب المطور لتنفيذ الحسابات. يتم أخذ البيانات المتعلقة بالمواصفات الفنية لخط الأنابيب، والتي يمكن الحصول عليها من مورد الغاز في مدينتك، كأساس.

خطوط أنابيب الغاز تتطلب حسابات

تتطلب الدولة إجراء الحسابات الهيدروليكية لجميع أنواع خطوط الأنابيب المتعلقة بنظام إمداد الغاز. لأن العمليات التي تحدث عندما يتحرك الغاز هي نفسها دائمًا.

تشمل خطوط أنابيب الغاز هذه الأنواع التالية:

• ضغط منخفض؛
• ضغط متوسط ​​وعالي.

الأول مخصص لنقل الوقود إلى المباني السكنية وجميع أنواع المباني العامة والمؤسسات المنزلية.علاوة على ذلك، في المباني الخاصة والشقق والبيوت، يجب ألا يتجاوز ضغط الغاز 3 كيلو باسكال، وفي المؤسسات المنزلية (غير الصناعية) يكون هذا الرقم أعلى ويصل إلى 5 كيلو باسكال.

أما النوع الثاني من الأنابيب فهو مخصص لتزويد الشبكات بكافة أنواعها الضغط المنخفض والمتوسط ​​من خلال نقاط التحكم بالغاز، وكذلك توريد الغاز للمستهلكين الأفراد.

يمكن أن تكون هذه المؤسسات صناعية وزراعية ومختلف المرافق العامة وحتى قائمة بذاتها أو ملحقة بالمباني الصناعية. لكن في الحالتين الأخيرتين ستكون هناك قيود ضغط كبيرة.

يقسم الخبراء أنواع خطوط أنابيب الغاز المذكورة أعلاه بشكل مشروط إلى الفئات التالية:

• داخل المنزل, في متجرأي نقل الوقود الأزرق داخل المبنى وتسليمه إلى الوحدات والأجهزة الفردية؛
• فروع المشتركين، يستخدم لتزويد الغاز من بعض شبكات التوزيع لجميع المستهلكين الحاليين؛
• توزيع، يستخدم لتزويد الغاز إلى مناطق معينة، على سبيل المثال، المدن ومناطقها الفردية والمؤسسات الصناعية. يختلف تكوينها ويعتمد على ميزات التخطيط. يمكن تحديد الضغط داخل الشبكة - منخفض، متوسط، مرتفع.

بالإضافة إلى ذلك، يتم إجراء الحسابات الهيدروليكية لشبكات الغاز ذات أعداد مختلفة من مراحل الضغط، والتي يوجد منها العديد من الأصناف.

وبالتالي، ولتلبية الاحتياجات، يمكن استخدام شبكات ذات مرحلتين، تعمل بالغاز المنقول عند ضغط منخفض مرتفع أو ضغط منخفض ومتوسط. وقد وجدت أيضًا شبكات ثلاثية المراحل ومتعددة المراحل تطبيقًا. أي أن كل شيء يعتمد فقط على توفر المستهلكين.

المقاومة الهيدروليكية هي السبب الرئيسي وراء ضرورة إجراء هذا النوع من الحسابات. علاوة على ذلك، فإنه يعتمد أيضًا على مادة الأنبوب

على الرغم من التنوع الكبير في خيارات خطوط أنابيب الغاز، فإن الحسابات الهيدروليكية متشابهة على أي حال. حيث يتم استخدام عناصر هيكلية من مواد مماثلة في التصنيع، وتحدث نفس العمليات داخل الأنابيب.

المقاومة الهيدروليكية ودورها

كما ذكر أعلاه، أساس الحساب هو وجود المقاومة الهيدروليكية في كل خط أنابيب الغاز.

إنه يؤثر على هيكل خط الأنابيب بأكمله، بالإضافة إلى أجزائه الفردية والتجمعات - المحملات وأماكن التخفيض الكبير في قطر الأنبوب وصمامات الإغلاق والصمامات المختلفة. وهذا يؤدي إلى فقدان الضغط في الغاز المنقول.

المقاومة الهيدروليكية هي دائمًا مجموع:

• المقاومة الخطية، أي تعمل على طول الهيكل بالكامل؛
• المقاومة المحلية التي تعمل في كل جزء من مكونات الهيكل حيث تتغير سرعة نقل الغاز.

تؤثر المعلمات المدرجة باستمرار وبشكل كبير على خصائص أداء كل خط أنابيب غاز. لذلك، نتيجة للحسابات غير الصحيحة، ستحدث خسائر مالية إضافية وكبيرة بسبب حقيقة أنه سيتعين إعادة بناء المشروع.

قواعد لأداء العمليات الحسابية

لقد ذكر أعلاه أن الإجراء الخاص بأي حساب هيدروليكي يتم تنظيمه من خلال مدونة قواعد الملف الشخصي مع الرقم 42-101–2003.

تشير الوثيقة إلى أن الطريقة الرئيسية لإجراء الحساب هي استخدام جهاز كمبيوتر لهذا الغرض مع برامج خاصة تسمح لك بحساب فقدان الضغط المخطط له بين أقسام خط أنابيب الغاز المستقبلي أو قطر الأنبوب المطلوب.

يتم إجراء أي حساب هيدروليكي بعد إنشاء مخطط حسابي يتضمن المؤشرات الرئيسية. علاوة على ذلك، يقوم المستخدم بإدخال البيانات المعروفة في الأعمدة المناسبة

إذا لم تكن هناك مثل هذه البرامج أو كان الشخص يعتقد أن استخدامها غير مناسب، فيمكن استخدام الطرق الأخرى التي تسمح بها مدونة القواعد.

التي تشمل:

• يعد الحساب باستخدام الصيغ الواردة في SP هو الطريقة الأكثر تعقيدًا في الحساب؛
• يعد الحساب باستخدام ما يسمى بالرموز البيانية خيارًا أبسط من استخدام الصيغ، لأنه لا يتعين عليك إجراء أي حسابات، لأن البيانات الضرورية موضحة في جدول خاص ومقدمة في مدونة القواعد، وتحتاج فقط إلى تحديدها .

أي من طرق الحساب تؤدي إلى نفس النتائج. لذلك، سيكون خط أنابيب الغاز المبني حديثًا قادرًا على ضمان الإمداد في الوقت المناسب ودون انقطاع بالكمية المخطط لها من الوقود حتى خلال ساعات الاستخدام الأقصى.

خيار الحوسبة الحاسوبية

يعد إجراء حساب التفاضل والتكامل باستخدام الكمبيوتر هو الأقل كثافة في العمالة - كل ما هو مطلوب من الشخص هو إدراج البيانات الضرورية في الأعمدة المناسبة.

ولذلك، تتم الحسابات الهيدروليكية في بضع دقائق، ولا تتطلب هذه العملية قدرا كبيرا من المعرفة، وهو أمر ضروري عند استخدام الصيغ.

ولتنفيذ ذلك بشكل صحيح، من الضروري أخذ البيانات التالية من المواصفات الفنية:

• كثافة الغاز
• معامل اللزوجة الحركية.
• درجة حرارة الغاز في منطقتك.

يتم الحصول على الشروط الفنية اللازمة من إدارة الغاز بالمدينة بالمنطقة التي سيتم بناء خط أنابيب الغاز فيها.في الواقع، يبدأ تصميم أي خط أنابيب باستلام هذه الوثيقة، لأنها تحتوي على جميع المتطلبات الأساسية لتصميمه.

يعد استخدام البرامج الخاصة أبسط طريقة للحساب الهيدروليكي، مما يلغي البحث ودراسة الصيغ الخاصة بالحسابات

بعد ذلك، يحتاج المطور إلى معرفة استهلاك الغاز لكل جهاز من المقرر توصيله بخط أنابيب الغاز. على سبيل المثال، إذا تم نقل الوقود إلى منزل خاص، فغالبا ما تستخدم مواقد الطهي، وجميع أنواع غلايات التدفئة، وتحتوي جوازات سفرهم دائما على الأرقام اللازمة.

بالإضافة إلى ذلك، سوف تحتاج إلى معرفة عدد الشعلات لكل موقد سيتم توصيله بالأنبوب.

في المرحلة التالية من جمع البيانات اللازمة، يتم تحديد المعلومات حول انخفاض الضغط في مواقع تركيب أي معدات - يمكن أن يكون هذا عدادًا أو صمام إغلاق أو صمام إغلاق حراري أو مرشح أو عناصر أخرى .

في هذه الحالة، من السهل العثور على الأرقام الضرورية - فهي موجودة في جدول خاص مرفق بجواز سفر كل منتج. يجب أن يلاحظ المصمم أنه يجب تحديد انخفاض الضغط عند الحد الأقصى لاستهلاك الغاز.

من الجدول الخاص المرفق بورقة بيانات المنتج، يمكنك معرفة معلومات حول فقدان الضغط عند توصيل الأجهزة بالشبكة

في المرحلة التالية، يوصى بمعرفة ضغط الوقود الأزرق عند نقطة الإدخال. قد تحتوي هذه المعلومات على الشروط الفنية لغاز مدينتك، وهو رسم تخطيطي تم إعداده مسبقًا لخط أنابيب الغاز المستقبلي.

إذا كانت الشبكة تتكون من عدة أقسام، فيجب ترقيمها وبيان طولها الفعلي.بالإضافة إلى ذلك، يجب تدوين جميع المؤشرات المتغيرة بشكل منفصل لكل منها - وهذا هو معدل التدفق الإجمالي لأي جهاز سيتم استخدامه، وانخفاض الضغط، والقيم الأخرى.

سوف تكون هناك حاجة إلى معامل التزامن. ويأخذ في الاعتبار إمكانية العمل المشترك لجميع مستهلكي الغاز المتصلين بالشبكة. على سبيل المثال، جميع معدات التدفئة الموجودة في مبنى سكني أو منزل خاص.

يتم استخدام هذه البيانات بواسطة برنامج حساب هيدروليكي لتحديد الحمل الأقصى على أي قسم أو خط أنابيب الغاز بأكمله.

لكل شقة أو منزل على حدة، لا يلزم حساب المعامل المحدد، حيث أن قيمه معروفة ومبينة في الجدول أدناه:

جدول يحتوي على معاملات التزامن، حيث يتم استخدام البيانات منه لأي نوع من العمليات الحسابية. يكفي تحديد العمود المقابل لجهاز منزلي معين وأخذ الرقم المطلوب

إذا كان من المقرر في بعض المنشأة استخدام أكثر من غلايتين للتدفئة، والأفران، وسخانات المياه في خزان التخزين، فسيكون مؤشر التزامن دائمًا 0.85. هذا هو ما ستحتاج إلى الإشارة إليه في العمود المقابل المستخدم لحساب البرنامج.

التالي يجب أن تشير قطر دائرة الانبوب، وسوف تحتاج أيضًا إلى معاملات الخشونة الخاصة بهم، والتي سيتم استخدامها في بناء خط الأنابيب. هذه القيم قياسية ويمكن العثور عليها بسهولة في كتاب القواعد.

تأثير مادة الأنابيب على الحساب

لبناء خطوط أنابيب الغاز، يمكنك استخدام الأنابيب المصنوعة فقط من مواد معينة: الصلب والبولي ايثيلين. في بعض الحالات، يتم استخدام منتجات النحاس. سيتم استخدامها على نطاق واسع قريبا الهياكل المعدنية البلاستيكية.

يتمتع كل أنبوب بخشونة مما يؤدي إلى مقاومة خطية مما يؤثر على عملية حركة الغاز. علاوة على ذلك، فإن هذا الرقم أعلى بكثير بالنسبة لمنتجات الصلب منه بالنسبة للمنتجات البلاستيكية.

اليوم، لا يمكن الحصول على المعلومات اللازمة إلا لأنابيب الصلب والبولي ايثيلين. ونتيجة لذلك، لا يمكن إجراء التصميم والحسابات الهيدروليكية إلا مع الأخذ في الاعتبار خصائصها، وهو ما تتطلبه قواعد الممارسة ذات الصلة. يحتوي المستند أيضًا على البيانات اللازمة للحساب.

معامل الخشونة يساوي دائمًا القيم التالية:

• لجميع أنابيب البولي إيثيلين، بغض النظر عما إذا كانت جديدة أم لا، - 0.007 سم؛
• لمنتجات الصلب المستخدمة بالفعل - 0.1 سم؛
• للهياكل الفولاذية الجديدة - 0.01 سم.

بالنسبة لأي أنواع أخرى من الأنابيب، لم تتم الإشارة إلى هذا المؤشر في قواعد الممارسة. لذلك، لا ينبغي استخدامها لبناء خط أنابيب غاز جديد، حيث قد يحتاج متخصصو Gorgaz إلى إجراء تعديلات. وهذه تكاليف إضافية مرة أخرى.

حساب التدفق في منطقة محدودة

إذا كان خط أنابيب الغاز يتكون من أقسام منفصلة، ​​\u200b\u200bفإن حساب معدل التدفق الإجمالي لكل منها يجب أن يتم بشكل منفصل. ولكن هذا ليس بالأمر الصعب، لأن الحسابات سوف تتطلب أرقاما معروفة بالفعل.

تعريف البيانات باستخدام البرنامج

من خلال معرفة المؤشرات الأولية، والوصول إلى جدول التزامن وأوراق البيانات الفنية للمواقد والغلايات، يمكنك البدء في الحساب.

للقيام بذلك، قم بتنفيذ الخطوات التالية (يتم إعطاء المثال لخط أنابيب الغاز داخل المنزل منخفض الضغط):

1. يتم ضرب عدد الغلايات في إنتاجية كل منها.
2. ويتم ضرب القيمة الناتجة بمعامل التزامن المحدد باستخدام جدول خاص لهذا النوع من المستهلكين.
3. يتم ضرب عدد المواقد المخصصة للطهي في إنتاجية كل منها.
4. يتم ضرب القيمة التي تم الحصول عليها بعد العملية السابقة بمعامل التزامن المأخوذ من جدول خاص.
5. يتم تلخيص الكميات الناتجة للغلايات والمواقد.

يتم إجراء عمليات معالجة مماثلة لجميع أقسام خط أنابيب الغاز. يتم إدخال البيانات التي تم الحصول عليها في الأعمدة المناسبة للبرنامج الذي يتم من خلاله إجراء الحسابات. تقوم الإلكترونيات بكل شيء آخر بنفسها.

الحساب باستخدام الصيغ

يشبه هذا النوع من الحساب الهيدروليكي ذلك الموصوف أعلاه، أي أنه ستكون هناك حاجة إلى نفس البيانات، ولكن الإجراء سيكون طويلاً. نظرًا لأن كل شيء يجب أن يتم يدويًا، بالإضافة إلى ذلك، سيحتاج المصمم إلى تنفيذ عدد من العمليات الوسيطة من أجل استخدام القيم التي تم الحصول عليها للحساب النهائي.

سيتعين عليك أيضًا تخصيص الكثير من الوقت لفهم العديد من المفاهيم والمشكلات التي لا يواجهها الشخص عند استخدام برنامج خاص. يمكن التحقق من صحة ما ورد أعلاه من خلال التعرف على الصيغ التي سيتم استخدامها.

الحساب باستخدام الصيغ معقد وبالتالي لا يمكن للجميع الوصول إليه. الصورة توضح معادلات حساب هبوط الضغط في شبكات الضغط العالي والمتوسط ​​والمنخفض ومعامل الاحتكاك الهيدروليكي

في تطبيق الصيغ، كما في حالة الحسابات الهيدروليكية باستخدام برنامج خاص، هناك ميزات لخطوط أنابيب الغاز المنخفضة والمتوسطة وبالطبع، ضغط مرتفع. ومن الجدير أن نتذكر، لأن الخطأ محفوف دائما بتكاليف مالية كبيرة.

الحسابات باستخدام nomograms

أي رسم بياني خاص هو جدول يوضح عددًا من القيم، ومن خلال دراسته يمكنك الحصول على المؤشرات المطلوبة دون إجراء حسابات. في حالة الحسابات الهيدروليكية، قطر الأنبوب وسمك جدرانه.

تعد الرسوم البيانية للحساب طريقة بسيطة للحصول على المعلومات الضرورية. يكفي الإشارة إلى الخطوط التي تتوافق مع خصائص الشبكة المحددة

هناك مخططات رمزية منفصلة لمنتجات البولي إيثيلين والصلب. عند حسابها، تم استخدام البيانات القياسية، على سبيل المثال، خشونة الجدران الداخلية. لذلك، لا داعي للقلق بشأن صحة المعلومات.

مثال للحساب

يتم تقديم مثال على إجراء الحسابات الهيدروليكية باستخدام برنامج لخطوط أنابيب الغاز ذات الضغط المنخفض. في الجدول المقترح، يتم تمييز جميع البيانات التي يجب على المصمم إدخالها بشكل مستقل باللون الأصفر.

تم سردها في الفقرة الخاصة بالحسابات الهيدروليكية للكمبيوتر أعلاه. هذه هي درجة حرارة الغاز، ومعامل اللزوجة الحركية، والكثافة.

في هذه الحالة، يتم إجراء الحسابات للغلايات والمواقد، لذلك، من الضروري تحديد العدد الدقيق للشعلات، والتي يمكن أن تكون 2 أو 4. الدقة مهمة، لأن البرنامج سيحدد معامل التزامن تلقائيًا.

في الصورة، تم تمييز الأعمدة التي يجب أن يقوم المصمم نفسه بإدخال المؤشرات فيها باللون الأصفر. فيما يلي صيغة حساب معدل التدفق على الموقع

يجدر الانتباه إلى ترقيم الأقسام - لا يتم اختراعها بشكل مستقل، ولكنها مأخوذة من مخطط تم إعداده مسبقًا، حيث تتم الإشارة إلى أرقام مماثلة.

بعد ذلك، يتم تدوين الطول الفعلي لخط أنابيب الغاز وما يسمى بالطول المحسوب، وهو الأطول. يحدث هذا لأنه في جميع المناطق التي توجد بها مقاومة محلية، من الضروري زيادة الطول بنسبة 5-10٪. يتم ذلك من أجل منع عدم كفاية ضغط الغاز بين المستهلكين. يقوم البرنامج بإجراء العمليات الحسابية بشكل مستقل.

يتم حساب إجمالي الاستهلاك بالمتر المكعب، والذي تم توفير عمود منفصل له، في كل موقع مسبقًا. إذا كان المبنى متعدد الشقق، فأنت بحاجة إلى الإشارة إلى عدد المساكن، بدءًا من القيمة القصوى، كما هو موضح في العمود المقابل.

من الضروري إدراج جميع عناصر خط أنابيب الغاز في الجدول، والتي يتم فقدان الضغط أثناء مرورها. يوضح المثال صمام الإغلاق الحراري وصمام الإغلاق والمقياس. تم أخذ قيمة الخسارة في كل حالة من جواز سفر المنتج.

باستخدام برنامج واحد يمكنك إجراء حسابات لجميع أنواع خطوط أنابيب الغاز. الصورة توضح حسابات شبكة الضغط المتوسط

يُشار إلى القطر الداخلي للأنبوب حسب المواصفات الفنية، إذا كان لدى شركة الغاز أي متطلبات، أو من مخطط تم إعداده مسبقًا. في هذه الحالة، يوصف في معظم المناطق بحجم 5 سم، لأن معظم خط أنابيب الغاز يمتد على طول الواجهة، وغاز المدينة المحلية يتطلب ألا يقل القطر.

إذا كنت تتعرف بشكل سطحي على المثال المعطى لإجراء الحساب الهيدروليكي، فمن السهل أن تلاحظ أنه بالإضافة إلى القيم التي أدخلها شخص ما، هناك عدد كبير من القيم الأخرى. وهذا كله هو نتيجة البرنامج، لأنه بعد إدخال الأرقام في الأعمدة المحددة المظللة باللون الأصفر، يتم الانتهاء من العمل الحسابي للشخص.

وهذا يعني أن الحساب نفسه يحدث بسرعة كبيرة، وبعد ذلك يمكن إرسال البيانات المستلمة للموافقة عليها إلى قسم الغاز في مدينتك.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

يتيح هذا الفيديو فهم أين تبدأ الحسابات الهيدروليكية ومن أين يحصل المصممون على البيانات اللازمة:

يعرض الفيديو التالي مثالاً لنوع واحد من حسابات الكمبيوتر:

يمكنك أدناه رؤية مثال لعملية حسابية باستخدام برنامج كمبيوتر:

لإجراء حساب هيدروليكي باستخدام جهاز كمبيوتر، كما يسمح كود قواعد الملف الشخصي، يكفي قضاء بعض الوقت في التعرف على البرنامج وجمع البيانات اللازمة.

ولكن كل هذا ليس له أهمية عملية، لأن إعداد المشروع هو إجراء أكثر شمولا ويتضمن العديد من القضايا الأخرى. وفي ضوء ذلك، سيتعين على معظم المواطنين طلب المساعدة من المتخصصين.

هل لديك أي أسئلة، أو تجد أي عيوب، أو هل يمكنك إضافة معلومات قيمة إلى المواد لدينا؟ اترك تعليقاتك، واطرح الأسئلة، وشارك تجربتك في الكتلة أدناه.