31130 0 22

إنتاجية الأنابيب: بسيطة فيما يتعلق بالأشياء المعقدة

كيف تتغير سعة الأنبوب حسب القطر؟ ما هي العوامل الأخرى غير المقطع العرضي التي تؤثر على هذه المعلمة؟ وأخيرًا، كيف يمكن حساب نفاذية خط أنابيب مياه بقطر معروف، ولو بشكل تقريبي؟ سأحاول في هذه المقالة تقديم الإجابات الأكثر بساطة وسهولة على هذه الأسئلة.

مهمتنا هي معرفة كيفية حساب المقطع العرضي الأمثل أنابيب المياه.

لماذا هذا ضروري؟

الحساب الهيدروليكي يسمح لك بالحصول على الأمثل الحد الأدنىقيمة قطر انبوب الماء.

من ناحية، هناك دائما نقص كارثي في ​​الأموال أثناء البناء والإصلاحات والسعر متر خطيتنمو الأنابيب بشكل غير خطي مع زيادة القطر. من ناحية أخرى، سيؤدي قسم إمداد المياه الصغير الحجم إلى انخفاض مفرط في الضغط في الأجهزة الطرفية بسبب مقاومته الهيدروليكية.

عندما يكون معدل التدفق في الجهاز الوسيط، فإن انخفاض الضغط في الجهاز النهائي سيؤدي إلى حقيقة أن درجة حرارة الماء مع فتح صنابير الماء البارد والساخن ستتغير بشكل حاد. ونتيجة لذلك، سيتم صب الماء المثلج عليك أو حرقك بالماء المغلي.

قيود

سأقصر نطاق المشاكل قيد النظر عمدا على إمدادات المياه لمنزل خاص صغير. هناك سببان:

1. تتصرف الغازات والسوائل ذات اللزوجة المختلفة بشكل مختلف تمامًا عند نقلها عبر خط الأنابيب. النظر في السلوك الطبيعي و الغاز المسال، النفط والوسائط الأخرى من شأنها أن تزيد من حجم هذه المادة عدة مرات وتأخذنا بعيدًا عن تخصصي - السباكة؛
2. في حالة مبنى كبيرمع العديد من تركيبات السباكة ل الحساب الهيدروليكيسيتعين على نظام إمدادات المياه حساب احتمالية الاستخدام المتزامن لعدة نقاط مياه. في منزل صغيريتم إجراء الحساب ل ذروة الاستهلاكمع جميع الأجهزة المتاحة، مما يبسط المهمة إلى حد كبير.

عوامل

الحساب الهيدروليكي لنظام إمداد المياه هو البحث عن إحدى الكميتين:

• حساب عرض النطاق التردديأنابيب ذات مقطع عرضي معروف؛
• حساب القطر الأمثلبمعدل تدفق مخطط معروف.

في الظروف الحقيقية (عند تصميم نظام إمدادات المياه)، يكون أداء المهمة الثانية أكثر شيوعًا.

المنطق اليومي يملي ذلك الحد الأقصى للتدفقيتم تحديد كمية المياه عبر خط الأنابيب من خلال قطره وضغط المدخل. للأسف، الواقع أكثر تعقيدا من ذلك بكثير. النقطة هي أن الأنبوب لديه مقاومة هيدروليكية: ببساطة، يتباطأ التدفق بسبب الاحتكاك بالجدران. علاوة على ذلك، فإن مادة وحالة الجدران تؤثر بشكل متوقع على درجة الكبح.

هنا القائمة الكاملةالعوامل المؤثرة على أداء أنابيب المياه:

• ضغطفي بداية إمدادات المياه (اقرأ - الضغط في الخط)؛
• المنحدرالأنابيب (التغير في ارتفاعها فوق مستوى الأرض الشرطي في البداية والنهاية)؛

• مادةالجدران يتمتع البولي بروبيلين والبولي إيثيلين بخشونة أقل بكثير من الفولاذ والحديد الزهر؛
• عمرأنابيب. مع مرور الوقت، يصبح الفولاذ متضخمًا بالصدأ و رواسب الجير، والتي لا تزيد من الخشونة فحسب، بل تقلل أيضًا من الخلوص الداخلي لخط الأنابيب؛

لا ينطبق هذا على الأنابيب الزجاجية والبلاستيكية والنحاسية والمجلفنة والمعدنية البوليمرية. حتى بعد 50 عامًا من التشغيل، فهي في حالة جديدة. الاستثناء هو تراكم الطمي في مصدر المياه عندما تكون هناك كمية كبيرة من المواد المعلقة ولا توجد مرشحات عند المدخل.

• الكمية والزاوية المنعطفات;
• تغييرات القطرإمدادات المياه
• الحضور أو الغياب اللحامات، لدغ من تجهيزات اللحام والتوصيل ؛

• صمامات الإغلاق. حتى تتحمل الكامل الصمامات الكرويةتوفير مقاومة معينة للتدفق.

أي حساب لسعة خط الأنابيب سيكون تقريبيًا للغاية. طوعًا أو كرها، سيتعين علينا استخدام متوسطات المعاملات النموذجية للظروف القريبة من ظروفنا.

قانون توريتشيلي

يُعرف إيفانجليستا توريسيلي، الذي عاش في بداية القرن السابع عشر، بأنه تلميذ لجاليليو جاليلي ومؤلف هذا المفهوم ذاته الضغط الجوي. كما أنه يمتلك صيغة تصف معدل تدفق الماء المتدفق من الوعاء عبر ثقب ذي أبعاد معروفة.

لكي تعمل صيغة توريتشيلي، يجب عليك:

1. حتى نعرف ضغط الماء (ارتفاع عمود الماء فوق الحفرة)؛

غلاف جوي واحد تحت جاذبية الأرض قادر على رفع عمود مائي بمقدار 10 أمتار. ولذلك، يتحول الضغط في الأجواء إلى ضغط ببساطة عن طريق الضرب في 10.

1. بحيث يكون هناك ثقب أصغر بكثير من قطر الوعاءوبالتالي القضاء على فقدان الضغط بسبب الاحتكاك بالجدران.

من الناحية العملية، تسمح صيغة توريسيلي بحساب تدفق المياه عبر أنبوب ذو مقطع عرضي داخلي ذي أبعاد معروفة عند ضغط لحظي معروف في وقت التدفق. ببساطة: لاستخدام الصيغة، تحتاج إلى تثبيت مقياس ضغط أمام الصنبور أو حساب انخفاض الضغط في نظام إمداد المياه عند ضغط معروف في الخط.

تبدو الصيغة نفسها كما يلي: v^2=2gh. فيه:

• v هي سرعة التدفق عند مخرج الثقب بالأمتار في الثانية؛
• g هو تسارع السقوط (بالنسبة لكوكبنا يساوي 9.78 م/ث^2)؛
• h هو الضغط (ارتفاع عمود الماء فوق الحفرة).

كيف سيساعد هذا في مهمتنا؟ والحقيقة أن تدفق السوائل من خلال الحفرة(نفس عرض النطاق الترددي) يساوي ق * الخامس، حيث S هي مساحة المقطع العرضي للفتحة و v هي سرعة التدفق من الصيغة أعلاه.

يقترح الكابتن الوضوح: معرفة مساحة المقطع العرضي، ليس من الصعب تحديد نصف القطر الداخلي للأنبوب. كما تعلم، يتم حساب مساحة الدائرة كـ π*r^2، حيث يتم تقريب π إلى 3.14159265.

في هذه الحالة، ستبدو صيغة توريتشيلي على النحو التالي: v^2=2*9.78*20=391.2. الجذر التربيعيمن 391.2 يتم تقريبها إلى 20. وهذا يعني أن الماء سيتدفق من الحفرة بسرعة 20 م/ث.

نحسب قطر الثقب الذي يتدفق من خلاله التدفق. بتحويل القطر إلى وحدات النظام الدولي (أمتار)، نحصل على 3.14159265*0.01^2=0.0003141593. والآن لنحسب استهلاك الماء: 20*0.0003141593=0.006283186، أو 6.2 لتر في الثانية.

العودة إلى الواقع

عزيزي القارئ، أجرؤ على التخمين أنه ليس لديك مقياس ضغط مثبت أمام الخلاط. من الواضح أنه لإجراء حساب هيدروليكي أكثر دقة، هناك حاجة إلى بعض البيانات الإضافية.

عادة مشكلة الحسابيتم حلها من العكس: مع تدفق المياه المعروف من خلال تركيبات السباكة، وطول نظام إمداد المياه ومادته، يتم اختيار قطر يضمن انخفاض الضغط إلى قيم مقبولة. العامل المحدد هو معدل التدفق.

البيانات المرجعية

معدل التدفق القياسي ل أنابيب المياه الداخليةتعتبر 0.7 - 1.5 م / ث.يؤدي تجاوز القيمة الأخيرة إلى ظهور ضوضاء هيدروليكية (في المقام الأول عند الانحناءات والتجهيزات).

من السهل العثور على معايير استهلاك المياه لتركيبات السباكة الوثائق التنظيمية. على وجه الخصوص، يتم تقديمها في ملحق SNiP 2.04.01-85. ولإنقاذ القارئ من البحث الطويل، سأقدم هذا الجدول هنا.

يوضح الجدول بيانات الخلاطات ذات المهويات. غيابهم يساوي معدل التدفق عبر الحوض وحوض الغسيل وصنابير الدش مع معدل التدفق عبر الخلاط عند ملء حوض الاستحمام.

اسمحوا لي أن أذكرك أنه إذا كنت تريد حساب إمدادات المياه لمنزل خاص بيديك، فقم بإضافة استهلاك المياه للجميع الأجهزة المثبتة . إذا لم يتم اتباع هذه التعليمات، فسوف تنتظرك مفاجآت مثل انخفاض حاد في درجة الحرارة أثناء الاستحمام عند فتح الصنبور. الماء الساخنعلى .

إذا كان المبنى يحتوي على مصدر مياه إطفاء، تتم إضافة 2.5 لتر/ثانية إلى معدل التدفق المخطط لكل صنبور. بالنسبة لإمدادات مياه الإطفاء، تقتصر سرعة التدفق على 3 م/ث: في حالة نشوب حريق، فإن الضوضاء الهيدروليكية هي آخر ما يثير غضب السكان.

عند حساب الضغط، يُفترض عادةً أنه في الجهاز الأبعد عن الإدخال يجب أن يكون على الأقل 5 أمتار، وهو ما يتوافق مع ضغط قدره 0.5 كجم قوة / سم 2. بعض تجهيزات السباكة (سخانات المياه اللحظية، صمامات التعبئة الأوتوماتيكية) الغسالاتوما إلى ذلك) ببساطة لا تعمل إذا كان الضغط في مصدر المياه أقل من 0.3 أجواء. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري مراعاة الخسائر الهيدروليكية على الجهاز نفسه.

في الصورة - سخان المياه لحظيةاتمور الأساسية. يتم تشغيل التسخين فقط عند ضغط 0.3 كجم/سم2 وما فوق.

التدفق، القطر، السرعة

دعني أذكرك بأنهما مرتبطان معًا بصيغتين:

1. س = SV. استهلاك المياه بالمتر المكعب في الثانية يساوي المساحةأقسام في متر مربع، مضروبة في سرعة التدفق بالأمتار في الثانية؛
2. S = π ص ^ 2. يتم حساب مساحة المقطع العرضي كمنتج pi ومربع نصف القطر.

أين يمكنني الحصول على قيم نصف القطر للقسم الداخلي؟

• ش أنابيب الصلبمع الحد الأدنى من الخطأ يساوي نصف جهاز التحكم عن بعد(تجويف مشروط يستخدم لوضع علامات على الأنابيب المدرفلة)؛
• للبوليمر، البوليمر المعدني، الخ. القطر الداخلي يساوي الفرق بين القطر الخارجي المستخدم لوضع علامات على الأنابيب ومرتين سمك الجدار (وهو موجود أيضًا عادةً في العلامات). وبالتالي فإن نصف القطر هو نصف القطر الداخلي.

1. القطر الداخلي 50-3*2=44 ملم، أو 0.044 متر؛
2. سيكون نصف القطر 0.044/2=0.022 متر؛
3. مساحة المقطع العرضي الداخلي ستكون 3.1415*0.022^2=0.001520486 م2؛
4. بمعدل تدفق 1.5 متر في الثانية، سيكون معدل التدفق 1.5*0.001520486=0.002280729 م3/ث، أو 2.3 لتر في الثانية.

فقدان الضغط

كيف تحسب مقدار الضغط المفقود في خط أنابيب المياه ذي المعلمات المعروفة؟

أبسط صيغة لحساب انخفاض الضغط هي H = iL(1+K). ماذا تعني المتغيرات فيه؟

• H هو انخفاض الضغط المطلوب بالأمتار؛
• أنا - المنحدر الهيدروليكي لمقياس أنابيب المياه;
• L هو طول خط أنابيب المياه بالأمتار؛
• ك— معاملمما يجعل من الممكن تبسيط حساب انخفاض الضغط صمامات الإغلاقو . ويرتبط بالغرض من شبكة إمدادات المياه.

أين يمكنني الحصول على قيم هذه المتغيرات؟ حسنًا، باستثناء طول الأنبوب، لم يقم أحد بإلغاء شريط القياس بعد.

يؤخذ المعامل K مساوياً لـ:

مع المنحدر الهيدروليكي، تكون الصورة أكثر تعقيدًا. تعتمد المقاومة التي يوفرها الأنبوب للتدفق على:

• القسم الداخلي
• خشونة الجدار
• معدلات التدفق.

يمكن العثور على قائمة القيم لـ 1000i (المنحدر الهيدروليكي لكل 1000 متر من إمدادات المياه) في جداول Shevelev، والتي تستخدم في الواقع للحسابات الهيدروليكية. الجداول كبيرة جدًا بالنسبة لهذه المقالة لأنها توفر قيم 1000i لجميع الأقطار المحتملة ومعدلات التدفق والمواد المعدلة لعمر الخدمة.

فيما يلي جزء صغير من طاولة شيفيليف لأنبوب بلاستيكي مقاس 25 مم.

مؤلف الجداول يعطي قيم انخفاض الضغط ليس للقسم الداخلي، ولكن ل الأحجام القياسية، والتي تستخدم لوضع علامات على الأنابيب، والتي يتم ضبطها حسب سمك الجدار. ومع ذلك، تم نشر الجداول في عام 1973، عندما لم يتم تشكيل قطاع السوق المقابل بعد.
عند الحساب، ضع في اعتبارك أنه بالنسبة للبلاستيك المعدني، من الأفضل أن تأخذ القيم المقابلة للأنبوب بخطوة واحدة أصغر.

لنستخدم هذا الجدول لحساب انخفاض الضغط على أنبوب بولي بروبيلين بقطر 25 مم وطول 45 مترًا. دعونا نتفق على أننا نقوم بتصميم نظام إمدادات المياه للأغراض المنزلية.

1. عند سرعة تدفق أقرب ما يمكن إلى 1.5 م/ث (1.38 م/ث)، ستكون قيمة 1000i مساوية لـ 142.8 مترًا؛
2. سيكون المنحدر الهيدروليكي لمتر واحد من الأنابيب مساوياً لـ 142.8/1000=0.1428 متر؛
3. عامل التصحيح لأنظمة إمدادات المياه المنزلية هو 0.3؛
4. الصيغة ككل ستأخذ الشكل H=0.1428*45(1+0.3)=8.3538 متر. وهذا يعني أنه في نهاية نظام إمداد المياه، بمعدل تدفق مياه يبلغ 0.45 لتر/ثانية (القيمة من العمود الأيسر من الجدول)، سينخفض ​​الضغط بمقدار 0.84 كجم قوة/سم2 وعند 3 أجواء عند المدخل سيكون مقبولاً تمامًا 2.16 كجم / سم 2.

يمكن استخدام هذه القيمة لتحديد الاستهلاك وفقا لصيغة Torricelli. طريقة الحساب مع مثال موضحة في القسم المقابل من المقالة.

وبالإضافة إلى ذلك، لحساب الحد الأقصى للتدفق من خلال نظام إمدادات المياه مع الخصائص المعروفة، يمكنك تحديد في عمود "التدفق" في جدول Shevelev الكامل القيمة التي لا يقل عندها الضغط في نهاية الأنبوب عن 0.5 جو.

خاتمة

عزيزي القارئ، إذا كانت التعليمات المقدمة، على الرغم من كونها مبسطة للغاية، لا تزال تبدو مملة بالنسبة لك، فما عليك سوى استخدام واحدة من التعليمات العديدة الآلات الحاسبة على الانترنت. كما هو الحال دائمًا، يمكنك العثور على مزيد من المعلومات في الفيديو الموجود في هذه المقالة. سأكون ممتنا لإضافاتك وتصحيحاتك وتعليقاتك. حظا سعيدا أيها الرفاق!

31 يوليو 2016

إذا كنت تريد التعبير عن الامتنان، أضف توضيحًا أو اعتراضًا، أو اسأل المؤلف شيئًا - أضف تعليقًا أو قل شكرًا لك!

إن مد خط الأنابيب ليس بالأمر الصعب للغاية، ولكنه مزعج للغاية. ومن أصعب المشاكل في هذه الحالة حساب سعة الأنابيب مما يؤثر بشكل مباشر على كفاءة وأداء الهيكل. ستناقش هذه المقالة كيفية حساب سعة الأنابيب.

تعد الإنتاجية أحد أهم المؤشرات لأي أنبوب. على الرغم من ذلك، نادرا ما يشار إلى هذا المؤشر في علامات الأنابيب، وليس هناك أي نقطة في ذلك، لأن القدرة الإنتاجية لا تعتمد فقط على أبعاد المنتج، ولكن أيضا على تصميم خط الأنابيب. ولهذا السبب يجب حساب هذا المؤشر بشكل مستقل.

طرق حساب سعة خطوط الأنابيب

1. التطوير التنظيمي. هذا المؤشريتم التعبير عنها بالمسافة من أحد جوانب الجدار الخارجي إلى الجانب الآخر. في الحسابات، يتم تعيين هذه المعلمة يوم. يُشار دائمًا إلى القطر الخارجي للأنابيب في العلامات.
2. القطر الاسمي. يتم تعريف هذه القيمة على أنها قطر القسم الداخلي، والذي يتم تقريبه إلى أرقام صحيحة. عند الحساب، يتم عرض القطر الاسمي كـ Dn.

يمكن إجراء حساب نفاذية الأنابيب باستخدام إحدى الطرق التي يجب اختيارها وفقًا للظروف المحددة لمد خطوط الأنابيب:

1. الحسابات الفيزيائية. في في هذه الحالةيتم استخدام صيغة سعة الأنبوب لمراعاة كل مؤشر تصميمي. يتأثر اختيار الصيغة بنوع خط الأنابيب والغرض منه - على سبيل المثال أنظمة الصرف الصحيهناك مجموعة من الصيغ الخاصة بها، كما هو الحال بالنسبة لأنواع أخرى من الهياكل.
2. حسابات جداول البيانات. يمكنك تحديد القدرة المثلى عبر البلاد باستخدام جدول ذو قيم تقريبية، والذي يستخدم غالبًا لترتيب الأسلاك في الشقة. القيم الموضحة في الجدول غامضة تمامًا، لكن هذا لا يمنع من استخدامها في العمليات الحسابية. العيب الوحيد للطريقة الجدولية هو أنها تحسب سعة الأنبوب اعتمادًا على القطر، ولكنها لا تأخذ في الاعتبار التغيرات في الأخير بسبب الرواسب، لذلك بالنسبة للطرق السريعة المعرضة للتراكم، لن يكون مثل هذا الحساب يكون ممكنا. أفضل خيار. للحصول على نتائج دقيقة، يمكنك استخدام جدول شيفيليف، الذي يأخذ في الاعتبار جميع العوامل التي تؤثر على الأنابيب تقريبًا. هذا الجدول مثالي لتثبيت الطرق السريعة على قطع الأرض الفردية.
3. الحساب باستخدام البرامج. تستخدم العديد من الشركات المتخصصة في مد خطوط الأنابيب برامج الكمبيوتر في أنشطتها والتي تسمح لها بحساب ليس فقط سعة الأنابيب بدقة، ولكن أيضًا مجموعة من المؤشرات الأخرى. ل حسابات مستقلةيمكنك استخدام الآلات الحاسبة عبر الإنترنت، والتي على الرغم من أنها تحتوي على خطأ أكبر قليلاً، إلا أنها متاحة مجانًا. خيار جيدبرنامج تجريبي كبير هو "TAScope"، والأكثر شعبية في الفضاء المحلي هو "Hydrosystem"، والذي يأخذ في الاعتبار أيضًا الفروق الدقيقة في تركيب خطوط الأنابيب اعتمادًا على المنطقة.

حساب قدرة خط أنابيب الغاز

يتطلب تصميم خط أنابيب الغاز دقة عالية إلى حد ما - حيث يتمتع الغاز بنسبة ضغط عالية جدًا، مما يجعل التسربات ممكنة حتى من خلال الشقوق الصغيرة، ناهيك عن التمزقات الخطيرة. ولهذا السبب فإن الحساب الصحيح لسعة الأنبوب الذي سيتم من خلاله نقل الغاز أمر مهم للغاية.

لو نحن نتحدث عنهأما بالنسبة لنقل الغاز، فسيتم حساب إنتاجية خطوط الأنابيب حسب القطر باستخدام الصيغة التالية:

• قماكس = 0.67 DN2 * ص،

حيث p هي قيمة ضغط العمل في خط الأنابيب، والذي يضاف إليه 0.10 ميجاباسكال؛

DN – قيمة القطر الاسمي للأنبوب.

تتيح لك الصيغة المذكورة أعلاه لحساب سعة الأنبوب حسب القطر إنشاء نظام يعمل في الظروف المحلية.

في البناء الصناعي وعند إجراء الحسابات المهنية، يتم استخدام صيغة مختلفة:

• قماكس = 196.386 DN2 * p/z*T،

حيث z هي نسبة ضغط الوسط المنقول؛

T – درجة حرارة الغاز المنقول (K).

لتجنب المشاكل، يجب على المتخصصين أيضًا أن يأخذوا في الاعتبار عند حساب خط الأنابيب الظروف المناخيةفي المنطقة التي ستقام فيها. لو التطوير التنظيميسيكون ضغط الغاز في الأنابيب أقل من ضغط الغاز في النظام، ومن ثم فمن المحتمل جدًا أن يتضرر خط الأنابيب أثناء التشغيل، مما يؤدي إلى فقدان المادة المنقولة وزيادة خطر الانفجار على الجزء الضعيف من الأنبوب.

إذا لزم الأمر، يمكنك تحديد نفاذية أنبوب الغاز باستخدام جدول يصف العلاقة بين أقطار الأنابيب الأكثر شيوعا ومستوى ضغط التشغيل فيها. بشكل عام، تحتوي الجداول على نفس العيب الذي تتمتع به سعة خط الأنابيب المحسوبة حسب القطر، وهي عدم القدرة على مراعاة تأثير العوامل الخارجية.

حساب قدرة أنابيب الصرف الصحي

عند تصميم نظام الصرف الصحي، تحتاج إلى إلزاميحساب إنتاجية خط الأنابيب الذي يعتمد بشكل مباشر على نوعه (أنظمة الصرف الصحي يمكن أن تكون مضغوطة وغير مضغوطة). تستخدم القوانين الهيدروليكية لإجراء العمليات الحسابية. يمكن إجراء الحسابات نفسها إما باستخدام الصيغ أو باستخدام الجداول المناسبة.

للحساب الهيدروليكي لنظام الصرف الصحي، هناك حاجة إلى المؤشرات التالية:

• قطر الأنبوب – DN؛
• متوسط ​​سرعة حركة المواد هو v؛
• حجم المنحدر الهيدروليكي هو I؛
• درجة الملء – ح/DN.

كقاعدة عامة، عند إجراء العمليات الحسابية، يتم حساب المعلمتين الأخيرتين فقط - ويمكن بعد ذلك تحديد الباقي دون أي مشاكل. وعادة ما يكون حجم المنحدر الهيدروليكي مساوياً لمنحدر الأرض، مما يضمن حركة مياه الصرف الصحي بالسرعة اللازمة للتنظيف الذاتي للنظام.

الحد الأقصى للسرعة وملء المستوى الصرف الصحي المنزلييتم تحديدها من جدول يمكن كتابته على النحو التالي:

1. 150-250 ملم - h/DN 0.6 والسرعة 0.7 م/ث.
2. القطر 300-400 ملم - h/DN 0.7، السرعة 0.8 م/ث.
3. القطر 450-500 ملم - h/DN 0.75، السرعة 0.9 م/ث.
4. القطر 600-800 ملم - h/DN 0.75، السرعة 1 م/ث.
5. القطر 900+ مم - h/DN 0.8، السرعة – 1.15 م/ث.

بالنسبة للمنتجات ذات المقطع العرضي الصغير هناك المؤشرات القياسيةالحد الأدنى لمنحدر خط الأنابيب:

• بقطر 150 مم، يجب ألا يقل المنحدر عن 0.008 مم؛
• بقطر 200 ملم، يجب ألا يقل المنحدر عن 0.007 ملم.

لحساب حجم مياه الصرف الصحي، يتم استخدام الصيغة التالية:

• ف = أ*الخامس،

حيث a هي مساحة المقطع العرضي المفتوحة للتدفق؛

v – سرعة نقل المياه العادمة .

يمكن تحديد سرعة نقل المادة باستخدام الصيغة التالية:

• ت= C√R*i،

حيث R هي قيمة نصف القطر الهيدروليكي،

ج – معامل الترطيب.

i هي درجة انحدار الهيكل.

من الصيغة السابقة يمكنك استخلاص ما يلي، والذي سيسمح لك بتحديد قيمة المنحدر الهيدروليكي:

• ط=v2/C2*ر.

لحساب معامل الترطيب، يتم استخدام الصيغة التالية:

• С=(1/ن)*R1/6,

حيث n هو المعامل الذي يأخذ في الاعتبار درجة الخشونة والتي تتراوح من 0.012 إلى 0.015 (حسب مادة الأنبوب).

عادة ما تكون قيمة R مساوية لنصف القطر المعتاد، ولكن هذا مهم فقط إذا كان الأنبوب ممتلئًا بالكامل.

وفي حالات أخرى، يتم استخدام صيغة بسيطة:

• ص = أ / ف،

حيث A هي مساحة المقطع العرضي لتدفق المياه،

P هو طول الجزء الداخلي من الأنبوب الملامس مباشرة للسائل.

الحساب الجدولي لأنابيب الصرف الصحي

يمكنك أيضًا تحديد نفاذية أنابيب الصرف الصحي باستخدام الجداول، وستعتمد الحسابات بشكل مباشر على نوع النظام:

1. الصرف الصحي الجاذبية. لحساب أنظمة الصرف الصحي ذات التدفق الحر، يتم استخدام الجداول التي تحتوي على جميع المؤشرات اللازمة. بمعرفة قطر الأنابيب التي يتم تركيبها، يمكنك تحديد جميع المعلمات الأخرى اعتمادًا عليها واستبدالها في الصيغة (اقرأ أيضًا: " "). بالإضافة إلى ذلك، يشير الجدول إلى حجم السائل الذي يمر عبر الأنبوب، والذي يتزامن دائمًا مع سالكية خط الأنابيب. إذا لزم الأمر، يمكنك استخدام جداول Lukin، التي تشير إلى إنتاجية جميع الأنابيب التي يتراوح قطرها من 50 إلى 2000 ملم.
2. مجاري الضغط. تحديد الإنتاجية في هذا النوعالأنظمة التي تستخدم الجداول أبسط إلى حد ما - يكفي معرفة الحد الأقصى لدرجة ملء خط الأنابيب و متوسط ​​السرعةنقل السائل. اقرأ أيضًا: "".

جدول عرض النطاق الترددي أنابيب البولي بروبلينيسمح لك بمعرفة جميع المعلمات اللازمة لترتيب النظام.

حساب قدرة إمدادات المياه

غالبًا ما تستخدم أنابيب المياه في البناء الخاص. على أي حال، يواجه نظام إمدادات المياه عبئا خطيرا، لذا فإن حساب سعة خط الأنابيب أمر إلزامي، لأنه يسمح لك بإنشاء الحد الأقصى ظروف مريحةتشغيل التصميم المستقبلي.

لتحديد نفاذية أنابيب المياه، يمكنك استخدام قطرها (اقرأ أيضًا: " "). وبطبيعة الحال، هذا المؤشر ليس الأساس لحساب القدرة عبر البلاد، ولكن لا يمكن استبعاد تأثيره. تتناسب الزيادة في القطر الداخلي للأنبوب بشكل مباشر مع نفاذيته - أي أن الأنبوب السميك لا يتداخل تقريبًا مع حركة الماء ويكون أقل عرضة لتراكم الرواسب المختلفة.

ومع ذلك، هناك مؤشرات أخرى يجب أن تؤخذ في الاعتبار أيضًا. على سبيل المثال، جدا عامل مهمهو معامل احتكاك السائل حول الجزء الداخليالأنابيب (ل مواد مختلفةمتاح القيم الذاتية). ومن الجدير أيضًا مراعاة طول خط الأنابيب بالكامل وفرق الضغط في بداية النظام وعند المخرج. من المعلمات المهمة عدد المحولات المختلفة الموجودة في تصميم نظام إمداد المياه.

يمكن حساب إنتاجية أنابيب المياه المصنوعة من مادة البولي بروبيلين اعتمادًا على عدة معلمات باستخدام الطريقة الجدولية. واحد منهم هو الحساب الذي يكون فيه المؤشر الرئيسي هو درجة حرارة الماء. مع زيادة درجة الحرارة في النظام، يتمدد السائل، مما يؤدي إلى زيادة الاحتكاك. لتحديد نفاذية خط الأنابيب، تحتاج إلى استخدام الجدول المناسب. يوجد أيضًا جدول يسمح لك بتحديد النفاذية في الأنابيب حسب ضغط الماء.

يمكن إجراء الحساب الأكثر دقة للمياه بناءً على سعة الأنابيب باستخدام جداول Shevelev. بالإضافة إلى الدقة و عدد كبيرالقيم القياسية، تحتوي هذه الجداول على صيغ تسمح لك بحساب أي نظام. هذه المادة موجودة بالكامليصف جميع المواقف المتعلقة بالحسابات الهيدروليكية، ولهذا السبب يستخدم معظم المتخصصين في هذا المجال جداول شيفيليف في أغلب الأحيان.

المعلمات الرئيسية التي تم أخذها في الاعتبار في هذه الجداول هي:

• أقطار خارجية وداخلية
• سمك جدار خط الأنابيب.
• فترة تشغيل النظام؛
• الطول الإجمالي للطريق السريع؛
• الغرض الوظيفيأنظمة.

خاتمة

يمكن إجراء حسابات سعة الأنابيب بطرق مختلفة. يعتمد اختيار طريقة الحساب المثالية على كمية كبيرةالعوامل - من أحجام الأنابيب إلى الغرض ونوع النظام. في كل حالة، هناك خيارات حسابية أكثر وأقل دقة، لذلك يمكن العثور على الخيار المناسب لكل من المحترف المتخصص في مد خطوط الأنابيب والمالك الذي يقرر مد خط الأنابيب في المنزل.

هذه الخاصية تعتمد على عدة عوامل. بادئ ذي بدء، هذا هو قطر الأنبوب، وكذلك نوع السائل، وغيرها من المؤشرات.

لإجراء الحساب الهيدروليكي لخط الأنابيب، يمكنك استخدام الآلة الحاسبة لحساب خط الأنابيب الهيدروليكي.

عند حساب أي أنظمة تعتمد على تداول السوائل عبر الأنابيب، هناك حاجة إلى التحديد الدقيق سعة الأنابيب. هذه قيمة مترية تميز كمية السائل المتدفق عبر الأنابيب خلال فترة زمنية معينة. يرتبط هذا المؤشر بشكل مباشر بالمادة التي تصنع منها الأنابيب.

إذا أخذنا، على سبيل المثال، الأنابيب البلاستيكية، فإنها تختلف تقريبًا في نفس الإنتاجية طوال فترة خدمتها بأكملها. البلاستيك، على عكس المعدن، ليس عرضة للتآكل، لذلك لا يلاحظ زيادة تدريجية في الرواسب فيه.

أما بالنسبة للأنابيب المعدنية، فهي تنخفض الإنتاجيةسنة بعد سنة. بسبب ظهور الصدأ، تتقشر المواد الموجودة داخل الأنابيب. وهذا يؤدي إلى خشونة السطح وتشكيل المزيد من البلاك. تحدث هذه العملية بسرعة خاصة في أنابيب الماء الساخن.

فيما يلي جدول بالقيم التقريبية، الذي تم إنشاؤه لتسهيل تحديد إنتاجية الأنابيب للتوزيع داخل الشقة. لا يأخذ هذا الجدول في الاعتبار الانخفاض في الإنتاجية نتيجة لظهور تراكمات رسوبية داخل الأنبوب.

جدول سعة الأنابيب للسوائل والغاز وبخار الماء.

نوع السائل	السرعة (م/ث)
مياه المدينة
خط أنابيب المياه
نظام المياه التدفئة المركزية
نظام ضغط المياه في خط الأنابيب
السائل الهيدروليكي	ما يصل إلى 12 م / ثانية
خط أنابيب النفط
النفط في نظام الضغط لخط الأنابيب
البخار في نظام التدفئة
نظام الأنابيب المركزية للبخار
البخار في نظام التدفئة مع ارتفاع درجة الحرارة
الهواء والغاز في النظام المركزيخط أنابيب

في أغلب الأحيان يتم استخدامه كمبرد الماء العادي. يعتمد معدل الانخفاض في الإنتاجية في الأنابيب على جودتها. كلما ارتفعت جودة سائل التبريد، كلما زاد طول خط الأنابيب المصنوع من أي مادة (الفولاذ أو الحديد الزهر أو النحاس أو البلاستيك).

حساب قدرة الأنابيب.

لإجراء حسابات دقيقة واحترافية، يجب عليك استخدام المؤشرات التالية:

• المادة التي تصنع منها الأنابيب وعناصر النظام الأخرى؛
• طول الأنبوب
• عدد نقاط استهلاك المياه (لنظام إمدادات المياه)

طرق الحساب الأكثر شعبية:

1. الصيغة. صيغة معقدة إلى حد ما، والتي لا يمكن فهمها إلا للمحترفين، تأخذ في الاعتبار عدة قيم في وقت واحد. المعلمات الرئيسية التي يتم أخذها في الاعتبار هي مادة الأنابيب (خشونة السطح) وانحدارها.

2. الجدول. هذه طريقة أبسط يمكن لأي شخص من خلالها تحديد إنتاجية خط الأنابيب. مثال على ذلك هو الجدول الهندسي لـ F. Shevelev، والذي يمكنك من خلاله معرفة القدرة الإنتاجية بناءً على مادة الأنابيب.

3. برنامج كمبيوتر. يمكن العثور بسهولة على أحد هذه البرامج وتنزيله على الإنترنت. إنه مصمم خصيصًا لتحديد إنتاجية الأنابيب في أي دائرة. من أجل معرفة القيمة، تحتاج إلى إدخال البيانات الأولية في البرنامج، مثل المادة وطول الأنبوب وجودة سائل التبريد وما إلى ذلك.

وينبغي القول أن الطريقة الأخيرة، رغم أنها الأكثر دقة، ليست مناسبة لإجراء العمليات الحسابية البسيطة الأنظمة المنزلية. إنه أمر معقد للغاية ويتطلب معرفة قيم مجموعة واسعة من المؤشرات. لحساب نظام بسيط في منزل خاص، فمن الأفضل استخدام الجداول.

مثال لحساب سعة خط الأنابيب.

يعد طول خط الأنابيب مؤشرًا مهمًا عند حساب الإنتاجية. إن طول خط الأنابيب له تأثير كبير على مؤشرات الإنتاجية. كلما زادت المسافة التي يقطعها الماء، قل الضغط الذي يخلقه في الأنابيب، مما يعني انخفاض سرعة التدفق.

وهنا بعض الأمثلة. بناء على الجداول التي وضعها المهندسون لهذه الأغراض.

سعة الأنابيب:

• 0.182 طن/ساعة بقطر 15 ملم
• 0.65 طن/ساعة بقطر الأنبوب 25 ملم
• 4 طن/ساعة بقطر 50 ملم

وكما يتبين من الأمثلة المذكورة، قطر أكبريزيد من معدل التدفق. إذا تضاعف القطر، فإن الإنتاجية ستزداد أيضًا. يجب أن يؤخذ هذا الاعتماد في الاعتبار عند تركيب أي نظام سائل، سواء كان ذلك السباكة أو الصرف الصحي أو إمدادات الحرارة. هذا صحيح بشكل خاص أنظمة التدفئةلأنها في معظم الحالات تكون مغلقة، ويعتمد إمداد الحرارة في المبنى على الدورة المنتظمة للسائل.

ظهرت الحاجة إلى تصنيف خطوط أنابيب الغاز في حياتنا مع الانتشار الواسع لتقنيات استخدام الغاز لتلبية احتياجات السكان. تدفئة سكنية، إدارية، المباني الصناعيةلقد أصبح استخدام الغاز في الطهي وفي الإنتاج أمرًا يوميًا بالنسبة لنا منذ فترة طويلة.

تصنيف خطوط أنابيب الغاز هو التدابير والقواعد اللازمة للتنظيموضع خطوط الغاز. قد تختلف في الغرض منها وفي عدد من المؤشرات، مثل: الضغط، والمادة التي يتم تصنيعها منها، والموقع، وحجم الغاز المنقول وغيرها.

محتويات المقال

حول أنواع التصنيف حسب الغرض من الطريق السريع

نظرا للخصائص المميزة لاستخدامها، يمكن تصنيف أنابيب الغاز في عدة اتجاهات. بعد ذلك، بالنسبة لخط أنابيب الغاز الفردي، يمكن تجميع عدد من الخصائص التي تحدد خصائصه وميزات التصميم.

يمكن للعلامات المرجعية الخاصة الموجودة على طول مسار خط أنابيب الغاز بأكمله أن تخبرنا عن هذا الأمر بالتفصيل. وهي عبارة عن لوحات إرشادية مقاس 140 × 200 ملم، تحتوي على معلومات مشفرة حول خط أنابيب الغاز.

شائع باللون الأخضر (لخيارات الفولاذ) والأصفر ( أنابيب البولي ايثيلين) نسخة ملونة.يمكن وضع اللافتات على جدران المباني، وكذلك على أعمدة خاصة بالقرب من الطرق. ويتم تثبيت هذه اللافتات على مسافة لا تزيد عن 100 متر من بعضها البعض، مع الحفاظ على خط البصر.

عند التخطيط أنابيب الغازيمكن تمييزها: الشارع، داخل المبنى، بين المحلات التجارية والفناء. خصائص الموقع لا تنتهي عند هذا الحد، لأن وضع وإدخال الاتصالات ممكن على الأرض وتحت الأرض وفوق الأرض.

في نظام إمدادات الغاز، يمكن أن تكون خطوط أنابيب الغاز تصنيفها وفقا للغرض المقصود منها:

• توزيع هذه هي خطوط أنابيب الغاز الخارجية التي تزود الغاز من مصادر الغاز إلى نقاط التوزيع، بالإضافة إلى خطوط أنابيب الغاز المتوسطة و ارتفاع الضغط، متصل بكائن واحد؛
• مدخل خط أنابيب الغاز. هذا هو القسم من الاتصال بخط أنابيب توزيع الغاز إلى جهاز الإدخال الذي يقوم بإيقاف تشغيل النظام؛
• مدخل خط أنابيب الغاز. هذه هي الفجوة من جهاز الإغلاق إلى خط أنابيب الغاز الداخلي المباشر؛
• بين القرى يتم وضع مثل هذه الاتصالات خارج المناطق المأهولة بالسكان.
• الداخلية. يعتبر خط أنابيب الغاز الداخلي هو الجزء الذي يبدأ من خط أنابيب الغاز المدخل إلى الوحدة النهائية التي تستخدم الغاز.

تصنيف خطوط أنابيب الغاز حسب الضغط

يعد الضغط في الأنبوب أهم مؤشر على عمل خط أنابيب الغاز. من خلال حساب هذا المؤشر، من الممكن تحديد الحد الأقصى لسعة خط أنابيب الغاز، وموثوقيته، وكذلك درجة المخاطر التي تنشأ أثناء تشغيله.

لا شك أن خط أنابيب الغاز هو كائن يحتمل أن يكون خطيرًا، وبالتالي فإن وضع أو إدخال اتصالات الغاز بضغط يتجاوز الحد المسموح به ينطوي على مخاطر كبيرة على نظام نقل الغاز وسلامة الأشخاص المحيطين به. ستساعد قواعد التصنيف المناسبة في تجنب وقوع الحوادث في المواقع المتفجرة.

منفصلة عالية ومتوسطة و الضغط المنخفض . أكثر تصنيف مفصلخطوط أنابيب الغاز مذكورة أدناه:

• ارتفاع الضغط الفئة الأولى أ. يمكن أن يتجاوز ضغط الغاز في خط أنابيب الغاز هذا 1.2 ميجا باسكال. يستخدم هذا النوع للاتصال نظام الغازمحطات البخار والتوربينات، وكذلك محطات الطاقة الحرارية. قطر الأنبوب من 1000 إلى 1200 ملم؛
• فئة الضغط العالي I. يتراوح المؤشر من 0.6 إلى 1.2 ميجا باسكال. يستخدم لنقل الغاز إلى نقاط توزيع الغاز. قطر الأنبوب هو نفس قطر الفئة I-a؛
• فئة الضغط العالي II. المؤشر من 0.3 إلى 0.6 ميجا باسكال. تسليمها إلى نقاط توزيع الغاز ل المباني السكنيةوإلى المنشآت الصناعية. قطر خط الضغط العالي من 500 إلى 1000 ملم؛
• فئة الضغط المتوسط ​​III. يمكن أن يتراوح المؤشر من 5 كيلو باسكال إلى 0.3 ميجا باسكال. يتم استخدامها لتزويد الغاز إلى نقاط توزيع الغاز من خلال أنابيب الضغط المتوسط ​​الموجودة في المباني السكنية. قطر أنبوب الضغط المتوسط ​​من 300 إلى 500 ملم؛
• فئة الضغط المنخفض IV. يُسمح بضغط لا يتجاوز 5 كيلو باسكال. تقوم أنابيب الغاز هذه بتزويد الناقل مباشرة المباني السكنية. خطوط أنابيب الغاز ذات الضغط المنخفض لا يزيد قطرها عن 300 ملم.

أنواع خطوط أنابيب الغاز حسب العمق

مع الأخذ في الاعتبار عامل الظروف الحضرية، والحمل من وسائل النقل الثقيل، وتأثير الثلوج والأمطار على الأرض، وعمق الاتصالات في المدينة وتغيراتها الرئيسية تتطلب النظر فيها بشكل منفصل.

تعتمد قواعد مد أنابيب الغاز أيضًا على نوع الغاز الذي يتم نقله.يمكن وضع الأنابيب التي تغذي الغاز المجفف في منطقة تجميد التربة. يتم تحديد عمق التثبيت في المقام الأول من خلال احتمالية حدوث أضرار ميكانيكية للتربة أو سطح الطريق.

يجب ألا تسبب الأحمال الديناميكية ضغطًا في الأنابيب. وفي الوقت نفسه، تؤثر الزيادة في عمق مد الأنابيب بشكل مباشر على تكلفة إصلاح الطرق وأعمال البناء المطلوبة عند وضع الأنابيب.

• على ممرات الشوارع بالخرسانة أو الرصيف الأسفلتيُسمح بأن يكون الحد الأدنى لعمق التمديد 0.8 متر على الأقل، في حالة عدم وجود مثل هذا الغطاء - التمديد بعمق 0.9 متر؛
• يفترض أن يكون الحد الأدنى لعمق مد أنابيب نقل الغاز الجاف 1.2 متر من سطح الأرض؛
• في الشوارع والمناطق الداخلية حيث يتم ضمان عدم وجود حركة مرور ولن تكون هناك حركة مرور، تسمح قواعد التمديد بتخفيض عمق التمديد إلى 0.6 متر؛
• ويعتمد عمق خط أنابيب الغاز تحت الأرض على وجود بخار الماء ومستوى تجمد التربة. عند نقل الغاز الجاف، يكون عمق التمديد عادة 0.8 متر.

مد خط أنابيب الغاز في خندق.mp4 (فيديو)

خطوط أنابيب الغاز الرئيسية ومناطقها الأمنية

خطوط أنابيب الغاز الرئيسية عبارة عن مجمعات كاملة من الهياكل الفنية، وتتمثل مهمتها الرئيسية في نقل الغاز من مكان إنتاجه إلى نقاط التوزيع، ومن ثم إلى المستهلك. على مقربة من المدينة يصبحون محليين. ويعمل الأخير بدوره على توزيع الغاز في جميع أنحاء المدينة وتسليمه إلى المؤسسات الصناعية.

يجب أن يأخذ تصميم وتركيب الاتصالات الرئيسية في الاعتبار حجم الغاز وقوة المعدات العاملة به وضغط الغاز وبالطبع قواعد مد خطوط أنابيب الغاز الرئيسية. موقع خط أنابيب الغاز الرئيسيبالقرب من الجسم الذي يحتاج إلى تحويله إلى غاز، لا يعني ذلك أنه سيتم تطبيق الارتباط عليه خصيصًا.

يمكن وضع الربط على بعد عدة كيلومترات من القسم الغازي. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يأخذ الربط في الاعتبار الإمكانية العملية لتزويد المستهلك بقدرة وضغط معينين في الأنبوب.

الأنابيب الرئيسية لها قدرات مختلفة. ويتأثر، أولاً وقبل كل شيء، بتوازن الوقود والطاقة في المنطقة التي من المقرر مد خط الأنابيب فيها. وفي الوقت نفسه، من الضروري تحديد الكمية السنوية للغاز بشكل عقلاني، مع الأخذ بعين الاعتبار حجم المورد، للمستقبل بعد بدء تشغيل المجمع.

عادةً ما تحدد معلمة الأداء كمية الغاز الموردة سنويًا. على مدار العام، سوف يتقلب هذا الرقم نحو الأسفل بسبب الاستخدام غير المتكافئ للغاز من قبل السكان خلال المواسم. بالإضافة إلى ذلك، يتأثر هذا أيضًا بالتغيرات في درجة الحرارة المحيطة.

تتضمن المنطقة الأمنية لخط أنابيب الغاز الرئيسي وجود قسم على جانبي خط أنابيب الغاز، محدد بخطين متوازيين. المناطق الأمنية لأنابيب الغاز الرئيسية إلزاميةبسبب انفجار مثل هذه الاتصالات. ولذلك يجب أن يتم ذلك مع مراعاة المسافة المطلوبة.

للحفاظ على الطول المطلوب للمناطق الأمنية، يجب مراعاة القواعد التالية:

• لخطوط الضغط العالي . الفئة الأولى - المنطقة الأمنية 10 م؛
• لأنابيب الضغط العالي الفئة الثانية - المنطقة الأمنية 7 م؛
• لخطوط الضغط المتوسط ​​. - المنطقة الأمنية 4 م؛
• لأنابيب الضغط المنخفض – المنطقة الأمنية 2م.