Ancho de banda – parámetro importante para cualesquiera conducciones, canales y demás herederos del acueducto romano. Sin embargo, la capacidad de rendimiento no siempre está indicada en el embalaje de la tubería (o en el propio producto). Además, el diseño de la tubería también determina la cantidad de líquido que pasa a través de la sección transversal. ¿Cómo calcular correctamente el rendimiento de las tuberías?

Métodos para calcular la capacidad del oleoducto.

Existen varios métodos para calcular este parámetro, cada uno de los cuales es adecuado para un caso particular. Algunos símbolos importantes al determinar la capacidad de la tubería:

El diámetro exterior es el tamaño físico de la sección transversal de la tubería desde un borde de la pared exterior al otro. En los cálculos se designa como Dn o Dn. Este parámetro está indicado en el etiquetado.

El diámetro nominal es el valor aproximado del diámetro de la sección interna de la tubería, redondeado al número entero más cercano. En los cálculos se designa como Du o Du.

Métodos físicos para calcular la capacidad de la tubería.

Los valores de rendimiento de las tuberías se determinan mediante fórmulas especiales. Para cada tipo de producto (gas, suministro de agua, alcantarillado) existen diferentes métodos de cálculo.

Métodos de cálculo tabular

Existe una tabla de valores aproximados creada para que sea más fácil determinar la capacidad de las tuberías en el cableado de los apartamentos. En la mayoría de los casos, no se requiere una alta precisión, por lo que los valores se pueden aplicar sin cálculos complejos. Pero esta tabla no tiene en cuenta la disminución del rendimiento debido a la aparición de sedimentos en el interior de la tubería, típico de las carreteras antiguas.

Tabla 1. Capacidad de tuberías para líquidos, gases y vapor de agua.

tipo de liquido	Velocidad (m/seg)
agua de la ciudad	0,60-1,50
Tubería de agua	1,50-3,00
agua de calefacción central	2,00-3,00
Agua del sistema de presión en la tubería	0,75-1,50
fluido hidraulico	hasta 12m/seg
Línea de oleoducto	3,00-7,5
Petróleo en el sistema de presión del oleoducto.	0,75-1,25
Vapor en el sistema de calefacción.	20,0-30,00
Sistema de tuberías centrales de vapor.	30,0-50,0
Vapor en un sistema de calefacción de alta temperatura.	50,0-70,00
Aire y gas en sistema central tubería	20,0-75,00

Existe una tabla exacta para calcular la capacidad, llamada tabla Shevelev, que tiene en cuenta el material de la tubería y muchos otros factores. Estas tablas rara vez se utilizan al colocar tuberías de agua en un apartamento, pero en una casa privada con varios elevadores no estándar pueden resultar útiles.

Cálculo mediante programas.

Las empresas de plomería modernas tienen especiales programas de computadora para calcular la capacidad de la tubería, así como muchos otros parámetros similares. Además, se han desarrollado calculadoras online que, aunque menos precisas, son gratuitas y no requieren instalación en un PC. Uno de los programas estacionarios “TAScope” es una creación de ingenieros occidentales y es shareware. Las grandes empresas utilizan "Hydrosystem": es un programa nacional que calcula tuberías según criterios que afectan su funcionamiento en las regiones de la Federación de Rusia. Además calculo hidraulico, le permite leer otros parámetros de las tuberías. Precio medio 150.000 rublos.

Cómo calcular la capacidad de una tubería de gas.

El gas es uno de los materiales más difíciles de transportar, en particular porque tiende a comprimirse y, por tanto, puede filtrarse por los huecos más pequeños de las tuberías. Existen requisitos especiales para calcular la capacidad de las tuberías de gas (así como para diseñar el sistema de gas en su conjunto).

Fórmula para calcular la capacidad de una tubería de gas.

El rendimiento máximo de los gasoductos está determinado por la fórmula:

Qmáx = 0,67 DN2 * p

donde p es igual a la presión de funcionamiento en el sistema de gasoductos + 0,10 MPa o presión absoluta del gas;

Du - diámetro nominal de la tubería.

Existe una fórmula compleja para calcular la capacidad de una tubería de gas. Por lo general, no se utiliza al realizar cálculos preliminares, ni tampoco al calcular un gasoducto doméstico.

Qmáx = 196,386 DN2 * p/z*T

donde z es el coeficiente de compresibilidad;

T es la temperatura del gas transportado, K;

Según esta fórmula, se determina la dependencia directa de la temperatura del medio en movimiento de la presión. Cuanto mayor es el valor T, más se expande el gas y presiona las paredes. Por lo tanto, al calcular grandes carreteras, los ingenieros tienen en cuenta posibles condiciones climáticas en la zona por donde pasa el oleoducto. Si el valor nominal de la tubería DN es menor que la presión del gas generada por altas temperaturas en verano (por ejemplo, a +38...+45 grados Celsius), es probable que se produzcan daños en la línea principal. Esto conlleva la fuga de materias primas valiosas y crea la posibilidad de una explosión en una sección de la tubería.

Tabla de capacidades de tuberías de gas según la presión.

Hay una tabla para calcular el rendimiento de los gasoductos para los diámetros de tubería de uso común y las presiones nominales de operación. Para determinar las características de la tubería de gas. tamaños no estándar y la presión requerirán cálculos de ingeniería. Además, la presión, la velocidad y el volumen del gas se ven afectados por la temperatura del aire exterior.

La velocidad máxima (W) del gas en la tabla es 25 m/s y z (coeficiente de compresibilidad) es 1. La temperatura (T) es 20 grados Celsius o 293 Kelvin.

Tabla 2. Ancho de banda gasoducto dependiendo de la presión

Trabajo.(MPa)	Capacidad de tubería (m?/h), con wgas=25m/s;z=1;T=20?C=293?K
	DN 50	DN 80	DN 100	DN 150	DN 200	DN 300	DN 400	DN 500
0,3	670	1715	2680	6030	10720	24120	42880	67000
0,6	1170	3000	4690	10550	18760	42210	75040	117000
1,2	2175	5570	8710	19595	34840	78390	139360	217500
1,6	2845	7290	11390	25625	45560	102510	182240	284500
2,5	4355	11145	17420	39195	69680	156780	278720	435500
3,5	6030	15435	24120	54270	96480	217080	385920	603000
5,5	9380	24010	37520	84420	150080	337680	600320	938000
7,5	12730	32585	50920	114570	203680	458280	814720	1273000
10,0	16915	43305	67670	152255	270680	609030	108720	1691500

Capacidad de la tubería de alcantarillado

El rendimiento de una tubería de alcantarillado es un parámetro importante que depende del tipo de tubería (presión o flujo libre). La fórmula de cálculo se basa en las leyes de la hidráulica. Además de los cálculos que requieren mucha mano de obra, se utilizan tablas para determinar la capacidad del alcantarillado.

Para el cálculo hidráulico de alcantarillado, es necesario determinar las incógnitas:

1. diámetro de la tubería Du;
2. velocidad promedio fluir v;
3. pendiente hidráulica l;
4. grado de llenado h/Dn (los cálculos se basan en el radio hidráulico asociado a este valor).

En la práctica, se limitan a calcular el valor de l o h/d, ya que el resto de parámetros son fáciles de calcular. En cálculos preliminares, se considera que la pendiente hidráulica es igual a la pendiente de la superficie terrestre, en la que el movimiento de las aguas residuales no será inferior a la velocidad de autolimpieza. Valores de velocidad así como valores máximos de h/DN para redes domésticas se puede encontrar en la Tabla 3.

Yulia Petrichenko, experta

Además, existe un valor de pendiente mínima estandarizado para tuberías de pequeño diámetro: 150 mm.

(i=0,008) y 200 (i=0,007) mm.

La fórmula para el flujo volumétrico de fluido se ve así:

donde a es el área de la sección transversal abierta del flujo,

v – velocidad del flujo, m/s.

La velocidad se calcula mediante la fórmula:

donde R es el radio hidráulico;

C – coeficiente de humectación;

De esto podemos derivar la fórmula para la pendiente hidráulica:

Este parámetro se utiliza para determinar este parámetro si es necesario realizar un cálculo.

donde n es el coeficiente de rugosidad, teniendo valores de 0,012 a 0,015 dependiendo del material de la tubería.

El radio hidráulico se considera igual al radio normal, pero sólo cuando la tubería está completamente llena. En otros casos, utilice la fórmula:

donde A es el área del flujo de fluido transversal,

P – perímetro mojado o longitud transversal superficie interior Tubería que toca el líquido.

Tablas de capacidad para tuberías de alcantarillado de flujo libre.

La tabla tiene en cuenta todos los parámetros utilizados para realizar el cálculo hidráulico. Los datos se seleccionan según el diámetro de la tubería y se sustituyen en la fórmula. Aquí ya se ha calculado el caudal volumétrico del líquido q que pasa a través de la sección transversal de la tubería, que puede tomarse como el caudal de la línea.

Además, hay tablas Lukin más detalladas que contienen valores de rendimiento ya preparados para tuberías de diferentes diámetros de 50 a 2000 mm.

Tablas de capacidad para sistemas de alcantarillado a presión.

En las tablas de capacidad de las tuberías de presión de alcantarillado, los valores dependen del grado máximo de llenado y de la velocidad media calculada. aguas residuales.

Tabla 4. Cálculo del caudal de aguas residuales, litros por segundo.

Diámetro, mm	Relleno	Aceptable (pendiente óptima)	Velocidad de movimiento de las aguas residuales en la tubería, m/s	Consumo, l/seg
100	0,6	0,02	0,94	4,6
125	0,6	0,016	0,97	7,5
150	0,6	0,013	1,00	11,1
200	0,6	0,01	1,05	20,7
250	0,6	0,008	1,09	33,6
300	0,7	0,0067	1,18	62,1
350	0,7	0,0057	1,21	86,7
400	0,7	0,0050	1,23	115,9
450	0,7	0,0044	1,26	149,4
500	0,7	0,0040	1,28	187,9
600	0,7	0,0033	1,32	278,6
800	0,7	0,0025	1,38	520,0
1000	0,7	0,0020	1,43	842,0
1200	0,7	0,00176	1,48	1250,0

Capacidad de la tubería de agua

Las tuberías de agua son las tuberías más utilizadas en un hogar. Y dado que están sujetos a una gran carga, calcular el rendimiento de la tubería de agua se convierte en una condición importante para un funcionamiento fiable.

Permeabilidad de la tubería según el diámetro.

El diámetro no es el parámetro más importante a la hora de calcular la permeabilidad de una tubería, pero también afecta su valor. Cuanto mayor sea el diámetro interno de la tubería, mayor será la permeabilidad y también menor la posibilidad de que se produzcan obstrucciones y tapones. Sin embargo, además del diámetro, es necesario tener en cuenta el coeficiente de fricción del agua en las paredes de la tubería (valor tabular para cada material), la longitud de la línea y la diferencia de presión del fluido en la entrada y salida. Además, la cantidad de codos y accesorios en la tubería influirá en gran medida en el caudal.

Tabla de capacidad de tubería por temperatura del refrigerante.

Cuanto mayor es la temperatura en la tubería, menor es su rendimiento, ya que el agua se expande y crea así una fricción adicional. Para fontanería esto no es importante, pero en sistemas de calefacción es un parámetro clave.

Hay una tabla para cálculos de calor y refrigerante.

Tabla 5. Rendimiento de la tubería según la potencia de refrigerante y calor

Diámetro de tubería, mm	Ancho de banda
	por calidez		Por refrigerante
	Agua	Vapor	Agua	Vapor
	Gcal/hora		t/h
15	0,011	0,005	0,182	0,009
25	0,039	0,018	0,650	0,033
38	0,11	0,05	1,82	0,091
50	0,24	0,11	4,00	0,20
75	0,72	0,33	12,0	0,60
100	1,51	0,69	25,0	1,25
125	2,70	1,24	45,0	2,25
150	4,36	2,00	72,8	3,64
200	9,23	4,24	154	7,70
250	16,6	7,60	276	13,8
300	26,6	12,2	444	22,2
350	40,3	18,5	672	33,6
400	56,5	26,0	940	47,0
450	68,3	36,0	1310	65,5
500	103	47,4	1730	86,5
600	167	76,5	2780	139
700	250	115	4160	208
800	354	162	5900	295
900	633	291	10500	525
1000	1020	470	17100	855

Tabla de capacidad de tubería según la presión del refrigerante.

Existe una tabla que describe la capacidad de las tuberías en función de la presión.

Tabla 6. Capacidad de la tubería en función de la presión del líquido transportado.

Consumo	Ancho de banda
du pipa	15mm	20mm	25mm	32mm	40mm	50mm	65 milímetros	80mm	100mm
Pa/m - mbar/m	menos de 0,15 m/s			0,15 m/s					0,3 m/s
90,0 - 0,900	173	403	745	1627	2488	4716	9612	14940	30240
92,5 - 0,925	176	407	756	1652	2524	4788	9756	15156	30672
95,0 - 0,950	176	414	767	1678	2560	4860	9900	15372	31104
97,5 - 0,975	180	421	778	1699	2596	4932	10044	15552	31500
100,0 - 1,000	184	425	788	1724	2632	5004	10152	15768	31932
120,0 - 1,200	202	472	871	1897	2898	5508	11196	17352	35100
140,0 - 1,400	220	511	943	2059	3143	5976	12132	18792	38160
160,0 - 1,600	234	547	1015	2210	3373	6408	12996	20160	40680
180,0 - 1,800	252	583	1080	2354	3589	6804	13824	21420	43200
200,0 - 2,000	266	619	1151	2486	3780	7200	14580	22644	45720
220,0 - 2,200	281	652	1202	2617	3996	7560	15336	23760	47880
240,0 - 2,400	288	680	1256	2740	4176	7920	16056	24876	50400
260,0 - 2,600	306	713	1310	2855	4356	8244	16740	25920	52200
280,0 - 2,800	317	742	1364	2970	4356	8566	17338	26928	54360
300,0 - 3,000	331	767	1415	3076	4680	8892	18000	27900	56160

Tabla de capacidad de tubería según diámetro (según Shevelev)

Las tablas de F.A. y A.F. Shevelev son uno de los métodos tabulares más precisos para calcular el rendimiento de una tubería de agua. Además, contienen todas las fórmulas de cálculo necesarias para cada material concreto. Esta es una información extensa que utilizan con mayor frecuencia los ingenieros hidráulicos.

Las tablas tienen en cuenta:

1. diámetros de tubería: internos y externos;
2. espesor de pared;
3. vida útil del sistema de suministro de agua;
4. longitud de línea;
5. Propósito de las tuberías.

Fórmula de cálculo hidráulico

Para tuberías de agua, se utiliza la siguiente fórmula de cálculo:

Calculadora en línea: cálculo de la capacidad de la tubería

Si tiene alguna pregunta o tiene alguna referencia que utilice métodos no mencionados aquí, escriba en los comentarios.

REDES DE GAS

Los sistemas de distribución modernos para el suministro de gas natural son un complejo complejo de estructuras que consisten en estaciones de distribución de gas, redes de gas. para varios propósitos, puntos e instalaciones de control de gas, sistemas de respaldo e instalaciones de combustión de gas. Cada elemento del sistema de suministro de gas tiene sus propias tareas y características.

3.1. Costos estimados de gas

Para diseñar un sistema de suministro de gas para una zona poblada se requieren datos sobre el consumo anual. gas natural. Esto está determinado por normas que tienen en cuenta la perspectiva de desarrollo de los consumidores.

Dado que el sistema de suministro de gas tiene un coste elevado y un alto consumo de metales, se debe prestar mucha atención a la justificación de los costes calculados del gas. Estos costos se utilizan para seleccionar los diámetros de los gasoductos.

Redes de gas Se deben calcular los costos máximos por hora. Consumo de gas estimado por hora q r.h, m 3 / h para las necesidades del hogar se determina como proporción consumo anual según la fórmula:

Dónde Para tah - coeficiente máximo horario (transición de Q año hasta el consumo máximo de gas por hora).

El consumo de gas estimado por hora para las necesidades tecnológicas de las empresas industriales y agrícolas debe determinarse en función de los datos sobre el consumo de combustible de estas empresas (teniendo en cuenta los cambios en la eficiencia al cambiar al gas). Coeficiente K máx., es el recíproco del número de horas por año de uso del mínimo (K t hacha= 1/m). Magnitud K t hacha para las empresas industriales depende del tipo de producción, proceso tecnológico y el número de turnos de trabajo por día.

Para edificios residenciales individuales y edificios públicos. q r.h está determinado por la suma del consumo nominal de gas de los aparatos de gas, teniendo en cuenta el coeficiente de simultaneidad de su funcionamiento.

(3.2)

Dónde K 0 - factor de simultaneidad; q nom - consumo nominal de gas del dispositivo, m 3 / h; norte- número de dispositivos similares; X - número de tipos de dispositivos.

3.2. Cálculo del diámetro del gasoducto y pérdida de presión permitida.

La capacidad de rendimiento de los gasoductos se puede deducir de las condiciones para crear, con la máxima pérdida de presión de gas permitida, el sistema en funcionamiento más económico y confiable, que garantice la estabilidad de la fracturación hidráulica y unidades de control de gases(GRU), así como el funcionamiento de los quemadores de consumo dentro de los rangos de presión de gas permitidos.

Los diámetros internos calculados de los gasoductos se determinan en función de la condición de garantizar el suministro ininterrumpido de gas a todos los consumidores durante las horas de máximo consumo de gas.

El cálculo del diámetro de un gasoducto, por regla general, debe realizarse en una computadora con una distribución óptima de la pérdida de presión calculada entre las secciones de la red.

Si es imposible o poco práctico realizar cálculos en una computadora (falta de un programa adecuado, ciertos tramos de gasoductos, etc.), los cálculos hidráulicos se pueden realizar utilizando las fórmulas que se detallan a continuación o utilizando nomogramas (SP-42-101-2003 ) compilado utilizando estas fórmulas.

Las pérdidas de presión calculadas en gasoductos de alta y media presión se aceptan dentro de la categoría de presión adoptada para el gasoducto.

Pérdidas totales estimadas de presión de gas en gasoductos baja presión(desde la fuente de suministro de gas hasta el dispositivo más remoto) no se aceptan más de 180 MPa, incluidos 120 MPa en los gasoductos de distribución, en los gasoductos de entrada y en los gasoductos internos: 60 MPa.

Los valores de la pérdida de presión del gas calculada al diseñar gasoductos de todas las presiones para empresas industriales, agrícolas y domésticas y organizaciones de servicios públicos se toman en función de la presión del gas en el punto de conexión, teniendo en cuenta las características técnicas del equipo de gas. aceptado para instalación, dispositivos automáticos de seguridad y control automático de unidades térmicas en modo proceso.

La caída de presión en un tramo de la red de gas se puede determinar:

· para redes de media y alta presión según fórmula

(3.3)

Dónde PH- presión absoluta al inicio del gasoducto, MPa; rk- presión absoluta al final del gasoducto, MPa; P 0 = 0,101325 MPa; λ - coeficiente de fricción hidráulica; yo- longitud estimada de un gasoducto de diámetro constante, m; d- diámetro interno del gasoducto, cm; ρ 0 - densidad del gas en condiciones normales, kg/m3; P 0- consumo de gas, m 3 / h, en condiciones normales;

· para redes de baja presión según fórmula

(3.4)

Dónde PH- presión al inicio del gasoducto, Pa; rk - presión al final del gasoducto, λ, l, d, ρ 0 , Q 0- las designaciones son las mismas que en la fórmula anterior.

Coeficiente de fricción hidráulica λ determinado según el modo de movimiento del gas a través del gasoducto, caracterizado por el número de Reynolds,

(3.5)

Dónde ν - coeficiente de viscosidad cinemática del gas, m 2 /s, en condiciones normales; Q 0 , d - las designaciones son las mismas que en la fórmula anterior, y la suavidad hidráulica de la pared interior del gasoducto, determinada por la condición

donde Re es el número de Reynolds; norte- rugosidad absoluta equivalente de la superficie interior de la pared de la tubería, tomada igual para acero nuevo - 0,01 cm, para acero usado - 0,1 cm, para polietileno, independientemente del tiempo de funcionamiento - 0,0007 cm; d- la designación es la misma que en la fórmula anterior.

Dependiendo del valor de Re, el coeficiente de fricción hidráulica. λ definido:

· para modo laminar de movimiento de gas Re< 2000

· para modo de movimiento de gas crítico Re = 2000-4000

(3.8)

· para Re > 4000 - dependiendo del cumplimiento de la condición (3.6);

· para una pared hidráulicamente lisa (la desigualdad (3.6) es cierta):

· a 4000< Rе < 100000 по формуле

· en Re > 100000

(3.10)

· para paredes rugosas (la desigualdad (6) es injusta) para Re > 4000

(3.11)

Dónde pag - la designación es la misma que en la fórmula (3.6); d- la designación es la misma que en la fórmula (3.4).

El consumo estimado de gas en tramos de gasoductos externos de distribución de gas de baja presión que tienen costos de viaje de gas debe determinarse como la suma de los costos de tránsito y 0,5 costos de viaje de gas en esta sección.

La caída de presión en las resistencias locales (codos, T, válvulas de cierre, etc.) se puede tener en cuenta aumentando la longitud real del gasoducto en 5-10 %.

Para gasoductos externos sobre el suelo e internos, la longitud estimada de los gasoductos está determinada por la fórmula

(3.12)

Dónde yo- longitud real del gasoducto, m; - la suma de los coeficientes de resistencia local de la sección del gasoducto; d- la designación es la misma que en la fórmula (3.4); λ - coeficiente de fricción hidráulica, determinado en función del régimen de flujo y la suavidad hidráulica de las paredes del gasoducto según las fórmulas (3.7) - (3.11).

El cálculo de las redes anulares de gasoductos debe realizarse relacionando las presiones del gas en los puntos nodales de los anillos de cálculo. El problema de la pérdida de presión en el anillo se permite hasta 10 % .

Al realizar cálculos hidráulicos de gasoductos aéreos e internos, teniendo en cuenta el grado de ruido creado por el movimiento del gas, la velocidad de movimiento del gas debe tomarse como máximo 7 m/s para gasoductos de baja presión, 15 m/s para gasoductos de media presión, 25 m/s para gasoductos de alta presión.

Al realizar cálculos hidráulicos de gasoductos, realizados según las fórmulas (3.5)-(3.12), así como según varias técnicas y programas para computadoras electrónicas compilados sobre la base de estas fórmulas, el diámetro interno calculado del gasoducto debe determinarse preliminarmente utilizando la fórmula

(3.13)

Dónde d- diámetro de diseño, cm; A, B, t, t 1 - coeficientes determinados en las Tablas 3.1 y 3.2 según la categoría de la red (presión) y el material del gasoducto; P 0- consumo de gas de diseño, m 3 /h, a

condiciones normales; ΔР UD- pérdida de presión específica (Pa/m - para redes de baja presión, MPa/m - para redes de media y alta presión), determinada por la fórmula

Pérdida de presión permitida (Pa - para redes de baja presión, MPa/m - para redes de media y alta presión); L- distancia al punto más distante, m.

Tabla 3.1

Tabla 3.2

El diámetro interno del gasoducto se toma del rango estándar de diámetros internos de tuberías: el más grande más cercano es para gasoductos de acero y el más pequeño más cercano es para los de polietileno.

3.3. Cálculo de redes de gas de alta y media presión.

3.3.1. Cálculo de gasoductos de distribución ramificados de alta y media presión.

Los modos de funcionamiento hidráulico de las tuberías de distribución de gas deben adoptarse a partir de las condiciones para la creación de un sistema que garantice la estabilidad del funcionamiento de todas las estaciones de distribución de gas, unidades de fracturación hidráulica y quemadores dentro de los límites permisibles de presión de gas.

El cálculo de gasoductos se reduce a determinar los diámetros requeridos y verificar las caídas de presión especificadas.

El procedimiento de cálculo podrá ser el siguiente.

1. La presión inicial está determinada por el modo de funcionamiento del sistema de distribución de gas o la unidad de fracturación hidráulica, y la presión final está determinada por las características de pasaporte de los aparatos de consumo de gas.

2. Seleccione los puntos más remotos de los gasoductos ramificados y determine longitud total yo 1 según seleccionado

direcciones principales. Cada dirección se calcula por separado.

3. Determinar los costos estimados del gas para cada tramo del gasoducto. Qp.

4. Por valores qp Mediante cálculo o según nomogramas SP 42-101-2003, se preseleccionan los diámetros de las secciones, redondeándolas hacia arriba.

5. Para los diámetros estándar seleccionados, encuentre los valores reales de la caída de presión y luego refine PAQUETE.

6. Las presiones se determinan comenzando desde el inicio del gasoducto, porque Se conoce la presión inicial del sistema de fracturamiento hidráulico o fracturamiento hidráulico. si la presión rk el valor real es significativamente mayor que el especificado (más del 10%), entonces se reducen los diámetros de las secciones finales de la dirección principal.

7. Después de determinar las presiones en esta dirección principal, realice calculo hidraulico ramales del gasoducto utilizando el mismo método, a partir del segundo punto. En este caso, la presión en el punto de muestreo se toma como presión inicial.

3.3.2. Cálculo de redes de gas en anillo de alta y media presión.

Todas las redes urbanas dependen de una determinada caída de presión. La caída calculada para una red de alta (media) presión se determina a partir de las siguientes consideraciones. Presión inicial (Rn) se considera máxima según SNiP, y la presión final (Rk) de modo que, con la carga máxima de la red, se garantice la presión de gas mínima permitida frente a los reguladores en el punto de distribución de gas. El valor de esta presión es la suma de la presión máxima del gas frente a los quemadores, la caída de presión en la rama de abonado con carga máxima y la caída de presión en la zona de distribución de gas. En la mayoría de los casos, basta con tener una sobrepresión de 0,15÷0,20 MPa delante de los reguladores de presión.

Al calcular las redes en anillo, es necesario dejar una reserva de presión para aumentar el rendimiento del sistema en condiciones hidráulicas de emergencia. El suministro del 100% de gas a los consumidores en caso de fallas en los elementos del sistema está asociado con inversiones de capital adicionales.

Efecto máximo se puede lograr con la siguiente formulación del problema. Debido a la corta duración de las situaciones de emergencia, se debe permitir una disminución en la calidad del sistema cuando fallan sus elementos. La disminución de la calidad se evalúa mediante el índice de seguridad. aproximadamente, que depende de la categoría de consumidores. El caudal volumétrico de gas suministrado al consumidor durante el modo de emergencia se determinará a partir de la relación

Dónde . - consumo calculado de gas del consumidor, m 3 /h.

El coeficiente de suministro para los consumidores municipales se puede tomar como 0,80÷0,85, para calefacción de salas de calderas 0,70 ÷ 0,75. Después de la justificación k sobre Para todos los consumidores, se determina la reserva de capacidad de red necesaria.

Las redes de alta (media) presión suelen constar de un anillo y varias salidas a los puntos de control de gas. El cálculo se realiza para tres modos: normal y dos de emergencia, cuando las secciones del cabezal a ambos lados del tomacorriente están apagadas y el gas fluye en una dirección con cargas reducidas. Los diámetros de la red se consideran el máximo de los dos modos de emergencia.

El procedimiento para calcular una red en anillo es el siguiente.

1. Se realiza un cálculo preliminar del diámetro del anillo mediante las fórmulas del apartado 3.2.

2. Se realizan dos opciones para el cálculo hidráulico de los modos de emergencia. Los diámetros de las secciones se ajustan para que la presión del gas en el último consumidor no baje del mínimo. valor permitido. Para todos los ramales, los diámetros de los gasoductos se calculan para aprovechar al máximo la caída de presión con el suministro de gas.

3. Calcule la distribución de flujos en condiciones normales y determine la presión en todos los puntos nodales.

4. Los diámetros de las derivaciones a los consumidores concentrados se verifican durante el modo hidráulico de emergencia. Si los diámetros son insuficientes, se aumentan a los tamaños requeridos.

3.4. Cálculo de redes de gas de baja presión.

3.4.1. Cálculo de tuberías ramificadas de distribución de gas de baja presión.

Los consumidores suelen estar conectados directamente a redes urbanas de baja presión. Las fluctuaciones en la presión del gas entre los consumidores dependen de la magnitud de la caída de presión calculada (∆) y del grado de su uso a lo largo del camino del movimiento del gas desde el punto de suministro hasta el aparato de gas. Dependiendo de las presiones de gas aceptadas frente a los aparatos domésticos de gas, se establecen presiones máximas de gas en las tuberías de distribución de gas después de la fractura hidráulica: 0,003 MPa a presión nominal(∆ ) dispositivos 0,002 MPa y 0,002 MPa a una presión nominal de dispositivos 0,0013 MPa.

Al calcular los gasoductos, es aconsejable utilizar nomogramas construidos de acuerdo con fórmulas de cálculo(ver Apéndice B SP 42-101-2003).

Procedimiento estándar para el cálculo de una red de gas.

1. Las presiones inicial y final se toman según el modo de funcionamiento de la fracturación hidráulica y las características de los aparatos de gas.

2. La caída de presión en los gasoductos de baja presión debe determinarse en función de Re.

3. Determine los costos estimados de gas para las secciones Q p ., i ,.

4. Seleccione los puntos más distantes del sistema y calcule , para cada dirección.

5. Se realiza un cálculo hidráulico de gasoductos para determinar el diámetro y la caída de presión según las fórmulas del apartado 3.1.2.

Teniendo en cuenta el grado de ruido generado por el movimiento del gas en los gasoductos de baja presión, la velocidad del movimiento del gas no debe superar los 7 m/s.

¿Dónde está la longitud real del gasoducto, m? MC - longitud estimada de la sección de resistencia local; - la suma de los coeficientes de resistencia locales de la longitud de la sección de un gasoducto yo, m.

7. Utilizando los nomogramas del Apéndice B SP 42-101-2003, se determinan los valores reales de caída de presión para cada sección.

8. Determine la pérdida total de presión en toda la dirección.

y compararlos con los dados.

Si la desviación del valor aceptado es superior al 10%, se cambia el diámetro de los gasoductos, comenzando desde los tramos finales de las direcciones principales.

3.4.2. Cálculo de redes de gas anular de baja presión.

El procedimiento para realizar cálculos de red.

1. Seleccione las direcciones principales de los flujos de gas y determine los puntos finales más distantes.

2. Determinar los costes de viaje concentrados y específicos del gas para todos los circuitos de la red de gas.

3. Determinar los costos de viaje, tránsito y estimación de costos de gasolina por tramo.

4. Con base en la caída de presión dada en la red para las direcciones principales, se estiman los valores de ∆P.

Para un funcionamiento seguro y sin problemas del suministro de gas, es necesario diseñarlo y calcularlo. Es importante seleccionar perfectamente las tuberías para redes de todo tipo de presión, asegurando un suministro estable de gas a los dispositivos. Para garantizar que la selección de tuberías, accesorios y equipos sea lo más precisa posible, se realiza un cálculo hidráulico de la tubería. ¿Cómo hacerlo? Admítelo, no tienes demasiado conocimiento sobre este tema, averigüémoslo.

Le ofrecemos familiarizarse con información cuidadosamente seleccionada y procesada minuciosamente sobre las opciones para realizar cálculos hidráulicos para sistemas de gasoductos. El uso de los datos que presentamos garantizará que los dispositivos reciban combustible azul con los parámetros de presión requeridos. Los datos cuidadosamente verificados se basan en las regulaciones de la documentación reglamentaria.

El autor del artículo habla con gran detalle sobre los principios y esquemas para realizar cálculos. Da un ejemplo de realización de cálculos. Se utilizan aplicaciones gráficas e instrucciones en vídeo como complemento informativo útil.

Cualquier cálculo hidráulico realizado es una determinación de los parámetros del futuro gasoducto. Este trámite es obligatorio, así como una de las etapas más importantes de preparación para la construcción. El funcionamiento óptimo del gasoducto depende de la exactitud del cálculo.

Al realizar cada cálculo hidráulico se determina lo siguiente:

• diámetro de tubería requerido, lo que garantizará un transporte eficiente y estable cantidad requerida gas;
• ¿Será aceptable la pérdida de presión al mover el volumen requerido de combustible azul en tuberías de un diámetro determinado?

Las pérdidas de presión se producen debido a que existe resistencia hidráulica en cualquier gasoducto. Si se calcula incorrectamente, puede provocar que los consumidores no tengan suficiente gas para funcionamiento normal en todos los modos o en los momentos de máximo consumo.

Esta tabla es el resultado de un cálculo hidráulico realizado teniendo en cuenta los valores indicados. Para realizar cálculos, deberá ingresar indicadores específicos en las columnas.

Dicha operación es un procedimiento estandarizado por el estado que se realiza de acuerdo con las fórmulas y requisitos establecidos en SP 42-101-2003.

El desarrollador está obligado a realizar los cálculos. Los datos se toman como base. especificaciones técnicas tuberías, que se pueden obtener del gas de su ciudad.

Gasoductos que requieren cálculos.

El estado exige que se realicen cálculos hidráulicos para todo tipo de tuberías relacionadas con el sistema de suministro de gas. Dado que los procesos que ocurren cuando el gas se mueve son siempre los mismos.

Estos gasoductos incluyen los siguientes tipos:

• baja presión;
• presión media, alta.

Los primeros están destinados al transporte de combustible a instalaciones residenciales, todo tipo de edificios publicos, negocios domésticos. Además, en privado edificios de apartamentos, en las casas de campo, la presión del gas no debe exceder los 3 kPa; en las empresas domésticas (no industriales), esta cifra es mayor y alcanza los 5 kPa.

El segundo tipo de gasoductos está destinado al abastecimiento de redes de todo tipo, de baja y media presión a través de puntos de control de gas, así como al suministro de gas a consumidores individuales.

Pueden ser empresas industriales, agrícolas, de diversos servicios públicos e incluso independientes o adosadas a edificios industriales. Pero en los dos últimos casos habrá importantes restricciones de presión.

Los expertos dividen condicionalmente los tipos de gasoductos enumerados anteriormente en las siguientes categorías:

• dentro de la casa, en la tienda, es decir, transportar combustible azul dentro de un edificio y entregarlo a unidades individuales, dispositivos;
• sucursales de suscriptores, utilizado para suministrar gas desde algunos red de distribución a todos los consumidores existentes;
• distribución, utilizado para suministrar gas a ciertos territorios, por ejemplo, ciudades, sus distritos individuales y empresas industriales. Su configuración varía y depende de las características del diseño. La presión dentro de la red puede ser cualquiera: baja, media, alta.

Además, se realizan cálculos hidráulicos para redes de gas con diferentes cantidades niveles de presión, de los cuales hay muchas variedades.

Entonces, para satisfacer necesidades se pueden utilizar. redes de dos etapas, trabajando con gas transportado a baja, hipertensión o bajo, medio. También se han utilizado redes de tres etapas y varias de varias etapas. Es decir, todo depende únicamente de la disponibilidad de los consumidores.

La resistencia hidráulica es la razón principal por la que es necesario realizar este tipo cálculo. Además, también depende del material de la tubería.

A pesar de la gran variedad de opciones para gasoductos, los cálculos hidráulicos son similares en cualquier caso. Dado que para la fabricación se utilizan elementos estructurales de materiales similares, los mismos procesos ocurren dentro de las tuberías.

Resistencia hidráulica y su papel.

Como se mencionó anteriormente, la base para el cálculo es la presencia de resistencia hidráulica en cada gasoducto.

Afecta a toda la estructura de la tubería, así como a sus partes individuales, conjuntos: tees, lugares de reducción significativa del diámetro de la tubería, válvulas de cierre y varias válvulas. Esto provoca una pérdida de presión en el gas transportado.

La resistencia hidráulica es siempre la suma de:

• resistencia lineal, es decir, que actúa a lo largo de toda la estructura;
• Resistencias locales que actúan en cada parte componente de la estructura donde cambia la velocidad de transporte del gas.

Los parámetros enumerados influyen de manera constante y significativa en las características de rendimiento de cada gasoducto. Por lo tanto, como resultado de cálculos incorrectos, se producirán pérdidas financieras adicionales e importantes debido al hecho de que será necesario rehacer el proyecto.

Reglas para realizar cálculos.

Se indicó anteriormente que el procedimiento para cualquier cálculo hidráulico está regulado por el Código de Reglas del perfil con el número 42-101-2003.

El documento indica que la principal forma de realizar el cálculo es utilizar para ello una computadora con programas especiales que permitan calcular la pérdida de presión planificada entre tramos del futuro gasoducto o diámetro requerido tubería

Cualquier cálculo hidráulico se realiza después de la creación. esquema de diseño, incluidos indicadores clave. Además, el usuario ingresa datos conocidos en las columnas apropiadas.

Si no existen tales programas o una persona cree que su uso es inadecuado, se pueden utilizar otros métodos permitidos por el Código de Reglas. Que incluyen:

• el cálculo utilizando las fórmulas dadas en el SP es el método de cálculo más complejo;
• El cálculo utilizando los llamados nomogramas es una opción más sencilla que el uso de fórmulas, porque no es necesario realizar ningún cálculo, ya que los datos necesarios se indican en una tabla especial y en el Código de Reglas, y solo hay que seleccionarlos. .

Cualquiera de los métodos de cálculo conduce a los mismos resultados. Por lo tanto, el gasoducto recién construido podrá garantizar el suministro oportuno e ininterrumpido de la cantidad planificada de combustible incluso durante las horas de máximo uso.

Opción de computación con PC

Realizar cálculos usando una computadora es lo que requiere menos mano de obra: todo lo que se requiere de una persona es insertar los datos necesarios en las columnas correspondientes.

Por tanto, los cálculos hidráulicos se realizan en pocos minutos, y esta operación no requiere grandes conocimientos, necesarios a la hora de utilizar fórmulas.

para el ejecución correcta Es necesario tomar los siguientes datos de las especificaciones técnicas:

• densidad del gas;
• coeficiente de viscosidad cinética;
• temperatura del gas en su región.

Las condiciones técnicas necesarias se obtienen de Gorgaz. asentamiento, donde se construirá el gasoducto. En realidad, el diseño de cualquier tubería comienza con la recepción de este documento, ya que contiene todos los requisitos básicos para su diseño.

El uso de programas especiales es el método más sencillo de cálculo hidráulico, eliminando la búsqueda y estudio de fórmulas de cálculo.

A continuación, el desarrollador debe conocer el consumo de gas de cada dispositivo que se planea conectar al gasoducto. Por ejemplo, si el combustible se transportará a casa privada, entonces allí se utilizan con mayor frecuencia estufas para cocinar, todo tipo de calderas de calefacción, y sus pasaportes siempre contienen los números requeridos.

Además, necesitará saber la cantidad de quemadores de cada estufa que se conectarán a la tubería.

En la siguiente etapa de recopilación de los datos necesarios, se selecciona información sobre la caída de presión en los sitios de instalación de cualquier equipo; podría ser un medidor, una válvula de cierre, una válvula de cierre térmico, un filtro u otros elementos. .

En este caso, es fácil encontrar los números necesarios: están contenidos en una tabla especial adjunta al pasaporte de cada producto. El diseñador debe tener en cuenta que se debe especificar la caída de presión con el consumo máximo de gas.

En la tabla especial adjunta a la ficha técnica del producto, puede encontrar información sobre la pérdida de presión al conectar dispositivos a la red.

Si la red consta de varias secciones, se deben numerar e indicar la longitud real. Además, para cada uno, todos los indicadores variables deben anotarse por separado: este es el caudal total de cualquier dispositivo que se utilizará, la caída de presión y otros valores.

Se requerirá un coeficiente de simultaneidad. Tiene en cuenta la posibilidad de trabajo conjunto de todos los consumidores de gas conectados a la red. Por ejemplo, total equipo de calefacción Ubicado en un edificio de departamentos o casa particular.

Estos datos son utilizados por el programa de cálculo hidráulico para determinar carga máxima en cualquier tramo o a lo largo del gasoducto.

para cada apartamento separado o en casa, no es necesario calcular el coeficiente especificado, ya que sus valores son conocidos y se indican en la siguiente tabla:

Una tabla con coeficientes de simultaneidad, cuyos datos se utilizan para cualquier tipo de cálculo. Basta con seleccionar la columna correspondiente a un determinado electrodoméstico y toma el número deseado

Si en alguna instalación se planea utilizar más de dos calderas de calefacción, hornos, calentadores de agua capacitivos, entonces el indicador de simultaneidad siempre será 0,85. Esto es lo que deberás indicar en la columna correspondiente utilizada para el cálculo del programa.

A continuación, debe indicar el diámetro de las tuberías y también necesitará sus coeficientes de rugosidad, que se utilizarán en la construcción de la tubería. Estos valores son estándar y se pueden encontrar fácilmente en el Reglamento.

Influencia del material de la tubería en el cálculo.

Para la construcción de gasoductos, se pueden utilizar tuberías hechas únicamente de ciertos materiales: acero, polietileno. En algunos casos se utilizan productos de cobre. Pronto se utilizarán ampliamente las estructuras de metal y plástico.

Cada tubería tiene una rugosidad, lo que conduce a una resistencia lineal, lo que afecta el proceso de movimiento del gas. Además, esta cifra es significativamente mayor para los productos de acero que para los de plástico.

Hoy en día, la información necesaria sólo se puede obtener para el acero y tubos de polietileno. Como resultado, los cálculos hidráulicos y de diseño sólo pueden realizarse teniendo en cuenta sus características, como exige el Código de prácticas correspondiente. El documento también contiene los datos necesarios para el cálculo.

El coeficiente de rugosidad es siempre igual a los siguientes valores:

• para todas las tuberías de polietileno, independientemente de que sean nuevas o no, - 0,007 cm;
• para productos de acero ya usados: 0,1 cm;
• para los nuevos estructuras de acero- 0,01 centímetros.

Para cualquier otro tipo de tubería, este indicador no está indicado en el Código de Prácticas. Por lo tanto, no deben utilizarse para la construcción de un nuevo gasoducto, ya que los especialistas de Gorgaz pueden exigir que se realicen ajustes. Y estos son nuevamente costos adicionales.

Cálculo del caudal en un área limitada.

Si el gasoducto consta de secciones separadas, el cálculo del caudal total para cada una de ellas deberá realizarse por separado. Pero esto no es difícil, ya que los cálculos requerirán números ya conocidos.

Definición de datos usando el programa.

Conocer los indicadores iniciales, tener acceso a la tabla de simultaneidad y fichas técnicas estufas y calderas, puedes empezar a calcular. Para hacer esto, siga los siguientes pasos (el ejemplo se da para un gasoducto interno de baja presión):

1. El número de calderas se multiplica por la productividad de cada una de ellas.
2. El valor resultante se multiplica por el coeficiente de simultaneidad especificado mediante una tabla especial para este tipo de consumidor.
3. El número de fogones destinados a cocinar se multiplica por la productividad de cada uno de ellos.
4. El valor obtenido tras la operación anterior se multiplica por el coeficiente de simultaneidad extraído de una tabla especial.
5. Se suman las cantidades resultantes para calderas y estufas.

Se llevan a cabo manipulaciones similares para todos los tramos del gasoducto. Los datos obtenidos se ingresan en las columnas correspondientes del programa con el que se realizan los cálculos. La electrónica hace todo lo demás por sí misma.

Cálculo usando fórmulas

Este tipo de cálculo hidráulico es similar al descrito anteriormente, es decir, se requerirán los mismos datos, pero el procedimiento será largo. Dado que todo tendrá que hacerse manualmente, además, el diseñador deberá realizar una serie de operaciones intermedias para poder utilizar los valores obtenidos para el cálculo final.

También tendrá que dedicar bastante tiempo a comprender muchos conceptos y cuestiones que una persona no encuentra cuando utiliza un programa especial. La validez de lo anterior se puede verificar familiarizándose con las fórmulas a utilizar.

El cálculo mediante fórmulas es complejo y, por tanto, no accesible para todos. La imagen muestra fórmulas para calcular la caída de presión en la red de alta, media y baja presión y el coeficiente de fricción hidráulica.

En la aplicación de fórmulas, como en el caso de calculo hidraulico mediante un programa especial, existen funciones para gasoductos de alta, media y, por supuesto, baja presión. Y vale la pena recordarlo, ya que un error siempre conlleva importantes costes financieros.

Cálculos utilizando nomogramas.

Cualquier nomograma especial es una tabla que muestra una serie de valores, al estudiarlos se puede obtener indicadores necesarios sin realizar cálculos. En el caso de cálculos hidráulicos, el diámetro de la tubería y el espesor de sus paredes.

Los nomogramas para el cálculo son de una manera sencilla recepción información necesaria. Basta con hacer referencia a las líneas que cumplan con las características de red especificadas.

Existen nomogramas separados para productos de polietileno y acero. Al calcularlos se utilizaron datos estándar, por ejemplo, la rugosidad de las paredes internas. Por lo tanto, no tienes que preocuparte por la exactitud de la información.

Ejemplo de cálculo

Se da un ejemplo de cómo realizar cálculos hidráulicos utilizando un programa para gasoductos de baja presión. En la tabla propuesta, se resaltan en amarillo todos los datos que el diseñador debe ingresar de forma independiente.

Estos se enumeran en el párrafo anterior sobre cálculos hidráulicos por computadora. Estos son la temperatura del gas, el coeficiente de viscosidad cinética y la densidad.

En este caso, los cálculos se realizan para calderas y estufas, por lo que es necesario especificar el número exacto de quemadores, que puede ser 2 o 4. La precisión es importante, porque el programa seleccionará automáticamente el coeficiente de simultaneidad.

En la imagen, las columnas en las que el propio diseñador debe introducir los indicadores están resaltadas en amarillo. A continuación se muestra la fórmula para calcular el caudal en el sitio.

Vale la pena prestar atención a la numeración de las secciones: no se inventan de forma independiente, sino que se toman de un diagrama previamente elaborado, donde se indican números similares.

A continuación se anota la longitud real del gasoducto y la denominada longitud calculada, que es más larga. Esto sucede porque en todas las zonas donde hay resistencia local, es necesario aumentar la longitud entre un 5 y un 10%. Esto se hace para evitar una presión de gas insuficiente entre los consumidores. El programa realiza los cálculos de forma independiente.

Consumo total en metros cúbicos, para el cual se proporciona una columna separada, se calcula de antemano en cada sitio. Si el edificio es de varios apartamentos, entonces es necesario indicar el número de viviendas, partiendo del valor máximo, como se puede ver en la columna correspondiente.

Es obligatorio ingresar en la tabla todos los elementos del gasoducto, durante cuyo paso se pierde presión. El ejemplo muestra una válvula de cierre térmico, una válvula de cierre y un contador. El valor de la pérdida en cada caso se tomó del pasaporte del producto.

Con un programa puede realizar cálculos para todo tipo de gasoductos. La imagen muestra cálculos para una red de media presión.

El diámetro interno de la tubería se indica según especificaciones técnicas, si Gorgaz tiene algún requerimiento, o de un esquema previamente elaborado. En este caso, en la mayoría de las zonas se prescribe un tamaño de 5 cm, porque la mayor parte del gasoducto discurre a lo largo de la fachada y el gas urbano local requiere que el diámetro no sea menor.

Si se familiariza aunque sea superficialmente con el ejemplo dado de cómo realizar un cálculo hidráulico, es fácil notar que, además de los valores ingresados ​​​​por humanos, hay muchos otros. Todo esto es resultado del programa, ya que luego de ingresar los números en las columnas específicas resaltadas en amarillo, se completa el trabajo de cálculo para la persona.

Es decir, el cálculo en sí se realiza con bastante rapidez, después de lo cual los datos recibidos se pueden enviar para su aprobación al departamento de gas urbano de su ciudad.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Este video permite comprender dónde comienzan los cálculos hidráulicos y de dónde obtienen los diseñadores los datos necesarios:

El siguiente vídeo muestra un ejemplo de un tipo de cálculo por computadora:

Para realizar un cálculo hidráulico mediante ordenador, como lo permite el Código de Reglas del perfil, basta con dedicar un poco de tiempo a familiarizarse con el programa y recopilar los datos necesarios. Pero significado práctico Todo esto no importa, ya que la elaboración de un proyecto es un trámite mucho más voluminoso e incluye muchas otras cuestiones. En vista de esto, la mayoría de los ciudadanos tendrán que buscar ayuda de especialistas.

Colocar una tubería no es muy difícil, pero sí bastante problemático. Uno de los problemas más difíciles en este caso es el cálculo de la capacidad de la tubería, lo que afecta directamente la eficiencia y el rendimiento de la estructura. Este artículo discutirá cómo se calcula la capacidad de la tubería.

El rendimiento es uno de los indicadores más importantes de cualquier tubería. A pesar de esto, este indicador rara vez se indica en el marcado de las tuberías, y esto no tiene mucho sentido, porque la capacidad de rendimiento depende no solo de las dimensiones del producto, sino también del diseño de la tubería. Es por eso este indicador tienes que calcular por tu cuenta.

Métodos para calcular la capacidad del oleoducto.

1. SOBREDOSIS. Este indicador se expresa en la distancia de un lado de la pared exterior al otro lado. En los cálculos, este parámetro se denomina Día. El diámetro exterior de las tuberías siempre se indica en las marcas.
2. Diámetro nominal. Este valor se define como el diámetro de la sección interna, que se redondea a números enteros. Al calcular, el diámetro nominal se muestra como Dn.

El cálculo de la permeabilidad de la tubería se puede realizar mediante uno de los métodos, que deben seleccionarse según las condiciones específicas de tendido de la tubería:

1. Cálculos físicos. En este caso se utiliza la fórmula de capacidad de tubería, que permite tener en cuenta cada indicador de diseño. La elección de la fórmula está influenciada por el tipo y propósito de la tubería; por ejemplo, para sistemas de alcantarillado existe su propio conjunto de fórmulas, como para otro tipo de estructuras.
2. Cálculos en hojas de cálculo. Puede seleccionar la permeabilidad óptima utilizando una tabla con valores aproximados, que se usa con mayor frecuencia para organizar el cableado en un apartamento. Los valores indicados en la tabla son bastante vagos, pero esto no impide que se utilicen en los cálculos. El único inconveniente del método tabular es que calcula la capacidad de la tubería en función del diámetro, pero no tiene en cuenta los cambios en este último debido a los depósitos, por lo que para carreteras propensas a la construcción, dicho cálculo no ser posible. mejor elección. Para obtener resultados precisos, puede utilizar la tabla de Shevelev, que tiene en cuenta casi todos los factores que afectan a las tuberías. Esta mesa es perfecta para instalar carreteras en terrenos individuales.
3. Cálculo mediante programas.. Muchas empresas especializadas en el tendido de tuberías utilizan en sus actividades programas informáticos que les permiten calcular con precisión no sólo la capacidad de la tubería, sino también muchos otros indicadores. Para cálculos independientes Puedes utilizar calculadoras online, que, aunque tienen un error un poco mayor, están disponibles de forma gratuita. una buena opcion Un gran programa shareware es "TAScope", y en el ámbito doméstico el más popular es "Hydrosystem", que también tiene en cuenta los matices de la instalación de tuberías según la región.

Cálculo de la capacidad del gasoducto.

El diseño de un gasoducto requiere una precisión bastante alta: el gas tiene una relación de compresión muy alta, por lo que es posible que se produzcan fugas incluso a través de microfisuras, sin mencionar roturas graves. Por eso es muy importante calcular correctamente la capacidad de la tubería por la que se transportará el gas.

Si estamos hablando de en el transporte de gas, el rendimiento de las tuberías en función del diámetro se calculará mediante la siguiente fórmula:

• Qmáx = 0,67 DN2 * p,

Donde p es el valor de la presión de trabajo en la tubería, al que se le suman 0,10 MPa;

DN – el valor del diámetro nominal de la tubería.

La fórmula anterior para calcular la capacidad de una tubería por diámetro le permite crear un sistema que funcionará en condiciones domésticas.

En la construcción industrial y al realizar cálculos profesionales se utiliza una fórmula diferente:

• Qmáx = 196,386 DN2 * p/z*T,

Donde z es la relación de compresión del medio transportado;

T – temperatura del gas transportado (K).

Para evitar problemas, los profesionales también deben tener en cuenta a la hora de calcular la tubería. condiciones climáticas en la región donde se llevará a cabo. Si SOBREDOSIS. tuberías será menor que la presión del gas en el sistema, entonces es muy probable que la tubería sufra daños durante el funcionamiento, lo que resultará en una pérdida de la sustancia transportada y un mayor riesgo de explosión en la sección debilitada de la tubería.

Si es necesario, puede determinar la permeabilidad de una tubería de gas utilizando una tabla que describe la relación entre los diámetros de tubería más comunes y el nivel de presión de funcionamiento en ellas. En general, las tablas tienen el mismo inconveniente que la capacidad de la tubería calculada por diámetro, es decir, la imposibilidad de tener en cuenta la influencia de factores externos.

Cálculo de la capacidad de la tubería de alcantarillado.

Al diseñar un sistema de alcantarillado, es imperativo calcular el rendimiento de la tubería, que depende directamente de su tipo (los sistemas de alcantarillado son a presión o sin presión). Para realizar los cálculos se utilizan las leyes hidráulicas. Los cálculos en sí se pueden realizar mediante fórmulas o tablas adecuadas.

Para el cálculo hidráulico del sistema de alcantarillado, se requieren los siguientes indicadores:

• Diámetro de tubería – DN;
• La velocidad media de movimiento de sustancias es v;
• La magnitud del talud hidráulico es I;
• Grado de llenado – h/DN.

Como regla general, al realizar cálculos, solo se calculan los dos últimos parámetros; el resto se puede determinar sin problemas. La magnitud de la pendiente hidráulica suele ser igual a la pendiente del terreno, lo que asegurará el movimiento de las aguas residuales a la velocidad necesaria para la autolimpieza del sistema.

La velocidad y el nivel máximo de llenado del alcantarillado doméstico se determinan a partir de una tabla que se puede escribir de la siguiente manera:

1. 150-250 mm - h/DN es 0,6 y la velocidad es 0,7 m/s.
2. Diámetro 300-400 mm - h/DN 0,7, velocidad 0,8 m/s.
3. Diámetro 450-500 mm - h/DN 0,75, velocidad 0,9 m/s.
4. Diámetro 600-800 mm - h/DN 0,75, velocidad 1 m/s.
5. Diámetro 900+ mm - h/DN es 0,8, velocidad – 1,15 m/s.

Para productos con una sección transversal pequeña existen indicadores estándar pendiente mínima de la tubería:

• Con un diámetro de 150 mm, la pendiente no debe ser inferior a 0,008 mm;
• Con un diámetro de 200 mm, la pendiente no debe ser inferior a 0,007 mm.

Para calcular el volumen de aguas residuales se utiliza la siguiente fórmula:

• q = a*v,

Donde a es el área de la sección transversal abierta del flujo;

v – velocidad del transporte de aguas residuales.

La velocidad de transporte de una sustancia se puede determinar mediante la siguiente fórmula:

• v= C√R*i,

donde R es el valor del radio hidráulico,

C – coeficiente de humectación;

i es el grado de pendiente de la estructura.

De la fórmula anterior podemos derivar la siguiente, que nos permitirá determinar el valor de la pendiente hidráulica:

• i=v2/C2*R.

Para calcular el coeficiente de humectación se utiliza una fórmula de la siguiente forma:

• С=(1/n)*R1/6,

Donde n es un coeficiente que tiene en cuenta el grado de rugosidad, que varía de 0,012 a 0,015 (dependiendo del material de la tubería).

El valor R suele equivaler al radio habitual, pero esto sólo es relevante si la tubería está completamente llena.

Para otras situaciones se utiliza una fórmula sencilla:

• R=A/P,

Donde A es el área de la sección transversal del flujo de agua,

P es la longitud de la parte interior de la tubería en contacto directo con el líquido.

Cálculo tabular de tuberías de alcantarillado.

También es posible determinar la permeabilidad de las tuberías del sistema de alcantarillado mediante tablas, y los cálculos dependerán directamente del tipo de sistema:

1. Alcantarillado por gravedad. Para calcular los sistemas de alcantarillado de flujo libre se utilizan tablas que contienen todos los indicadores necesarios. Conociendo el diámetro de las tuberías que se están instalando, puede seleccionar todos los demás parámetros en función de él y sustituirlos en la fórmula (lea también: " "). Además, la tabla indica el volumen de líquido que pasa por la tubería, que siempre coincide con la permeabilidad de la tubería. Si es necesario, puede utilizar las tablas de Lukin, que indican el rendimiento de todas las tuberías con un diámetro de 50 a 2000 mm.
2. Alcantarillado a presión. Determinar el rendimiento en este tipo Los sistemas que utilizan tablas son algo más sencillos: basta con conocer el grado máximo de llenado de la tubería y la velocidad media de transporte del líquido. Lea también: "".

tabla de ancho de banda tubos de polipropileno le permite conocer todos los parámetros necesarios para organizar el sistema.

Cálculo de la capacidad de suministro de agua.

Las tuberías de agua se utilizan con mayor frecuencia en la construcción privada. En cualquier caso, el sistema de suministro de agua enfrenta una carga importante, por lo que es obligatorio calcular la capacidad de la tubería, ya que permite crear el máximo condiciones confortables funcionamiento del diseño futuro.

Para determinar la permeabilidad de las tuberías de agua, puede utilizar su diámetro (lea también: " "). Por supuesto, este indicador no es la base para calcular la permeabilidad, pero no se puede excluir su influencia. El aumento en el diámetro interno de la tubería es directamente proporcional a su permeabilidad, es decir, una tubería gruesa casi no interfiere con el movimiento del agua y es menos susceptible a la acumulación de diversos depósitos.

Sin embargo, hay otros indicadores que también es necesario tener en cuenta. Por ejemplo, un factor muy importante es el coeficiente de fricción entre el fluido y parte interior tuberías (diferentes materiales tienen sus propios valores). También vale la pena considerar la longitud de toda la tubería y la diferencia de presión al inicio del sistema y en la salida. Un parámetro importante es la cantidad de adaptadores diferentes presentes en el diseño del sistema de suministro de agua.

El rendimiento de las tuberías de agua de polipropileno se puede calcular en función de varios parámetros mediante el método tabular. Uno de ellos es un cálculo en el que el indicador principal es la temperatura del agua. A medida que aumenta la temperatura en el sistema, el fluido se expande, lo que provoca que aumente la fricción. Para determinar la permeabilidad de la tubería, es necesario utilizar la tabla correspondiente. También existe una tabla que permite determinar la permeabilidad en las tuberías en función de la presión del agua.

El cálculo más preciso del agua en función de la capacidad de la tubería se puede realizar utilizando las tablas de Shevelev. Además de la precisión y gran número Valores estándar, estas tablas contienen fórmulas que le permiten calcular cualquier sistema. Este material está en en su totalidad Describe todas las situaciones relacionadas con los cálculos hidráulicos, razón por la cual la mayoría de los profesionales en este campo utilizan con mayor frecuencia las tablas Shevelev.

Los principales parámetros que se tienen en cuenta en estas tablas son:

• Diámetros externos e internos;
• Espesor de la pared de la tubería;
• Período de operación del sistema;
• Longitud total de la carretera;
• Propósito funcional sistemas.

Conclusión

Se pueden realizar cálculos de capacidad de tubería. de diferentes maneras. La elección del método de cálculo óptimo depende de una gran cantidad de factores, desde el tamaño de las tuberías hasta el propósito y el tipo de sistema. En cada caso, existen opciones de cálculo más y menos precisas, por lo que tanto un profesional especializado en el tendido de tuberías como un propietario que decide tender una tubería en casa pueden encontrar la adecuada.

Durante el diseño de la tubería, la elección del tamaño de la tubería se realiza sobre la base de un cálculo hidráulico, que determina el diámetro interno de la tubería para pasar la cantidad requerida de gas con pérdidas de presión permitidas o, por el contrario, la pérdida de presión durante el transporte de la cantidad requerida. cantidad de gas a través de una casa de troncos de un diámetro previamente especificado. La resistencia que se proporciona al movimiento del gas en la tubería se resume a partir de resistencias locales y resistencias de fricción lineal: las resistencias de fricción desempeñan su papel a lo largo de toda la tubería, y las resistencias locales se crean solo en el punto de cambio en la dirección y velocidad del movimiento del gas (tees, esquinas, etc.). El cálculo hidráulico detallado de los gasoductos se realiza de acuerdo con las fórmulas dadas en SP 42-101-2003, que también tiene en cuenta el modo de movimiento del gas y los coeficientes de resistencia hidráulica del gasoducto.
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También puede utilizar cálculos en línea para calcular el diámetro del gasoducto y sus dimensiones. Aquí se proporciona una versión abreviada.
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Para calcular el diámetro interior de un gasoducto, puede utilizar la fórmula:

DP= (626AQ0/ρ0 ΔPsp)1/m1

DP – diámetro de diseño. Q0 – flujo de gas calculado (m3/h). ΔРу – pérdida de presión específica (Pa/m)

El diámetro interno del gasoducto se toma de los diámetros internos estándar de las tuberías: el más pequeño más cercano es para gasoductos de polietileno y el más grande más cercano es para los de acero.

En gasoductos de baja presión, la pérdida total de presión de gas calculada se considera no más de 1,80 * 10 (a la tercera potencia) PA, en gasoductos internos y tuberías de entrada de gas - 0,60 * 10 (a la tercera potencia) PA .

Para calcular la caída de presión, es necesario determinar un parámetro como el número de Reynolds, que depende de la naturaleza del movimiento del gas. También es necesario determinar "λ", el coeficiente de fricción hidráulica. El número de Reynolds es una relación adimensional que refleja el modo en que se mueve un gas o líquido: turbulento y laminar.

Existe el llamado número de Reynolds crítico, que es igual a 2320. Si el número de Reynolds es menor que el valor crítico, entonces el régimen es laminar, si es mayor, entonces es turbulento.

El número de Reynolds, como criterio para la transición de laminar a turbulento y viceversa, es relevante para los flujos de presión. Si consideramos la transición al flujo libre, entonces aquí aumenta la zona de transición entre el régimen turbulento y laminar, por lo que no es particularmente necesario utilizar el número de Reynolds como criterio.

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