ガス輸送配管径の計算

ガス輸送配管径の計算

ガスを供給地点からユーザーまで輸送するために使用されるパイプの直径の計算方法に関する指標

ガス輸送および分配ネットワーク エンジニアリングの広大なパノラマにおいて、適切な直径のパイプの設計は、流体の効率的かつ安全な流れを確保するための重要なステップです。 パイプ直径を慎重に選択すると、ガス輸送能力に影響を与えるだけでなく、圧力降下、エネルギー効率、システム全体の安全性にも影響します。

「ガスパイプラインの直径の計算」ガイドは、ガス業界のエンジニア、設計者、専門家に革新的で信頼性の高いソリューションを提供することを目的として、Itieffe によって作成されました。 この高度なツールを使用すると、複雑なパイプ直径設計に体系的かつ正確に対処できるため、ガス輸送および分配システムに最適でバランスのとれたソリューションを得ることができます。

慎重な計算を通じて (プログラムを参照: ガス配管ネットワークのサイジング) と高度なエンジニアリング手法を利用して、このプログラムは、ガス流量、圧力、断面の長さ、配管材料の特性などの変数を考慮して、さまざまな設計シナリオを分析する可能性を提供します。

何の役に立つのか

このツールは、望ましい性能、許容可能な圧力降下、および操作の安全性を考慮して、ユーザーが最適な直径を選択できるように設計されています。

ガスパイプラインエンジニアリングの課題に対処するには、専門的なスキルと適切なツールが必要です。 このプログラムは、業界の専門家やガス供給ネットワークの設計に携わる人々をサポートするように設計されています。

直感的なインターフェース

使いやすいインターフェースと高度な分析機能により、パイプのサイジングの課題に対処する実用的で洗練されたソリューションが提供されます。

私たちは、このプログラムを導入し、ガス輸送システムの効率的で安全かつ最適化された設計に関心を持つすべての人々と提携できることをうれしく思っています。 私たちの目標は、お客様の専門的な活動をサポートし、ガス業界の進歩に貢献する、信頼性の高い多用途のツールを提供することです。

ガス輸送配管径の計算

サイズ設定は、XNUMXつの異なる方法で実行できます。

  1. 分析計算(ルノアール式または他の方法)を使用。
  2. 標高を使用した簡略化された方法(例ではこれを採用します)。

低圧ガスネットワークのためのルノアールの公式

 Pa-Pb = 232 x 106 x S x L x Q1,82 x奥行き4,82

と:
Pa-Pb =パイプラインの開始と終了の間の圧力変動(mm H2O)
L =パイプラインの長さ(km)
Q = 流量 (SmXNUMX/h)
D =パイプの内径(mm)
S =燃料ガスの密度(天然ガスの場合、密度は0.5545であり、空気の密度の1です)

標高を使用した簡略化された方法

 内部システムのサイジング方法は、UNI7129 / 08規格に示されています。

システムを構成するパイプのセクションは、メーターと使用する機器との間の圧力損失を以下の値以下に制限することにより、最大需要をカバーするのに十分なガスの供給を保証するようなものでなければなりません:

-第0,5ファミリーのガス(製造ガス)の場合は1 mbar;

-第1,0ファミリーのガス(天然ガス)の場合は2 mbar;

-第2,0ファミリー(LPG)のガスの場合は3mbar。

メーターの上流に圧力レギュレーターが取り付けられている場合、圧力降下が許容されます 上記のXNUMX倍。

サイズ調整は次のように行うことができます。

  • ユーザーアプライアンスの銘板に示されている公称入熱に基づいて、システムの各セクションに必要なXNUMX時間あたりの最大体積流量が決定されます。
  • パイプの幾何学的展開が測定され、存在する特別な部品の同等の長さがそれに追加され、仮想の長さが得られます。

特別な部分の同等の長さ(m) (計算プログラムを参照)

天然ガス-ArialブレンドCH4-クラッキングガス

内部Ømm

90°曲げ

ティーフィッティング

クロスフィッティング

タップ

<22,3

0,2

0,8

1,5

1,0

0,3

ダ22,3 53,9

0,5

2,0

4,0

1,5

0,8

ダ53,9 81,7

0,8

4,0

8,0

3,0

1,5

> 81,7

1,5

6,5

13,0

4,5

2,0

           

液化石油ガス-LPGベースの混合物

内部Ømm

90°曲げ

ティーフィッティング

クロスフィッティング

タップ

<22,3

0,2

1,0

2,0

1,0

0,3

ダ22,3 53,9

0,5

2,5

5,0

2,0

0,8

ダ53,9 81,7

1,0

4,5

9,0

3,0

1,5

> 81,7

1,5

7,5

15,0

5,0

2,0

  • ガスの相対密度と採用されたパイプのタイプに基づいて、対応する見通しが選択され、寸法がセクションごとに実行され、仮想の長さと流量について、見通しによって与えられた最も近い超過値を採用し、これから直径を取得します採用する。

ガス輸送配管径の計算

から採取した UNI 7129/08(ヴェディ):

 高いカロリー値Pcs = kW 10,64(Hs 38311 kJ / mc)と低いカロリー値Pci = kW 9.6(Hi = 34560 kJ / mc)、密度d = 0,6の天然ガスを使用するとします。

次のアプライアンスに電力を供給するために、鋼管の内部システムのサイズ設定を検討してください

内部システムの例

m単位の寸法

ガス輸送配管径の計算

持っていく

ホブ

  • 公称熱量 Qn= 5,5 kW
  • 容積 Qv = (Qn/個) 5,5/10,64 = 0,5 m³/h

ボイラー

  • 公称熱量 Qn= 15,0 kW
  • 容積 Qv = (Qn/Pci) 15,0/9,6 = 1,6 m³/h

湯沸かし器

  • 公称熱量 Qn= 18,0 kW
  • 容積 Qv = (Qn/Pci) 18,0/9,6 = 1,9 m³/h

ストーブ

  • 公称熱量 Qn= 9,5 kW
  • 容積 Qv = (Qn/Pci) 9,5/9,6 = 1,0 m³/h
  • 公称熱量 S Qn = 48,0 kW
  • 総容積 S Qv = 5,0 m³/h

注:この例では、ホブとストーブは短い長さの固定接続でシステムに接続されています。 長さを計算するとき、XNUMXつのデバイスを接続するためのフレキシブルパイプの使用は考慮されていませんでした。

調理器具の場合、ガスHsのより高い発熱量(kJ /m³)が使用され、他のすべての器具の場合、より低い発熱量Hi(kJ /m³)が使用されます。

サイジングはセクションごとに進行します。 計算の最後に、仮想長の計算に使用された直径以外の直径が見つかった場合は、XNUMX回目の試行でサイジングを繰り返す必要があります。


ガス輸送配管径の計算

標高を使用した仮想パイプ長とパイプ直径の計算

鋼管内の天然ガスの例

セクションAC

熱容量Qn = 48,0 kW

流量(Qv)=5,0m³/ h

ログの幾何学的長さC = 3,0 m

最長のログAMの幾何学的長さ(メーターとログから供給される最も遠い照明器具で測定)= 11,0 m

特殊部品の同等の長さの計算(Aのタップ= 0.8m-Bのエルボー= 1.5m-CのT = 2.0m-Eの曲線= 0.5m-Fのクロス= 4.0m-Lの曲線= 0.5m-曲線M = 0.5mで-Mでタップ= 0.8 m)= 10.6 m

最長のトランクAMの仮想長さ(全長は方向の変化に相当する長さだけ増加):11,0 + 10,6 = 21,6m

表2(天然ガス密度0,6鋼管)から、仮想長と流量を超えた場合の概算値に対応して内径(Øi)の値が得られます。

Øi= 27,9 mm(1″)

同じように、システムの他のセクションにも進みます。

セクションCF

熱容量Qn = 42,5 kW

流量(Qv)=4,50m³/ h

トランクの幾何学的長さCF = 4,0 m

最長セクションの仮想長さAM = 21,6 m

Øi= 27,9 mm(1″)

FMセクション

熱容量Qn = 15,0 kW

流量(Qv)=1,60m³/ h

FMセクションの幾何学的長さ= 4,0m

最長セクションの仮想長さAM = 21,6 m

Øi= 22,5 mm(3/4″)

トラクトCD

熱容量Qn = 5,5 kW

流量(Qv)=0.50m³/ h

トランクCDの幾何学的長さ= 1,8 m

最長セクションの幾何学的長さAD = 4,8 m

特殊部品の同等の長さの計算(Aのタップ= 0,8m-Bのエルボ= 1,0m-CのT = 0,8m-Dのエルボ= 1,0m-Dのタップ= 0,3m)= 3,4メートル

最長のログADの仮想長=(3,4 + 4,8)= 8,2 m

Øi= 13.2 mm(3/8″)

セクションFG

熱容量Qn = 18,0 kW

流量(Qv)=1,90m³/ h

トランクの幾何学的長さFG = 0,4 m

最長セクションAGの幾何学的長さ= 7,4 m

特殊部品の同等の長さの計算(Aのタップ= 0,8m-Bのエルボ= 1,5m-CのT = 2,0m-Eの曲線= 0,5m-Fのクロス= 4,0 m -タップインG = 0,8m)= 9,6 m

最長のログAGの仮想長=(7,4 + 9,6)= 17,0 m

Øi= 22,3 mm(3/4″)

セクションFl

熱容量Qn = 9,5 kW

流量(Qv)=1,0m³/ h

ログの幾何学的長さFl = 2,5 m

最長セクションの幾何学的長さAl = 9,5 m

特殊部品の等価長の計算(Aのタップ= 0,8m-Bのエルボ= 1m-CのT = 0,8m-Eの曲線= 0,2m-Fの交差= 1,5-曲線G = 0,2mで-G = 0,3 mでタップ)= 4,3 m

最長セクションの仮想長Al =(9,5 + 4,3)13,8 m

Øi= 13,2 mm(3/8″)

ガス分配ネットワークを計算するには、プログラムを直接使用できます。

ガス配管ネットワークのサイジング


ガス輸送管の直径の計算方法

UNI7129-2008に準拠したガスフローテーブル (分かりますか: GAS UNI7129流量表)

(表1および4を除く-製造ガスについてはUNI 7129-2001を参照)

プロスペクタス1

製造ガスの体積流量(15°Cでm0,85 / h)、鋼管で計算された密度0,5、圧力降下XNUMX mbar
 3/8  1/2  3/4 1 50 1/2 50 1/2 2 2,5 3
Øimm 13,2 16,7 22,5 27,9 36,6 42,5 53,9 69,7 81,7
smm 2 2,3 2,3 2,9 2,9 2,9 3,2 3,2 3,6
仮想長さm ボリュームフローm3 / h

2

1,69

3,23

7,13

13,18

27,72

41,75

80,04

161,62

246,99

4

1,14

2,18

4,81

8,89

18,70

28,16

53,96

109,03

168,37

6

0,91

1,73

3,82

7,06

14,85

22,36

42,83

86,53

133,62

8

0,77

1,47

3,25

6,00

12,61

18,98

36,36

73,44

113,38

10

0,68

1,30

2,86

5,28

11,10

16,71

32,01

64,66

99,82

15

0,54

1,03

2,27

4,19

8,81

13,26

25,40

51,30

79,19

20

0,46

0,87

1,93

3,56

7,48

11,26

21,56

43,52

67,18

25

0,40

0,77

1,70

3,14

6,59

9,91

18,98

38,31

59,14

30

0,36

0,69

1,53

2,83

5,94

8,93

17,10

34,52

53,28

40

0,31

0,59

1,30

2,40

5,04

7,58

14,51

29,29

45,20

50

0,27

0,52

1,14

2,11

4,43

6,67

12,77

25,78

39,78

75

0,22

0,41

0,91

1,67

3,52

5,29

10,13

20,44

31,54

100

0,18

0,35

0,77

1,42

2,98

4,49

8,59

17,34

26,75


プロスペクタス2

天然ガスの体積流量(15°Cでm0,6 / h)、鋼管の密度1を計算、XNUMXmbarの圧力降下
 3/8  1/2  3/4 1 50 1/2 50 1/2 2 2,5 3
Øimm 13,2 16,7 22,5 27,9 36,6 42,5 53,9 69,7 81,7
smm 2 2,3 2,3 2,9 2,9 2,9 3,2 3,2 3,6
仮想長さm ボリュームフローm3 / h
2 3,16 5,92 13,11 23,26 47,97 71,46      
4 2,15 4,03 8,92 15,83 32,64 48,62 91,63 181,87  
8 1,46 2,74 6,07 10,77 22,21 33,08 62,35 123,75 189,02
10 1,29 2,42 5,36 9,51 19,62 29,23 55,08 109,32 166,98
15 1,03 1,93 4,28 7,59 15,66 23,33 43,97 87,27 133,30
20 0,88 1,65 3,65 6,47 13,35 19,89 37,47 74,38 113,61
25 0,78 1,46 3,22 5,72 11,79 17,57 33,11 65,71 100,37
30 0,70 1,31 2,91 5,17 10,66 15,87 29,92 59,38 90,70
40 0,60 1,12 2,48 4,40 9,08 13,53 25,50 50,61 77,30
50 0,53 0,99 2,19 3,89 8,02 11,95 22,52 44,71 68,29
75 0,42 0,79 1,75 3,11 6,41 9,54 17,98 35,69 54,52
100 0,36 0,67 1,49 2,65 5,46 8,13 15,33 30,42 46,46

プロスペクタス3

LPG混合物の体積流量(15°Cでm1,69 / h)、鋼管で計算された密度2、XNUMXmbarの圧力降下
 3/8  1/2  3/4 1 50 1/2 50 1/2 2 2,5 3
Øimm 13,2 16,7 22,5 27,9 36,6 42,5 53,9 69,7 81,7
smm 2 2,3 2,3 2,9 2,9 2,9 3,2 3,2 3,6
仮想長さm ボリュームフローm3 / h
2 2,61 489,00 10,84 19,23 39,66 59,09 111,35    
4 1,78 3,33 7,37 13,09 26,99 40,20 75,76 150,37  
8 1,21 2,27 5,02 8,90 18,36 27,35 51,55 102,31 156,27
10 1,07 2,00 4,43 7,87 16,22 24,16 45,54 90,38 138,05
15 0,85 1,60 3,54 6,28 12,95 19,29 36,35 72,15 110,21
20 0,73 1,36 3,02 5,35 11,04 16,44 30,98 61,50 93,93
25 0,64 1,20 2,66 4,73 9,75 14,52 27,37 54,33 82,98
30 0,58 1,09 2,41 4,27 8,81 13,12 24,73 49,09 74,99
40 0,49 0,93 2,05 3,64 7,51 11,19 21,08 41,84 63,91
50 0,44 0,82 1,81 3,22 6,63 9,88 18,62 36,96 56,46
75 0,35 0,65 1,45 2,57 5,30 7,89 14,87 29,51 45,07
100 0,30 0,56 1,23 2,19 4,51 6,72 12,67 25,15 38,41

プロスペクタス4

製造ガスの体積流量(15°Cでmc / h)、銅パイプで計算された密度0,85、圧力降下0,5 mbar
Ømm 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 19,0
smm 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,50
仮想長さm ボリュームフローm3 / h
2 0,21 0,46 0,84 1,38 2,10 3,02 4,83
4 0,14 0,31 0,56 0,93 1,41 2,03 3,24
6 0,11 0,24 0,45 0,73 1,12 1,61 2,57
I 0,09 0,21 0,38 0,62 0,95 1,36 2,17
10 0,08 0,18 0,33 0,55 0,83 1,20 1,91
15 0,07 0,14 0,26 0,43 0,66 0,95 1,51
20 0,06 0,12 0,22 0,37 0,56 0,80 1,28
25 0,05 0,11 0,20 0,32 0,49 0,71 1,13
30 0,04 0,10 0,18 0,29 0,44 0,64 1,02
40 0,04 0,08 0,15 0,25 0,37 0,54 0,86
50 0,03 0,07 0,13 0,22 0,33 0,47 0,76
75 0,03 0,06 0,10 0,17 0,26 0,38 0,60
100 0,02 0,05 0,09 0,15 0,22 0,32 0,51

プロスペクタス5

天然ガスの体積流量(15°Cでmc / h)、銅パイプで計算された密度0,6、1mbarの圧力降下
Øemm 12 14 15 16 18 22 28 35 42 54
Øimm 10 12 13 14 16 20 26 33 39 51
smm 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5
仮想長さm ボリュームフローm3 / h
2 1,51 2,45 3,04 3,70 5,28 9,57 19,27 36,40 56,83  
4 1,03 1,67 2,07 2,52 3,59 6,51 13,11 24,77 38,67 79,07
8 0,70 1,14 1,41 1,71 2,44 4,43 8,92 16,85 26,31 53,80
10 0,62 1,00 1,24 1,51 2,16 3,92 7,88 14,89 23,24 47,53
15 0,49 0,80 0,99 1,21 1,72 3,13 6,29 11,88 18,55 37,94
20 0,42 0,68 0,84 1,03 1,47 2,66 5,36 10,13 15,81 32,34
25 0,37 0,60 0,75 0,91 1,30 2,35 4,74 8,95 13,97 28,57
30 0,33 0,54 0,67 0,82 1,17 2,13 4,28 8,09 12,62 25,81
40 0,29 0,46 0,57 0,70 1,00 1,81 3,65 6,89 10,76 22,00
50 0,25 0,41 0,51 0,62 0,88 1,60 3,22 6,09 9,50 19,44
75 0,20 0,33 0,41 0,49 0,71 1,28 2,57 4,86 7,59 15,52
100 0,17 0,28 0,35 0,42 0,60 1,09 2,19 4,14 6,47 13,22

プロスペクタス6

LPG混合物の体積流量(15°Cでm1,69 / h)、銅パイプで計算された密度2、XNUMXmbarの圧力降下
Øemm 12 14 15 16 18 22 28 35 42 54
Øimm 10 12 13 14 16 20 26 33 39 51
smm 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5
仮想長さm ボリュームフローm3 / h
2 1,25 2,03 2,51 3,06 4,37 7,92 15,94 30,09 46,98  
4 0,85 1,38 1,71 2,08 2,97 5,39 10,84 20,48 31,97 65,37
8 0,58 0,94 1,16 1,42 2,02 3,66 7,38 13,93 21,75 44,48
10 0,51 0,83 1,03 1,25 1,79 3,24 6,52 12,31 19,21 39,29
15 0,41 0,66 0,82 1,00 1,43 2,58 5,20 9,83 15,34 31,37
20 0,35 0,56 0,70 0,85 1,21 2,20 4,43 8,37 13,07 26,73
25 0,31 0,50 0,62 0,75 1,07 1,95 3,92 7,40 11,55 23,62
30 0,28 0,45 0,56 0,68 0,97 1,76 3,54 6,68 10,44 21,34
40 0,24 0,38 0,48 0,58 0,83 1,50 3,02 5,70 8,90 18,19
50 0,21 0,34 0,42 0,51 0,73 1,32 2,67 5,03 2,86 16,07
75 0,17 0,27 0,34 0,41 0,58 1,06 2,13 4,02 6,27 12,83
100 0,14 0,23 0,29 0,35 0,50 0,90 1,81 3,42 5,35 10,93

プロスペクタス7

天然ガスの体積流量(15°Cでm0,6 / h)、ポリエチレンパイプで計算された密度1、XNUMXmbarの圧力降下
Øemm 25 32 40 50 63 75 90 110
Øimm 19 26 34 44 55,8 66,4 79,6 97,4
smm 3,0 3,0 3,0 3,0 3,6 4,3 5,2 6,3
仮想長さm ボリュームフローm3 / h
2 8,35 19,27 39,42          
4 5,68 13,11 26,82 53,34 100,50 159,81    
8 3,87 8,92 18,25 36,29 68,38 108,73 176,34 302,04
10 3,42 7,88 16,12 32,06 60,41 96,06 155,78 266,83
15 2,73 6,29 12,87 25,59 48,22 76,68 124,36 213,01
20 2,32 5,36 10,97 21,81 41,10 65,36 105,99 181,55
25 2,05 4,74 9,69 19,27 36,31 57,74 93,63 160,38
30 1,86 4,28 8,76 17,41 32,81 52,17 84,61 144,93
40 1,58 3,65 7,46 14,84 27,97 44,47 72,12 123,52
50 1,40 3,22 6,59 13,11 24,70 39,28 63,71 109,12
75 1,11 2,57 5,26 10,47 19,72 31,36 50,86 87,11
100 0,95 2,19 4,49 8,92 16,81 26,73 43,35 74,25

プロスペクタス8

LPG混合物の体積流量(15°Cでm1,69 / h)、ポリエチレンパイプで計算された密度2,0、XNUMXmbarの圧力降下
Øemm 25 32 40 50 63 75 90 110
Øimm 19 26 34 44 55,8 66,4 79,6 97,4
smm 3,0 3,0 3,0 3,0 3,6 4,3 5,2 6,3
仮想長さm ボリュームフローm3 / h
6,90 15,94 32,59 64,81 122,12      
4 4,70 10,84 22,17 44,10 83,09 132,12 214,27 367,02
8 3,20 7,38 15,09 30,00 56,54 89,90 145,79 249,72
10 2,82 6,52 13,33 26,51 45,94 79,42 128,79 220,60
15 2,25 5,20 10,64 21,16 39,87 63,40 102,82 176,11
20 1,92 4,43 9,07 18,03 33,98 54,03 87,63 150,10
25 1,70 3,92 8,01 15,93 30,02 47,73 77,41 132,60
30 1,53 3,54 7,24 14,40 27,13 43,14 69,96 私19,83 
40 1,31 3,02 6,17 12,27 23,12 36,76 59,62 102,13
50 1,15 2,67 5,45 10,84 20,43 32,48 52,67 90,22
75 0,92 2,13 4,35 8,65 16,31 25,93 42,05 72,02
100 0,79 1,81 3,71 7,38 13,90 22,10 35,84 61,38

ガス輸送配管径の計算

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