Розрахунок діаметрів газотранспортних трубопроводів

Розрахунок діаметрів газотранспортних трубопроводів

Вказівки щодо розрахунку діаметра труб, що використовуються для транспортування газу від точки подачі до споживачів

У величезній панорамі проектування газотранспортних і розподільних мереж проектування труб відповідного діаметру є критично важливим кроком для забезпечення ефективного та безпечного потоку рідин. Ретельний вибір діаметрів труб не тільки впливає на потужність транспортування газу, але також впливає на перепад тиску, енергоефективність і загальну безпеку системи.

Керівництво «Розрахунок діаметрів газопроводів» було створено компанією Itieffe з метою надання інноваційного та надійного рішення для інженерів, проектувальників та професіоналів у газовій промисловості. Цей удосконалений інструмент дозволяє вам систематично та точно вирішувати складність проектування діаметрів труб, дозволяючи отримати оптимальні та добре збалансовані рішення для систем транспортування та розподілу газу.

Шляхом ретельних розрахунків (див. програму: Розміри газопроводів) і передових інженерних методів, програма пропонує можливість аналізувати різні сценарії проектування, враховуючи такі змінні, як потік газу, тиск, довжина ділянки та характеристики матеріалів трубопроводу.

Яка корисність

Цей інструмент призначений для того, щоб допомогти користувачам вибрати оптимальні діаметри, враховуючи бажану продуктивність, прийнятні перепади тиску та безпеку експлуатації.

Вирішення проблем проектування газопроводів вимагає спеціальних навичок і відповідних інструментів. Ця програма створена для підтримки експертів галузі та тих, хто працює над проектуванням газорозподільних мереж.

Інтуїтивно зрозумілий інтерфейс

Простий у користуванні інтерфейс і розширені аналітичні можливості пропонують практичне та складне рішення для вирішення проблем із визначенням розмірів труб.

Ми раді представити цю програму та співпрацювати з усіма, хто дбає про ефективне, безпечне та оптимізоване проектування газотранспортних систем. Наша мета – надати надійний та універсальний інструмент для підтримки вашої професійної діяльності та сприяти розвитку газової галузі.

Розрахунок діаметрів газотранспортних трубопроводів

Розміри можна здійснити двома різними способами:

1. З аналітичним розрахунком (формула Ренуара або інші методи).
2. Спрощений метод із використанням висот (який ми застосуємо для прикладу).

Формула Ренуара для газових мереж низького тиску

 Pa - Pb = 232 x 106 x S x L x Q^1,82 В х Г^4,82

з:
Pa - Pb = зміна тиску (в мм H2O) між початком і кінцем трубопроводу
L = довжина трубопроводу (км)
Q = витрата (см³/год)
D = внутрішній діаметр труби (мм)
S = густина паливного газу (для природного газу щільність 0.5545 дорівнює 1 щільності повітря)

Спрощений метод із використанням висот

 Метод розмірів внутрішньої системи вказаний у стандарті UNI 7129/08.

Ділянки труб, що складають систему, повинні бути такими, щоб гарантувати подачу газу, достатню для покриття максимального попиту, обмежуючи втрати тиску між лічильником та будь-яким приладом, що застосовується, до значень, не більших за:

- 0,5 мбар для газів 1-го сімейства (вироблений газ);

- 1,0 мбар для газів 2-го сімейства (природний газ);

- 2,0 мбар для газів 3-го сімейства (LPG).

Якщо перед лічильником встановлений регулятор тиску, допускається падіння тиску подвоїти вищезазначені.

Визначення розміру може відбуватися наступним чином:

• виходячи з номінального споживання тепла, зазначеного на табличці з технічними даними користувальницьких приладів, визначається максимальний погодинний об’ємний витрата, необхідний для кожної секції системи;
• вимірюється геометричний розвиток труб і до нього додаються еквівалентні довжини спеціальних відрізків, отримуючи віртуальні довжини.

Еквівалентна довжина спеціальних відрізків (м) (Дивіться програму розрахунків)
Природний газ - суміші Arial CH4 - Газ, що розтріскується
Внутрішній Ø мм	Вигин на 90 °	трійник	поперечний припасування	лікоть	натисніть
<22,3	0,2	0,8	1,5	1,0	0,3
22,3 53,9 від А	0,5	2,0	4,0	1,5	0,8
53,9 81,7 від А	0,8	4,0	8,0	3,0	1,5
> 81,7	1,5	6,5	13,0	4,5	2,0
Зріджений нафтовий газ - суміші на основі зрідженого газу
Внутрішній Ø мм	Вигин на 90 °	трійник	поперечний припасування	лікоть	натисніть
<22,3	0,2	1,0	2,0	1,0	0,3
22,3 53,9 від А	0,5	2,5	5,0	2,0	0,8
53,9 81,7 від А	1,0	4,5	9,0	3,0	1,5
> 81,7	1,5	7,5	15,0	5,0	2,0

• на основі відносної щільності газу та типу прийнятої труби вибирається відповідна перспектива, а розмірність проводиться по секції, приймаючи для віртуальних довжин та витрат найближчі значення надлишку, задані проспектом, і з цього отримуючи діаметр від усиновити.

Розрахунок діаметрів газотранспортних трубопроводів

приклад адаптовано з UNI 7129/08 (веді):

 Припустимо, ми використовуємо природний газ з вищою теплотворною здатністю Pcs = кВт 10,64 (Hs 38311 кДж / мк) і нижчою теплотворною здатністю Pci = кВт 9.6 (Hi = 34560 кДж / мк), з щільністю d = 0,6.

Розглянемо розмір внутрішньої системи в сталевій трубі для живлення наступних приладів

Приклад внутрішньої системи

Розміри в м

Розрахунок діаметрів газотранспортних трубопроводів

ПРИНЕСИ

Варильна поверхня

• номінальна теплова Qn= 5,5 кВт
• об'єм Qv = (Qn/Pcs) 5,5/10,64 = 0,5 м³/год

бойлер

• номінальна теплова Qn= 15,0 кВт
• об'єм Qv = (Qn/Pci) 15,0/9,6 = 1,6 м³/год

Нагрівач води

• номінальна теплова Qn= 18,0 кВт
• об'єм Qv = (Qn/Pci) 18,0/9,6 = 1,9 м³/год

Піч

• номінальна теплова Qn= 9,5 кВт
• об'єм Qv = (Qn/Pci) 9,5/9,6 = 1,0 м³/год
• номінальна теплова потужність S Qn = 48,0 кВт
• загальний об'єм S Qv = 5,0 м³/год

Примітка: у прикладі варильна поверхня і плита підключені до системи за допомогою жорсткого з'єднання короткої довжини; при розрахунку довжин не враховувалося використання гнучких труб для з'єднання двох пристроїв.

У випадку варильних приладів використовується вища теплотворна здатність газу Hs (у кДж / м³), у випадку всіх інших приладів - нижча теплотворна здатність Hi (у кДж / м³)

Розмір проходить по розділах. Якщо в кінці обчислення знайдені діаметри, відмінні від тих, що використовуються для обчислення віртуальних довжин, розмір потрібно повторити з другої спроби.

---

Розрахунок діаметрів газотранспортних трубопроводів

Розрахунок віртуальної довжини труби та діаметра труби з використанням висот

приклад природного газу в сталевій трубі

Розділ AC

Теплова потужність Qn = 48,0 кВт

Витрата (Qv) = 5,0 м³ / год

Геометрична довжина колоди С = 3,0 м

Геометричні довжини найдовшого колоди AM (вимірюється лічильником та найдальшим світильником, що подається з колоди) = 11,0 м

Розрахунок еквівалентної довжини спеціальних відрізків (кран в A = 0.8 м - коліна в B = 1.5 м - T в C = 2.0 м - крива в E = 0.5 м - перетин у F = 4.0 м - крива в L = 0.5 м - крива в М = 0.5 м - відведення в М = 0.8 м) = 10.6 м

Віртуальна довжина найдовшого багажника AM (загальна довжина збільшена на довжини, еквівалентні змінам напрямку): 11,0 + 10,6 = 21,6 м

З таблиці 2 (щільність природного газу 0,6 сталевих труб) отримано значення внутрішнього діаметра (Øi) відповідно до приблизних значень для перевищення віртуальної довжини та витрати.

Øi = 27,9 мм (1 ″)

Таким же чином ми продовжуємо для інших розділів системи.

Розділ CF

Теплова потужність Qn = 42,5 кВт

Витрата (Qv) = 4,50 м³ / год

Геометрична довжина стовбура CF = 4,0 м

Віртуальна довжина найдовшої ділянки AM = 21,6 м

Øi = 27,9 мм (1 ″)

Розділ FM

Теплова потужність Qn = 15,0 кВт

Витрата (Qv) = 1,60 м³ / год

Геометрична довжина FM-ділянки = 4,0 м

Віртуальна довжина найдовшої ділянки AM = 21,6 м

Øi = 22,5 мм (3/4 ″)

CD із трактом

Теплова потужність Qn = 5,5 кВт

Витрата (Qv) = 0.50 м³ / год

Геометрична довжина стовбура CD = 1,8 м

Геометричні довжини найдовшої ділянки AD = 4,8 м

Розрахунок еквівалентної довжини спеціальних відрізків (відведення в А = 0,8 м - лікоть у В = 1,0 м - Т в С = 0,8 м - лікоть у Г = 1,0 м - відведення в D = 0,3 м) 3,4 м

Віртуальна довжина найдовшого колоди AD = (3,4 + 4,8) = 8,2 м

Øi = 13.2 мм (3/8 ″)

Розділ FG

Теплова потужність Qn = 18,0 кВт

Витрата (Qv) = 1,90 м³ / год

Геометрична довжина стовбура FG = 0,4 м

Геометричні довжини найдовшої ділянки AG = 7,4 м

Розрахунок еквівалентної довжини спеціальних відрізків (кран в A = 0,8 м - коліна в B = 1,5 м - T в C = 2,0 м - крива в E = 0,5 м - хрест у F = 4,0 м - кран у G = 0,8м) = 9,6 м

Віртуальна довжина найдовшого колоди AG = (7,4 + 9,6) = 17,0 м

Øi = 22,3 мм (3/4 ″)

Розділ Fl

Теплова потужність Qn = 9,5 кВт

Витрата (Qv) = 1,0 м³ / год

Геометрична довжина колоди Fl = 2,5 м

Геометричні довжини найдовшого перерізу Al = 9,5 м

Розрахунок еквівалентної довжини спеціальних відрізків (кран в А = 0,8 м - коліно в В = 1 м - Т в С = 0,8 м - крива в Е = 0,2 м - перетин в F = 1,5 - крива в G = 0,2 м - відведення в G = 0,3 м) = 4,3 м

Віртуальна довжина найдовшої ділянки Al = (9,5 + 4,3) 13,8 м

Øi = 13,2 мм (3/8 ″)

Для розрахунку газорозподільної мережі програму можна використовувати безпосередньо:

Розміри газопроводів

---

Як розрахувати діаметри газотранспортних труб

Таблиця витрати газу згідно UNI 7129 - 2008 (Розумієш: Таблиця витрат газу UNI 7129)

(крім таблиць 1 і 4 - посилання UNI 7129-2001 для виробленого газу)

Проспект 1

Об'ємний витрата (м15 / год при 0,85 ° C) для виробленого газу, щільність 0,5, розрахована для сталевих труб, з перепадом тиску XNUMX мбар
Нитка	3/8	1/2	3/4	1	1 1 / 4	1 1 / 2	2	2,5	3
Øi мм	13,2	16,7	22,5	27,9	36,6	42,5	53,9	69,7	81,7
s мм	2	2,3	2,3	2,9	2,9	2,9	3,2	3,2	3,6
Віртуальна довжина m	Об'ємний витрата м3 / год
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

---

Проспект 2

Об’ємний потік (м15 / год при 0,6 ° C) для природного газу, щільність 1, розрахована для сталевих труб, з перепадом тиску на XNUMX мбар
Нитка	3/8	1/2	3/4	1	1 1 / 4	1 1 / 2	2	2,5	3
Øi мм	13,2	16,7	22,5	27,9	36,6	42,5	53,9	69,7	81,7
s мм	2	2,3	2,3	2,9	2,9	2,9	3,2	3,2	3,6
Віртуальна довжина m	Об'ємний витрата м3 / год
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

---

Проспект 3

Об'ємний витрата (м15 / год при 1,69 ° C) для сумішей LPG, щільність 2, розрахована для сталевих труб, з перепадом тиску XNUMX мбар
Нитка	3/8	1/2	3/4	1	1 1 / 4	1 1 / 2	2	2,5	3
Øi мм	13,2	16,7	22,5	27,9	36,6	42,5	53,9	69,7	81,7
s мм	2	2,3	2,3	2,9	2,9	2,9	3,2	3,2	3,6
Віртуальна довжина m	Об'ємний витрата м3 / год
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

---

Проспект 4

Об'ємний витрата (м15 / год при 0,85 ° C) для виробленого газу, щільність 0,5, розрахована для мідних труб, з перепадом тиску XNUMX мбар
Ø мм	6,0	8,0	10,0	12,0	14,0	16,0	19,0
s мм	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,50
Віртуальна довжина m	Об'ємний витрата м3 / год
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

---

Проспект 5

Об'ємний потік (мк / год при 15 ° C) для природного газу, щільність 0,6, розрахована для мідних труб, з перепадом тиску на 1 мбар
Øе мм	12	14	15	16	18	22	28	35	42	54
Øi мм	10	12	13	14	16	20	26	33	39	51
s мм	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,5	1,5
Віртуальна довжина m	Об'ємний витрата м3 / год
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

---

Проспект 6

Об’ємний потік (м15 / год при 1,69 ° C) для зріджених газів, щільність 2, розрахована для мідних труб, з перепадом тиску XNUMX мбар
Øе мм	12	14	15	16	18	22	28	35	42	54
Øi мм	10	12	13	14	16	20	26	33	39	51
s мм	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,5	1,5
Віртуальна довжина m	Об'ємний витрата м3 / год
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

---

Проспект 7

Об'ємний витрата (м15 / год при 0,6 ° C) для природного газу, щільність 1, розрахована для поліетиленових труб, з перепадом тиску на XNUMX мбар
Øе мм	25	32	40	50	63	75	90	110
Øi мм	19	26	34	44	55,8	66,4	79,6	97,4
s мм	3,0	3,0	3,0	3,0	3,6	4,3	5,2	6,3
Віртуальна довжина m	Об'ємний витрата м3 / год
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

---

Проспект 8

Об’ємний потік (м15 / год при 1,69 ° C) для зріджених газів, щільність 2,0, розрахована для поліетиленових труб, з перепадом тиску XNUMX мбар
Øе мм	25	32	40	50	63	75	90	110
Øi мм	19	26	34	44	55,8	66,4	79,6	97,4
s мм	3,0	3,0	3,0	3,0	3,6	4,3	5,2	6,3
Віртуальна довжина m	Об'ємний витрата м3 / год
2	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	Я 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

Розрахунок діаметрів газотранспортних трубопроводів

• Опалення - Сантехніка
• трубопроводи
• Нагрівальні столи
• насоси
• Креслення схем опалення
• Гаряча вода
• Горючі гази

---