金属和聚乙烯管道气体分配系统设计和建造的一般规定
燃气管道直径的计算 和允许的压力损失
3.21 输气管道的吞吐能力可取自在最大允许气体压力损失下创造运行中最经济可靠的系统的条件，以保证水力压裂和气体控制装置（GRU）运行的稳定性，以及消费者燃烧器在可接受的气体压力范围内的操作。
3.22 燃气管道的计算内径是根据在最大用气时间内保证向所有用户不间断供气的条件确定的。
3.23 天然气管道直径的计算通常应在计算机上进行，计算机上计算的压力损失在管网各部分之间具有最佳分布。
如果无法或不适合在计算机上进行计算（缺乏适当的程序、分开的天然气管道段等），则允许根据以下公式或根据列线图进行水力计算（附录 B ) 根据这些公式编译。
3.24 高压和中压燃气管道的估计压力损失在燃气管道采用的压力类别内被接受。
3.25 低压输气管道（从供气源到最远距离装置）的估计总气体压力损失假定不超过 180 daPa，其中配气管道中的 120 daPa，进气管道中的 60 daPa 和内部天然气管道。
3.26 工业、农业及家庭企业和公用事业所有压力的燃气管道设计时，根据连接点的燃气压力，考虑到管道的技术特点，接受计算的燃气压力损失值。接受安装的燃气设备、安全自动化装置和热力机组过程控制自动化方式。
3.27 气网段的压降可以确定：
- 根据公式，用于中高压网络
- 根据公式用于低压网络
– 对于液压平滑壁（不等式 (6) 有效）：
– 在 4000 100000
3.29 低压配气外输输气管道路段用气量估算值，应按本段中转费用和0.5 气路费用之和确定。
3.30 局部阻力（弯头、三通、截止阀等）的压降可以通过将燃气管道的实际长度增加5-10%来考虑。
3.31 对于外部地上和内部天然气管道，天然气管道的估算长度由公式（12）确定
3.32 如果液化石油气供气是临时性的（随后转为天然气供气），天然气管道的设计可能使其未来用于天然气。
在这种情况下，气体量被确定为与估计的液化石油气消耗量相等（以热值计）。
3.33 LPG液相管路中的压降由式(13)确定
考虑到抗气蚀余量，液相的平均速度是可以接受的： 在吸入管道中 - 不超过 1.2 m/s；在压力管道中 - 不超过 3 m / s。
3.34 LPG汽相气体管道的管径计算按照相应压力的天然气管道计算说明书进行。
3.35 计算住宅建筑内部低压燃气管道时，允许确定因局部阻力造成的燃气压力损失，%：
- 从输入到建筑物的天然气管道：
- 在公寓内布线：
3.37 燃气管道环网计算应与设计环节点处的燃气压力联动进行。环中的压力损失问题最多允许 10%。
3.38 对地上和内部输气管道进行水力计算时，考虑到气体运动产生的噪声程度，低压输气管道应取气体运动速度不超过 7 m/s，15中压气体管道压力为 m/s，高压气体管道压力为 25 m/s。
3.39 在进行输气管道水力计算时，根据公式（5）-（14），并使用电子计算机的各种方法和程序，根据这些公式编制，估算的输气管道内径应由式(15)初步确定
输气管道水力计算：计算方法与方法+计算实例
为了供气的安全和无故障运行，必须进行设计和计算
为各种压力的管线完美选择管道非常重要，以确保向设备稳定供气
为了尽可能准确地选择管道、配件和设备，对管道进行水力计算。怎么做？承认吧，你对这件事情也不是太了解，让我们弄清楚。
我们让您熟悉关于生产选项的精心挑选和彻底处理的信息。 水力计算 天然气管道系统。使用我们提供的数据将确保向设备供应具有所需压力参数的蓝色燃料。仔细验证的数据基于监管文件的规定。
文章详细描述了计算的原理和方案。给出了一个执行计算的例子。图形应用程序和视频说明用作有用的信息补充。
为什么需要计算燃气管道
对天然气管道的所有部分进行计算，以确定管道中可能出现阻力的位置，从而改变燃料供应速度。
如果所有计算都正确完成，那么就可以选择最合适的设备，并可以对气体系统的整个结构进行经济高效的设计。
这将使您避免在运营期间不必要的、高估的指标和施工成本，这可能是在系统的规划和安装过程中，无需对天然气管道进行水力计算。
有更好的机会选择所需的截面尺寸和管道材料，以便更有效、快速和稳定地向天然气管道系统的计划点供应蓝色燃料。
保证了整个输气管道的最优运行模式。
开发商从购买技术设备和建筑材料的节省中获得经济利益。
考虑到大量消耗期间的最大燃料消耗水平，对天然气管道进行了正确计算。考虑到所有工业、市政和个人家庭的需求。
水力压裂气控点数的确定
气体控制点旨在降低气体压力并将其保持在给定水平，而不管流速如何。
在已知估计的气体燃料消耗量的情况下，市区根据最佳水力压裂性能（V=1500-2000 m3/小时）根据公式确定水力压裂次数：
n = , (27)
式中 n 为水力压裂次数，个；
五R ——按市区估算的燃气消耗量，立方米/小时；
五批发的 ——水力压裂的最佳生产率，m3/小时；
n=586.751/1950=3.008 件。
在确定了水力压裂站的数量后，将其位置规划在市区总体规划上，将其安装在小区境内的气化区中心。
计划概述
为了方便计算，使用了计算液压的业余和专业程序。
最受欢迎的是 Excel。
您可以使用 Excel Online、CombiMix 1.0 或在线液压计算器中的在线计算。固定程序的选择要考虑到项目的要求。
使用此类程序的主要困难是对液压基础知识的无知。其中一些没有对公式进行解码，没有考虑管道分支的特点和复杂电路中的电阻计算。
- 赫兹 C.O. 3.5 - 根据特定线性压力损失的方法进行计算。
- DanfossCO 和 OvertopCO 可以计算自然循环系统。
- “流量”（Flow） - 允许您应用沿立管具有可变（滑动）温差的计算方法。
您应该指定温度的数据输入参数 - 开尔文 / 摄氏度。
供热系统水力计算理论。
理论上，加热 GR 基于以下等式：
ΔP = R·l + z
这种相等对特定区域有效。这个方程被破译如下：
- ΔP——线性压力损失。
- R 是管道中的比压力损失。
- l 是管道的长度。
- z - 出口、截止阀中的压力损失。
从公式中可以看出，压力损失越大，越长，其中的弯头或其他减少通道或改变流体流动方向的元素越多。让我们推导出 R 和 z 等于什么。为此，请考虑另一个方程，该方程显示由于与管壁摩擦而导致的压力损失：
摩擦
这就是达西-魏斯巴赫方程。让我们解码它：
- λ是取决于管道运动性质的系数。
- d 是管道的内径。
- v 是流体的速度。
- ρ 是液体的密度。
从这个方程中，建立了一个重要的关系——摩擦引起的压力损失越小，管道内径越大，流体速度越低。此外，这里对速度的依赖性是二次的。弯头、三通和阀门的损耗由不同的公式确定：
ΔP配件 = ξ*(v²ρ/2)
这里：
- ξ为局部阻力系数（以下简称CMR）。
- v 是流体的速度。
- ρ 是液体的密度。
从这个方程也可以看出，压降随着流体速度的增加而增加。另外，值得一提的是，在使用低结点冷却液的情况下，它的密度也会起到重要作用——密度越高，循环泵就越硬。因此，当切换到“防冻”时，可能需要更换循环泵。
综上所述，我们得出以下等式：
ΔP=ΔP摩擦 +ΔP配件=((λ/d)(v²ρ/2)) + (ξ(v²ρ/2)) = ((λ/α)l(v²ρ/2)) + (ξ*(v²ρ/2)) = R•l +z;
由此我们得到 R 和 z 的以下等式：
R = (λ/α)*(v²ρ/2) Pa/m；
z = ξ*(v²ρ/2) 帕；
现在让我们弄清楚如何使用这些公式计算液压阻力。
管道压力损失的测定
冷却液循环回路中的压力损失阻力被确定为所有单个组件的总值。后者包括：
- 初级电路中的损耗，表示为 ΔPlk；
- 当地热载体成本（ΔPlm）；
- 特殊区域的压降，称为“热发生器”，名称为 ∆Ptg；
- 内置热交换系统内部的损失 ΔPto。
将这些值相加后，获得了所需的指标，该指标表征了系统的总液压阻力 ΔPco。
除了这种通用方法外，还有其他方法可以确定聚丙烯管道的水头损失。其中之一是基于对与管道开始和结束相关的两个指标的比较。在这种情况下，可以通过简单地减去由两个压力表确定的初始值和最终值来计算压力损失。
计算所需指标的另一种选择是基于使用更复杂的公式，该公式考虑了影响热通量特性的所有因素。下面给出的比率主要考虑了由于管道长度较长而导致的液头损失。
- h 是水头损失，在所研究的案例中以米为单位。
- λ 是液压阻力（或摩擦）系数，由其他计算方法确定。
- L 是服务管道的总长度，以运行米为单位。
- D 是管道的内部尺寸，它决定了冷却液的流量。
- V 是流体流速，以标准单位（米/秒）测量。
- 符号 g 是自由落体加速度，为 9.81 m/s2。
高水力摩擦系数引起的损失是非常令人感兴趣的。这取决于管道内表面的粗糙度。在这种情况下使用的比率仅适用于标准圆形的管状毛坯。找到它们的最终公式如下所示：
- V——水团的运动速度，以米/秒为单位。
- D——内径，它决定了冷却液运动的自由空间。
- 分母中的系数表示液体的运动粘度。
后一个指标指的是常数值，是根据网上大量公布的专门表格查到的。
1.4 管道系统各段压力分布
计算节点处的压力 p1 并建立压力图
位置在 l1 由公式（1.1）：
(1.31)
(1.32)
想象
产生的依赖 请1=F(l) 以表格的形式。
桌子
4
| 升，公里 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 34 |
| p,千帕 | 4808,3 | 4714,8 | 4619,5 | 4522,1 | 4422,6 | 4320,7 | 4237,5 |
计算节点处的压力 p6 并建立压力图
在树枝上 l8 — l9 由公式（1.13）：
(1.33)
(1.34)
想象
产生的依赖 p(l8-l9)=F(l) 以表格的形式。
桌子
5
| 升，公里 | 87 | 90,38 | 93,77 | 97,15 | 100,54 | 104 | 107,31 |
| p,千帕 | 2963,2 | 2929,9 | 2897,2 | 2864,1 | 2830,7 | 2796,8 | 2711 |
| 升，公里 | 110,69 | 114,08 | 117,46 | 120,85 | 124,23 | 127,62 | 131 |
| p,千帕 | 2621,2 | 2528,3 | 2431,8 | 2331,4 | 2226,4 | 2116,2 | 2000 |
计算每个分支的成本 l2 —l4 —l6 和l3 —l5 —l7，我们使用公式（1.10）和
(1.11):
我们检查：
计算
正确完成。
现在
计算分支节点处的压力 l2 —l4
—l6 上
公式（1.2）、（1.3）和（1.4）：
结果
截面压力计算 l2
列于表 6：
桌子
6
| 升，公里 | 34 | 38,5 | 43 | 47,5 | 52 | 56,5 | 61 |
| p,千帕 | 4240 | 4123,8 | 4004,3 | 3881,1 | 3753,8 | 3622,1 | 3485,4 |
结果
截面压力计算 l4
列于表 7：
桌子
7
PC 计算选项
使用计算机执行微积分是最不费力的 - 一个人所需要做的就是将必要的数据插入适当的列中。
因此，一个水力计算在几分钟内就完成了，而且这个操作不需要大量的知识储备，而这在使用公式时是必要的。
为了正确实施，有必要从技术规范中获取以下数据：
- 气体密度；
- 动力粘度系数；
- 您所在地区的气体温度。
必要的技术条件从拟建输气管道的聚居地城市燃气部门获得。实际上，任何管道的设计都是从收到这份文件开始的，因为它包含了设计的所有基本要求。
接下来，开发人员需要找出计划连接到燃气管道的每个设备的燃气消耗量。例如，如果燃料将被运送到私人住宅，那么做饭的炉子，各种加热锅炉最常使用在那里，并且必要的号码总是在他们的护照上。
此外，您需要知道将连接到管道的每个炉子的燃烧器数量。
在收集必要数据的下一阶段，选择任何设备安装地点的压降信息 - 这可以是仪表、截止阀、热截止阀、过滤器和其他元件.
在这种情况下，很容易找到必要的数字 - 它们包含在每个产品护照所附的特殊表格中。
设计者应注意标明最大耗气量时的压降。
在下一阶段，建议找出连接点处的蓝色燃油压力。此类信息可能包含 Gorgaz 的技术规格，这是先前制定的未来天然气管道计划。
如果网络将由多个部分组成，则必须对它们进行编号并指示实际长度。此外，对于每一个，所有变量指标都应单独规定——这是将要使用的任何设备的总流量、压降和其他值。
需要同时性因子。它考虑了连接到网络的所有天然气消费者联合运营的可能性。例如，位于公寓楼或私人住宅中的所有供暖设备。
水力计算程序使用这些数据来确定任何部分或整个管道中的最大负载。
对于每个单独的公寓或房屋，不需要计算指定的系数，因为它的值是已知的，并在下表中显示：
如果某个设施计划使用两个以上的加热锅炉、熔炉、储水式热水器，则同时性指标将始终为 0.85。需要在用于程序计算的相应列中指明。
接下来，您应该指定管道的直径，您还需要它们的粗糙度系数，这将用于管道的建设。这些值是标准的，可以在规则手册中轻松找到。
计划概述
为了方便计算，使用了计算液压的业余和专业程序。
最受欢迎的是 Excel。
您可以使用 Excel Online、CombiMix 1.0 或在线液压计算器中的在线计算。固定程序的选择要考虑到项目的要求。
使用此类程序的主要困难是对液压基础知识的无知。其中一些没有对公式进行解码，没有考虑管道分支的特点和复杂电路中的电阻计算。
节目特色：
- 赫兹 C.O. 3.5 - 根据特定线性压力损失的方法进行计算。
- DanfossCO 和 OvertopCO 可以计算自然循环系统。
- “流量”（Flow） - 允许您应用沿立管具有可变（滑动）温差的计算方法。
您应该指定温度的数据输入参数 - 开尔文 / 摄氏度。
.1 确定复杂天然气管道的容量
根据图1和数据计算一个复杂的管道系统
表 1，我们将使用等效简单气体管道的替换方法。为了
这基于稳态的理论流动方程
等温流动，我们组成一个等效气体管道的方程和
让我们写出方程式。
表格1
| 索引号 一世 | 外径 迪 ， 毫米 | 室壁厚度 δi ， 毫米 | 截面长度 李 , 公里 |
| 1 | 508 | 9,52 | 34 |
| 2 | 377 | 7 | 27 |
| 3 | 426 | 9 | 17 |
| 4 | 426 | 9 | 12 |
| 5 | 377 | 7 | 8 |
| 6 | 377 | 7 | 9 |
| 7 | 377 | 7 | 28 |
| 8 | 630 | 10 | 17 |
| 9 | 529 | 9 | 27 |
图 1 - 管道示意图
对于情节 l1 写下
费用公式：
(1.1)
在节点处 p1 气流分为两个线程： l2 —l4 —l6 和l3 —l5 —l7 更进一步 p6 这些分支
团结。我们认为第一个支路中的流量为 Q1，而第二个支路中的流量为 Q2。
对于分支 l2 —l4 —l6:
(1.2)
(1.3)
(1.4)
让我们总结一下
成对（1.2），（1.3）和（1.4），我们得到：
(1.5)
为了
分支机构 l3 —l5 —l7:
(1.6)
(1.7)
(1.8)
让我们总结一下
成对（1.6），（1.7）和（1.8），我们得到：
(1.9)
表达
分别从表达式 (1.5) 和 (1.9) Q1 和 Q2：
(1.10)
(1.11)
消耗
沿平行截面等于：Q=Q1+Q2。
(1.12)
区别
平行截面的压力平方等于：
(1.13)
为了
分支机构 l8-l9 我们写：
(1.14)
总结 (1.1)、(1.13) 和 (1.14)，我们得到：
(1.15)
从
最后一个表达式可以确定系统的吞吐量。考虑在内
等效气体管道的流量公式：
(1.16)
让我们找到一个关系，对于给定的 LEK 或 DEK，可以找到另一个几何尺寸的天然气管道
(1.17)
为了确定等效输气管道的长度，我们构造
系统部署。为此，我们将在一个复杂管道中构建所有线程
方向，同时保持系统的结构。作为等效长度
管道，我们将取天然气管道最长的部分，从它开始到
结束如图 2 所示。
图 2 - 管道系统的开发
根据施工结果作为等效管道长度
取长度等于部分的总和 l1 —l3 —l5 —l7 —l8 —l9.那么LEK=131km。
对于计算，我们将采用以下假设：我们认为气体流入
管道遵循阻力二次定律。这就是为什么
水力阻力系数按下式计算：
, (1.18)
在哪里 ķ 是等效壁面粗糙度
管道，毫米；
D-
管道内径，mm。
对于没有支撑环的主要天然气管道，附加
局部电阻（配件、过渡）通常不超过损耗的 2-5%
为摩擦。因此，对于设计系数的技术计算
液压阻力值取：
(1.19)
为了
我们接受的进一步计算， ķ=0,5.
计算
管道所有部分的水力阻力系数
网络，结果输入表 2。
桌子
2
| 索引号 一世 | 外径 迪 ， 毫米 | 室壁厚度 δi ， 毫米 | 液压阻力系数， |
| 1 | 508 | 9,52 | 0,019419 |
| 2 | 377 | 7 | 0,020611 |
| 3 | 426 | 9 | 0,020135 |
| 4 | 426 | 9 | 0,020135 |
| 5 | 377 | 7 | 0,020611 |
| 6 | 377 | 7 | 0,020611 |
| 7 | 377 | 7 | 0,020611 |
| 8 | 630 | 10 | 0,018578 |
| 9 | 529 | 9 | 0,019248 |
在计算中，我们使用管道系统中的平均气体密度，
我们根据中压下的气体可压缩性条件计算得出。
给定条件下系统中的平均压力为：
(1.20)
根据列线图确定可压缩系数，有必要
使用以下公式计算降低的温度和压力：
, (1.21)
, (1.22)
在哪里 吨, p ——工作条件下的温度和压力；
Tkr, rkr 是绝对临界温度和压力。
根据附录 B： 激酶\u003d 190.9 K, rkr =4.649 兆帕。
更远
根据计算天然气压缩系数的列线图，我们确定z =
0,88.
中间
气体密度由以下公式确定：
(1.23)
为了
在计算通过燃气管道的流量时，需要确定参数A：
(1.24)
让我们找到
:
让我们找到
通过系统的气体流量：
(1.25)
(1.26)
计划概述
为了方便计算，使用了计算液压的业余和专业程序。
最受欢迎的是 Excel。
您可以使用 Excel Online、CombiMix 1.0 或在线液压计算器中的在线计算。固定程序的选择要考虑到项目的要求。
使用此类程序的主要困难是对液压基础知识的无知。其中一些没有对公式进行解码，没有考虑管道分支的特点和复杂电路中的电阻计算。
- 赫兹 C.O. 3.5 - 根据特定线性压力损失的方法进行计算。
- DanfossCO 和 OvertopCO 可以计算自然循环系统。
- “流量”（Flow） - 允许您应用沿立管具有可变（滑动）温差的计算方法。
您应该指定温度的数据输入参数 - 开尔文 / 摄氏度。
管道压力损失的测定
冷却液循环回路中的压力损失阻力被确定为所有单个组件的总值。后者包括：
- 初级电路中的损耗，表示为 ΔPlk；
- 当地热载体成本（ΔPlm）；
- 特殊区域的压降，称为“热发生器”，名称为 ∆Ptg；
- 内置热交换系统内部的损失 ΔPto。
将这些值相加后，获得了所需的指标，该指标表征了系统的总液压阻力 ΔPco。
除了这种通用方法外，还有其他方法可以确定聚丙烯管道的水头损失。其中之一是基于对与管道开始和结束相关的两个指标的比较。在这种情况下，可以通过简单地减去由两个压力表确定的初始值和最终值来计算压力损失。
计算所需指标的另一种选择是基于使用更复杂的公式，该公式考虑了影响热通量特性的所有因素。下面给出的比率主要考虑了由于管道长度较长而导致的液头损失。
- h 是水头损失，在所研究的案例中以米为单位。
- λ 是液压阻力（或摩擦）系数，由其他计算方法确定。
- L 是服务管道的总长度，以运行米为单位。
- D 是管道的内部尺寸，它决定了冷却液的流量。
- V 是流体流速，以标准单位（米/秒）测量。
- 符号 g 是自由落体加速度，为 9.81 m/s2。
由于管道内表面的流体摩擦而发生压力损失
高水力摩擦系数引起的损失是非常令人感兴趣的。这取决于管道内表面的粗糙度。在这种情况下使用的比率仅适用于标准圆形的管状毛坯。找到它们的最终公式如下所示：
- V——水团的运动速度，以米/秒为单位。
- D——内径，它决定了冷却液运动的自由空间。
- 分母中的系数表示液体的运动粘度。
后一个指标指的是常数值，是根据网上大量公布的专门表格查到的。
水力平衡
加热系统中的压降平衡是通过控制阀和截止阀来实现的。
系统的水力平衡是在以下基础上进行的：
- 设计负荷（质量冷却剂流量）；
- 管道制造商的动态阻力数据；
- 所考虑区域内的局部阻力数量；
- 配件的技术特性。
安装特性 - 压降、安装、容量 - 为每个阀门设置。他们确定冷却剂流入每个立管，然后流入每个设备的系数。
压力损失与冷却剂流量的平方成正比，单位为 kg/h，其中
S 是动态比压与截面局部阻力折减系数 (ξpr) 的乘积，以 Pa / (kg / h) 表示。
折减系数 ξpr 是系统所有局部阻力的总和。
结果。
通过两种方法计算得到的管道压力损失值在我们的示例中相差 15…17%！查看其他示例，您可以看到差异有时高达 50%！同时，理论水力学公式得到的值总是小于根据 SNiP 2.04.02-84 得出的结果。我倾向于相信第一个计算更准确，并且 SNiP 2.04.02–84 是“保险的”。也许我的结论是错误的。需要注意的是，管道的水力计算难以准确建模，主要基于从实验中获得的依赖关系。
无论如何，有两个结果，更容易做出正确的决定。
在计算具有入口和出口高度差的液压管道时，请记住在结果中添加（或减去）静压。对于水 - 10 米的高度差 ≈ 1 kg / cm2。
我求 尊重作者的工作 下载文件 订阅后 对于文章公告！
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一个重要的，我认为，有趣的主题延续，在这里阅读
