Hoe het debiet te berekenen door de doorsnede en de druk te kennen. Berekening van de watervoorziening met een voorbeeld

04.11.2019

Bedrijven, maar ook appartementen en huizen in het algemeen, verbruiken grote hoeveelheden water. De aantallen zijn enorm, maar kunnen ze iets anders zeggen, behalve het feit van een bepaalde uitgave? Ja, dat kunnen ze. De waterstroom kan namelijk helpen bij het berekenen van de diameter van de leiding. Het lijkt erop dat deze parameters niet aan elkaar gerelateerd zijn, maar in feite is de relatie duidelijk.

De doorvoer van het waterleidingsysteem is immers afhankelijk van veel factoren. Een belangrijke plaats in deze lijst is juist de diameter van de leidingen, evenals de druk in het systeem. Laten we dieper ingaan op dit probleem.

Factoren die de doorlaatbaarheid van water door een leiding beïnvloeden

Waterstroom door een pijp ronde sectie, die een gat heeft, hangt af van de grootte van dit gat. Dus, hoe groter het is, hoe meer water zal binnen een bepaalde tijd door de pijp gaan. Vergeet echter de druk niet. U kunt tenslotte een voorbeeld geven. Een meterzuil zal per tijdseenheid veel minder water door een centimetergat duwen dan een zuil met een hoogte van enkele tientallen meters. Het is duidelijk. Daarom zal de waterstroom zijn maximum bereiken bij de maximale interne sectie van het product, evenals bij de maximale druk.

Diameterberekening

Als u een bepaalde waterstroom bij de uitlaat van het watertoevoersysteem moet krijgen, dan kunt u niet zonder de diameter van de buis te berekenen. Deze indicator heeft immers, samen met de andere, invloed op de indicator bandbreedte.

Natuurlijk zijn er speciale tabellen op het web en in gespecialiseerde literatuur waarmee u de berekeningen kunt omzeilen, met de nadruk op bepaalde parameters. Men moet echter geen hoge nauwkeurigheid van dergelijke gegevens verwachten, de fout zal nog steeds aanwezig zijn, zelfs als alle factoren in aanmerking worden genomen. Daarom is onafhankelijk berekenen de beste manier om nauwkeurige resultaten te verkrijgen.

Hiervoor heeft u de volgende gegevens nodig:

Waterverbruik verbruik.
Hoofdverlies van het startpunt tot het punt van consumptie.

Het is niet nodig om het verbruik van waterverbruik te berekenen - er is een digitale standaard. Je kunt gegevens op de mixer opnemen, die zegt dat er ongeveer 0,25 liter per seconde wordt verbruikt. Dit cijfer kan worden gebruikt voor berekeningen.

Best een paar belangrijke parameter om nauwkeurige gegevens te verkrijgen - hoofdverlies in het gebied. Zoals u weet, ligt de kopdruk in standaard watertoevoerleidingen in het bereik van 1 tot 0,6 atmosfeer. Het gemiddelde is 1,5-3 atm. De parameter is afhankelijk van het aantal verdiepingen in het huis. Maar dit betekent niet dat hoe hoger het huis, hoe hoger de druk in het systeem. In zeer hoge gebouwen (meer dan 16 verdiepingen) wordt soms een verdeling van het systeem in verdiepingen gebruikt om de druk te normaliseren.

Met betrekking tot het drukverlies kan dit cijfer worden berekend met manometers op het startpunt en vóór het verbruik.

Als kennis en geduld voor zelfberekening desondanks niet voldoende zijn, kunt u tabelgegevens gebruiken. En laat ze bepaalde fouten hebben, de gegevens zullen nauwkeurig genoeg zijn voor bepaalde omstandigheden. En dan, afhankelijk van het waterverbruik, zal het heel gemakkelijk en snel zijn om de diameter van de buis te krijgen. Dit betekent dat het watertoevoersysteem correct wordt berekend, waardoor het mogelijk wordt om een dergelijke hoeveelheid vloeistof te verkrijgen die aan de behoeften zal voldoen.

Deze eigenschap is afhankelijk van verschillende factoren. Allereerst is dit de diameter van de buis, evenals het type vloeistof en andere indicatoren.

Voor hydraulische berekening pijpleiding, kunt u de hydraulische berekeningscalculator voor pijpleidingen gebruiken.

Bij het berekenen van systemen op basis van de circulatie van vloeistof door leidingen, wordt het noodzakelijk om nauwkeurig te bepalen: pijp capaciteit:. Dit is een metrische waarde die de hoeveelheid vloeistof karakteriseert die in een bepaalde tijd door leidingen stroomt. Deze indicator is direct gerelateerd aan het materiaal waarvan de buizen zijn gemaakt.

Als we bijvoorbeeld kunststof buizen nemen, verschillen ze in bijna dezelfde doorvoer gedurende de hele gebruiksperiode. Kunststof is, in tegenstelling tot metaal, niet vatbaar voor corrosie, dus er wordt geen geleidelijke toename van afzettingen waargenomen.

Wat betreft metalen buizen, hun doorvoer neemt af jaar na jaar. Door het verschijnen van roest treedt er materiaalloslating op in de leidingen. Dit leidt tot oppervlakteruwheid en de vorming van nog meer afzettingen. Dit proces vindt vooral snel plaats in leidingen met heet water.

Het volgende is een tabel met geschatte waarden die is gemaakt om de bepaling van de doorvoer van leidingen voor bedrading binnen een appartement te vergemakkelijken. Deze tabel houdt geen rekening met de vermindering van de doorvoer als gevolg van het verschijnen van sedimentophoping in de leiding.

Leidingcapaciteitstabel voor vloeistoffen, gas, stoom.

Vloeibaar type:	Snelheid (m/s)
Stadswatervoorziening
Waterleiding:
Watersysteem centrale verwarming
Waterdruksysteem in de pijpleiding
Hydraulische vloeistof	tot 12 m/s
Oliepijplijn:
Olie in het druksysteem van de pijpleiding
Stoom in het verwarmingssysteem
Stoom centraal pijpleidingsysteem
Stoom in een verwarmingssysteem op hoge temperatuur
Lucht en gas in centraal systeem pijpleiding

Meestal wordt gewoon water als koelmiddel gebruikt. De mate van afname van de doorvoer in leidingen hangt af van de kwaliteit ervan. Hoe hoger de kwaliteit van het koelmiddel, hoe langer de pijpleiding van welk materiaal dan ook (staal, gietijzer, koper of kunststof) meegaat.

Berekening van de leidingdoorvoer.

Voor nauwkeurige en professionele berekeningen moet u de volgende indicatoren gebruiken:

Het materiaal waaruit buizen en andere elementen van het systeem zijn gemaakt;
Pijpleiding lengte:
Aantal waterverbruikspunten (voor waterleidingsysteem)

De meest populaire berekeningsmethoden:

1. Formule. Een nogal gecompliceerde formule, die alleen voor professionals begrijpelijk is, houdt rekening met meerdere waarden tegelijk. De belangrijkste parameters waarmee rekening wordt gehouden, zijn het materiaal van de buizen (oppervlakteruwheid) en hun helling.

2. Tafel. Dit is een eenvoudigere manier waarop iedereen de doorvoer van de pijpleiding kan bepalen. Een voorbeeld is de engineeringstabel van F. Shevelev, waarmee u de doorvoer kunt achterhalen op basis van het leidingmateriaal.

3. Computerprogramma. Een van deze programma's is gemakkelijk te vinden en te downloaden op internet. Het is speciaal ontworpen om de doorvoer voor leidingen van elk circuit te bepalen. Om de waarde te achterhalen, is het noodzakelijk om de initiële gegevens in het programma in te voeren, zoals materiaal, leidinglengte, koelvloeistofkwaliteit, enz.

Het moet gezegd dat de laatste methode, hoewel deze de meest nauwkeurige is, niet geschikt is voor eenvoudige berekeningen. huishoudelijke systemen. Het is vrij complex en vereist kennis van de waarden van verschillende indicatoren. Om een eenvoudig systeem in een woonhuis te berekenen, is het beter om tabellen te gebruiken.

Een voorbeeld van het berekenen van de doorvoer van de pijpleiding.

De lengte van de leiding is een belangrijke indicator bij het berekenen van de overslag De lengte van de leiding heeft een grote invloed op de overslag. Hoe meer afstand het water aflegt, hoe minder druk het in de leidingen creëert, waardoor het debiet afneemt.

Hier zijn enkele voorbeelden. Gebaseerd op tabellen die hiervoor door ingenieurs zijn ontwikkeld.

Pijpcapaciteit:

0,182 t/u bij 15 mm diameter
0,65 t/h met buisdiameter 25 mm
4 t/u bij 50 mm diameter

Zoals uit de bovenstaande voorbeelden blijkt, verhoogt een grotere diameter het debiet. Als de diameter met 2 keer wordt vergroot, neemt ook de doorvoer toe. Met deze afhankelijkheid moet rekening worden gehouden bij het installeren van een vloeistof systeem of het nu gaat om sanitair, riolering of warmtevoorziening. Dit geldt met name voor verwarmingssystemen, aangezien deze in de meeste gevallen gesloten zijn en de warmtetoevoer in het gebouw afhankelijk is van de gelijkmatige circulatie van de vloeistof.

Waarom hebben we zulke berekeningen nodig?

Bij het maken van een plan voor de bouw van een groot huisje met meerdere badkamers, een privéhotel, een organisatie brand systeem, is het erg belangrijk om min of meer nauwkeurige informatie te hebben over de transportmogelijkheden van de bestaande leiding, rekening houdend met de diameter en druk in het systeem. Het draait allemaal om drukschommelingen tijdens de piek van het waterverbruik: dergelijke verschijnselen tasten de kwaliteit van de geleverde diensten ernstig aan.

Bovendien, als het watervoorzieningssysteem niet is uitgerust met watermeters, dan bij het betalen voor nutsvoorzieningen, de zogenaamde. "Permeabiliteit van de pijp". In dit geval komt de kwestie van de in dit geval gehanteerde tarieven vrij logisch naar voren.

Tegelijkertijd is het belangrijk om te begrijpen dat de tweede optie niet van toepassing is op privégebouwen (appartementen en huisjes), waar bij het ontbreken van meters rekening wordt gehouden met sanitaire normen bij het berekenen van de betaling: meestal is dit maximaal 360 l / dag per persoon.

Wat bepaalt de doorlaatbaarheid van de leiding

Wat bepaalt de stroming van water in een ronde buis? Men krijgt de indruk dat het zoeken naar een antwoord geen moeilijkheden mag opleveren: hoe groter de doorsnede van de buis, hoe groter het watervolume dat hij in een bepaalde tijd kan passeren. Tegelijkertijd wordt ook de druk onthouden, want hoe hoger de waterkolom, hoe sneller het water door de communicatie wordt geperst. De praktijk leert echter dat dit lang niet alle factoren zijn die van invloed zijn op het waterverbruik.

Naast deze punten moeten ook de volgende punten in acht worden genomen:

pijp lengte:. Met een toename in lengte, wrijft het water sterker tegen de wanden, wat leidt tot een vertraging van de stroming. Inderdaad, helemaal aan het begin van het systeem wordt water alleen beïnvloed door druk, maar het is ook belangrijk hoe snel de volgende porties de mogelijkheid hebben om in de communicatie te komen. Remmen in de leiding bereikt vaak grote waarden.
Waterverbruik is afhankelijk van de diameter veel complexer dan het op het eerste gezicht lijkt. Wanneer de diameter van de leiding klein is, weerstaan de wanden de waterstroom met een orde van grootte meer dan in dikkere systemen. Dientengevolge, met een afname van de diameter van de buis, neemt het voordeel ervan af in termen van de verhouding van het waterdebiet tot de indicator van het interne gebied op de site. vaste lengte. Simpel gezegd, een dik leidingsysteem transporteert water veel sneller dan een dun.
productie materiaal. Een ander belangrijk punt, die direct de bewegingssnelheid van water door de pijp beïnvloedt. Glad propyleen bevordert bijvoorbeeld het glijden van water in veel grotere mate dan ruwe stalen wanden.
Levensduur. Na verloop van tijd ontstaat er roest op stalen waterleidingen. Bovendien is het voor staal, evenals voor gietijzer, typisch om geleidelijk kalkafzettingen op te hopen. De weerstand tegen waterstroom van een pijp met afzettingen is veel hoger dan die van nieuwe staalproducten: dit verschil bereikt soms 200 keer. Bovendien leidt de overgroei van de buis tot een afname van de diameter: zelfs als we geen rekening houden met de verhoogde wrijving, neemt de doorlaatbaarheid duidelijk af. Het is ook belangrijk op te merken dat producten gemaakt van plastic en metaal-plastic dergelijke problemen niet hebben: zelfs na decennia van intensief gebruik blijft hun weerstand tegen waterstromen op het oorspronkelijke niveau.
De aanwezigheid van bochten, fittingen, adapters, kleppen draagt bij aan het extra afremmen van waterstromen.

Met alle bovenstaande factoren moet rekening worden gehouden we zijn aan het praten niet over een paar kleine fouten, maar over een serieus verschil meerdere malen. Concluderend kan worden gesteld dat een eenvoudige bepaling van de leidingdiameter uit de waterstroom nauwelijks mogelijk is.

Nieuwe mogelijkheid voor berekeningen van waterverbruik

Als het gebruik van water wordt uitgevoerd door middel van een kraan, vereenvoudigt dit de taak aanzienlijk. Het belangrijkste in dit geval is dat de afmetingen van het gat voor het uitstorten van water veel kleiner zijn dan de diameter van de waterleiding. In dit geval is de formule voor het berekenen van water over de dwarsdoorsnede van de Torricelli-buis v ^ 2 \u003d 2gh van toepassing, waarbij v de stroomsnelheid door een klein gaatje is, g de versnelling van vrije val is en h de hoogte van de waterkolom boven de kraan (een gat met een doorsnede s, per tijdseenheid passeert watervolume s*v). Het is belangrijk om te onthouden dat de term "sectie" niet wordt gebruikt om de diameter aan te duiden, maar om het gebied ervan. Gebruik de formule pi * r ^ 2 om het te berekenen.

Als de waterkolom 10 meter hoog is en het gat een diameter van 0,01 m heeft, wordt de waterstroom door de leiding bij een druk van één atmosfeer als volgt berekend: v^2=2*9,78*10=195,6. Na het nemen van de vierkantswortel, v=13.98570698963767. Na afronding om een eenvoudiger snelheidscijfer te krijgen, is het resultaat 14 m/s. De doorsnede van het gat, met een diameter van 0,01 m, wordt als volgt berekend: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2. Hierdoor blijkt dat de maximale waterstroom door de leiding overeenkomt met 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3/s (iets minder dan 4,5 liter water/seconde). Zoals u kunt zien, is in dit geval de berekening van water over de doorsnede van de buis vrij eenvoudig. Ook in het publieke domein zijn er speciale tabellen die het waterverbruik aangeven voor de meest populaire sanitairproducten, met een minimumwaarde voor de diameter van de waterleiding.

Zoals u al begrijpt, is er geen universele eenvoudige manier om de diameter van de pijpleiding te berekenen, afhankelijk van de waterstroom. U kunt echter nog steeds bepaalde indicatoren voor uzelf afleiden. Dit geldt met name als het systeem is gemaakt van plastic of metaal-kunststof buizen, en het waterverbruik wordt uitgevoerd door kranen met een kleine uitlaatdoorsnede. In sommige gevallen is deze rekenmethode toepasbaar op stalen systemen, maar dan hebben we het vooral over nieuwe waterleidingen die geen tijd hebben gehad om bedekt te raken met interne afzettingen op de muren.

Waterdebiet per leidingdiameter: bepaling van de leidingdiameter afhankelijk van het debiet, berekening per sectie, formule voor het maximale debiet bij druk in een ronde leiding

Waterstroom door een leiding: is een eenvoudige berekening mogelijk?

Is het mogelijk om op een eenvoudige manier de waterstroom te berekenen aan de hand van de diameter van de leiding? Of de enige manier is om contact op te nemen met specialisten, die eerder zijn afgebeeld gedetailleerde kaart alle waterleidingen in de buurt?

Hydrodynamische berekeningen zijn immers uiterst complex...

Het is onze taak om uit te zoeken hoeveel water deze leiding kan doorlaten.

Waar is het voor?

Bij zelfberekening van sanitaire systemen.

Als u van plan bent om te bouwen groot huis met meerdere gastenbaden, een minihotel, denk eens aan een brandblussysteem - het is wenselijk om te weten hoeveel water een leiding van een bepaalde diameter bij een bepaalde druk kan leveren.

Het is immers onwaarschijnlijk dat een aanzienlijke drukdaling op de pieken van het waterverbruik de bewoners zal bevallen. En een zwak straaltje water uit een brandslang is waarschijnlijk nutteloos.

Bij afwezigheid van watermeters factureren nutsbedrijven meestal "pipe pass" -organisaties.

Let op: het tweede scenario heeft geen invloed op appartementen en particuliere woningen. Als er geen watermeters zijn, brengen nutsbedrijven water in rekening volgens de sanitaire normen. Voor moderne comfortabele huizen is dit niet meer dan 360 liter per persoon per dag.

Toegegeven: de watermeter vereenvoudigt de relaties met nutsbedrijven aanzienlijk

Factoren die de doorgankelijkheid van de pijp beïnvloeden

Wat beïnvloedt de maximale waterstroom in een ronde buis?

Het voor de hand liggende antwoord

Gezond verstand dicteert dat het antwoord heel eenvoudig moet zijn. Er is een waterleiding. Er zit een gat in. Hoe groter het is, hoe meer water er per tijdseenheid doorheen gaat. Sorry, meer druk.

Het is duidelijk dat een waterkolom van 10 centimeter minder water door een gat van een centimeter zal persen dan een waterkolom met een hoogte van tien verdiepingen.

Dus, van het interne gedeelte van de pijp en van de druk in de watertoevoer, toch?

Is er echt iets anders nodig?

Goed antwoord

Nee. Deze factoren beïnvloeden het verbruik, maar ze zijn slechts het begin van een lange lijst. Het berekenen van de waterstroom aan de hand van de diameter van de pijp en de druk erin is hetzelfde als het berekenen van de baan van een raket die naar de maan vliegt, gebaseerd op de schijnbare positie van onze satelliet.

Als je geen rekening houdt met de rotatie van de aarde, de beweging van de maan in zijn eigen baan, de weerstand van de atmosfeer en de zwaartekracht van hemellichamen - nauwelijks onze ruimteschip zal ten minste ongeveer het gewenste punt in de ruimte raken.

Hoeveel water er uit een leiding met een diameter x zal stromen bij een druk in het spoor y wordt niet alleen beïnvloed door deze twee factoren, maar ook door:

pijp lengte:. Hoe langer het is, hoe sterker de wrijving van water tegen de muren de stroming van water erin vertraagt. Ja, alleen de druk erin beïnvloedt het water helemaal aan het einde van de pijp, maar de volgende hoeveelheden water moeten daarvoor in de plaats komen. En de waterleiding vertraagt ze, en hoe.

Het is vanwege het drukverlies in een lange pijp dat oliepijpleidingen pompstations hebben.

De diameter van de pijp beïnvloedt de waterstroom is veel gecompliceerder dan "gezond verstand" suggereert. Voor buizen met een kleine diameter is de wandweerstand tegen stroming veel groter dan voor dikke buizen.

De reden is dat hoe kleiner de buis, hoe minder gunstig de verhouding van inwendig volume en oppervlak daarin is vanuit het oogpunt van het waterdebiet bij een vaste lengte.

Simpel gezegd, het is gemakkelijker voor water om door een dikke buis te bewegen dan door een dunne.

Het materiaal van de wanden is een andere belangrijke factor waarvan de snelheid van de waterbeweging afhangt.. Als water over glad polypropyleen glijdt als de lendenen van een onhandige dame op een stoep in ijs, dan zorgt ruw staal voor veel meer weerstand tegen stroming.
De leeftijd van de buis heeft ook grote invloed op de doorlaatbaarheid van de buis.. Staal waterleidingen roest, bovendien zijn staal en gietijzer door de jaren heen overgroeid met kalkafzettingen.

Een overwoekerde buis heeft veel meer weerstand tegen stroming (weerstand van een gepolijste nieuwe) stalen pijp en roestig verschillen 200 keer!). Bovendien verminderen de secties in de buis, als gevolg van overgroei, hun speling; zelfs in ideale omstandigheden er zal veel minder water door een overgroeide leiding gaan.

Denkt u dat het zinvol is om de doorlaatbaarheid te berekenen aan de hand van de diameter van de buis bij de flens?

Let op: de oppervlakteconditie van kunststof en metaal-polymeer buizen verslechtert niet na verloop van tijd. Na 20 jaar zal de buis dezelfde weerstand tegen waterstroom hebben als bij de installatie.

Eindelijk, elke bocht, diameterovergang, gevarieerd afsluiters en fittingen - dit alles vertraagt ook de waterstroom.

Ah, als de bovenstaande factoren konden worden verwaarloosd! We hebben het echter niet over afwijkingen binnen de fout, maar over een verschil soms.

Dit alles leidt ons tot een trieste conclusie: een eenvoudige berekening van de waterstroom door een pijp is onmogelijk.

Lichtstraal in het donkere rijk

In het geval van waterstroom door een kraan kan de taak echter sterk worden vereenvoudigd. De belangrijkste voorwaarde voor een eenvoudige berekening: het gat waar het water doorheen stroomt, moet verwaarloosbaar zijn in vergelijking met de diameter van de watertoevoerleiding.

Dan is de wet van Torricelli van toepassing: v^2=2gh, waarbij v de snelheid van de uitstroom uit het kleine gat is, g de vrije valversnelling is en h de hoogte van de waterkolom boven het gat is. In dit geval zal een vloeistofvolume s * v per tijdseenheid door een gat gaan met een doorsnede s.

De meester heeft je een geschenk gegeven

Vergeet niet: de doorsnede van het gat is niet de diameter, het is de oppervlakte gelijk aan pi*r^2.

Voor een waterkolom van 10 meter (wat overeenkomt met een overdruk van één atmosfeer) en een gat met een diameter van 0,01 meter is de berekening als volgt:

wij extraheren Vierkantswortel en we krijgen v=13.98570698963767. Om de berekening te vergemakkelijken, ronden we de waarde van de stroomsnelheid af op 14 m/s.

De doorsnede van een gat met een diameter van 0,01 m is 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2.

De waterstroom door ons gat zal dus 0,000314159265 * 14 = 0,00439822971 m3 / s zijn, of iets minder dan vier en een halve liter per seconde.

Zoals je kunt zien, is de berekening in deze variant niet erg ingewikkeld.

Bovendien vindt u in de bijlage bij het artikel een tabel met het waterverbruik door de meest voorkomende sanitaire voorzieningen, met vermelding van de minimale diameter van de voering.

Gevolgtrekking

Dat is alles in een notendop. Zoals je kunt zien, universeel eenvoudige oplossing We hebben niet gevonden; we hopen echter dat het artikel nuttig voor u zal zijn. Succes!

Hoe de pijpdoorvoer te berekenen?

Het berekenen van de capaciteit is een van de moeilijkste taken bij het leggen van een leiding. In dit artikel zullen we proberen uit te zoeken hoe dit precies wordt gedaan verschillende soorten pijpleidingen en leidingmaterialen.

Leidingen met hoge capaciteit

Doorvoer is een belangrijke parameter voor eventuele leidingen, kanalen en andere erfgenamen van het Romeinse aquaduct. De doorvoer wordt echter niet altijd op de buisverpakking (of op het product zelf) aangegeven. Bovendien hangt het ook af van het pijpleidingschema hoeveel vloeistof de pijp door de sectie passeert. Hoe de doorvoer van pijpleidingen correct berekenen?

Methoden voor het berekenen van de doorvoer van pijpleidingen

Er zijn verschillende methoden om deze parameter te berekenen, die elk geschikt zijn voor een bepaald geval. Enkele notaties die van belang zijn bij het bepalen van de doorvoer van een leiding:

Buitendiameter - de fysieke grootte van de pijpsectie van de ene rand van de buitenmuur naar de andere. In berekeningen wordt het aangeduid als Dn of Dn. Deze parameter wordt aangegeven in de markering.

Nominale diameter is de geschatte waarde van de diameter van het interne gedeelte van de buis, afgerond op een geheel getal. In berekeningen wordt het aangeduid als Du of Du.

Fysische methoden voor het berekenen van de doorvoer van leidingen

Leidingdoorvoerwaarden worden bepaald door speciale formules. Voor elk type product - voor gas, waterleiding, riolering - zijn de berekeningsmethoden verschillend.

Berekeningsmethoden in tabelvorm

Er is een tabel met geschatte waarden gemaakt om de bepaling van de doorvoer van leidingen voor bedrading binnen een appartement te vergemakkelijken. In de meeste gevallen hoge nauwkeurigheid is niet vereist, dus de waarden kunnen zonder complexe berekeningen worden toegepast. Maar deze tabel houdt geen rekening met de afname van de doorvoer als gevolg van het verschijnen van sedimentaire aangroei in de pijp, wat typisch is voor oude snelwegen.

Er is een exacte capaciteitsberekeningstabel, de zogenaamde Shevelev-tabel, die rekening houdt met het leidingmateriaal en vele andere factoren. Deze tafels worden zelden gebruikt bij het leggen van waterleidingen rond het appartement, maar in een privéwoning met verschillende niet-standaard stootborden kunnen ze van pas komen.

Berekening met programma's

Ter beschikking van moderne loodgietersbedrijven zijn er speciale computerprogramma's voor het berekenen van de doorvoer van leidingen, evenals vele andere soortgelijke parameters. Daarnaast zijn er online rekenmachines ontwikkeld die, hoewel minder nauwkeurig, gratis zijn en niet op een pc hoeven te worden geïnstalleerd. Een van de stationaire programma's "TAScope" is een creatie van westerse ingenieurs, wat shareware is. V grote bedrijven gebruik "Hydrosystem" - dit is een binnenlands programma dat leidingen berekent op basis van criteria die van invloed zijn op hun werking in de regio's van de Russische Federatie. Naast hydraulische berekening kunt u hiermee andere parameters van pijpleidingen berekenen. gemiddelde prijs 150.000 roebel.

Hoe de doorvoer van een gasleiding berekenen?

Gas is een van de moeilijkste materialen om te transporteren, vooral omdat het de neiging heeft om samen te drukken en daarom door de kleinste openingen in leidingen kan stromen. Naar de berekening van de doorvoer gasleidingen(evenals aan het ontwerp van het gassysteem als geheel) hebben speciale eisen.

De formule voor het berekenen van de doorvoer van een gasleiding

De maximale capaciteit van gasleidingen wordt bepaald door de formule:

Qmax = 0,67 DN2 * p

waarbij p gelijk is aan de werkdruk in het gasleidingsysteem + 0,10 MPa of de absolute druk van het gas;

Du - voorwaardelijke doorgang van de pijp.

Er is een complexe formule om de doorstroming van een gasleiding te berekenen. Bij het uitvoeren van voorlopige berekeningen en bij het berekenen van een binnenlandse gasleiding, wordt deze meestal niet gebruikt.

Qmax = 196.386 Du2 * p/z*T

waarbij z de samendrukbaarheidsfactor is;

T is de temperatuur van het getransporteerde gas, K;

Volgens deze formule wordt de directe afhankelijkheid van de temperatuur van het getransporteerde medium van de druk bepaald. Hoe hoger de T-waarde, hoe meer het gas uitzet en tegen de wanden drukt. Daarom houden ingenieurs bij het berekenen van grote snelwegen rekening met mogelijke weer in het gebied waar de pijpleiding passeert. Als de nominale waarde van de leiding DN lager is dan de druk van het gas dat is gevormd tijdens hoge temperaturen in de zomer (bijvoorbeeld bij +38 ... +45 graden Celsius), dan is schade aan de lijn waarschijnlijk. Dit brengt het lekken van waardevolle grondstoffen met zich mee en creëert de mogelijkheid van een explosie van het leidingdeel.

Tabel met capaciteiten van gasleidingen afhankelijk van druk

Er is een tabel voor het berekenen van het debiet van een gasleiding voor veelgebruikte diameters en nominale werkdruk van leidingen. Om de kenmerken van de gasleiding te bepalen: aangepaste formaten en druk vereisen technische berekeningen. Ook worden de druk, de bewegingssnelheid en het gasvolume beïnvloed door de temperatuur van de buitenlucht.

De maximale snelheid (W) van het gas in de tabel is 25 m/s en z (samendrukbaarheidsfactor) is 1. De temperatuur (T) is 20 graden Celsius of 293 Kelvin.

Capaciteit van de rioolbuis

Bandbreedte rioolbuis- een belangrijke parameter die afhangt van het type leiding (druk of niet-druk). De rekenformule is gebaseerd op de wetten van de hydraulica. Naast de omslachtige berekening worden tabellen gebruikt om de capaciteit van het riool te bepalen.

Hydraulische berekeningsformule

Voor de hydraulische berekening van riolering is het nodig om de onbekenden te bepalen:

pijpleiding diameter Du;
gemiddelde stroomsnelheid v;
hydraulische helling l;
vullingsgraad h / Du (in berekeningen worden ze afgestoten van de hydraulische straal, die bij deze waarde hoort).

In de praktijk zijn ze beperkt tot het berekenen van de waarde van l of h / d, omdat de overige parameters eenvoudig te berekenen zijn. De hydraulische helling wordt in voorlopige berekeningen geacht gelijk te zijn aan de helling van het aardoppervlak, waarbij de beweging Afvalwater zal niet lager zijn dan de zelfreinigende snelheid. De snelheidswaarden en de maximale h/Dn-waarden voor binnenlandse netwerken zijn te vinden in Tabel 3.

Daarnaast is er een genormaliseerde waarde voor de minimale helling voor buizen met een kleine diameter: 150 mm

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

De formule voor het volumetrisch debiet van een vloeistof ziet er als volgt uit:

waarbij a het vrije gebied van de stroom is,

v is de stroomsnelheid, m/s.

De snelheid wordt berekend met de formule:

waarbij R de hydraulische straal is;

C is de bevochtigingscoëfficiënt;

Hieruit kunnen we de formule voor de hydraulische helling afleiden:

Volgens deze parameter wordt bepaald of berekening nodig is.

waarbij n de ruwheidsfactor is, variërend van 0,012 tot 0,015, afhankelijk van het buismateriaal.

De hydraulische radius wordt geacht gelijk te zijn aan de gebruikelijke radius, maar alleen wanneer de leiding volledig is gevuld. Gebruik in andere gevallen de formule:

waarbij A het gebied is van de transversale vloeistofstroom,

P is de bevochtigde omtrek, of de transversale lengte van het binnenoppervlak van de pijp die de vloeistof raakt.

Capaciteitstabellen voor drukloze rioolbuizen

De tabel houdt rekening met alle parameters die worden gebruikt om de hydraulische berekening uit te voeren. De gegevens worden geselecteerd op basis van de waarde van de buisdiameter en in de formule vervangen. Hier is reeds het volumedebiet q van de vloeistof die door het leidinggedeelte stroomt berekend, dat als doorvoer van de leiding kan worden genomen.

Daarnaast zijn er meer gedetailleerde Lukin-tabellen met kant-en-klare doorvoerwaarden voor leidingen van verschillende diameters van 50 tot 2000 mm.

Capaciteitstabellen voor drukriolering

In de capaciteitstabellen voor riooldrukleidingen zijn de waarden afhankelijk van de maximale vullingsgraad en de berekende gemiddelde snelheid afvalwater.

Capaciteit van de waterleiding

Waterleidingen in huis worden het meest gebruikt. En omdat ze zwaar worden belast, wordt de berekening van het debiet van de waterleiding belangrijke voorwaarde betrouwbare werking.

Doorlaatbaarheid van de buis afhankelijk van de diameter

Diameter is niet de belangrijkste parameter bij het berekenen van de doorgankelijkheid van de pijp, maar het heeft ook invloed op de waarde ervan. Hoe groter de binnendiameter van de leiding, hoe hoger de doorlaatbaarheid en hoe kleiner de kans op verstoppingen en pluggen. Naast de diameter moet echter rekening worden gehouden met de wrijvingscoëfficiënt van water op de buiswanden (tabelwaarde voor elk materiaal), de lengte van de leiding en het verschil in vloeistofdruk bij de inlaat en uitlaat. Bovendien zal het aantal bochten en fittingen in de pijpleiding de doorgankelijkheid sterk beïnvloeden.

Tabel met leidingcapaciteit per koelvloeistoftemperatuur

Hoe hoger de temperatuur in de leiding, hoe lager de capaciteit, omdat het water uitzet en dus extra wrijving veroorzaakt. Voor sanitair is dit niet belangrijk, maar in verwarmingssystemen is de belangrijkste parameter.

Er is een tabel voor berekeningen van warmte en koelvloeistof.

Tabel met leidingcapaciteit afhankelijk van de koelmiddeldruk

Er is een tabel die de doorvoer van leidingen beschrijft, afhankelijk van de druk.

Tabel leidingcapaciteit afhankelijk van diameter (volgens Shevelev)

De tabellen van F.A. en A.F. Shevelev zijn een van de meest nauwkeurige tabelmethoden voor het berekenen van de doorvoer van een watervoorzieningssysteem. Bovendien bevatten ze alle nodige rekenformules voor elk specifiek materiaal. Dit is een omvangrijk informatief materiaal dat het vaakst door waterbouwkundigen wordt gebruikt.

De tabellen houden rekening met:

pijpdiameters - intern en extern;
wanddikte;
levensduur van de pijpleiding;
lijn lengte;
leiding opdracht.

Leidingcapaciteit afhankelijk van diameter, druk: tabellen, rekenformules, online calculator

Het berekenen van de capaciteit is een van de moeilijkste taken bij het leggen van een leiding. In dit artikel zullen we proberen uit te zoeken hoe dit precies gebeurt voor verschillende soorten leidingen en leidingmaterialen.

Pijpleidingen voor het transport van diverse vloeistoffen zijn een integraal onderdeel van units en installaties waarin werkprocessen gerelateerd aan verschillende toepassingsgebieden worden uitgevoerd. Bij het kiezen van leidingen en leidingconfiguratie zijn de kosten van zowel de leidingen zelf als de leidingfittingen van groot belang. De uiteindelijke kosten van het verpompen van het medium door de pijpleiding worden grotendeels bepaald door de grootte van de pijpen (diameter en lengte). De berekening van deze waarden wordt uitgevoerd met behulp van speciaal ontwikkelde formules die specifiek zijn voor bepaalde soorten bewerkingen.

Een pijp is een holle cilinder van metaal, hout of ander materiaal dat wordt gebruikt om vloeibare, gasvormige en korrelige media te transporteren. Het getransporteerde medium kan water, aardgas, stoom, olieproducten, enz. zijn. Leidingen worden overal gebruikt, van verschillende industrieën tot huishoudelijke toepassingen.

Voor de vervaardiging van buizen kan het meest worden gebruikt verschillende materialen zoals staal, gietijzer, koper, cement, kunststoffen zoals ABS, polyvinylchloride, gechloreerd polyvinylchloride, polybuteen, polyethyleen, enz.

De belangrijkste maataanduidingen van een pijp zijn de diameter (buiten, binnen, enz.) en wanddikte, die worden gemeten in millimeters of inches. Ook wordt een waarde gebruikt als de nominale diameter of nominale boring - de nominale waarde van de binnendiameter van de buis, ook gemeten in millimeters (aangegeven met Du) of inches (aangegeven met DN). De nominale diameters zijn gestandaardiseerd en vormen het belangrijkste criterium voor de selectie van buizen en hulpstukken.

Overeenstemming van nominale boringwaarden in mm en inches:

Een buis met een cirkelvormige doorsnede heeft om een aantal redenen de voorkeur boven andere geometrische doorsneden:

De cirkel heeft een minimale verhouding van omtrek tot oppervlakte, en wanneer toegepast op een buis, betekent dit dat bij gelijke doorvoer het materiaalverbruik van ronde buizen minimaal zal zijn in vergelijking met buizen met een andere vorm. Dit impliceert ook de laagst mogelijke kosten voor isolatie en beschermende bekleding;
Een cirkelvormige dwarsdoorsnede is vanuit hydrodynamisch oogpunt het meest voordelig voor de beweging van een vloeibaar of gasvormig medium. Ook wordt door het minimaal mogelijke inwendige oppervlak van de buis per lengte-eenheid wrijving tussen het getransporteerde medium en de buis geminimaliseerd.
De ronde vorm is het best bestand tegen interne en externe druk;
Het productieproces van ronde buizen is vrij eenvoudig en gemakkelijk te implementeren.

Leidingen kunnen sterk variëren in diameter en configuratie, afhankelijk van het doel en de toepassing. Zo kunnen hoofdpijpleidingen voor het verplaatsen van water of olieproducten bijna een halve meter in diameter bereiken met een vrij eenvoudige configuratie, en verwarmingsspiralen, die ook pijpen zijn, hebben een complexe vorm met veel windingen met een kleine diameter.

Het is onmogelijk om een industrie voor te stellen zonder een netwerk van pijpleidingen. De berekening van een dergelijk netwerk omvat de selectie van het leidingmateriaal, het opstellen van een specificatie met gegevens over de dikte, leidingmaat, route, etc. Grondstoffen, tussenproducten en/of eindproducten passeren de productiestadia, bewegend tussen verschillende apparaten en installaties, die via pijpleidingen en hulpstukken met elkaar zijn verbonden. Een juiste berekening, selectie en installatie van het leidingsysteem is noodzakelijk voor de betrouwbare uitvoering van het hele proces, het waarborgen van de veilige overdracht van media, evenals voor het afdichten van het systeem en het voorkomen van lekkage van de verpompte substantie in de atmosfeer.

Bestaat niet enkele formule en regels die kunnen worden gebruikt om een pijplijn te selecteren voor elke mogelijke toepassing en werkomgeving. In elk afzonderlijk toepassingsgebied van pijpleidingen zijn er een aantal factoren waarmee rekening moet worden gehouden en die een aanzienlijke impact kunnen hebben op de vereisten voor de pijpleiding. Dus bijvoorbeeld bij het werken met slib is de pijpleiding grote maat niet alleen de installatiekosten verhogen, maar ook operationele problemen veroorzaken.

Meestal worden leidingen geselecteerd na optimalisatie van materiaal- en bedrijfskosten. Hoe groter de diameter van de pijpleiding, d.w.z. hoe hoger de initiële investering, hoe lager de drukval en dus hoe lager de bedrijfskosten. Omgekeerd zal de kleine omvang van de pijpleiding de primaire kosten voor de pijpen zelf en pijpfittingen verlagen, maar een verhoging van de snelheid zal leiden tot een toename van de verliezen, wat zal leiden tot de noodzaak om extra energie te besteden aan het verpompen van het medium. Snelheidslimieten die voor verschillende toepassingen zijn vastgesteld, zijn gebaseerd op optimale ontwerpomstandigheden. De maatvoering van leidingen wordt berekend aan de hand van deze normen, rekening houdend met de toepassingsgebieden.

pijpleiding ontwerp

Bij het ontwerpen van pijpleidingen worden de volgende hoofdontwerpparameters als basis genomen:

vereiste prestaties;
entrypunt en exitpunt van de pijpleiding;
samenstelling van het medium, inclusief viscositeit en soortelijk gewicht;
topografische omstandigheden van de pijpleidingroute;
maximaal toegestaan bedrijfsdruk;
hydraulische berekening;
pijpleidingdiameter, wanddikte, treksterkte van het wandmateriaal;
nummer gemalen, afstand ertussen en stroomverbruik.

Betrouwbaarheid van pijpleidingen

Betrouwbaarheid in leidingontwerp wordt verzekerd door naleving van de juiste ontwerpnormen. Ook opleiding van personeel is een belangrijke factor bij het waarborgen van de lange levensduur van de pijpleiding en de dichtheid en betrouwbaarheid ervan. Continue of periodieke bewaking van de werking van pijpleidingen kan worden uitgevoerd door bewakings-, boekhoud-, controle-, regel- en automatiseringssystemen, persoonlijke bedieningsapparatuur in de productie en veiligheidsapparatuur.

Extra coating van pijpleidingen

Aan de buitenkant van de meeste leidingen wordt een corrosiebestendige coating aangebracht om de schadelijke effecten van corrosie van buitenaf te voorkomen. Bij het verpompen van corrosieve media kan ook een beschermende coating worden aangebracht op: binnenoppervlak: pijpen. Alle nieuwe leidingen bestemd voor het transport van gevaarlijke vloeistoffen worden voor ingebruikname getest op defecten en lekkages.

Basisvoorzieningen voor het berekenen van de stroom in de pijpleiding

De aard van de stroming van het medium in de leiding en bij het stromen rond obstakels kan sterk verschillen van vloeistof tot vloeistof. Een van de belangrijke indicatoren is de viscositeit van het medium, gekenmerkt door een parameter als de viscositeitscoëfficiënt. De Ierse ingenieur-natuurkundige Osborne Reynolds voerde in 1880 een reeks experimenten uit, volgens de resultaten waarvan hij erin slaagde een dimensieloze hoeveelheid af te leiden die de aard van de stroming van een viskeuze vloeistof karakteriseerde, het Reynolds-criterium genoemd en aangeduid met Re.

Re = (v L )/μ

waar:
ρ is de dichtheid van de vloeistof;
v is de stroomsnelheid;
L is de karakteristieke lengte van het stromingselement;
μ - dynamische viscositeitscoëfficiënt.

Dat wil zeggen, het Reynolds-criterium karakteriseert de verhouding van de traagheidskrachten tot de krachten van viskeuze wrijving in de vloeistofstroom. Een verandering in de waarde van dit criterium weerspiegelt een verandering in de verhouding van dit soort krachten, wat op zijn beurt de aard van de vloeistofstroom beïnvloedt. In dit opzicht is het gebruikelijk om drie stromingsregimes te onderscheiden, afhankelijk van de waarde van het Reynolds-criterium. bij Re<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000 wordt een stabiel regime waargenomen, gekenmerkt door een willekeurige verandering in de snelheid en richting van de stroom op elk afzonderlijk punt, wat in totaal een egalisatie van de stroomsnelheden door het volume geeft. Zo'n regime wordt turbulent genoemd. Het Reynoldsgetal hangt af van de door de pomp geleverde opvoerhoogte, de viscositeit van het medium bij bedrijfstemperatuur en de grootte en vorm van de leiding waardoor de stroom passeert.

Snelheidsprofiel in de stream
laminaire stroming	overgangsregime	turbulent regime

De aard van de stroom
laminaire stroming	overgangsregime	turbulent regime

Het Reynolds-criterium is een gelijkheidscriterium voor de stroming van een viskeuze vloeistof. Dat wil zeggen, met zijn hulp is het mogelijk om een echt proces in een kleinere omvang te simuleren, handig om te studeren. Dit is uiterst belangrijk, omdat het vaak buitengewoon moeilijk en soms zelfs onmogelijk is om de aard van vloeistofstromen in echte apparaten te bestuderen vanwege hun grote omvang.

Pijpleiding berekening. Berekening van pijpleidingdiameter

Als de pijpleiding niet thermisch is geïsoleerd, dat wil zeggen dat warmte-uitwisseling tussen het getransporteerde en de omgeving mogelijk is, kan de aard van de stroom erin zelfs bij een constante snelheid (stroomsnelheid) veranderen. Dit is mogelijk als het verpompte medium een voldoende hoge temperatuur heeft aan de inlaat en in een turbulent regime stroomt. Over de lengte van de leiding zal de temperatuur van het getransporteerde medium dalen als gevolg van warmteverliezen naar de omgeving, wat kan leiden tot een verandering van het stromingsregime naar laminair of transitioneel. De temperatuur waarbij de modusverandering plaatsvindt, wordt de kritische temperatuur genoemd. De waarde van de viscositeit van een vloeistof is direct afhankelijk van de temperatuur, daarom wordt voor dergelijke gevallen een parameter als de kritische viscositeit gebruikt, die overeenkomt met het punt van verandering in het stromingsregime bij de kritische waarde van het Reynolds-criterium:

v cr = (v D)/Re cr = (4 Q)/(π D Re cr)

waar:
ν kr - kritische kinematische viscositeit;
Re cr - kritische waarde van het Reynolds-criterium;
D - buisdiameter;
v is de stroomsnelheid;
Q - kosten.

Een andere belangrijke factor is de wrijving die optreedt tussen de buiswanden en de bewegende stroom. In dit geval hangt de wrijvingscoëfficiënt grotendeels af van de ruwheid van de buiswanden. De relatie tussen de wrijvingscoëfficiënt, het Reynolds-criterium en de ruwheid wordt bepaald door het Moody-diagram, waarmee u een van de parameters kunt bepalen terwijl u de andere twee kent.

De formule van Colebrook-White wordt ook gebruikt om de wrijvingscoëfficiënt voor turbulente stroming te berekenen. Op basis van deze formule is het mogelijk grafieken te plotten waarmee de wrijvingscoëfficiënt wordt bepaald.

(√λ ) -1 = -2 log(2.51/(Re √λ ) + k/(3.71 d))

waar:
k - pijpruwheidscoëfficiënt;
λ is de wrijvingscoëfficiënt.

Er zijn ook andere formules voor de benaderende berekening van wrijvingsverliezen tijdens de drukstroom van vloeistof in leidingen. Een van de meest gebruikte vergelijkingen in dit geval is de Darcy-Weisbach-vergelijking. Het is gebaseerd op empirische gegevens en wordt voornamelijk gebruikt bij systeemmodellering. Wrijvingsverlies is een functie van de vloeistofsnelheid en de weerstand van de buis tegen vloeistofbeweging, uitgedrukt in de waarde van de buiswandruwheid.

∆H = λ L/d v²/(2 g)

waar:
ΔH - hoofdverlies;
λ - wrijvingscoëfficiënt;
L is de lengte van de pijpsectie;
d - pijpdiameter;
v is de stroomsnelheid;
g is de vrije valversnelling.

Drukverlies door wrijving voor water wordt berekend met behulp van de Hazen-Williams-formule.

∆H = 11,23 L 1/C 1,85 Q 1,85 /D 4,87

waar:
ΔH - hoofdverlies;
L is de lengte van de pijpsectie;
C is de ruwheidscoëfficiënt van Haizen-Williams;
Q - verbruik;
D - pijpdiameter.

Druk

De werkdruk van de pijpleiding is de hoogste overdruk die de gespecificeerde werkingsmodus van de pijpleiding biedt. De beslissing over de grootte van de leiding en het aantal gemalen wordt meestal gemaakt op basis van de werkdruk van de leidingen, pompcapaciteit en kosten. De maximale en minimale druk van de pijpleiding, evenals de eigenschappen van het werkmedium, bepalen de afstand tussen de gemalen en het benodigde vermogen.

Nominale druk PN - nominale waarde die overeenkomt met de maximale druk van het werkmedium bij 20 ° C, waarbij continue werking van de pijpleiding met gegeven afmetingen mogelijk is.

Naarmate de temperatuur stijgt, neemt het draagvermogen van de leiding af en daarmee ook de toelaatbare overdruk. De pe,zul-waarde geeft de maximale druk (g) in het leidingsysteem aan naarmate de bedrijfstemperatuur stijgt.

Toegestaan overdrukschema:

Berekening van de drukval in de pijpleiding

De berekening van de drukval in de pijpleiding wordt uitgevoerd volgens de formule:

∆p = λ L/d ρ/2 v²

waar:
Δp - drukval in het leidinggedeelte;
L is de lengte van de pijpsectie;
λ - wrijvingscoëfficiënt;
d - pijpdiameter;
ρ is de dichtheid van het verpompte medium;
v is de stroomsnelheid.

Verplaatsbare media

Meestal worden leidingen gebruikt om water te transporteren, maar ze kunnen ook worden gebruikt om slib, slib, stoom, enz. In de olie-industrie worden pijpleidingen gebruikt om een breed scala aan koolwaterstoffen en hun mengsels te verpompen, die sterk verschillen in chemische en fysische eigenschappen. Ruwe olie kan over grotere afstanden worden vervoerd van onshore velden of offshore booreilanden naar terminals, waypoints en raffinaderijen.

Pijpleidingen verzenden ook:

geraffineerde aardolieproducten zoals benzine, vliegtuigbrandstof, kerosine, dieselbrandstof, stookolie, enz.;
petrochemische grondstoffen: benzeen, styreen, propyleen, enz.;
aromatische koolwaterstoffen: xyleen, tolueen, cumeen, enz.;
vloeibare petroleumbrandstoffen zoals vloeibaar aardgas, vloeibaar petroleumgas, propaan (gassen bij standaardtemperatuur en -druk maar vloeibaar gemaakt door druk);
kooldioxide, vloeibare ammoniak (getransporteerd als vloeistof onder druk);
bitumen en stroperige brandstoffen zijn te stroperig om door pijpleidingen te worden getransporteerd, daarom worden destillaatfracties van olie gebruikt om deze grondstoffen te verdunnen en resulteren in een mengsel dat door een pijpleiding kan worden getransporteerd;
waterstof (voor korte afstanden).

De kwaliteit van het vervoerde medium

De fysieke eigenschappen en parameters van de getransporteerde media bepalen grotendeels het ontwerp en de bedrijfsparameters van de pijpleiding. Soortelijk gewicht, samendrukbaarheid, temperatuur, viscositeit, vloeipunt en dampdruk zijn de belangrijkste mediaparameters waarmee rekening moet worden gehouden.

Het soortelijk gewicht van een vloeistof is het gewicht per volume-eenheid. Veel gassen worden onder verhoogde druk door pijpleidingen getransporteerd en wanneer een bepaalde druk wordt bereikt, kunnen sommige gassen zelfs vloeibaar worden. Daarom is de mate van compressie van het medium een kritische parameter voor het ontwerp van pijpleidingen en het bepalen van de doorvoercapaciteit.

Temperatuur heeft een indirect en direct effect op de prestaties van pijpleidingen. Dit komt tot uitdrukking in het feit dat de vloeistof in volume toeneemt na temperatuurstijging, mits de druk constant blijft. Het verlagen van de temperatuur kan ook een impact hebben op zowel de prestaties als de algehele systeemefficiëntie. Wanneer de temperatuur van een vloeistof wordt verlaagd, gaat deze gewoonlijk gepaard met een toename van de viscositeit, wat extra wrijvingsweerstand creëert langs de binnenwand van de buis, waardoor meer energie nodig is om dezelfde hoeveelheid vloeistof te pompen. Zeer stroperige media zijn gevoelig voor temperatuurschommelingen. Viscositeit is de weerstand van een medium om te vloeien en wordt gemeten in centistokes cSt. De viscositeit bepaalt niet alleen de pompkeuze, maar ook de afstand tussen gemalen.

Zodra de temperatuur van het medium onder het vloeipunt zakt, wordt de werking van de pijpleiding onmogelijk en worden er enkele opties genomen om de werking ervan te hervatten:

het verwarmen van het medium of de isolerende leidingen om de bedrijfstemperatuur van het medium boven het vloeipunt te houden;
verandering in de chemische samenstelling van het medium voordat het de pijpleiding binnenkomt;
verdunning van het getransporteerde medium met water.

Soorten hoofdleidingen

Hoofdleidingen worden gelast of naadloos gemaakt. Naadloze stalen buizen worden gemaakt zonder langslassen door stalen profielen met warmtebehandeling om de gewenste maat en eigenschappen te bereiken. Gelaste buis wordt vervaardigd met behulp van verschillende productieprocessen. Deze twee typen verschillen van elkaar in het aantal langsnaden in de buis en het type lasapparatuur dat wordt gebruikt. Stalen gelaste buizen zijn het meest gebruikte type in petrochemische toepassingen.

Elke pijpsectie wordt aan elkaar gelast om een pijpleiding te vormen. Ook in hoofdleidingen worden, afhankelijk van de toepassing, leidingen van glasvezel, diverse kunststoffen, asbestcement, etc. toegepast.

Om rechte pijpsecties te verbinden, evenals voor de overgang tussen pijpleidingsecties van verschillende diameters, worden speciaal gemaakte verbindingselementen (ellebogen, bochten, poorten) gebruikt.

elleboog 90°	elleboog 90°	overgangstak	vertakking

elleboog 180°	elleboog 30°	adapter	tip

Voor de installatie van afzonderlijke delen van pijpleidingen en fittingen worden speciale verbindingen gebruikt.

gelast	geflensd	schroefdraad	koppelen

Thermische uitzetting van de pijpleiding

Wanneer de pijpleiding onder druk staat, wordt het gehele binnenoppervlak onderworpen aan een gelijkmatig verdeelde belasting, die interne longitudinale krachten in de pijp en extra belastingen op de eindsteunen veroorzaakt. Temperatuurschommelingen hebben ook invloed op de pijpleiding, waardoor de afmetingen van de pijpen veranderen. Krachten in een vaste leiding tijdens temperatuurschommelingen kunnen de toelaatbare waarde overschrijden en leiden tot overmatige spanningen, wat gevaarlijk is voor de sterkte van de leiding, zowel in het leidingmateriaal als in flensverbindingen. Schommelingen in de temperatuur van het verpompte medium creëren ook een temperatuurstress in de pijpleiding, die kan worden overgedragen op kleppen, pompstations, enz. Dit kan leiden tot drukverlaging van pijpleidingverbindingen, uitval van kleppen of andere elementen.

Berekening van leidingafmetingen bij temperatuurveranderingen

De berekening van de verandering in de lineaire afmetingen van de pijpleiding met een verandering in temperatuur wordt uitgevoerd volgens de formule:

∆L = een L ∆t

a - thermische rekcoëfficiënt, mm/(m°C) (zie onderstaande tabel);
L - pijpleidinglengte (afstand tussen vaste steunen), m;
Δt - verschil tussen max. en min. temperatuur van het verpompte medium, °C.

Tabel lineaire uitzetting van buizen van verschillende materialen

De opgegeven getallen zijn gemiddelden voor de vermelde materialen en voor de berekening van leidingen van andere materialen dienen de gegevens uit deze tabel niet als basis te worden genomen. Bij het berekenen van de pijpleiding wordt aanbevolen om de lineaire rekcoëfficiënt te gebruiken die door de pijpfabrikant is aangegeven in de bijbehorende technische specificatie of het gegevensblad.

Thermische verlenging van pijpleidingen wordt geëlimineerd door zowel speciale expansiesecties van de pijpleiding te gebruiken als door compensatoren te gebruiken, die kunnen bestaan uit elastische of bewegende delen.

Compensatiesecties bestaan uit elastische rechte delen van de pijpleiding, loodrecht op elkaar geplaatst en vastgezet met bochten. Bij thermische verlenging wordt de toename van het ene onderdeel gecompenseerd door de vervorming van de buiging van het andere onderdeel in het vlak of de vervorming van buiging en torsie in de ruimte. Als de pijpleiding zelf thermische uitzetting compenseert, wordt dit zelfcompensatie genoemd.

Compensatie vindt ook plaats door elastische buigingen. Een deel van de rek wordt gecompenseerd door de elasticiteit van de bochten, het andere deel wordt geëlimineerd door de elastische eigenschappen van het materiaal van het gedeelte achter de bocht. Compensatoren worden geïnstalleerd waar het niet mogelijk is om compensatiesecties te gebruiken of wanneer de zelfcompensatie van de pijpleiding onvoldoende is.

Volgens het ontwerp en het werkingsprincipe zijn compensatoren van vier typen: U-vormig, lens, golvend, pakkingbus. In de praktijk worden vaak vlakke compensatoren met een L-, Z- of U-vorm toegepast. In het geval van ruimtelijke compensatoren zijn dit meestal 2 platte, onderling loodrechte secties en hebben ze één gemeenschappelijke schouder. Elastische dilatatievoegen worden gemaakt van buizen of elastische schijven of balgen.

Bepaling van de optimale grootte van de pijpleidingdiameter

Op basis van technische en economische berekeningen kan de optimale diameter van de leiding worden gevonden. De afmetingen van de pijpleiding, inclusief de afmetingen en functionaliteit van de verschillende componenten, evenals de omstandigheden waaronder de pijpleiding moet werken, bepalen de transportcapaciteit van het systeem. Grotere leidingen zijn geschikt voor een hogere massastroom, op voorwaarde dat de andere componenten in het systeem op de juiste manier zijn geselecteerd en gedimensioneerd voor deze omstandigheden. Gewoonlijk geldt dat hoe langer de lengte van de hoofdleiding tussen pompstations is, hoe groter de drukval in de leiding nodig is. Daarnaast kan ook een verandering in de fysieke eigenschappen van het verpompte medium (viscositeit etc.) een grote invloed hebben op de druk in de leiding.

Optimale maat - De kleinste geschikte leidingmaat voor een bepaalde toepassing die kosteneffectief is gedurende de levensduur van het systeem.

Formule voor het berekenen van leidingprestaties:

Q = (π d²)/4 v

Q is het debiet van de verpompte vloeistof;
d - pijpleidingdiameter;
v is de stroomsnelheid.

In de praktijk worden voor het berekenen van de optimale diameter van de pijpleiding de waarden van de optimale snelheden van het verpompte medium gebruikt, ontleend aan referentiematerialen die zijn samengesteld op basis van experimentele gegevens:

verpompt medium		Bereik van optimale snelheden in de pijpleiding, m/s
Vloeistoffen	Zwaartekracht beweging:
	Viskeuze vloeistoffen	0,1 - 0,5
	Vloeistoffen met lage viscositeit	0,5 - 1
	pompen:
	zuigzijde:	0,8 - 2
	Afvoerzijde:	1,5 - 3

gassen	Natuurlijke tractie	2 - 4
	Kleine druk	4 - 15
	Grote druk	15 - 25

Koppels	oververhitte stoom	30 - 50
	Verzadigde stoom onder druk:
	Meer dan 105 Pa	15 - 25
	(1 - 0,5) 105 Pa	20 - 40
	(0,5 - 0,2) 105 Pa	40 - 60
	(0,2 - 0,05) 105 Pa	60 - 75

Hier krijgen we de formule voor het berekenen van de optimale buisdiameter:

d o = √((4 Q) / (π v o))

Q - gegeven stroomsnelheid van de verpompte vloeistof;
d - de optimale diameter van de pijpleiding;
v is het optimale debiet.

Bij hoge stroomsnelheden worden meestal leidingen met een kleinere diameter gebruikt, wat lagere kosten betekent voor de aanschaf van de leiding, het onderhoud en installatiewerk (aangeduid met K 1). Met een toename van de snelheid is er een toename van drukverliezen door wrijving en in lokale weerstanden, wat leidt tot een toename van de kosten van het verpompen van vloeistof (we duiden K 2) aan.

Voor pijpleidingen met grote diameters zullen de kosten K 1 hoger zijn en de kosten tijdens bedrijf K 2 lager. Als we de waarden van K 1 en K 2 optellen, krijgen we de totale minimale kosten K en de optimale diameter van de pijpleiding. Kosten K 1 en K 2 worden in dit geval in hetzelfde tijdsinterval gegeven.

Berekening (formule) van kapitaalkosten voor de pijpleiding

K 1 = (m C M K M)/n

m is de massa van de pijpleiding, t;
C M - kosten van 1 ton, wrijven / ton;
KM - coëfficiënt die de kosten van installatiewerk verhoogt, bijvoorbeeld 1,8;
n - levensduur, jaren.

De aangegeven bedrijfskosten in verband met energieverbruik:

K 2 \u003d 24 N n dagen C E wrijven / jaar

N - vermogen, kW;
n DN - aantal werkdagen per jaar;
C E - kosten per kWh energie, rub/kW*h.

Formules voor het bepalen van de grootte van de pijpleiding

Een voorbeeld van algemene formules voor het bepalen van de maat van buizen zonder rekening te houden met mogelijke bijkomende factoren zoals erosie, zwevende stoffen, enz.:

Naam	De vergelijking	Mogelijke beperkingen
De stroom van vloeistof en gas onder druk
Wrijvingskopverlies Darcy-Weisbach	d = 12 [(0.0311 f L Q 2)/(h f)] 0.2	Q - volumestroom, gal/min; d is de binnendiameter van de buis; hf - wrijvingskopverlies; L is de lengte van de pijpleiding, voeten; f is de wrijvingscoëfficiënt; V is de stroomsnelheid.
Vergelijking voor totale vloeistofstroom	d = 0,64 √(Q/V)	Q - volumestroom, gpm
Grootte van de zuigleiding van de pomp om verlies van wrijvingskop te beperken	d = √ (0,0744 Q)	Q - volumestroom, gpm
Totale gasstroomvergelijking	d = 0,29 √((Q T)/(P V))	Q - volumestroom, ft³/min T - temperatuur, K P - druk psi (abs); V - snelheid
zwaartekracht stroom
Manning-vergelijking voor het berekenen van de buisdiameter voor maximale stroom	d=0.375	Q - volumestroom; n - ruwheidscoëfficiënt; S - vooringenomenheid.
Het Froude-getal is de verhouding tussen de traagheidskracht en de zwaartekracht	Fr = V / √[(d/12) g]	g - versnelling in vrije val; v - stroomsnelheid; L - pijplengte of diameter.
Stoom en verdamping
Vergelijking van de diameter van de stoompijp:	d = 1,75 √[(W v_g x) / V]	W - massastroom; Vg - specifiek volume verzadigde stoom; x - stoomkwaliteit; V-snelheid.

Optimaal debiet voor verschillende leidingsystemen

De optimale pijpmaat wordt gekozen uit de voorwaarde van minimale kosten voor het pompen van het medium door de pijpleiding en de kosten van pijpen. Er moet echter ook rekening worden gehouden met snelheidsbeperkingen. Soms moet de grootte van de pijpleiding voldoen aan de eisen van het proces. Even vaak hangt de grootte van de leiding samen met de drukval. Bij voorontwerpberekeningen, waarbij geen rekening wordt gehouden met drukverliezen, wordt de grootte van de procesleiding bepaald door de toegestane snelheid.

Als er sprake is van veranderingen in de stromingsrichting in de pijpleiding, dan leidt dit tot een significante toename van lokale drukken op het oppervlak loodrecht op de stromingsrichting. Dit soort toename is een functie van vloeistofsnelheid, dichtheid en begindruk. Omdat de snelheid omgekeerd evenredig is met de diameter, vereisen vloeistoffen met hoge snelheid speciale aandacht bij het dimensioneren en configureren van pijpleidingen. De optimale leidingmaat, bijvoorbeeld voor zwavelzuur, beperkt de snelheid van het medium tot een waarde die wanderosie in de leidingbochten voorkomt en zo schade aan de leidingconstructie voorkomt.

Vloeistofstroom door zwaartekracht

Het berekenen van de grootte van de pijpleiding in het geval van een stroom die door de zwaartekracht beweegt, is behoorlijk ingewikkeld. De aard van de beweging bij deze vorm van stroming in de leiding kan eenfasig (volledige leiding) en tweefasig (gedeeltelijke vulling) zijn. Een tweefasenstroom ontstaat wanneer zowel vloeistof als gas in de leiding aanwezig zijn.

Afhankelijk van de verhouding van vloeistof en gas, evenals hun snelheden, kan het tweefasenstroomregime variëren van bubbels tot gedispergeerd.

bellenstroom (horizontaal)	projectielstroom (horizontaal)	golfstroom	verspreide stroom

De drijvende kracht voor de vloeistof bij verplaatsing door de zwaartekracht wordt geleverd door het verschil in de hoogte van het begin- en eindpunt, en de voorwaarde is de locatie van het startpunt boven het eindpunt. Met andere woorden, het hoogteverschil bepaalt het verschil in de potentiële energie van de vloeistof in deze posities. Met deze parameter wordt ook rekening gehouden bij het selecteren van een pijplijn. Bovendien wordt de grootte van de drijvende kracht beïnvloed door de drukken op het begin- en eindpunt. Een toename van de drukval brengt een toename van het vloeistofdebiet met zich mee, waardoor u op zijn beurt een pijpleiding met een kleinere diameter kunt selecteren en omgekeerd.

In het geval dat het eindpunt is aangesloten op een systeem onder druk, zoals een destillatiekolom, moet de equivalente druk worden afgetrokken van het aanwezige hoogteverschil om de daadwerkelijke effectieve verschildruk te schatten. Ook als het startpunt van de pijpleiding onder vacuüm zal zijn, moet bij het kiezen van een pijpleiding ook rekening worden gehouden met het effect op het totale drukverschil. De uiteindelijke selectie van leidingen wordt gemaakt met behulp van verschildruk, rekening houdend met alle bovenstaande factoren, en niet alleen op basis van het verschil in hoogte van het begin- en eindpunt.

hete vloeistofstroom

In procesinstallaties treden meestal verschillende problemen op bij het werken met hete of kokende media. De belangrijkste reden is de verdamping van een deel van de hete vloeistofstroom, dat wil zeggen de fasetransformatie van de vloeistof in damp in de pijpleiding of apparatuur. Een typisch voorbeeld is het cavitatieverschijnsel van een centrifugaalpomp, vergezeld van het puntkoken van een vloeistof, gevolgd door de vorming van dampbellen (stoomcavitatie) of het vrijkomen van opgeloste gassen in bellen (gascavitatie).

Grotere leidingen hebben de voorkeur vanwege het verminderde debiet in vergelijking met leidingen met een kleinere diameter bij een constant debiet, wat resulteert in een hogere NPSH bij de pompaanzuigleiding. Punten van plotselinge verandering in stroomrichting of verkleining van de pijpleiding kunnen ook cavitatie veroorzaken als gevolg van drukverlies. Het resulterende gas-dampmengsel vormt een belemmering voor de doorgang van de stroming en kan schade aan de pijpleiding veroorzaken, waardoor het fenomeen van cavitatie tijdens het bedrijf van de pijpleiding uiterst ongewenst is.

Omleidingsleiding voor apparatuur/instrumenten

Apparatuur en apparaten, met name die welke aanzienlijke drukval kunnen veroorzaken, dat wil zeggen warmtewisselaars, regelkleppen, enz., Zijn uitgerust met bypass-leidingen (om het proces zelfs tijdens onderhoudswerkzaamheden niet te kunnen onderbreken). Dergelijke leidingen hebben meestal 2 afsluiters die in lijn met de installatie zijn geïnstalleerd en een stroomregelklep parallel aan deze installatie.

Tijdens normaal bedrijf ondervindt de vloeistofstroom die door de hoofdcomponenten van het apparaat stroomt een extra drukval. In overeenstemming hiermee wordt de afvoerdruk daarvoor berekend, gecreëerd door de aangesloten apparatuur, zoals een centrifugaalpomp. De pomp wordt geselecteerd op basis van de totale drukval over de installatie. Tijdens beweging door de bypass-pijpleiding is deze extra drukval afwezig, terwijl de bedrijfspomp de stroom met dezelfde kracht pompt, in overeenstemming met zijn bedrijfskenmerken. Om verschillen in stromingskarakteristieken tussen het apparaat en de bypassleiding te voorkomen, wordt aanbevolen om een kleinere bypassleiding met een regelklep te gebruiken om een druk te creëren die gelijk is aan die van de hoofdinstallatie.

bemonsteringslijn

Gewoonlijk wordt een kleine hoeveelheid vloeistof bemonsterd voor analyse om de samenstelling ervan te bepalen. Bemonstering kan in elk stadium van het proces worden uitgevoerd om de samenstelling te bepalen van een grondstof, een tussenproduct, een eindproduct of gewoon een getransporteerde stof zoals afvalwater, warmteoverdrachtsvloeistof, enz. De grootte van het leidinggedeelte waarop de bemonstering plaatsvindt, is meestal afhankelijk van het type vloeistof dat wordt geanalyseerd en de locatie van het bemonsteringspunt.

Voor gassen onder verhoogde druk zijn bijvoorbeeld kleine pijpleidingen met kleppen voldoende om het benodigde aantal monsters te nemen. Door de diameter van de bemonsteringsleiding te vergroten, wordt het aandeel media dat voor analyse wordt bemonsterd, verminderd, maar een dergelijke bemonstering wordt moeilijker te controleren. Tegelijkertijd is een kleine bemonsteringslijn niet goed geschikt voor de analyse van verschillende suspensies waarin vaste deeltjes het stroompad kunnen verstoppen. Zo is de grootte van de bemonsteringslijn voor de analyse van suspensies sterk afhankelijk van de grootte van de vaste deeltjes en de eigenschappen van het medium. Soortgelijke conclusies gelden voor viskeuze vloeistoffen.

Bij de dimensionering van de bemonsteringslijn wordt doorgaans rekening gehouden met:

kenmerken van de vloeistof bedoeld voor selectie;
verlies van de werkomgeving tijdens selectie;
veiligheidseisen tijdens selectie;
bedieningsgemak;
locatie van het selectiepunt.

koelvloeistof circulatie

Voor pijpleidingen met circulerend koelmiddel hebben hoge snelheden de voorkeur. Dit komt vooral doordat de koelvloeistof in de koeltoren wordt blootgesteld aan zonlicht, wat de voorwaarden schept voor de vorming van een algenhoudende laag. Een deel van dit algenhoudende volume komt in het circulerende koelmiddel terecht. Bij lage stroomsnelheden beginnen algen in de pijpleiding te groeien en na een tijdje veroorzaken ze problemen voor de circulatie van het koelmiddel of de doorgang naar de warmtewisselaar. In dit geval wordt een hoge circulatiesnelheid aanbevolen om de vorming van algenverstoppingen in de leiding te voorkomen. Het gebruik van een koelmiddel met hoge circulatie wordt doorgaans aangetroffen in de chemische industrie, die grote pijpleidingen en lengtes vereist om stroom te leveren aan verschillende warmtewisselaars.

Tankoverloop

Tanks zijn om de volgende redenen uitgerust met overloopleidingen:

vermijden van vloeistofverlies (overtollige vloeistof komt een ander reservoir binnen in plaats van uit het oorspronkelijke reservoir te stromen);
het voorkomen van lekkage van ongewenste vloeistoffen buiten de tank;
het vloeistofniveau in de tanks op peil houden.

In alle bovenstaande gevallen zijn de overloopleidingen ontworpen voor de maximaal toelaatbare vloeistofstroom die de tank binnenkomt, ongeacht de stroomsnelheid van de vloeistof die eruit gaat. Andere leidingprincipes zijn vergelijkbaar met zwaartekrachtleidingen, d.w.z. volgens de beschikbare verticale hoogte tussen het begin- en eindpunt van de overloopleiding.

Het hoogste punt van de overloopleiding, dat tevens het startpunt is, bevindt zich bij de aansluiting op de tank (tankoverloopleiding) meestal helemaal bovenaan, en het laagste eindpunt kan zich bij de afvoergoot bij de grond bevinden. De overloopleiding kan echter ook hoger eindigen. In dit geval zal de beschikbare differentieelkop lager zijn.

Slibstroom

In het geval van mijnbouw wordt erts meestal gewonnen in moeilijk bereikbare gebieden. Op dergelijke plaatsen is er in de regel geen spoor- of wegverbinding. Voor dergelijke situaties wordt hydraulisch transport van media met vaste deeltjes als het meest acceptabel beschouwd, ook in het geval van de locatie van mijnbouwinstallaties op voldoende afstand. Slurrypijpleidingen worden in verschillende industriële gebieden gebruikt om samen met vloeistoffen gebroken vaste stoffen te transporteren. Dergelijke pijpleidingen zijn het meest kosteneffectief gebleken in vergelijking met andere methoden voor het transporteren van vaste media in grote volumes. Daarnaast zijn hun voordelen onder meer voldoende veiligheid door het ontbreken van verschillende soorten transport en milieuvriendelijkheid.

Suspensies en mengsels van gesuspendeerde vaste stoffen in vloeistoffen worden opgeslagen in een staat van periodieke vermenging om uniformiteit te behouden. Anders treedt een scheidingsproces op, waarbij zwevende deeltjes, afhankelijk van hun fysische eigenschappen, naar het oppervlak van de vloeistof drijven of naar de bodem bezinken. Agitatie wordt geleverd door apparatuur zoals een geroerde tank, terwijl dit in pijpleidingen wordt bereikt door turbulente stromingsomstandigheden te handhaven.

Het verminderen van de stroomsnelheid bij het transporteren van in een vloeistof gesuspendeerde deeltjes is niet wenselijk, omdat het proces van fasescheiding in de stroom kan beginnen. Dit kan leiden tot verstopping van de pijpleiding en een verandering in de concentratie van de getransporteerde vaste stoffen in de stroom. Intense vermenging in het stromingsvolume wordt bevorderd door het turbulente stromingsregime.

Anderzijds leidt een te grote verkleining van de leiding ook vaak tot verstopping. Daarom is de keuze van de grootte van de pijpleiding een belangrijke en verantwoorde stap die voorafgaande analyse en berekeningen vereist. Elk geval moet afzonderlijk worden beschouwd, aangezien verschillende slurries zich verschillend gedragen bij verschillende vloeistofsnelheden.

Pijpleiding reparatie

Tijdens de werking van de pijpleiding kunnen er verschillende soorten lekken optreden, die onmiddellijke verwijdering vereisen om de prestaties van het systeem te behouden. Reparatie van de hoofdleiding kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. Dit kan zo veel zijn als het vervangen van een heel leidingsegment of een klein gedeelte dat lekt, of het repareren van een bestaande leiding. Maar voordat u een reparatiemethode kiest, moet u de oorzaak van het lek grondig bestuderen. In sommige gevallen kan het niet alleen nodig zijn om de leiding te repareren, maar ook om de route van de leiding te wijzigen om te voorkomen dat deze opnieuw beschadigd raakt.

De eerste fase van reparatiewerkzaamheden is het bepalen van de locatie van het leidinggedeelte dat moet worden ingegrepen. Verder wordt, afhankelijk van het type pijpleiding, een lijst bepaald van de benodigde apparatuur en maatregelen die nodig zijn om het lek te elimineren, en worden de nodige documenten en vergunningen verzameld als het te repareren leidinggedeelte zich op het grondgebied van een andere eigenaar bevindt. Omdat de meeste leidingen ondergronds liggen, kan het nodig zijn om een deel van de leiding te verwijderen. Vervolgens wordt de coating van de pijpleiding gecontroleerd op algemene staat, waarna een deel van de coating wordt verwijderd voor reparatiewerkzaamheden direct met de pijp. Na reparatie kunnen verschillende verificatieactiviteiten worden uitgevoerd: ultrasoon testen, kleurfoutdetectie, magnetische deeltjesfoutdetectie, enz.

Hoewel sommige reparaties vereisen dat de pijpleiding volledig wordt afgesloten, is vaak slechts een tijdelijke afsluiting voldoende om het gerepareerde gebied te isoleren of een bypass voor te bereiden. In de meeste gevallen worden reparatiewerkzaamheden echter uitgevoerd met een volledige afsluiting van de pijpleiding. Isolatie van een gedeelte van de leiding kan worden uitgevoerd met pluggen of afsluiters. Installeer vervolgens de benodigde apparatuur en voer directe reparaties uit. Reparatiewerkzaamheden worden uitgevoerd op het beschadigde gebied, bevrijd van het medium en zonder druk. Aan het einde van de reparatie worden de pluggen geopend en wordt de integriteit van de pijpleiding hersteld.

Het aanleggen van een pijpleiding is niet erg moeilijk, maar eerder lastig. Een van de moeilijkste problemen in dit geval is de berekening van de doorvoer van de buis, die rechtstreeks van invloed is op de efficiëntie en prestaties van de constructie. In dit artikel gaan we het hebben over hoe de doorvoer van een leiding wordt berekend.

Doorvoer is een van de belangrijkste indicatoren van elke pijpleiding. Desondanks wordt deze indicator zelden aangegeven in de markering van de buis, en dit heeft weinig zin, omdat de doorvoer niet alleen afhangt van de afmetingen van het product, maar ook van het ontwerp van de pijpleiding. Daarom moet deze indicator onafhankelijk worden berekend.

Methoden voor het berekenen van de doorvoer van de pijpleiding

Externe diameter. Deze indicator wordt uitgedrukt in de afstand van de ene kant van de buitenmuur tot de andere kant. In berekeningen heeft deze parameter de aanduiding Dag. De buitendiameter van de leidingen staat altijd op het etiket vermeld.
Nominale diameter. Deze waarde wordt gedefinieerd als de diameter van de interne sectie, die wordt afgerond op hele getallen. Bij het berekenen wordt de waarde van de voorwaardelijke passage weergegeven als Du.

De berekening van de doorgankelijkheid van de pijp kan worden uitgevoerd volgens een van de methoden, die moeten worden gekozen afhankelijk van de specifieke omstandigheden voor het leggen van de pijpleiding:

Fysieke berekeningen. In dit geval wordt de formule voor de leidingcapaciteit gebruikt, waardoor rekening kan worden gehouden met elke ontwerpindicator. De keuze van de formule wordt beïnvloed door het type en het doel van de pijpleiding - rioleringssystemen hebben bijvoorbeeld hun eigen set formules, evenals voor andere soorten constructies.
Berekeningen in tabelvorm. U kunt de optimale langlaufcapaciteit kiezen met behulp van een tabel met geschatte waarden, die meestal wordt gebruikt voor het regelen van bedrading in een appartement. De waarden die in de tabel worden aangegeven, zijn nogal wazig, maar dit belet niet dat ze in berekeningen worden gebruikt. Het enige nadeel van de tabelmethode is dat deze de capaciteit van de buis berekent afhankelijk van de diameter, maar geen rekening houdt met veranderingen in de laatste als gevolg van afzettingen, dus voor lijnen die vatbaar zijn voor opbouw, is deze berekening niet de beste keuze. Om nauwkeurige resultaten te krijgen, kunt u de Shevelev-tabel gebruiken, die rekening houdt met bijna alle factoren die van invloed zijn op leidingen. Zo'n tafel is geweldig voor de installatie van snelwegen op afzonderlijke percelen.
Berekening met programma's. Veel bedrijven die gespecialiseerd zijn in het leggen van pijpleidingen gebruiken computerprogramma's bij hun activiteiten waarmee ze niet alleen de doorvoer van pijpen nauwkeurig kunnen berekenen, maar ook tal van andere indicatoren. Voor onafhankelijke berekeningen kunt u online rekenmachines gebruiken, die, hoewel ze een iets grotere fout hebben, gratis beschikbaar zijn. Een goede optie voor een groot shareware-programma is TAScope, en in de huishoudelijke ruimte is Hydrosystem het populairst, dat ook rekening houdt met de nuances van het installeren van pijpleidingen, afhankelijk van de regio.

Berekening van de doorzetcapaciteit van gasleidingen

Het ontwerp van een gasleiding vereist een voldoende hoge nauwkeurigheid - het gas heeft een zeer hoge compressieverhouding, waardoor lekken mogelijk zijn, zelfs door microscheuren, om nog maar te zwijgen van ernstige breuken. Daarom is de juiste berekening van de doorzet van de leiding waar het gas doorheen wordt getransporteerd van groot belang.

Als we het hebben over gastransport, dan wordt de doorvoer van pijpleidingen, afhankelijk van de diameter, berekend volgens de volgende formule:

Qmax = 0,67 DN2 * p,

waarbij p de waarde is van de werkdruk in de pijpleiding, waaraan 0,10 MPa wordt toegevoegd;

Du - de waarde van de voorwaardelijke doorgang van de pijp.

Met de bovenstaande formule voor het berekenen van de doorvoer van een leiding op diameter kunt u een systeem creëren dat in een huishoudelijke omgeving werkt.

In de industriebouw en bij het uitvoeren van professionele berekeningen wordt een ander type formule gebruikt:

Qmax \u003d 196.386 Du2 * p / z * T,

waarbij z de compressieverhouding is van het getransporteerde medium;

T is de temperatuur van het getransporteerde gas (K).

Om problemen te voorkomen, moeten professionals bij het berekenen van de pijpleiding ook rekening houden met de klimatologische omstandigheden in de regio waar deze zal passeren. Als de buitendiameter van de pijp kleiner is dan de druk van het gas in het systeem, dan is de kans groot dat de pijpleiding tijdens bedrijf wordt beschadigd, met verlies van de getransporteerde stof en een verhoogd explosiegevaar in het verzwakte pijpgedeelte tot gevolg .

Indien nodig is het mogelijk om de doorlaatbaarheid van een gasleiding te bepalen aan de hand van een tabel die de relatie beschrijft tussen de meest voorkomende leidingdiameters en het werkdrukniveau daarin. Over het algemeen hebben de tabellen hetzelfde nadeel dat de doorvoer van de pijpleiding berekend door de diameter, namelijk het onvermogen om rekening te houden met de impact van externe factoren.

Berekening van de capaciteit van rioolbuizen

Bij het ontwerpen van een rioleringssysteem is het absoluut noodzakelijk om de doorvoer van de pijpleiding te berekenen, die rechtstreeks afhangt van het type (rioolsystemen zijn druk en niet-druk). Hydraulische wetten worden gebruikt om berekeningen uit te voeren. De berekeningen zelf kunnen zowel met formules als met de bijbehorende tabellen worden uitgevoerd.

Voor de hydraulische berekening van het rioolstelsel zijn de volgende indicatoren vereist:

Buisdiameter - Du;
De gemiddelde bewegingssnelheid van stoffen - v;
De waarde van de hydraulische helling - I;
Vulgraad – h/DN.

In de regel worden alleen de laatste twee parameters berekend tijdens berekeningen - de rest kan daarna zonder problemen worden bepaald. De hoeveelheid hydraulische helling is meestal gelijk aan de helling van de grond, waardoor de waterstroom kan bewegen met de snelheid die nodig is om het systeem zichzelf te laten reinigen.

De snelheid en het maximale vulniveau van huishoudelijk afvalwater worden bepaald door de tabel, die als volgt kan worden geschreven:

150-250 mm - h / DN is 0,6 en de snelheid is 0,7 m / s.
Diameter 300-400 mm - h / DN is 0,7, snelheid - 0,8 m / s.
Diameter 450-500 mm - h / DN is 0,75, snelheid - 0,9 m / s.
Diameter 600-800 mm - h / DN is 0,75, snelheid - 1 m / s.
Diameter 900+ mm - h / DN is 0,8, snelheid - 1,15 m / s.

Voor een product met een kleine doorsnede zijn er normatieve indicatoren voor de minimale helling van de pijpleiding:

Bij een diameter van 150 mm mag de helling niet kleiner zijn dan 0,008 mm;
Bij een diameter van 200 mm mag de helling niet kleiner zijn dan 0,007 mm.

De volgende formule wordt gebruikt om de hoeveelheid afvalwater te berekenen:

q = a*v,

waarbij a het vrije gebied van de stroom is;

v is de snelheid van het transport van afvalwater.

De transportsnelheid van een stof kan worden bepaald met de volgende formule:

v=C√R*i,

waarbij R de waarde is van de hydraulische straal,

C is de bevochtigingscoëfficiënt;

i - de hellingsgraad van de constructie.

Uit de vorige formule kan het volgende worden afgeleid, waarmee u de waarde van de hydraulische helling kunt bepalen:

i=v2/C2*R.

Om de bevochtigingscoëfficiënt te berekenen, wordt een formule van de volgende vorm gebruikt:

С=(1/n)*R1/6,

Waarbij n een coëfficiënt is die rekening houdt met de ruwheidsgraad, die varieert van 0,012 tot 0,015 (afhankelijk van het leidingmateriaal).

De R-waarde wordt meestal gelijkgesteld aan de gebruikelijke straal, maar dit is alleen relevant als de leiding volledig gevuld is.

Voor andere situaties wordt een eenvoudige formule gebruikt:

R=A/P

Waar A het dwarsdoorsnede-oppervlak van de waterstroom is,

P is de lengte van het binnenste deel van de leiding dat in direct contact staat met de vloeistof.

Berekening in tabelvorm van rioolbuizen

Het is ook mogelijk om de doorgankelijkheid van de leidingen van het rioolstelsel te bepalen met behulp van tabellen, en de berekeningen zijn direct afhankelijk van het type systeem:

Niet-drukriolering. Voor het berekenen van niet-drukrioolsystemen wordt gebruik gemaakt van tabellen die alle benodigde indicatoren bevatten. Als u de diameter van de te installeren leidingen kent, kunt u alle andere parameters ervan selecteren en deze in de formule vervangen (lees ook: ""). Bovendien geeft de tabel het vloeistofvolume aan dat door de pijp gaat, wat altijd samenvalt met de doorlaatbaarheid van de pijpleiding. Indien nodig kunt u gebruik maken van de Lukin-tabellen, die de doorvoer aangeven van alle leidingen met een diameter in het bereik van 50 tot 2000 mm.
Drukriool. Het is iets eenvoudiger om de doorvoer in dit type systeem te bepalen met behulp van tabellen - het is voldoende om de maximale vullingsgraad van de pijpleiding en de gemiddelde snelheid van vloeistoftransport te kennen. Zie ook: "".

De doorvoertabel van polypropyleen buizen stelt u in staat om alle parameters te vinden die nodig zijn voor het inrichten van het systeem.

Berekening van de capaciteit van de watervoorziening

Waterleidingen in de particuliere bouw worden het meest gebruikt. In ieder geval is het watertoevoersysteem zwaar belast, dus de berekening van de doorvoer van de pijpleiding is verplicht, omdat u hiermee de meest comfortabele bedrijfsomstandigheden voor de toekomstige structuur kunt creëren.

Om de doorgankelijkheid van waterleidingen te bepalen, kunt u hun diameter gebruiken (lees ook: ""). Natuurlijk is deze indicator niet de basis voor het berekenen van de doorgankelijkheid, maar de invloed ervan kan niet worden uitgesloten. De toename van de binnendiameter van de buis is recht evenredig met de doorlaatbaarheid - dat wil zeggen, een dikke buis belemmert bijna de beweging van water niet en is minder vatbaar voor de ophoping van verschillende afzettingen.

Er zijn echter ook andere indicatoren waarmee rekening moet worden gehouden. Een heel belangrijke factor is bijvoorbeeld de wrijvingscoëfficiënt van de vloeistof aan de binnenkant van de leiding (verschillende materialen hebben hun eigen waarden). Het is ook de moeite waard om rekening te houden met de lengte van de gehele pijpleiding en het drukverschil aan het begin van het systeem en aan de uitlaat. Een belangrijke parameter is het aantal verschillende adapters dat aanwezig is in het ontwerp van het waterleidingsysteem.

De doorvoer van polypropyleen waterleidingen kan afhankelijk van verschillende parameters worden berekend met behulp van de tabelmethode. Een daarvan is een berekening waarbij de belangrijkste indicator de temperatuur van het water is. Naarmate de temperatuur stijgt, zet de vloeistof in het systeem uit, waardoor de wrijving toeneemt. Om de doorgankelijkheid van de pijplijn te bepalen, moet u de juiste tabel gebruiken. Er is ook een tabel waarmee u de doorgankelijkheid in de leidingen kunt bepalen, afhankelijk van de waterdruk.

De meest nauwkeurige berekening van water op basis van de doorvoer van de leiding wordt mogelijk gemaakt door de Shevelev-tabellen. Naast nauwkeurigheid en een groot aantal standaardwaarden bevatten deze tabellen formules waarmee je elk systeem kunt doorrekenen. Dit materiaal beschrijft volledig alle situaties met betrekking tot hydraulische berekeningen, daarom gebruiken de meeste professionals op dit gebied het vaakst de Shevelev-tabellen.

De belangrijkste parameters waarmee in deze tabellen rekening wordt gehouden, zijn:

Externe en interne diameters;
Wanddikte pijpleiding;
De werkingsduur van het systeem;
De totale lengte van de snelweg;
Functioneel doel van het systeem.

Gevolgtrekking

Het berekenen van de leidingcapaciteit kan op verschillende manieren. De keuze van de optimale berekeningsmethode hangt af van een groot aantal factoren - van de grootte van de leidingen tot het doel en het type systeem. In elk geval zijn er meer en minder nauwkeurige berekeningsopties, zodat zowel een professional die gespecialiseerd is in het leggen van pijpleidingen als een eigenaar die besluit om zelfstandig thuis een snelweg aan te leggen, de juiste kan vinden.

keer bekeken

Opslaan in Odnoklassniki Opslaan in VKontakte