Данные для расчета трубопровода
Для добавления нового трубопровода выделите в дереве проекта корневой элемент (проект) или другой уже заданный трубопровод и нажмите кнопку Панели элементов (или используйте соответствующий пункт меню Вставка). При этом в Окне параметров объекта отобразится перечень исходных данных по трубопроводу.
Здесь необходимо указать:
наименование трубопровода - выберите такое название, которое вы бы хотели видеть в отчетах с результатами расчета данного трубопровода;
единицы измерения расхода - массовые или объемные. Обратите внимание, что:
в данном поле лишь осуществляется выбор между массовыми и объемными единицами измерения расходов. Сами же единицы измерения (кг/ч, т/ч, л/мин и т.д.) задаются не здесь, а в параметрах проекта;
при расчетах течений газов объемный расход в исходных данных и результатах расчета трактуется как расход при нормальных условиях (при температуре 0С и атмосферном давлении), о чем делается соответствующая пометка напротив единицы измерения расхода ;
при расчетах многофазных течений, а также при тепловом расчете жидкостей во избежание недоразумений и путаницы не допускается задание объемных расходов (ведь объемный расход зависит от плотности перекачиваемого продукта, а следовательно, может быть разным в начале, середине и конце одной и той же трубы). Расходы в этих случаях следует задавать только в массовых единицах. Во всех других случаях можно использовать как массовые, так и объемные единицы измерения расхода.
учитывать сварные швы (стыки) в местах соединения труб друг с другом. Опытным путем установлено, что трубопроводы со сварными стыками имеют немного большее гидравлическое сопротивление по сравнению с аналогичными трубами без стыков. Поэтому для более точного расчета потерь на трение в трубопроводах рекомендуется включить данную опцию и учитывать поправку на сварные стыки. Данную опцию следует отключать лишь при расчете труб, в которых отсутствуют сварные соединения (к примеру, полимерные трубы, соединяющиеся фланцевыми соединениями);
перерасчет расходов - данная опция определяет, с какими граничными условиями будет выполняться окончательный поверочный расчет после выбора диаметров при проектном расчете трубопровода. Дело в том, что в виду дискретности значений диаметров при проектном расчете (диаметры выбираются из ряда стандартных значений) может оказаться, что трубопровод с подобранными диаметрами будет работать в немного отличном от заданного режиме. Либо расходы потоков будут немного отклоняться от заданных (если давления у потребителей фиксированы), либо давления у потребителей окажутся немного выше требуемых (если фиксированы расходы продукта). С помощью опции "перерасчет расходов" пользователь может указать, что принимать фиксированным при расчете, а что пересчитывать. Если данная опция отключена, постоянными считаются заданные расходы продукта (предполагается, что в трубопроводе затем будут установлены регулирующие устройства, поддерживающие заданные расходы) - в этом случае после выбора диаметров программа выполнит поверочный расчет трубопровода с подобранными диаметрами и заданными расходами и определит конечные давления у потребителей. Если же включить данную опцию, то постоянными будут считаться заданные конечные давления у потребителей, а расходы будут пере-рассчитываться (отсюда и название данной опции) в результате поверочного расчета трубопровода с подобранными диаметрами. Второй вариант предполагает, что потоки не регулируются и нужно обеспечить расходы продукта в трубопроводе не ниже требуемых значений, что в отдельных случаях может потребовать увеличение диаметров некоторых ветвей трубопровода. Поэтому зачастую при проектном расчете с включенной опцией "перерасчет расходов" значения диаметров оказываются больше, чем если эту опцию отключить. Так что во избежании необоснованного завышения значений подобранных диаметров трубопровода данную опцию рекомендуется включать только по необходимости - а именно, в случае, когда в трубопроводе не предполагается установка регулирующих устройств и требуется обеспечить расходы продукта к каждому из потребителей не ниже требуемых (к примеру, такая постановка задачи часто встречается в расчетах трубопроводов пожаротушения). В случаях, когда расходы в трубопроводе планируется регулировать, данную опцию лучше отключить, чтобы подобрать наиболее экономную конфигурацию трубопровода. Опция "перерасчет расходов" используется только при проектном расчете трубопроводов (при выборе диаметров), во всех других расчетах наличие/отсутствие галочки "перерасчет расходов" игнорируется;
учитывать тройники - данная опция позволяет отключить учет гидравлического сопротивления тройников при расчете трубопровода, к примеру, чтобы ускорить выполнение расчета или чтобы улучшить сходимость расчетов очень сложных систем с очень сложными для расчета гидравлическими режимами (что на практике встречается крайне редко). Поскольку гидравлическое сопротивление тройников может быть очень весомо в суммарном сопротивлении трубопровода, отключать данную опцию без необходимости не рекомендуется;
шероховатость внутренней поверхности трубы во многих случаях определяет потери давления на трение в трубах. Рекомендуется принимать значение шероховатости согласно данным из таблицы ниже:
Вид труб и материал |
Состояние поверхности труб и условия эксплуатации |
Шероховатость, мм |
Цельнотянутые трубы из латуни, меди и свинца |
Технически гладкие |
0,0015 – 0,0100 |
Алюминиевые трубы |
Технически гладкие |
0,015 – 0,06 |
Цельнотянутые стальные трубы |
Новые, не бывшие в употреблении (в зависимости от времени хранения на складе) |
0,02 – 0,10 |
Очищенные после многих лет эксплуатации |
До 0,04 |
|
Битумизированные |
До 0,04 |
|
Теплофикационные паропроводы перегретого пара и водяные теплопроводы при наличии деаэрации и химочистки проточной водой |
0,10 |
|
После одного года эксплуатации на газопроводе |
0,12 |
|
После нескольких лет эксплуатации насосно-компрессорных труб на газовой скважине в различных условиях |
0,04 – 0,20 |
|
После нескольких лет эксплуатации осадных труб на газовой скважине в различных условиях |
0,06 – 0,22 |
|
Паропроводы насыщенного пара и водяные теплопроводы при незначительных утечках воды (до 0,5%) и деаэрации подпитки |
0,20 |
|
Трубопроводы водяных систем отопления независимо от источника их питания |
0,20 |
|
Нефтепроводы для средних условий эксплуатации |
0,20 |
|
Умеренно корродированные |
~0,4 |
|
С небольшими отложениями накипи |
~0,4 |
|
Паропроводы, работающие периодически (с простоями), и конденсатопроводы с открытой системой конденсата |
0,5 |
|
Воздухопроводы сжатого воздуха от поршневых и турбокомпрессоров |
0,8 |
|
После нескольких лет эксплуатации в различных условиях (корродированные или с небольшими отложениями) |
0,15 – 1,0 |
|
Конденсатопроводы, работающие периодически, и водяные теплопроводы при отсутствии деаэрации и химочистки подпиточной водой и при больших утечках из сети (до 1,5 – 3%) |
1,0 |
|
Водопроводные трубы, находящиеся в эксплуатации |
1,2 – 1,5 |
|
С большими отложениями накипи |
~3,0 |
|
С плохим состоянием; с неравномерным перекрытием соединений |
Свыше 5,0 |
|
Цельносварные стальные трубы |
Новые или старые в лучшем состоянии; сварные или клепаные соединения |
0,04 – 0,10 |
Новые битуминизированные |
~0,05 |
|
Бывшие в эксплуатации, битум частично растворен, корродированные |
~0,10 |
|
Бывшая в эксплуатации, равномерная коррозия |
~0,15 |
|
Без заметных неровностей в местах соединений; изнутри покрыты лаком (толщиной слоя около 10 мм); хорошее состояние поверхности |
0,3 – 0,4 |
|
Магистральные газопроводы после многих лет эксплуатации |
~0,5 |
|
С простой или двойной поперечной клепкой; изнутри покрыты лаком (толщиной слоя 10 мм) или без лака, но не корродированные |
0,6 – 0,7 |
|
Изнутри покрыты лаком, но не свободные от окисления; загрязненные в процессе эксплуатации на воде, но не корродированные |
0,95 – 1,0 |
|
Слоевые отложения, магистральный газопровод после 20 лет эксплуатации |
1,1 |
|
С двойной поперечной клепкой, не корродированные; загрязненные в процессе эксплуатации на воде |
1,2 – 1,5 |
|
Слабые отложения |
1,5 |
|
С двойной поперечной клепкой; сильно корродированные |
2,0 |
|
Значительные отложения |
2,0 – 4,0 |
|
25 лет эксплуатации на городском газопроводе, неравномерные отложения смолы и нафталина |
2,4 |
|
Плохое состояние, неравномерное покрытие соединений |
Свыше 5,0 |
|
Клепаные стальные трубы |
Клепаные вдоль и поперек по одному ряду заклепок; изнутри покрыты лаком (толщиной слоя 10 мм); хорошее состояние поверхности |
0,3 – 0,4 |
С двойной продольной клепкой и простой поперечной клепкой; изнутри покрыты лаком (толщиной слоя 10 мм) или без лака, но не корродированные |
0,6 – 0,7 |
|
С простой поперечной и двойной продольной клепкой; изнутри просмоленные или покрыты лаком (толщина слоя 10 – 20 мм) |
1,2 – 1,3 |
|
С четырьмя – шестью продольными рядами клепками; длительное время в эксплуатации |
2,0 |
|
С четырьмя поперечными и шестью продольными рядами клепки; соединения изнутри перекрыты |
4,0 |
|
В наихудшем состоянии; неравномерное перекрытие соединений |
Свыше 5,0 |
|
Кровельная сталь |
Проолифенная |
0,10 – 0,15 |
Непроолифенная |
0,02 – 0,04 |
|
Оцинкованные стальные трубы |
Чистая оцинковка, новые |
0,07 – 0,10 |
Обычная оцинковка |
0,1 – 0,15 |
|
Оцинкованные из листовой стали |
Новые |
0,15 |
Бывшие в эксплуатации |
0,18 |
|
Чугунные трубы |
Новые |
0,25 – 1,0 |
Новые, битумизированные |
0,10 – 0,15 |
|
Асфальтированные |
0,12 – 0,30 |
|
Водопроводные, бывшие в эксплуатации |
1,4 |
|
Бывшие в эксплуатации, корродированные |
1,0 – 1,5 |
|
С отложениями |
1,0 – 1,5 |
|
Значительные отложения |
2,0 – 4,0 |
|
Очищенные после многих лет эксплуатации |
0,3 – 1,5 |
|
Сильно корродированные |
До 3,0 |
|
Бетонные трубы |
Хорошая поверхность с затиркой |
0,3 – 0,8 |
Средние условия |
2,5 |
|
Грубая (шероховатая) |
3 – 9 |
|
Железобетонные трубы |
|
2,5 |
Асбестоцементные трубы |
Новые |
0,05 – 0,10 |
Средние |
~0,60 |
|
Цементные трубы |
Сглаженные |
0,3 – 0,8 |
Необработанные |
1,0 – 2,0 |
|
Цементный раствор в местах соединений не сглажен |
1,9 – 6,4 |
|
Стеклянные трубы |
Чистое стекло |
0,0015 – 0,010 |
ограничение по скорости движения продукта - в зависимости от вида расчета данный параметр учитывается по-разному. При выполнении проектного расчета ограничение по скорости учитывается при подборе диаметров ветвей трубопровода – они выбираются таким образом, чтобы не только обеспечить заданные расходы продукта в трубопроводе для заданной разницы давлений (между давлениями в начальных и конечных точках), но и обеспечить скорости движения продукта не выше заданного максимально-допустимого значения. При выполнении других видов расчета поле "Ограничение по скорости" выполняет диагностическую функцию – если в какой-либо точке трубопровода скорость движения продукта превысит максимально допустимую, программа выдает соответствующее сообщение в протокол расчета. Рекомендуемые значения скоростей газов (паров) и жидкостей в технологических трубопроводах, а также нефтей и нефтепродуктов в магистральных трубопроводах приведены в таблицах ниже:
Рекомендуемые скорости движения газов и паров в технологических трубопроводах
Транспортируемая среда |
Давление (абс.), МПа |
Скорость, м/c |
||
Пар водяной |
Сухой насыщенный |
Dу <= 200 |
|
35 |
Dу > 200 |
|
60 |
||
Перегретый |
Dу <= 200 |
|
50 |
|
Dу > 200 |
|
80 |
||
Отработанный |
|
10 – 15 |
||
Водород |
|
15 |
||
Кислород |
< 1,6 |
30 |
||
1,6 – 4 |
16 |
|||
4 – 10 |
6 |
|||
10 – 25 |
3 |
|||
Пары углеводородов |
0,005 – 0,02 |
60 – 75 |
||
0,02 – 0,05 |
40 – 60 |
|||
0,05 – 0,1 |
20 – 40 |
|||
Свыше 0,1 |
10 – 25 |
|||
Хладоносители |
Пропан, пропилен, этан, этилен, аммиак |
До 2,0 |
10 – 25 |
|
Фреоны (Р-12б 22б 30) |
8 – 18 |
|||
Другие газы и пары |
До 0,3 |
5 – 20 |
||
0,3 – 0,6 |
10 – 30 |
|||
0,6 – 10 |
10 – 35 |
|||
Свыше 10 |
40 |
Рекомендуемые скорости движения жидкостей в технологических трубопроводах
Транспортируемая среда |
Кинематическая вязкость, сСт |
Скорость во всасывающих трубопроводах, м/с |
Скорость в нагнетательных трубопроводах, м/с |
|
Жидкие хладоносители, этиленгликоль и растворы солей |
Dу <= 200 |
|
0,6 |
1,2 |
Dу > 200 |
|
1,0 |
2,0 |
|
Сжиженные газы |
|
1,2 |
3,0 |
|
Жидкости при температуре кипения и горячая вода |
|
0,9 |
0,9 |
|
Прочие жидкости |
< 11 |
1,5 |
2,5 |
|
11 – 28 |
1,3 |
2,0 |
||
28 – 74 |
1,2 |
1,5 |
||
74 – 148 |
1,0 |
1,2 |
||
148 – 445 |
1,0 |
1,1 |
||
> 445 |
0,8 |
1,0 |
Рекомендуемые скорости движения нефтей и нефтепродуктов в магистральных трубопроводах
Диаметр, мм |
Скорость, м/с |
< 250 |
1,0 |
300-350 |
1,1 |
400 |
1,2 |
500 |
1,3 |
600 |
1,4 |
700 |
1,6 |
800 |
1,9 |
900 |
2,1 |
1000 |
2,3 |
1200 |
2,7 |
Кроме того, пользователь может задать свою собственную величину допустимой скорости продукта, если для рассчитываемого трубопровода имеются какие-то особые соображения касаемо ограничения скорости (к примеру, предотвращение образования статического заряда на поверхности трубы за счет трения вязкого продукта, предотвращение шума и т.д.).
высота начальной точки первой ветви - здесь необходимо указать "нулевую отметку" для построения пьезометрического графика, относительно которой будут откладываться кривые на этом графике. Если вам не нужно формировать пьезометрический график, данный параметр можно не задавать. Кроме того, программа может автоматически рассчитать высоту начальной точки первой, если задать высотную отметку любого другого узла трубопровода. Подробнее о том, как это сделать, см. работу с узлами трубопровода.