Гидравлический расчёт газопровода — это определение диаметра труб, потерь давления и пропускной способности. Правильный расчёт обеспечивает безопасность и эффективность всей системы газоснабжения. В этом руководстве инженеры ПКФ «Экс-Форма» собрали все ключевые формулы из СП 42-101–2003, таблицы коэффициентов и создали онлайн-калькулятор для быстрого подбора диаметра.
Нужен точный расчёт для вашего объекта? Инженеры ПКФ «Экс-Форма» бесплатно проверят подбор оборудования.
Калькулятор гидравлического расчёта газопровода
Введите исходные данные для подбора диаметра газопровода низкого давления (по упрощённой методике).
Основные формулы гидравлического расчёта
Сопротивление движению газа в трубопроводах складывается из сопротивлений трения по длине и местных сопротивлений. Ниже приведены ключевые формулы согласно СП 42-101–2003.
5.1. Расчёт внутреннего диаметра газопровода
Для расчёта диаметра используется формула (5.1):
dp = (626·А·ρ₀·Q₀ / ΔPуд)1/m1
где:
- dp — расчётный диаметр, см;
- А, m, m1 — коэффициенты, зависящие от материала и давления (см. таблицу);
- Q₀ — расход газа при нормальных условиях, м³/ч;
- ΔPуд — удельные потери давления, Па/м (для сетей низкого давления).
ΔPуд = ΔPдоп / (1,1·L) (5.2)
ΔPдоп — допустимые потери давления, Па; L — длина до самой удалённой точки, м.
Число Рейнольдса и коэффициент трения
Число Рейнольдса определяет режим движения газа:
Re = Q / (9·π·d·π·ν) (5.3)
ν — коэффициент кинематической вязкости газа (м²/с).
Коэффициент гидравлического трения λ зависит от Re:
- Re ≤ 2000 (ламинарный режим): λ = 64/Re (5.5)
- Re = 2000–4000 (критический): λ = 0,0025·Re0,333 (5.6)
- Re > 4000 (турбулентный): λ вычисляется по формулам (5.7)…(5.9).
Падение давления в газопроводе низкого давления
Pн – Pк = 626,1·λ·Q²·ρ₀·l / d⁵ (5.10)
Pн, Pк — абсолютное давление в начале и конце, Па; l — расчётная длина, м; d — внутренний диаметр, см; ρ₀ — плотность газа при нормальных условиях, кг/м³; Q — расход, м³/ч.
Для учёта местных сопротивлений расчётную длину увеличивают на 5–10%.
Таблица коэффициентов A, m, m1 для разных типов сетей
| Категория сети (давление, материал) | A | m1 |
|---|---|---|
| Низкое, сталь | 0,0074 | 0,123 |
| Низкое, ПЭ | 0,009 | 0,121 |
| Среднее/Высокое, сталь (при Re < 4000) | 0,155 | 0,143 |
| Среднее/Высокое, сталь (при Re > 4000) | 0,147 | 0,140 |
Таблица коэффициентов местных сопротивлений ξ
| Вид сопротивления | ξ | Вид сопротивления | ξ |
|---|---|---|---|
| Отвод гнутый (90°) | 0,20–0,15 | Задвижка параллельная | 0,25–0,50 |
| Кран пробочный | 3,0–2,0 | Внезапное расширение | 0,60–0,25 |
| Компенсатор П-образный | 2,1–2,7 | Внезапное сужение | 0,4 |
Рекомендации по скорости газа и допустимым потерям
- Низкое давление (до 0,005 МПа): скорость газа ≤ 7 м/с, суммарные потери ≤ 1800 Па, в т.ч. на вводе/внутренних сетях ≤ 600 Па.
- Среднее давление (0,005–0,3 МПа): скорость ≤ 15 м/с.
- Высокое давление (0,3–1,2 МПа): скорость ≤ 25 м/с.
Нужен полный гидравлический расчёт с учётом местных сопротивлений? Инженеры ПКФ «Экс-Форма» выполнят его бесплатно при заказе оборудования.
Пример расчёта диаметра газопровода
Исходные данные: расход Q₀ = 200 м³/ч, длина L = 250 м, допустимые потери ΔPдоп = 600 Па, плотность газа ρ₀ = 0,73 кг/м³, сталь низкого давления (A = 0,0074, m1 = 0,123).
Расчёт: ΔPуд = 600 / (1,1·250) = 2,18 Па/м.
dp = (626·0,0074·0,73·200 / 2,18)1/0,123 ≈ (606,2)8,13 → dp ≈ 7,6 см → принимаем стальную трубу 89×4,5 мм (внутренний диаметр 80 мм).
Полезные материалы по теме
Остались вопросы по расчёту?
8 (800) 550-52-31
market@exform.ru