PC計算オプション
コンピューターを使用して微積分を実行するのは最も簡単です。人に必要なのは、必要なデータを適切な列に挿入することだけです。
したがって、水力計算は数分で実行され、この操作では、数式を使用する場合に必要な大量の知識は必要ありません。
正しく実装するには、技術仕様から次のデータを取得する必要があります。
- ガス密度;
- 動粘度係数;
- お住まいの地域のガス温度。
必要な技術的条件は、ガスパイプラインが建設される集落の都市ガス部門から入手します。実際、パイプラインの設計は、その設計のすべての基本要件が含まれているため、このドキュメントの受領から始まります。
特別なプログラムの使用は、計算式の検索と研究を除いて、水力計算の最も簡単な方法です。
次に、開発者は、ガスパイプラインに接続する予定の各デバイスのガス消費量を調べる必要があります。たとえば、燃料を民家に輸送し、次に調理用のストーブに輸送する場合、あらゆる種類の暖房ボイラーが最も頻繁に使用され、必要な数は常にパスポートに記載されています。
さらに、パイプに接続される各ストーブのバーナーの数を知る必要があります。
必要なデータを収集する次の段階で、任意の機器の設置場所での圧力降下に関する情報が選択されます。これには、メーター、遮断弁、熱遮断弁、フィルター、およびその他の要素が含まれます。 。
この場合、必要な番号を簡単に見つけることができます。これらの番号は、各製品のパスポートに添付されている特別なテーブルに含まれています。
設計者は、最大ガス消費量での圧力降下を示す必要があるという事実に注意を払う必要があります。
製品パスポートに添付されている特別なテーブルから、デバイスをネットワークに接続する際の圧力損失に関する情報を見つけることができます
次の段階では、タイインポイントでの青い燃料圧力がどのようになるかを確認することをお勧めします。このような情報には、将来のガスパイプラインの以前に作成されたスキームであるGorgazの技術仕様が含まれている場合があります。
ネットワークが複数のセクションで構成される場合は、番号を付けて実際の長さを示す必要があります。さらに、それぞれについて、すべての可変インジケーターを個別に指定する必要があります。これは、使用されるデバイスの合計流量、圧力損失、およびその他の値です。
同時性係数が必要です。これは、ネットワークに接続されているすべてのガス消費者の共同運用の可能性を考慮に入れています。たとえば、アパートの建物や民家にあるすべての暖房設備。
このようなデータは、水力計算プログラムによって使用され、任意のセクションまたはガスパイプライン全体の最大負荷を決定します。
個々のアパートや家ごとに、指定された係数を計算する必要はありません。その値は既知であり、以下の表に示されているためです。
同時係数を含むテーブル。このデータは、あらゆるタイプの計算で使用されます。特定の家電製品に対応する列を選択し、希望の番号を取得するだけで十分です
一部の施設で2つ以上の暖房ボイラー、炉、貯湯器を使用することが計画されている場合、同時性インジケーターは常に0.85になります。これは、プログラムの計算に使用される対応する列に示す必要があります。
次に、パイプの直径を指定する必要があります。また、パイプラインの構築に使用される粗さ係数も必要になります。これらの値は標準であり、ルールブックで簡単に見つけることができます。
システム全体に存在する水の量の計算
このようなパラメータを決定するには、内側の半径の値を式に代入する必要があります。ただし、すぐに問題が発生します。そして、以下を含む、暖房システム全体のパイプ内の水の総量を計算する方法：
- ラジエーター;
- 膨張タンク;
- 暖房ボイラー。
まず、ラジエーターの体積が計算されます。これを行うために、そのテクニカルパスポートが開かれ、1つのセクションのボリュームの値\ u200b\u200bが書き出されます。このパラメーターは、特定のバッテリーのセクション数で乗算されます。たとえば、1つは1.5リットルに相当します。
バイメタルラジエーターが取り付けられている場合、この値ははるかに小さくなります。ボイラー内の水の量は、デバイスのパスポートに記載されています。
膨張タンクの容量を決定するために、事前に測定された量の液体が充填されます。
パイプの体積を決定するのは非常に簡単です。 1メートル、特定の直径で利用可能なデータは、パイプライン全体の長さで乗算する必要があります。
グローバルネットワークと参考文献では、特別な表を見ることができることに注意してください。それらは指標となる製品データを示しています。与えられたデータの誤差は非常に小さいので、表に示されている値\ u200b\u200bを安全に使用して水の量を計算できます。
値を計算するときは、いくつかの特性の違いを考慮する必要があると言わなければなりません。直径の大きい金属パイプは、同じポリプロピレンパイプよりもはるかに少ない量の水を通過させます。
その理由は、パイプの表面の滑らかさにあります。鉄鋼製品では、粗さが大きくなります。 PPRパイプは内壁に粗さがありません。ただし、同時に、鉄鋼製品は同じセクションの他のパイプよりも大量の水を含んでいます。したがって、パイプ内の水量の計算が正しいことを確認するには、すべてのデータを数回再確認し、オンライン計算機で結果をバックアップする必要があります。
質量と品質はどのように関連していますか？
測定されたセグメントの重量から、次のことが理解できます。この製品の製造元は不正行為を行ったか、製造プロセスを節約したか、パイプはGOSTに準拠しているか。結局のところ、パイプの密度は一定の値であり、製品の製造に使用される金属の量は、GOSTと製造者の良心によって決定されます。
そして、材料の体積に密度を掛けることによって決定される測定されたセグメントの質量が、プロファイルパイプ重量テーブルが提供するよりも小さい場合、そのような製品の品質について尋ねることはできなくなります。そのような製品は適切です。再溶解用。
しかし、それほど悪くはないかもしれません。結局のところ、バイヤーは単に重量の計算を間違える可能性があります。この状況は非常に頻繁に発生します。したがって、根拠のない正直な製造業者を非難しないために、プロファイルパイプの購入者は、製品の質量を計算する方法を知っている必要があります。また、この記事では、現場でもプロファイルパイプの重量の値を決定できるいくつかの方法を紹介します。
鋼管圧延の長所と短所
鉄鋼製品には、注意を払うことが推奨される多くの利点があります。まず第一に、この合金で作られた部品は高強度特性によって区別されることに注意する必要があります。
製品の強度が主要な指標の1つである建設業界での幅広い分布を決定するのはこの事実です。幅広い部品も運用範囲を拡大できるため、重要なメリットと考えられます。建設市場では、形状や技術的特性に適した部品を簡単に選択できます。
金属管は高強度特性が特徴です
すべての鋼管は、次の3つのカテゴリに分類できます。
- 円形;
- プロファイル（正方形および長方形）;
- 非標準（多面的）。
これらの製品に固有の重大な利点は、機械的ストレスに対する高い耐性があることです。鋼管は圧力と衝撃に完全に耐えます。それらは許容可能なコストを持ち、中価格帯に属していることは注目に値します。
さまざまな種類の部品により、建設、家庭などのさまざまな分野で使用できます。鉄鋼製品の線膨張はわずかです。
これは非常に重要な利点です。多くのパイプは加熱されると膨張し、スクリードに配置すると亀裂が発生する可能性があるためです。
パイプの重量を計算する方法の質問に答えるために、あなたはこの計算をすることを可能にするすべての方法を知るようになる必要があります。鉄鋼製品の入手から設置までのすべての段階で、鉄鋼製品の質量に関する知識が必要です。
多種多様な鋼管により、生活のさまざまな分野で使用できます。
パイプボリュームの計算
パイプの体積を計算するには、学校の幾何学の知識を使用する必要があります。いくつかの方法があります：1。図の断面積にメートル単位の長さを掛けると、結果はメートルの立方体になります。 2.給水の大きさをリットルで知ることができます。これを行うには、体積に1000を掛けます。これは、1立方メートルあたりの水のリットル数です。 3. 3番目のオプションは、すぐにリットルで数えることです。あなたはデシメートルで測定を行う必要があります-\u200b\u200b図の長さと面積。これは、より複雑で不便な方法です。
手動で計算するには、電卓なしで、キャリパー、定規、電卓が必要になります。パイプのボリュームのサイズを決定するプロセスを容易にするために、オンライン計算機を使用できます。
パイプの断面積を決定します\u200b\ u200b
正確に知るために
値の場合、最初に断面積を計算する必要があります。このため、
式を使用する必要があります：
S = R2 x Pi
ここで、Rはパイプの半径、Piは3.14です。液体容器は通常丸いので、Rは二乗されます。
どうすればいいのか見てみましょう
製品の直径が90mmの場合、計算を行います。
- 半径を決定します-90/2= 45 mm、で
センチメートルで4.5。 - 4.5を二乗すると、2.025cm2になります。
- データを式に代入します-S\u003d 2 x 20.25
=40.5cm2。
製品の場合
プロファイルされた場合、長方形の式に従って計算する必要があります-S \ u003d a x b、ここでa
bは辺のサイズ（長さ）です。長さのあるプロファイルセクションのサイズを決定する場合
側面40および50の場合、40 mm x 50 mm =2000mm2または20cm2が必要です。
断面積を計算するには、
キャリパーで測定されるパイプの内径を知る必要があります。
しかし、これが常に可能であるとは限りません。外径だけがわかっていて、わからない場合
壁の厚さの場合、より複雑な計算が必要になります。標準の厚さ
1または2mmの場合もありますが、大口径の製品の場合は5mmに達することがあります。
重要！
壁の厚さの正確な指標があり、
内半径
方式
パイプボリュームの計算
パイプの体積をm3で計算します。
次の式を使用できます。
V = S x L
つまり、あなたは知る必要があります
断面積（事前に決定された）（S）と2つの値のみ
長さ（L）。
たとえば、長さ
パイプラインは2メートル、断面積は0.5メートルです。計算には必要です
円の面積を決定するための式を取り、外寸を挿入します
金属クロスバー：
S = 3.14 x（0.5 / 2）=
0.0625平方メートル
最終結果は次のようになります。
V = HS = 2 x 0.0625 = 0.125
メーターキューブ。
Hは壁の厚さです
計算するとき、それは重要です
すべてのインジケーターが1つの測定単位を持つように、そうでない場合は結果
間違ってしまいます。 cm2でデータを取得する方が簡単です
リットル単位の給水量
パイプの内径がわかれば、計算機がなくてもパイプ内の液体の量を計算するのは簡単ですが、必ずしもそうとは限りません。
水用のラジエーターまたは暖房ボイラーが複雑な場合に実行できます
形。今日、そのような製品は建設業界でよく使用されています。
暖かい床の配置。したがって、最初にパラメータを見つける必要があります
設計、この情報はデータシートまたは付随するもので見つけることができます
ドキュメンテーション。非標準コンテナのサイズを計算するには、入力する必要があります
事前に測定された水に入れます。
さらに、水の立方体容量は依存します
そして配管が作られている材料から。たとえば、鋼
同じサイズのポリプロピレンよりも桁違いに少ない水を通過しますまたは
プラスチック。これは内側からの表面の影響を受け、鉄はより粗く、
透過性に影響します。
したがって、行う必要があります
異なる材料でできている場合の各コンテナの計算、および
次に、すべてのスコアを合計します。スペシャルが使えます
サービスプログラムや計算機、今日インターネット上にそれらの多くがあります、彼らは
システム内の水の量を決定するプロセスを大幅に容易にします。
内径と外径、肉厚、半径
パイプは特定の製品です。内径と外径があり、壁が厚いため、パイプの種類や材質によって厚みが異なります。技術仕様では、多くの場合、外径と肉厚が示されます。
パイプの内径と外径、壁の厚さ
これらの2つの値を使用すると、内径を簡単に計算できます。外径から壁の厚さの2倍を引きます：d \ u003dD-2*S。外径が32mm、壁の厚さが3 mmの場合、内径は32 mm-2 * 3 mm =26mmになります。
逆に、内径と壁の厚さがあり、外径が必要な場合は、既存の値にスタックの厚さの2倍を追加します。
半径（文字Rで示される）を使用すると、さらに簡単になります。これは直径の半分です。R= 1/2 Dです。たとえば、直径32mmのパイプの半径を求めます。 32を2で割ると、16mmになります。
キャリパー測定はより正確です
パイプの技術データがない場合はどうすればよいですか？測定する。特別な精度が必要ない場合は、通常の定規で行います。より正確な測定を行うには、キャリパーを使用することをお勧めします。
パイプの重量を計算するための簡略化された方法
さて、最後に、私たちはあなたにひどい秘密を明らかにします：長さ1mのプロファイルパイプの重量を計算するための簡単な式があります！そして、これは公式ではなく、表形式のデータセットです。
より詳細な情報は、GOST 8639-82にあります。これには、さまざまなプロファイルパイプの各ユニットに対して計算されたメーターセグメントの質量の値が含まれています。つまり、計算を簡単にするために、1メートルの長さのパイプカットの質量の値を取得し、この値に製品の測定されたセグメントの長さを掛ける必要があります。それで全部です。そして、合併症はありません！
ただし、GOST 8639-82が手元にない場合は、この記事の前の段落で説明した方法が役立ちます。したがって、密度と体積から重量を計算する方法を学ぶか、参考書を入手してください。選択はあなた次第です。
パイプパラメータの計算が必要なのはなぜですか
現代の建設では、鋼管や亜鉛メッキ管だけが使用されているわけではありません。選択肢はすでにかなり広くなっています-PVC、ポリエチレン（HDPEおよびPVD）、ポリプロピレン、金属プラスチック、波形ステンレス鋼。それらは鋼の対応物ほど質量がないので良いです。それにもかかわらず、ポリマー製品を大量に輸送する場合、どのような機械が必要かを理解するために、それらの質量を知ることが望ましい。金属パイプの重量はさらに重要です-配達はトン数で計算されます。したがって、このパラメータを制御することが望ましいです。
測定できないものは計算できます
外表面積を知る 塗料を購入するために必要なパイプ および断熱材。ポリマー製品とは異なり、腐食しやすいため、鋼製品のみが塗装されています。したがって、攻撃的な環境の影響から表面を保護する必要があります。柵や別棟（ガレージ、小屋、ガゼボ、チェンジハウス）のフレームの建設によく使われるため、すべてのフレームに塗装が必要なため、操作条件が難しく、保護が必要です。これは、塗装する表面積が必要な場所です-パイプの外側の領域。
民家やコテージの給水システムを構築する場合、水源（井戸または井戸）から家（地下）までのパイプが敷設されます。それでも、凍結しないように、断熱材が必要です。パイプラインの外面の面積を知ることで、断熱材の量を計算できます。この場合にのみ、しっかりとしたマージンのある材料を使用する必要があります。ジョイントは、かなりのマージンでオーバーラップする必要があります。
パイプの断面は、スループットを決定するために必要です-この製品が必要な量の液体または気体を運ぶことができるかどうか。暖房や配管用のパイプの直径を選択したり、ポンプの性能を計算したりする場合にも、同じパラメータが必要になることがよくあります。
4式によるプロファイルパイプの重量の計算
式によるプロファイルパイプの計算は、長さ1mの製品の壁の金属の体積を計算することに基づいています。この値に圧延製品の製造に使用される合金の密度を掛けた場合、パイプの理論重量1mが得られます。この重量に製品の全長を掛けることにより、その質量が決定されます。 1mのプロファイルパイプ製品の計算式は次のとおりです。
m = 2 * h *（A + B）* q、ここで
mは、パイプの1 mの質量（kg）です。
hは、プロファイル製品の壁の厚さ（m）です。
AとBは、プロファイルの辺の長さ（高さ、幅）（m）です。
qは金属の密度です（鋼7850 kg / m3）。
プロファイルパイプ製品の理論上の重量を計算する例。 120x120x7 mm、長さ200 mの鉄鋼製品の質量を決定しましょう。これを行うには、最初にすべての寸法をメートルに変換します。その場合、AとBは0.12 mに等しくなり、hは0.007mになります。
m \ u003d 2 * 0.007 *（0.12 + 0.12）* 7850 \ u003d26.376kg-パイプ120x120x7の1リニアメーターの重量。
200メートルの総質量を決定します。
26.376 * 200 = 5275.2 kg
式によって得られる1mの理論上の重量は、GOSTから取得した表の値とは異なります-24.18kg。この不一致は、提案された計算式が実際のパイプのプロファイルのコーナーでの外部および内部の丸めを考慮していないという事実によるものです。正しい幾何学的形状（直角）の製品に対して計算が実行されましたが、そのような製品は実際には生成されません。また、GOSTテーブルの理論値は、パイプ製品のプロファイルの実際の形状を考慮して計算されているため、より正確です。これらの計算で使用される式は、上記の式よりもはるかに複雑であり、計算にはるかに長い時間がかかるため、ここでは示しません。インターネットや参考書が手元にない状況では、パイプのおおよその重量を決定するには、単純化された迅速な計算で十分です。そして、製品を計量することによって正確な質量を見つけることはより良いです。
パイプ内の水を計算する必要がある理由
民家の配管システムには、パイプライン、ラジエーター、液体用のリザーバー（膜タンク）、ボイラー、ボイラー、その他の機器があります。断熱床は、一定の体積の熱媒体を含むレイアウトされた金属プラスチック高速道路からのシステムを表します。システムを完全に満たし、購入する蒸留水の量を知るには、事前にその総量を計算する必要があります。
暖房システムに不凍液またはその他の不凍液を充填する場合、費用を節約するために、パイプの容量を知る必要があります。濃縮不凍液を購入する場合は、半分に希釈する必要があるため、液体が多いほどコストが高くなり、濃度の計算が正しくなくなります。
体積を計算するときは、次を使用します。
- パイプ壁の内径;
- セクションまたは高速道路全体の長さ。
内部セクションに違いがある場合は、各セクションが個別に計算され、数値が合計されます。
ラインに加えて、次のデバイスの内部ボリュームを考慮する必要があります。
- メンブレンタンク。この情報は、テクニカルデータシートで読み取ったり、一定量の液体を注いで自分で確認したりできます。
- ラジエーター。このデータは、製品データシートにもあります。 1つのセクションのボリュームは、家全体の数で乗算されます。
- さまざまなノード、複雑な配線、マニホールドにも一定量の液体が含まれていますが、フィッティング、アダプター、およびタップの数が多いため、計算が困難です。
下水道用
直径が不足すると、家からの液体の流出が不十分になり、下水道が詰まる可能性があるため、浄化槽を配置するときは、パイプ内の水の量とラインのポテンシャルを計算することが重要です。家の中の家電製品の数が水の消費量の点で下水道管の容量を超えると、液体はラインを完全に満たします
それらが同時に断熱されていない場合、冬に内部の排水管が凍結してラインを塞ぐ可能性があります。氷の塊はまた、接合部や急な曲がりなどの弱点でパイプを破損させる可能性があります。鋳鉄の表面は内側から粗く、シルトが徐々に蓄積するため、鋳鉄の下水管の容積を大きくする必要があります。これは、クリアランスを狭め、高速道路の処理量に影響を与える有機物の層です。この点では、プラスチックパイプの方が優れています。内部は完全に滑らかで、有機粒子は壁に付着できないため、計算された体積をさらに増やすことはできません。
内部下水道管の容積は、外部ラインより大きくてはなりません。これにより、内部および外部の下水管が接続されている領域が詰まります。同じ原則が内部配線にも当てはまります。家電製品からの液体の量は、家のメインライザーが収容できる量を超えてはなりません。
くさびとオベリスクのボリューム
この手法のくさびは、多くの場合、底辺が長方形である五面体であり、側面は二等辺三角形または台形です。くさびの体積を計算する式は次のとおりです。
- a-くさびの足の付け根の側面。
- a1 ウェッジチップの幅です。
- bはくさびの厚さです。
- hはくさびの高さです。
オベリスクは六角形であり、その底辺は平行な平面に配置された長方形です。反対側の面は、オベリスクの基部に向かって対称的に傾斜しています。この幾何学的なボディのボリューム：
- aとbは、オベリスクの大きい方のベースの長さと幅の寸法です。
- a a1 およびb1 -オベリスクの小さいベース。
- hはオベリスクの高さです。
問題の定式化
パイプラインプロジェクトの開発における水力計算は、パイプの直径とキャリアフローの圧力損失を決定することを目的としています。このタイプの計算は、高速道路の製造に使用される構造材料の特性、パイプラインシステムを構成する要素のタイプと数（直線セクション、接続、トランジション、ベンドなど）を考慮して実行されます。作業環境の性能、物理的および化学的特性。
パイプラインシステムの操作における長年の実務経験は、円形の断面を持つパイプには、他の幾何学的形状の断面を持つパイプラインに比べて特定の利点があることを示しています。
- 断面積に対する周囲の最小比率、すなわちキャリアの消費を確実にする同等の能力により、円形の断面を持つパイプの製造における絶縁および保護材料のコストは最小限に抑えられます。
- 流体力学の観点から、液体または気体の媒体を移動させるには、円形の断面が最も有利です。パイプ壁に対するキャリアの摩擦が最小になります。
- 円の形をした断面の形状は、外部および内部の応力の影響に対して可能な限り耐性があります。
- 丸管の製造工程は比較的シンプルで手頃な価格です。
直径と材料によるパイプの選択は、特定の技術プロセスの指定された設計要件に基づいて実行されます。現在、パイプライン要素は標準化され、直径が統一されています。パイプの直径を選択する際の決定パラメータは、このパイプラインが動作する許容使用圧力です。
パイプラインを特徴付ける主なパラメータは次のとおりです。
- 条件付き（公称）直径-DN;
- 公称圧力-PN;
- 動作許容（過剰）圧力;
- パイプライン材料、線膨張、熱線膨張;
- 作業環境の物理的および化学的特性。
- パイプラインシステムの完全なセット（分岐、接続、拡張補償要素など）。
- パイプライン断熱材。
パイプラインの呼び径（通路）（DN）は、パイプのスループットを特徴付ける無次元の条件付き値であり、パイプの内径にほぼ等しくなります。このパラメータは、関連するパイプライン製品（パイプ、ベンド、フィッティングなど）をフィッティングするときに考慮されます。
呼び径は3から4000までの値を持つことができ、DN80で示されます。
条件付き通過は、数値定義により、パイプラインの特定のセクションの実際の直径にほぼ対応します。数値的には、前の条件付き通路から次の通路に移動するときにパイプのスループットが60〜100％増加するように選択されます。公称直径は、パイプラインの内径の値に応じて選択されます。これは、パイプ自体の実際の直径に最も近い値です。
公称圧力（PN）は、20°Cの温度でパイプラインを長期間運転できる、特定の直径のパイプ内の作業キャリアの最大圧力を特徴付ける無次元の値です。
圧力定格は、1から6300までの長い実践と操作経験に基づいて確立されています。
与えられた特性を持つパイプラインの公称圧力は、パイプラインで実際に生成される圧力に最も近い圧力によって決定されます。同時に、特定のラインのすべてのパイプラインフィッティングは同じ圧力に対応している必要があります。パイプ肉厚の計算は、公称圧力の値を考慮して実行されます。
