- Расчет массы вещества в технических устройствах, сосудах и трубопроводах. Расчет количества опасного вещества на опасном производственном объекте.
- Общие сведения.
- Расчет массы вещества в твердом и жидком состоянии.
- Расчет массы вещества в твердом и жидком состоянии. Общий случай.
- Гидравлический расчет газопроводов(методика СП 42-101-2003)
Расчет массы вещества в технических устройствах, сосудах и трубопроводах. Расчет количества опасного вещества на опасном производственном объекте.
При проектировании и эксплуатации часто стоит задача: определить массу вещества на производственной площадке, цехе, участке, в техническом устройстве, сосуде или трубопроводе. Массу веществ определяют:
-
- на стадии проектирования производственных объектов масса веществ нужна для определения нагрузок на различные конструкции при проведении расчетов на прочность (расчет на прочность, расчет на устойчивость, расчет опорных конструкций и т.п.);
- при эксплуатации и проектирования производственного объекта необходимо определять количество опасных веществ согласно Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» для возможности идентификации производственной площадки и определения класса опасности. Согласно ФЗ №116 критерием для оценки количества опасных веществ на ОПО служит его масса. Сведения о массе опасного вещества на ОПО указывается в сведениях характеризующих ОПО.
Общие сведения.
Методика расчета массы вещества зависят от агрегатного состояния:
-
- вещество в твердом и жидком состоянии;
- вещество в газообразном виде;
- вещество в двухфазовом состоянии.
Расчет массы вещества в твердом и жидком состоянии.
Расчет массы вещества в твердом и жидком состоянии. Общий случай.
При инженерных расчетах жидкости считаются практически не сжимаемы.
Т. е. плотность веществ в твердом и жидком состоянии зависит только от температуры. Плотность (ρ) веществ можно определить по справочным данным.
В этом случае масса (m) вещества рассчитывается по простой формуле:
V — объем вещества. Объем вещества определяется согласно паспортным данным технического устройства, сосуда или по данным проектной документации. При отсутствии данных объем для существующих устройств можно определить путем замера. Существует несколько методов определения объемов.
Источник
Гидравлический расчет газопроводов(методика СП 42-101-2003)
На данной странице изложена методика на основании которой составлен расчет.
Пример гидравлического расчета:
где Рн — абсолютное давление в начале газопровода, МПа;
Рк — абсолютное давление в конце газопровода, МПа;
l — расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;
d — внутренний диаметр газопровода, см;
r0 — плотность газа при нормальных условиях, кг/м 3 ;
где Рн — давление в начале газопровода, Па;
Рк — давление в конце газопровода, Па;
Примечание сайта: Выбор диаметров газопровода на стадии гидравлического расчета происходит по сортаменту выбранной трубы или из типового ряда условных диаметров. Данные из сортамента труб можно получить онлайн на сайте в программе «СОРТАМЕНТ ТРУБ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ (СТАЛЬНЫХ, ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ И Т.Д.). КАЛЬКУЛЯТОР ТРУБ ОНЛАЙН».
3.28 Коэффициент гидравлического трения l определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса,
Q0, d — обозначения те же, что и в формуле (3), и гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода, определяемой по условию (6),
(Примечание :в формуле №6 допущена опечатка. Вместо знака равно должен быть знак умножения)
n — эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных — 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных — 0,1 см, для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации — 0,0007 см;
d — обозначение то же, что и в формуле (3).
В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения l определяется:
— для ламинарного режима движения газа Re
— для критического режима движения газа Re = 2000-4000
— при Re > 4000 — в зависимости от выполнения условия (6);
— для гидравлически гладкой стенки (неравенство (6) справедливо):
— для шероховатых стенок (неравенство (6) несправедливо) при Re > 4000
где n — обозначение то же, что и в формуле (6);
d — обозначение то же, что и в формуле (3).
3.29 Расчетный расход газа на участках распределительных наружных газопроводов низкого давления, имеющих путевые расходы газа, следует определять как сумму транзитного и 0,5 путевого расходов газа на данном участке.
3.30 Падение давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) допускается учитывать путем увеличения фактической длины газопровода на 5—10 %.
3.31 Для наружных надземных и внутренних газопроводов расчетную длину газопроводов определяют по формуле (12)
где l1 — действительная длина газопровода, м;
— сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода;
d — обозначение то же, что и в формуле (3);
l — коэффициент гидравлического трения, определяемый в зависимости от режима течения и гидравлической гладкости стенок газопровода по формулам (7)—(11).
3.32 В тех случаях когда газоснабжение СУГ является временным (с последующим переводом на снабжение природным газом), газопроводы проектируются из условий возможности их использования в будущем на природном газе.
При этом количество газа определяется как эквивалентное (по теплоте сгорания) расчетному расходу СУГ.
3.33 Падение давления в трубопроводах жидкой фазы СУГ определяется по формуле (13)
где λ— коэффициент гидравлического трения;
V — средняя скорость движения сжиженных газов, м/с.
Примечание сайта: Гидравлический расчет трубопровода жидкой фазы СУГ с определением потерь давления можно выполнить в калькуляторе:
С учетом противокавитационного запаса средние скорости движения жидкой фазы принимаются: во всасывающих трубопроводах — не более 1,2 м/с; в напорных трубопроводах — не более 3 м/с.
Коэффициент гидравлического трения l определяется по формуле (11).
3.34 Расчет диаметра газопровода паровой фазы СУГ выполняется в соответствии с указаниями по расчету газопроводов природного газа соответствующего давления.
3.35 При расчете внутренних газопроводов низкого давления для жилых домов допускается определять потери давления газа на местные сопротивления в размере, %:
— на газопроводах от вводов в здание:
до стояка — 25 линейных потерь
— на внутриквартирной разводке:
при длине разводки 1—2 м — 450 линейных потерь
3.36 При расчете газопроводов низкого давления учитывается гидростатический напор Hg, даПа, определяемый по формуле (14)
где g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с 2 ;
h — разность абсолютных отметок начальных и конечных участков газопровода, м;
rа — плотность воздуха, кг/м 3 , при температуре 0 °С и давлении 0,10132 МПа;
r0 — обозначение то же, что в формуле (3).
3.37 Расчет кольцевых сетей газопроводов следует выполнять с увязкой давлений газа в узловых точках расчетных колец. Неувязка потерь давления в кольце допускается до 10 %.
3.38 При выполнении гидравлического расчета надземных и внутренних газопроводов с учетом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления.
3.39 При выполнении гидравлического расчета газопроводов, проведенного по формулам (5)—(14), а также по различным методикам и программам для электронно-вычислительных машин, составленным на основе этих формул, расчетный внутренний диаметр газопровода следует предварительно определять по формуле (15)
где dp — расчетный диаметр, см;
А, В, m, m1 — коэффициенты, определяемые по таблицам 6 и 7 в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;
DРуд — удельные потери давления (Па/м — для сетей низкого давления, МПа/м — для сетей среднего и высокого давления), определяемые по формуле (16)
DРдоп — допустимые потери давления (Па — для сетей низкого давления, МПа/м — для сетей среднего и высокого давления);
L — расстояние до самой удаленной точки, м.
Категория сети А Сети низкого давления 10 6 / (162 p 2 ) = 626 Сети среднего и высокого давления P0 /(Pm162π 2 ), P0 = 0,101325 МПа, Pm — усредненное давление газа (абсолютное) в сети, МПа. Материал В m m1 Сталь 0,022 2 5 Полиэтилен 0,0446 1,75 4,75 3.40 Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший — для стальных газопроводов и ближайший меньший — для полиэтиленовых.
Примечание сайта: Этапы методики 3.39-3.40 можно выполнить на сайте с помощью калькулятора «Расчет диаметра газопровода по СП 42-101-2003».
Источник
