Perhitungan konsumsi air dilakukan sebelum pembangunan jaringan pipa dan seterusnya bagian yang tidak terpisahkan perhitungan hidrodinamik. Selama pembangunan jalan raya dan jaringan pipa industri Perhitungan ini dilakukan dengan menggunakan program khusus. Saat membangun pipa domestik dengan tangan Anda sendiri, Anda dapat melakukan perhitungan sendiri, namun perlu diperhatikan bahwa hasil yang diperoleh tidak akan seakurat mungkin. Baca terus untuk mengetahui cara menghitung parameter konsumsi air.

Faktor-faktor yang mempengaruhi throughput

Faktor utama yang digunakan untuk menghitung sistem perpipaan adalah throughput. Indikator ini dipengaruhi oleh banyak parameter berbeda, yang paling signifikan adalah:

tekanan pada pipa yang ada (pada jaringan utama, jika pipa yang sedang dibangun akan dihubungkan ke sumber luar). Metode penghitungan dengan memperhitungkan tekanan lebih kompleks, tetapi juga lebih akurat, karena indikator seperti keluaran, yaitu kemampuan melewatkan sejumlah air dalam satuan waktu tertentu, bergantung pada tekanan;
total panjang pipa. Semakin besar parameter ini, semakin besar jumlah kerugian yang muncul selama penggunaannya dan oleh karena itu, untuk menghindari penurunan tekanan maka perlu menggunakan pipa dengan diameter lebih besar. Oleh karena itu, faktor ini juga diperhitungkan oleh para ahli;
bahan dari mana pipa itu dibuat. Kalau untuk konstruksi atau jalan raya lainnya digunakan pipa logam, maka permukaan bagian dalam yang tidak rata dan kemungkinan tersumbatnya sedimen yang terkandung di dalam air secara bertahap akan menyebabkan penurunan lebar pita dan, karenanya, sedikit peningkatan diameternya. Menggunakan pipa plastik(PVC), pipa polipropilen dan kemungkinan penyumbatan oleh endapan praktis tidak termasuk. Selain itu, permukaan bagian dalam pipa plastik lebih halus;

bagian pipa. Berdasarkan bagian dalam pipa, Anda dapat membuat perhitungan awal secara mandiri.

Ada faktor lain yang menjadi pertimbangan para ahli. Namun untuk artikel ini, hal tersebut tidak signifikan.

Metode penghitungan diameter tergantung pada penampang pipa

Jika semua faktor di atas perlu diperhitungkan saat menghitung pipa, disarankan untuk melakukan perhitungan menggunakan program khusus. Jika itu cukup untuk membangun sebuah sistem perhitungan awal, kemudian dilakukan dengan urutan sebagai berikut:

penetapan awal jumlah konsumsi air oleh seluruh anggota keluarga;
menghitung ukuran optimal diameter

Cara menghitung konsumsi air dalam sebuah rumah

Tentukan sendiri jumlah dinginnya atau air panas di rumah ada beberapa metode:

sesuai dengan pembacaan meter. Jika meteran dipasang pada saat pipa masuk ke dalam rumah, maka menentukan konsumsi air per hari per orang tidak menjadi masalah. Apalagi dengan pengamatan selama beberapa hari dapat diperoleh parameter yang cukup akurat;

Oleh standar yang ditetapkan, oleh spesialis tertentu. Standar konsumsi air per orang ditetapkan untuk spesies individu tempat dengan ada/tidaknya kondisi tertentu;

sesuai dengan rumusnya.

Untuk menentukan jumlah total konsumsi air dalam ruangan, perlu dilakukan perhitungan untuk setiap unit perpipaan (bathtub, shower, kran, dll) secara terpisah. Rumus perhitungan:

Qs = 5 x q0 x P, Di mana

Qs merupakan indikator yang menentukan besarnya aliran;

q0 — norma yang ditetapkan;

P adalah koefisien yang memperhitungkan kemungkinan penggunaan beberapa jenis perlengkapan pipa secara bersamaan.

Indikator q0 ditentukan tergantung pada jenis peralatan perpipaan menurut tabel berikut:

Probabilitas P ditentukan dengan rumus berikut:

P = P x N1 / q0 x 3600 x N2, Di mana

L—aliran air puncak selama 1 jam;

N1 - jumlah orang yang menggunakan perlengkapan pipa;

q0 - standar yang ditetapkan untuk unit pipa terpisah;

N2 - jumlah perlengkapan pipa yang dipasang.

Tidak dapat diterima untuk menentukan aliran air tanpa memperhitungkan kemungkinan, karena penggunaan perlengkapan pipa secara simultan menyebabkan peningkatan daya aliran.

Kami akan menghitung airnya contoh spesifik. Penting untuk menentukan konsumsi air berdasarkan parameter berikut:

5 orang tinggal di rumah;
Terpasang 6 unit perlengkapan plumbing : bathtub, toilet, kitchen sink, mesin cuci dan Pencuci piring, dipasang di dapur, pancuran;
debit air puncak selama 1 jam sesuai SNiP ditetapkan sebesar 5,6 l/s.

Tentukan ukuran probabilitas:

P = 5,6 x 4 / 0,25 x 3600 x 6 = 0,00415

Kami menentukan konsumsi air untuk kamar mandi, dapur, dan toilet:

Qs (mandi) = 4 x 0,25 x 0,00518 = 0,00415 (l/s)

Qs (dapur) = 4 x 0,12 x 0,00518 = 0,002 (l/s)

Qs (toilet) = 4 x 0,4 x 0,00518 = 0,00664 (l/s)

Perhitungan bagian optimal

Untuk menentukan penampang digunakan rumus sebagai berikut:

Q = (πd²/4)xW, Di mana

Q adalah perkiraan jumlah air yang dikonsumsi;

d – diameter yang dibutuhkan;

W adalah kecepatan pergerakan air dalam sistem.

Dengan operasi matematika sederhana dapat disimpulkan bahwa

d = √(4Q/πW)

Indikator W dapat diperoleh dari tabel:

Indikator yang disajikan dalam tabel digunakan untuk perhitungan perkiraan. Untuk mendapatkan parameter yang lebih akurat, digunakan rumus matematika yang kompleks.

Mari kita tentukan diameter pipa untuk kamar mandi, dapur, dan toilet sesuai dengan parameter yang disajikan dalam contoh di bawah ini:

d (untuk kamar mandi) = √(4 x 0,00415 / (3,14 x 3)) = 0,042 (m)

d (untuk dapur) = √(4 x 0,002 / (3,14 x 3)) = 0,03 (m)

d (untuk toilet) = √(4 x 0,00664 / (3,14 x 3)) = 0,053 (m)

Untuk menentukan penampang pipa, diambil indikator perhitungan terbesar. Mengingat kecilnya cadangan di dalam contoh ini Dimungkinkan untuk melakukan perkabelan pasokan air dengan pipa dengan penampang 55 mm.

Cara melakukan perhitungan menggunakan program semi profesional khusus, tonton videonya.

35001 0 27

Throughput pipa: sederhana tentang hal-hal kompleks

Bagaimana kapasitas pipa berubah tergantung pada diameternya? Faktor apa saja selain penampang yang mempengaruhi parameter ini? Terakhir, bagaimana cara menghitung, bahkan kira-kira, permeabilitas suatu pipa air yang diameternya diketahui? Pada artikel ini saya akan mencoba memberikan jawaban paling sederhana dan paling mudah diakses untuk pertanyaan-pertanyaan ini.

Tugas kita adalah belajar berhitung penampang optimal pipa air.

Mengapa hal ini perlu?

Perhitungan hidrolik memungkinkan Anda mendapatkan hasil yang optimal minimum nilai diameter pipa air.

Di satu sisi, selalu ada kekurangan uang selama konstruksi dan perbaikan, serta harga meteran linier pipa tumbuh secara nonlinier dengan bertambahnya diameter. Di sisi lain, bagian pasokan air yang terlalu kecil akan menyebabkan penurunan tekanan yang berlebihan pada perangkat akhir karena hambatan hidroliknya.

Ketika laju aliran berada pada perangkat perantara, penurunan tekanan pada perangkat akhir akan menyebabkan fakta bahwa suhu air dengan keran air dingin dan air panas terbuka akan berubah secara tajam. Akibatnya, Anda akan disiram air air es, atau melepuh dengan air mendidih.

Pembatasan

Saya sengaja akan membatasi ruang lingkup masalah yang sedang dipertimbangkan pada pasokan air di rumah pribadi kecil. Ada dua alasan:

Gas dan cairan dengan viskositas berbeda berperilaku sangat berbeda ketika diangkut melalui pipa. Pertimbangan perilaku alam dan gas cair, minyak dan media lainnya akan meningkatkan volume bahan ini beberapa kali lipat dan akan membawa kita jauh dari keahlian saya - pipa ledeng;
Dalam kasus bangunan besar dengan banyak perlengkapan pipa, untuk perhitungan hidrolik pasokan air, perlu menghitung kemungkinan penggunaan beberapa titik air secara bersamaan. DI DALAM rumah kecil perhitungan dilakukan pada konsumsi puncak oleh semua perangkat yang tersedia, yang sangat menyederhanakan tugas.

Faktor

Perhitungan hidrolik suatu sistem penyediaan air adalah mencari salah satu dari dua besaran:

Perhitungan kapasitas pipa untuk penampang yang diketahui;
Perhitungan diameter optimal pada laju aliran yang direncanakan diketahui.

Dalam kondisi nyata (saat merancang sistem pasokan air), tugas kedua lebih umum dilakukan.

Logika sehari-hari menyatakan bahwa aliran air maksimum melalui pipa ditentukan oleh diameter dan tekanan masuknya. Sayangnya, kenyataannya jauh lebih rumit. Faktanya adalah itu pipa mempunyai hambatan hidrolik: Sederhananya, aliran diperlambat oleh gesekan terhadap dinding. Selain itu, material dan kondisi dinding diperkirakan mempengaruhi tingkat pengereman.

Di Sini daftar lengkap Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja pipa air:

Tekanan di awal pasokan air (baca - tekanan di saluran);
Lereng pipa (perubahan ketinggiannya di atas permukaan tanah bersyarat di awal dan akhir);

Bahan dinding Polipropilena dan polietilen memiliki kekasaran yang jauh lebih sedikit dibandingkan baja dan besi tuang;
Usia pipa. Seiring waktu, baja ditumbuhi endapan karat dan kapur, yang tidak hanya meningkatkan kekasaran, tetapi juga mengurangi jarak bebas internal pipa;

Ini tidak berlaku untuk pipa kaca, plastik, tembaga, galvanis, dan logam-polimer. Bahkan setelah 50 tahun beroperasi, kondisinya masih baru. Pengecualian adalah pendangkalan pasokan air ketika jumlah besar suspensi dan tidak adanya filter di saluran masuk.

Kuantitas dan sudut ternyata;
Perubahan diameter persediaan air;
Kehadiran atau ketidakhadiran lasan, duri dari penyolderan dan sambungan sambungan;

Katup penutup. Bahkan membosankan penuh Katup bola memberikan resistensi tertentu terhadap aliran.

Setiap perhitungan kapasitas pipa akan sangat mendekati perkiraan. Mau tak mau, kita harus menggunakan koefisien rata-rata yang khas untuk kondisi yang mendekati kondisi kita.

Hukum Torricelli

Evangelista Torricelli, yang hidup pada awal abad ke-17, dikenal sebagai murid Galileo Galilei dan penulis konsep tersebut. tekanan atmosfir. Dia juga memiliki rumus yang menggambarkan laju aliran air yang mengalir keluar dari bejana melalui lubang yang ukurannya diketahui.

Agar rumus Torricelli berfungsi, Anda harus:

Agar kita mengetahui tekanan air (ketinggian kolom air di atas lubang);

Satu atmosfer di bawah gravitasi bumi mampu menaikkan kolom air setinggi 10 meter. Oleh karena itu, tekanan di atmosfer diubah menjadi tekanan perkalian sederhana pada tanggal 10.

Sehingga ada lubang jauh lebih kecil dari diameter kapal, sehingga menghilangkan hilangnya tekanan akibat gesekan terhadap dinding.

Dalam praktiknya, rumus Torricelli memungkinkan seseorang menghitung aliran air melalui pipa dengan penampang internal dengan dimensi yang diketahui pada tekanan sesaat yang diketahui pada saat mengalir. Sederhananya: untuk menggunakan rumus ini, Anda perlu memasang pengukur tekanan di depan keran atau menghitung penurunan tekanan dalam sistem pasokan air pada tekanan yang diketahui di saluran.

Rumusnya sendiri terlihat seperti ini: v^2=2gh. Di dalamnya:

v adalah kecepatan aliran pada saluran keluar lubang dalam meter per detik;
g adalah percepatan jatuh (untuk planet kita sama dengan 9,78 m/s^2);
h adalah tekanan (ketinggian kolom air di atas lubang).

Bagaimana hal ini akan membantu tugas kita? Dan faktanya aliran fluida melalui lubang tersebut(bandwidth yang sama) sama dengan S*v, dimana S adalah luas penampang lubang dan v adalah kecepatan aliran dari rumus di atas.

Captain Obviousness menyarankan: mengetahui luas penampang, tidak sulit untuk menentukan jari-jari bagian dalam pipa. Seperti yang anda ketahui, luas lingkaran dihitung sebagai π*r^2, dimana π diambil untuk dibulatkan sebesar 3.14159265.

Dalam hal ini, rumus Torricelli akan terlihat seperti v^2=2*9.78*20=391.2. Akar pangkat dua dari 391,2 dibulatkan menjadi 20. Artinya air akan keluar dari lubang dengan kecepatan 20 m/s.

Kami menghitung diameter lubang tempat aliran mengalir. Mengonversi diameter ke satuan SI (meter), kita mendapatkan 3,14159265*0,01^2=0,0003141593. Sekarang mari kita hitung konsumsi airnya: 20*0,0003141593=0,006283186, atau 6,2 liter per detik.

Kembali pada kenyataan

Pembaca yang budiman, saya berani menebak bahwa Anda tidak memasang pengukur tekanan di depan mixer. Tentunya, untuk perhitungan hidrolik yang lebih akurat, diperlukan beberapa data tambahan.

Biasanya masalah perhitungan hal ini diselesaikan dari kebalikannya: dengan aliran air yang diketahui melalui perlengkapan pipa, panjang sistem pasokan air dan materialnya, diameter dipilih yang memastikan penurunan tekanan ke nilai yang dapat diterima. Faktor pembatasnya adalah laju aliran.

Data referensi

Laju aliran normal untuk sistem pasokan air internal dianggap 0,7 - 1,5 m/s. Melebihi nilai terakhir menyebabkan munculnya kebisingan hidrolik (terutama pada tikungan dan fitting).

Standar konsumsi air untuk perlengkapan pipa mudah ditemukan dalam dokumentasi peraturan. Secara khusus, hal tersebut diberikan dalam lampiran SNiP 2.04.01-85. Untuk menyelamatkan pembaca dari pencarian yang panjang, saya akan menyediakan tabel ini di sini.

Tabel menunjukkan data untuk mixer dengan aerator. Ketidakhadiran mereka menyamakan aliran melalui keran wastafel, wastafel dan pancuran dengan aliran melalui keran saat memasang bak mandi.

Izinkan saya mengingatkan Anda bahwa jika Anda ingin menghitung pasokan air rumah pribadi dengan tangan Anda sendiri, jumlahkan konsumsi airnya untuk semua perangkat yang terpasang. Jika petunjuk ini tidak diikuti, Anda akan mendapat kejutan seperti penurunan tajam suhu pancuran saat Anda menyalakan keran air panas.

Jika gedung mempunyai pasokan air kebakaran, 2,5 l/s ditambahkan ke laju aliran yang direncanakan untuk setiap hidran. Untuk suplai air kebakaran, kecepatan aliran dibatasi hingga 3 m/s: Jika terjadi kebakaran, kebisingan hidrolik adalah hal terakhir yang mengganggu warga.

Saat menghitung tekanan, biasanya diasumsikan bahwa pada perangkat yang paling jauh dari masukan, jaraknya minimal harus 5 meter, yang setara dengan tekanan 0,5 kgf/cm2. Beberapa perlengkapan pipa (pemanas air instan, katup pengisi otomatis) mesin cuci dll.) tidak berfungsi jika tekanan pasokan air di bawah 0,3 atmosfer. Selain itu, kerugian hidrolik pada perangkat itu sendiri juga harus diperhitungkan.

Di gambar - pemanas air sesaat Atmor Dasar. Menyalakan pemanasan hanya pada tekanan 0,3 kgf/cm2 ke atas.

Aliran, diameter, kecepatan

Izinkan saya mengingatkan Anda bahwa keduanya dihubungkan oleh dua rumus:

Q = SV. Konsumsi air dalam meter kubik per detik sama dengan luas bagian dalam meter persegi, dikalikan dengan kecepatan aliran dalam meter per detik;
S = π r^2. Luas penampang dihitung sebagai hasil kali pi dan kuadrat jari-jari.

Dimana saya bisa mendapatkan nilai radius untuk bagian internal?

kamu pipa besi dengan kesalahan minimum itu sama dengan setengah kendali jarak jauh(lubang bersyarat digunakan untuk menandai pipa);
Untuk polimer, logam-polimer, dll. diameter bagian dalam sama dengan selisih antara diameter luar, yang digunakan untuk menandai pipa, dan dua kali ketebalan dinding (biasanya juga ada dalam penandaan). Oleh karena itu, radiusnya adalah setengahnya diameter internal.

Diameter bagian dalam adalah 50-3*2=44 mm, atau 0,044 meter;
Radiusnya adalah 0,044/2=0,022 meter;
Luas penampang bagian dalam akan sama dengan 3,1415*0,022^2=0,001520486 m2;
Pada laju aliran 1,5 meter per detik, laju aliran akan menjadi 1,5*0,001520486=0,002280729 m3/s, atau 2,3 liter per detik.

Hilangnya tekanan

Bagaimana cara menghitung berapa banyak tekanan yang hilang dalam pipa air dengan parameter yang diketahui?

Rumus paling sederhana untuk menghitung penurunan tekanan adalah H = iL(1+K). Apa arti variabel-variabel di dalamnya?

H adalah penurunan tekanan yang diinginkan dalam meter;
Saya - kemiringan hidrolik meteran pipa air;
L adalah panjang pipa air dalam meter;
K— koefisien, yang memungkinkan untuk menyederhanakan perhitungan penurunan tekanan pada katup penutup dan. Hal ini terkait dengan tujuan jaringan pasokan air.

Di mana saya bisa mendapatkan nilai dari variabel-variabel ini? Nah, kecuali panjang pipanya, belum ada yang membatalkan pita pengukurnya.

Koefisien K diambil sama dengan:

Dengan kemiringan hidrolik, gambarannya jauh lebih rumit. Hambatan yang diberikan pipa terhadap aliran bergantung pada:

Bagian dalam;
kekasaran dinding;
Laju aliran.

Daftar nilai 1000i (kemiringan hidrolik per 1000 meter pasokan air) dapat ditemukan di tabel Shevelev, yang sebenarnya berfungsi untuk perhitungan hidrolik. Tabel tersebut terlalu besar untuk sebuah artikel karena memberikan nilai 1000i untuk semua kemungkinan diameter, laju aliran, dan material, disesuaikan dengan masa pakai.

Berikut adalah bagian kecil dari tabel Shevelev pipa plastik ukuran 25mm.

Penulis tabel memberikan nilai penurunan tekanan bukan untuk bagian internal, tetapi untuk ukuran standar, yang digunakan untuk menandai pipa, disesuaikan dengan ketebalan dinding. Namun, tabel tersebut diterbitkan pada tahun 1973, ketika segmen pasar terkait belum terbentuk.
Saat menghitung, perlu diingat bahwa untuk logam-plastik lebih baik mengambil nilai yang sesuai dengan pipa yang satu langkah lebih kecil.

Mari kita gunakan tabel ini untuk menghitung penurunan tekanan pipa polipropilen dengan diameter 25 mm dan panjang 45 meter. Mari kita sepakat bahwa kita sedang merancang sistem pasokan air untuk keperluan rumah tangga.

Pada kecepatan aliran sedekat mungkin dengan 1,5 m/s (1,38 m/s), nilai 1000i akan sama dengan 142,8 meter;
Kemiringan hidrolik satu meter pipa akan sama dengan 142,8/1000=0,1428 meter;
Faktor koreksi untuk sistem penyediaan air rumah tangga adalah 0,3;
Rumusnya secara keseluruhan akan berbentuk H=0,1428*45(1+0,3)=8,3538 meter. Artinya pada akhir sistem penyediaan air, dengan laju aliran air 0,45 l/s (nilai dari kolom kiri tabel), tekanan akan turun sebesar 0,84 kgf/cm2 dan pada 3 atmosfer di saluran masuk. itu akan cukup dapat diterima 2,16 kgf/cm2.

Nilai ini dapat digunakan untuk menentukan konsumsi menurut rumus Torricelli. Metode perhitungan dengan contoh diberikan di bagian artikel terkait.

Selain itu, untuk menghitung aliran maksimum melalui sistem penyediaan air dengan karakteristik yang diketahui, Anda dapat memilih di kolom "aliran" pada tabel lengkap Shevelev nilai di mana tekanan di ujung pipa tidak turun di bawah 0,5 atmosfer.

Kesimpulan

Pembaca yang budiman, jika instruksi yang diberikan, meskipun sudah sangat disederhanakan, masih terasa membosankan bagi Anda, gunakan saja salah satu dari banyak instruksi tersebut kalkulator online. Seperti biasanya, Informasi tambahan dapat dilihat pada video di artikel ini. Saya sangat menghargai penambahan, koreksi dan komentar Anda. Semoga berhasil, kawan!

31 Juli 2016

Jika Anda ingin mengucapkan terima kasih, menambahkan klarifikasi atau keberatan, atau menanyakan sesuatu kepada penulis - tambahkan komentar atau ucapkan terima kasih!

Saluran pipa untuk pengangkutan berbagai macam cairan merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari unit dan instalasi yang didalamnya dilakukan proses kerja yang berkaitan dengan berbagai bidang penerapannya. Saat memilih pipa dan konfigurasi perpipaan sangat penting memiliki biaya untuk pipa itu sendiri dan perlengkapan pipa. Biaya akhir pemompaan suatu media melalui pipa sangat ditentukan oleh dimensi pipa (diameter dan panjang). Perhitungan besaran-besaran ini dilakukan dengan menggunakan rumus-rumus yang dikembangkan secara khusus khusus untuk tipe tertentu operasi.

Pipa adalah silinder berongga yang terbuat dari logam, kayu atau bahan lain yang digunakan untuk mengangkut media cair, gas, dan butiran. Media yang diangkut dapat berupa air, gas alam, uap, produk minyak, dll. Pipa digunakan dimana-mana, mulai dari berbagai industri hingga keperluan rumah tangga.

Untuk pembuatan pipa paling banyak bahan yang berbeda, seperti baja, besi cor, tembaga, semen, plastik seperti plastik ABS, polivinil klorida, polivinil klorida terklorinasi, polibutena, polietilen, dll.

Indikator dimensi utama suatu pipa adalah diameternya (luar, dalam, dll.) dan ketebalan dinding, yang diukur dalam milimeter atau inci. Nilai seperti diameter nominal atau lubang nominal juga digunakan - nilai nominal diameter bagian dalam pipa, juga diukur dalam milimeter (dilambangkan dengan DN) atau inci (dilambangkan dengan DN). Nilai diameter nominal distandarisasi dan merupakan kriteria utama saat memilih pipa dan alat kelengkapan sambungan.

Korespondensi nilai diameter nominal dalam mm dan inci:

Pipa dengan penampang melingkar lebih disukai daripada bagian geometris lainnya karena beberapa alasan:

Sebuah lingkaran memiliki rasio keliling dan luas minimum, dan bila diterapkan pada pipa, ini berarti bahwa dengan throughput yang sama, konsumsi material pipa adalah bentuk lingkaran akan minimal dibandingkan dengan pipa bentuk lainnya. Ini juga menyiratkan biaya minimum yang mungkin untuk isolasi dan penutup pelindung;
Bulat persilangan paling menguntungkan untuk memindahkan media cair atau gas dari sudut pandang hidrodinamik. Selain itu, karena luas bagian dalam pipa yang seminimal mungkin per satuan panjangnya, gesekan antara media yang bergerak dan pipa diminimalkan.
Bentuk bulat paling tahan terhadap tekanan internal dan eksternal;
Proses pembuatan pipa bulat cukup sederhana dan mudah dilakukan.

Diameter dan konfigurasi pipa dapat sangat bervariasi tergantung pada tujuan dan aplikasinya. Dengan demikian, pipa utama untuk memindahkan air atau produk minyak dapat mencapai diameter hampir setengah meter dengan konfigurasi yang cukup sederhana, dan kumparan pemanas, yang juga merupakan pipa, memiliki diameter yang kecil. bentuk yang kompleks dengan banyak belokan.

Tidak mungkin membayangkan industri mana pun tanpa jaringan pipa. Perhitungan jaringan tersebut meliputi pemilihan material pipa, pembuatan spesifikasi yang mencantumkan data tentang ketebalan, ukuran pipa, rute, dll. Bahan baku, produk setengah jadi, dan/atau produk jadi melewati tahapan produksi dengan berpindah antar berbagai peralatan dan instalasi yang dihubungkan dengan pipa dan fitting. Perhitungan yang benar, pemilihan dan pemasangan sistem perpipaan diperlukan untuk implementasi seluruh proses yang andal, memastikan pemompaan yang aman media, serta untuk menutup sistem dan mencegah kebocoran zat yang dipompa ke atmosfer.

Tidak ada rumus atau aturan tunggal yang dapat digunakan untuk memilih saluran pipa apa pun kemungkinan penerapan dan lingkungan kerja. Dalam setiap penerapan jaringan pipa, terdapat sejumlah faktor yang memerlukan pertimbangan dan dapat berdampak signifikan terhadap persyaratan pipa. Jadi, misalnya, saat bekerja dengan lumpur, pipa ukuran besar tidak hanya akan meningkatkan biaya pemasangan, tetapi juga menimbulkan kesulitan operasional.

Biasanya, pipa dipilih setelah mengoptimalkan material dan biaya pengoperasian. Semakin besar diameter pipa, semakin tinggi investasi awal, semakin rendah penurunan tekanan dan, karenanya, semakin rendah biaya pengoperasian. Sebaliknya, ukuran pipa yang kecil akan mengurangi biaya utama dari pipa itu sendiri dan alat kelengkapan pipa, namun peningkatan kecepatan akan menyebabkan peningkatan kerugian, yang akan menyebabkan perlunya mengeluarkan energi tambahan untuk memompa medium. Batas kecepatan yang ditetapkan untuk berbagai aplikasi didasarkan pada kondisi desain yang optimal. Ukuran pipa dihitung menggunakan standar ini dengan mempertimbangkan area penerapannya.

Desain saluran pipa

Saat merancang jaringan pipa, parameter desain dasar berikut diambil sebagai dasar:

kinerja yang dibutuhkan;
titik masuk dan keluar pipa;
komposisi medium, termasuk viskositas dan berat jenis;
kondisi topografi jalur pipa;
tekanan operasi maksimum yang diijinkan;
perhitungan hidrolik;
diameter pipa, ketebalan dinding, kekuatan luluh tarik material dinding;
jumlah stasiun pompa, jarak antara mereka dan konsumsi daya.

Keandalan saluran pipa

Keandalan dalam desain saluran pipa dijamin dengan kepatuhan terhadap standar desain yang tepat. Selain itu, pelatihan staf merupakan faktor kunci dalam memastikan hal ini jangka panjang layanan pipa dan kekencangan serta keandalannya. Pemantauan operasi pipa secara terus menerus atau berkala dapat dilakukan dengan sistem pemantauan, akuntansi, pengendalian, regulasi dan otomasi, perangkat pemantauan produksi pribadi, dan perangkat keselamatan.

Lapisan pipa tambahan

Lapisan tahan korosi diterapkan pada bagian luar sebagian besar pipa untuk mencegah efek korosif yang merusak dari lingkungan luar. Dalam hal pemompaan media korosif, lapisan pelindung juga dapat diterapkan pada permukaan bagian dalam pipa. Sebelum digunakan, semua pipa baru yang dimaksudkan untuk mengangkut cairan berbahaya diperiksa apakah ada cacat dan kebocoran.

Prinsip dasar menghitung aliran dalam pipa

Sifat aliran medium di dalam pipa dan ketika mengalir di sekitar rintangan dapat sangat bervariasi dari satu zat cair ke zat cair lainnya. Satu dari indikator penting adalah viskositas medium, yang dicirikan oleh parameter seperti koefisien viskositas. Insinyur-fisikawan Irlandia Osborne Reynolds melakukan serangkaian percobaan pada tahun 1880, berdasarkan hasil tersebut ia dapat memperoleh besaran tak berdimensi yang mencirikan sifat aliran fluida kental, yang disebut kriteria Reynolds dan dilambangkan Re.

Re = (v·L·ρ)/μ

Di mana:
ρ—densitas cairan;
v—kecepatan aliran;
L adalah panjang karakteristik elemen aliran;
μ - koefisien viskositas dinamis.

Artinya, kriteria Reynolds mencirikan rasio gaya inersia terhadap gaya gesekan viskos dalam aliran fluida. Perubahan nilai kriteria ini mencerminkan perubahan rasio jenis gaya ini, yang pada gilirannya mempengaruhi sifat aliran fluida. Dalam hal ini, merupakan kebiasaan untuk membedakan tiga rezim aliran tergantung pada nilai kriteria Reynolds. Di 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, rezim stabil telah diamati, ditandai dengan perubahan acak dalam kecepatan dan arah aliran di setiap titik, yang secara total menyamakan laju aliran di seluruh volume. Rezim ini disebut turbulen. Bilangan Reynolds bergantung pada tekanan yang diberikan oleh pompa, viskositas medium pada suhu operasi, serta ukuran dan bentuk penampang pipa yang dilalui aliran.

Profil kecepatan aliran
mode laminar	rezim transisi	rezim yang bergejolak

Karakter saat ini
mode laminar	rezim transisi	rezim yang bergejolak

Kriteria Reynolds adalah kriteria kesamaan aliran fluida kental. Artinya, dengan bantuannya dimungkinkan untuk mensimulasikan proses nyata dalam ukuran yang diperkecil, nyaman untuk dipelajari. Hal ini sangat penting, karena seringkali sangat sulit, dan terkadang bahkan tidak mungkin, untuk mempelajari sifat aliran fluida pada perangkat nyata karena ukurannya yang besar.

Perhitungan saluran pipa. Perhitungan diameter pipa

Jika pipa tidak diisolasi secara termal, yaitu pertukaran panas antara fluida yang dipindahkan dan lingkungan dapat terjadi, maka sifat aliran di dalamnya dapat berubah meskipun pada kecepatan (aliran) yang konstan. Hal ini dimungkinkan jika media yang dipompa pada saluran masuk memiliki suhu yang cukup tinggi dan mengalir dalam mode turbulen. Sepanjang pipa, suhu media yang diangkut akan turun karena kehilangan panas ke lingkungan, yang dapat menyebabkan perubahan rezim aliran menjadi laminar atau transisi. Suhu dimana terjadi perubahan rezim disebut suhu kritis. Nilai viskositas cairan secara langsung bergantung pada suhu, oleh karena itu, untuk kasus seperti itu, parameter seperti viskositas kritis digunakan, sesuai dengan titik perubahan rezim aliran pada nilai kritis kriteria Reynolds:

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

Di mana:
ν cr - viskositas kinematik kritis;
Re cr - nilai kritis kriteria Reynolds;
D - diameter pipa;
v - kecepatan aliran;
Q - konsumsi.

Faktor penting lainnya adalah gesekan yang terjadi antara dinding pipa dengan aliran yang bergerak. Dalam hal ini, koefisien gesekan sangat bergantung pada kekasaran dinding pipa. Hubungan antara koefisien gesekan, kriteria Reynolds dan kekasaran ditentukan oleh diagram Moody, yang memungkinkan seseorang untuk menentukan salah satu parameter dengan mengetahui dua parameter lainnya.

Rumus Colebrook-White juga digunakan untuk menghitung koefisien gesekan aliran turbulen. Berdasarkan rumus ini, dimungkinkan untuk membuat grafik yang menentukan koefisien gesekan.

(√λ ) -1 = -2 log(2,51/(Re √λ ) + k/(3,71 hari))

Di mana:
k - koefisien kekasaran pipa;
λ - koefisien gesekan.

Ada juga rumus lain untuk perkiraan perhitungan kerugian gesekan selama aliran tekanan cairan dalam pipa. Salah satu persamaan yang paling umum digunakan dalam hal ini adalah persamaan Darcy-Weisbach. Ini didasarkan pada data empiris dan terutama digunakan dalam pemodelan sistem. Kerugian gesekan merupakan fungsi dari kecepatan fluida dan ketahanan pipa terhadap pergerakan fluida, yang dinyatakan melalui nilai kekasaran dinding pipa.

∆H = λ L/d v²/(2 g)

Di mana:
ΔH - kehilangan tekanan;
λ - koefisien gesekan;
L adalah panjang bagian pipa;
d - diameter pipa;
v - kecepatan aliran;
g adalah percepatan jatuh bebas.

Kehilangan tekanan akibat gesekan air dihitung menggunakan rumus Hazen-Williams.

∆H = 11,23 L 1/C 1,85 Q 1,85 /D 4,87

Di mana:
ΔH - kehilangan tekanan;
L adalah panjang bagian pipa;
C adalah koefisien kekasaran Heisen-Williams;
Q - laju aliran;
D - diameter pipa.

Tekanan

Tekanan operasi pipa adalah tekanan berlebih tertinggi yang menjamin mode operasi pipa tertentu. Keputusan mengenai ukuran pipa dan jumlah stasiun pompa biasanya dibuat berdasarkan tekanan operasi pipa, kapasitas pompa dan biaya. Tekanan pipa maksimum dan minimum, serta sifat media kerja, menentukan jarak antara stasiun pompa dan daya yang dibutuhkan.

Tekanan nominal PN adalah nilai nominal yang sesuai dengan tekanan maksimum media kerja pada 20 °C, yang memungkinkan pengoperasian pipa jangka panjang dengan dimensi tertentu.

Dengan meningkatnya suhu, kapasitas beban pipa menurun, begitu pula dengan tekanan berlebih yang diijinkan. Nilai pe,zul menunjukkan tekanan maksimum (gp) dalam sistem perpipaan seiring dengan peningkatan suhu operasi.

Grafik tekanan berlebih yang diizinkan:

Perhitungan penurunan tekanan dalam pipa

Penurunan tekanan dalam pipa dihitung dengan rumus:

∆p = λ L/d ρ/2 v²

Di mana:
Δp - penurunan tekanan pada bagian pipa;
L adalah panjang bagian pipa;
λ - koefisien gesekan;
d - diameter pipa;
ρ - kepadatan media yang dipompa;
v - kecepatan aliran.

Media kerja yang diangkut

Paling sering, pipa digunakan untuk mengangkut air, tetapi juga dapat digunakan untuk memindahkan lumpur, suspensi, uap, dll. Dalam industri minyak, jaringan pipa digunakan untuk mengangkut berbagai macam hidrokarbon dan campurannya, yang sangat berbeda dalam sifat kimia dan fisiknya. Minyak mentah dapat diangkut dalam jarak yang lebih jauh dari ladang minyak di darat atau anjungan minyak lepas pantai ke terminal, titik perantara, dan kilang.

Saluran pipa juga mengirimkan:

produk minyak bumi seperti bensin, bahan bakar penerbangan, minyak tanah, solar, bahan bakar minyak, dll;
bahan baku petrokimia: benzena, stirena, propilena, dll.;
hidrokarbon aromatik: xilena, toluena, kumena, dll.;
bahan bakar minyak cair seperti gas alam cair, gas minyak cair, propana (gas pada suhu dan tekanan standar tetapi dicairkan dengan menggunakan tekanan);
karbon dioksida, amonia cair (diangkut sebagai cairan di bawah tekanan);
bahan bakar bitumen dan kental terlalu kental untuk diangkut melalui pipa, sehingga fraksi minyak sulingan digunakan untuk mengencerkan bahan mentah tersebut dan memperoleh campuran yang dapat diangkut melalui pipa;
hidrogen (jarak pendek).

Kualitas media yang diangkut

Sifat fisik dan parameter media yang diangkut sangat menentukan desain dan parameter operasi pipa. Berat jenis, kompresibilitas, suhu, viskositas, titik tuang dan tekanan uap merupakan parameter utama lingkungan kerja yang harus diperhatikan.

Berat jenis suatu zat cair adalah beratnya per satuan volume. Banyak gas diangkut melalui pipa di bawah tekanan yang meningkat, dan ketika tekanan tertentu tercapai, beberapa gas bahkan dapat dicairkan. Oleh karena itu, tingkat kompresi medium merupakan parameter penting untuk merancang jaringan pipa dan menentukan throughput.

Suhu mempunyai pengaruh tidak langsung dan langsung terhadap kinerja pipa. Hal ini dinyatakan dalam kenyataan bahwa volume cairan meningkat setelah suhu meningkat, asalkan tekanannya tetap konstan. Temperatur yang lebih rendah juga dapat berdampak pada kinerja dan efisiensi sistem secara keseluruhan. Biasanya, ketika suhu suatu fluida menurun, hal ini disertai dengan peningkatan viskositasnya, yang menciptakan hambatan gesekan tambahan pada dinding bagian dalam pipa, sehingga memerlukan lebih banyak energi untuk memompa fluida dalam jumlah yang sama. Media yang sangat kental sensitif terhadap perubahan suhu pengoperasian. Viskositas adalah hambatan suatu medium untuk mengalir dan diukur dalam centistokes cSt. Viskositas tidak hanya menentukan pilihan pompa, tetapi juga jarak antar stasiun pompa.

Segera setelah suhu cairan turun di bawah titik tuang, pengoperasian pipa menjadi tidak mungkin dan beberapa opsi diambil untuk memulihkan operasinya:

memanaskan medium atau pipa isolasi untuk menjaga suhu pengoperasian medium di atas titik fluidanya;
perubahan komposisi kimia media sebelum memasuki pipa;
pengenceran media yang diangkut dengan air.

Jenis pipa utama

Pipa utama dibuat dilas atau mulus. Pipa baja mulus diproduksi tanpa las memanjang pada bagian baja yang diberi perlakuan panas untuk mencapai ukuran dan sifat yang diinginkan. Pipa las diproduksi menggunakan beberapa proses manufaktur. Kedua jenis ini berbeda satu sama lain dalam jumlah lapisan memanjang pada pipa dan jenis peralatan las yang digunakan. Pipa baja las adalah jenis yang paling umum digunakan dalam aplikasi petrokimia.

Setiap panjang pipa dilas menjadi satu untuk membentuk pipa. Juga di jaringan pipa utama, tergantung pada aplikasinya, digunakan pipa yang terbuat dari fiberglass, berbagai plastik, semen asbes, dll.

Untuk menyambung bagian pipa lurus, serta transisi antar bagian pipa dengan diameter berbeda, digunakan elemen penghubung yang dibuat khusus (siku, tikungan, katup).

siku 90°	tikungan 90°	cabang transisi	percabangan

siku 180°	tekuk 30°	pemasangan adaptor	tip

Sambungan khusus digunakan untuk memasang bagian-bagian pipa dan perlengkapannya.

lasan	bergelang	berulir	kopel

Perluasan suhu pipa

Ketika pipa berada di bawah tekanan, seluruh permukaan bagian dalamnya terkena beban yang terdistribusi secara merata, yang menyebabkan gaya internal memanjang pada pipa dan beban tambahan pada penyangga ujung. Fluktuasi suhu juga mempengaruhi pipa sehingga menyebabkan perubahan dimensi pipa. Gaya-gaya pada pipa tetap selama fluktuasi suhu dapat melebihi nilai yang diijinkan dan menyebabkan tegangan berlebih, yang berbahaya bagi kekuatan pipa baik pada material pipa maupun pada sambungan flensa. Fluktuasi suhu media yang dipompa juga menimbulkan tekanan suhu pada pipa, yang dapat ditransfer ke alat kelengkapan, stasiun pompa, dll. Hal ini dapat menyebabkan depresurisasi sambungan pipa, kegagalan alat kelengkapan atau elemen lainnya.

Perhitungan dimensi pipa dengan perubahan suhu

Perhitungan perubahan dimensi linier pipa dengan perubahan suhu dilakukan dengan menggunakan rumus:

∆L = a·L·∆t

a - koefisien muai panas, mm/(m°C) (lihat tabel di bawah);
L - panjang pipa (jarak antara penyangga tetap), m;
Δt - perbedaan antara maks. dan menit. suhu media yang dipompa, °C.

Tabel ekspansi linier pipa yang terbuat dari berbagai bahan

Angka-angka yang diberikan mewakili nilai rata-rata untuk bahan yang terdaftar dan untuk menghitung pipa yang terbuat dari bahan lain, data dari tabel ini tidak boleh dijadikan dasar. Saat menghitung pipa, disarankan untuk menggunakan koefisien perpanjangan linier yang ditunjukkan oleh produsen pipa dalam spesifikasi teknis atau lembar data yang menyertainya.

Perpanjangan termal pipa dihilangkan baik dengan menggunakan bagian kompensasi khusus dari pipa, dan dengan bantuan kompensator, yang dapat terdiri dari bagian elastis atau bergerak.

Bagian kompensasi terdiri dari bagian pipa lurus yang elastis, terletak tegak lurus satu sama lain dan diamankan dengan tikungan. Selama pemanjangan termal, peningkatan satu bagian dikompensasi oleh deformasi lentur bagian lain pada bidang atau dengan deformasi lentur dan torsi dalam ruang. Jika pipa itu sendiri mengkompensasi ekspansi termal, maka ini disebut kompensasi sendiri.

Kompensasi juga terjadi karena tikungan elastis. Sebagian perpanjangan dikompensasi oleh elastisitas tikungan, bagian lainnya dihilangkan karena sifat elastis material pada area yang terletak di belakang tikungan. Kompensator dipasang jika tidak memungkinkan untuk menggunakan bagian kompensasi atau ketika kompensasi sendiri pada pipa tidak mencukupi.

Menurut desain dan prinsip pengoperasiannya, kompensator terdiri dari empat jenis: berbentuk U, lensa, bergelombang, kotak isian. Dalam praktiknya, sambungan ekspansi datar dengan bentuk L, Z, atau U sering digunakan. Dalam kasus kompensator spasial, mereka biasanya mewakili 2 bagian datar yang saling tegak lurus dan memiliki satu bahu yang sama. Sambungan ekspansi elastis terbuat dari pipa atau cakram elastis, atau bellow.

Penentuan ukuran diameter pipa yang optimal

Diameter pipa yang optimal dapat diketahui berdasarkan perhitungan teknis dan ekonomis. Dimensi pipa, termasuk ukuran dan fungsionalitas berbagai komponen, serta kondisi pengoperasian pipa, menentukan kapasitas pengangkutan sistem. Ukuran pipa yang lebih besar cocok untuk aliran massa yang lebih tinggi, asalkan komponen lain dalam sistem dipilih dan diukur dengan tepat untuk kondisi ini. Biasanya, semakin panjang bagian pipa utama antar stasiun pemompaan, semakin besar pula penurunan tekanan yang diperlukan dalam pipa. Selain itu, perubahan karakteristik fisik media yang dipompa (viskositas, dll.) juga dapat berdampak besar pada tekanan di saluran.

Ukuran optimal adalah ukuran pipa terkecil yang sesuai untuk aplikasi tertentu dan hemat biaya sepanjang umur sistem.

Rumus untuk menghitung kinerja pipa:

Q = (π d²)/4 v

Q adalah laju aliran cairan yang dipompa;
d - diameter pipa;
v - kecepatan aliran.

Dalam prakteknya, untuk menghitung diameter pipa optimal digunakan nilai kecepatan optimal media yang dipompa, diambil dari bahan referensi yang disusun berdasarkan data eksperimen:

Media yang dipompa		Rentang kecepatan optimal dalam pipa, m/s
Cairan	Gerakan gravitasi:
	Cairan kental	0,1 - 0,5
	Cairan dengan viskositas rendah	0,5 - 1
	Pemompaan:
	Sisi hisap	0,8 - 2
	Sisi pembuangan	1,5 - 3

Gas	Keinginan alami	2 - 4
	Tekanan rendah	4 - 15
	Tekanan besar	15 - 25

Pasangan	Uap super panas	30 - 50
	Uap jenuh di bawah tekanan:
	Lebih dari 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

Dari sini kita mendapatkan rumus untuk menghitung diameter pipa optimal:

d o = √((4 Q) / (π v o ))

Q adalah laju aliran yang ditentukan dari cairan yang dipompa;
d - diameter pipa optimal;
v adalah laju aliran optimal.

Pada laju aliran tinggi, biasanya digunakan pipa dengan diameter lebih kecil, yang berarti berkurangnya biaya pembelian pipa, pemeliharaan dan pekerjaan pemasangannya (dilambangkan dengan K 1). Dengan meningkatnya kecepatan, kehilangan tekanan akibat gesekan dan hambatan lokal meningkat, yang menyebabkan peningkatan biaya pemompaan cairan (dilambangkan dengan K 2).

Untuk pipa berdiameter besar, biaya K 1 akan lebih tinggi, dan biaya pengoperasian K 2 akan lebih rendah. Jika kita menjumlahkan nilai K 1 dan K 2, kita memperoleh total biaya minimum K dan diameter pipa optimal. Biaya K 1 dan K 2 dalam hal ini diberikan dalam jangka waktu yang sama.

Perhitungan (rumus) biaya modal untuk suatu pipa

K 1 = (m·C M ·K M)/n

m - massa pipa, t;
C M - biaya 1 t, gosok/t;
K M - koefisien yang meningkatkan biaya pekerjaan instalasi, misalnya 1,8;
n - masa pakai, tahun.

Biaya operasional yang terkait dengan konsumsi energi adalah:

K 2 = 24 N n hari C E gosok/tahun

N - daya, kW;
n DN - jumlah hari kerja per tahun;
S E - biaya per kWh energi, gosok/kW * jam.

Rumus untuk menentukan dimensi pipa

Contoh rumus umum untuk menentukan ukuran pipa tanpa memperhitungkan kemungkinan faktor dampak tambahan seperti erosi, padatan tersuspensi, dll.:

Nama	Persamaannya	Kemungkinan pembatasan
Aliran cairan dan gas di bawah tekanan
Kehilangan kepala karena gesekan Darcy-Weisbach	d = 12 [(0,0311 f L Q 2)/(h f)] 0,2	Q - aliran volumetrik, gal/menit; d - diameter bagian dalam pipa; hf - hilangnya tekanan karena gesekan; L - panjang pipa, kaki; f - koefisien gesekan; V - kecepatan aliran.
Persamaan aliran fluida total	d = 0,64 √(Q/V)	Q - aliran volumetrik, gal/mnt
Ukuran saluran hisap pompa untuk membatasi kehilangan head akibat gesekan	d = √(0,0744·Q)	Q - aliran volumetrik, gal/mnt
Persamaan aliran gas total	d = 0,29 √((QT)/(PV))	Q - aliran volume, ft³/mnt T - suhu, K P - tekanan lb/in² (abs); V - kecepatan
Aliran gravitasi
Persamaan Manning untuk menghitung diameter pipa untuk aliran maksimum	d = 0,375	Q - aliran volumetrik; n - koefisien kekasaran; S - kemiringan.
Bilangan Froude adalah hubungan antara gaya inersia dan gaya gravitasi	Fr = V / √[(h/12)g]	g - percepatan jatuh bebas; v - kecepatan aliran; L - panjang atau diameter pipa.
Uap dan penguapan
Persamaan penentuan diameter pipa untuk steam	d = 1,75 √[(W v_g x) / V]	W - aliran massa; Vg - volume spesifik uap jenuh; x - kualitas uap; V - kecepatan.

Laju aliran optimal untuk berbagai sistem perpipaan

Ukuran pipa yang optimal dipilih berdasarkan biaya minimum pemompaan media melalui pipa dan biaya pipa. Namun batas kecepatan juga harus diperhatikan. Terkadang, ukuran pipa harus sesuai dengan persyaratan proses. Seringkali ukuran pipa berhubungan dengan penurunan tekanan. Dalam perhitungan desain awal, yang tidak memperhitungkan kehilangan tekanan, ukuran pipa proses ditentukan oleh kecepatan yang diizinkan.

Jika terjadi perubahan arah aliran dalam pipa, hal ini menyebabkan peningkatan tekanan lokal yang signifikan pada permukaan yang tegak lurus arah aliran. Peningkatan semacam ini merupakan fungsi dari kecepatan fluida, densitas, dan tekanan awal. Karena kecepatan berbanding terbalik dengan diameter, fluida berkecepatan tinggi memerlukan pertimbangan khusus ketika memilih ukuran dan konfigurasi pipa. Ukuran pipa yang optimal, misalnya untuk asam sulfat, membatasi kecepatan medium hingga suatu nilai di mana erosi pada dinding siku pipa tidak diperbolehkan, sehingga mencegah kerusakan pada struktur pipa.

Aliran fluida gravitasi

Menghitung ukuran pipa pada kasus aliran gravitasi cukup rumit. Sifat pergerakan dengan bentuk aliran dalam pipa ini dapat berupa satu fasa (pipa penuh) dan dua fasa (pengisian sebagian). Aliran dua fase terbentuk ketika cairan dan gas berada secara bersamaan di dalam pipa.

Tergantung pada rasio cairan dan gas, serta kecepatannya, rezim aliran dua fase dapat bervariasi dari bergelembung hingga terdispersi.

aliran gelembung (horizontal)	aliran proyektil (horizontal)	aliran gelombang	aliran tersebar

Gaya penggerak zat cair ketika bergerak secara gravitasi ditentukan oleh perbedaan ketinggian titik awal dan titik akhir, dan prasyaratnya adalah titik awal terletak di atas titik akhir. Dengan kata lain, perbedaan ketinggian menentukan perbedaan energi potensial zat cair pada posisi tersebut. Parameter ini juga diperhitungkan saat memilih saluran pipa. Selain itu, besarnya gaya penggerak dipengaruhi oleh nilai tekanan pada titik awal dan titik akhir. Peningkatan penurunan tekanan menyebabkan peningkatan laju aliran fluida, yang pada gilirannya memungkinkan pemilihan pipa dengan diameter lebih kecil, dan sebaliknya.

Jika titik akhir dihubungkan ke sistem bertekanan, seperti kolom distilasi, tekanan ekivalen perlu dikurangi dari perbedaan ketinggian yang ada untuk memperkirakan tekanan diferensial efektif aktual yang dihasilkan. Selain itu, jika titik awal pipa berada dalam kondisi vakum, maka pengaruhnya terhadap tekanan diferensial keseluruhan juga harus diperhitungkan saat memilih pipa. Pemilihan akhir pipa dilakukan dengan menggunakan tekanan diferensial, dengan mempertimbangkan semua faktor di atas, dan tidak hanya didasarkan pada perbedaan ketinggian antara titik awal dan titik akhir.

Aliran cairan panas

Pabrik proses biasanya menghadapi berbagai tantangan saat menangani media panas atau mendidih. Alasan utamanya adalah penguapan sebagian aliran cairan panas, yaitu transformasi fasa cairan menjadi uap di dalam pipa atau peralatan. Contoh tipikal adalah fenomena kavitasi pada pompa sentrifugal, disertai titik didih suatu cairan yang kemudian diikuti dengan pembentukan gelembung uap (steam cavitation) atau pelepasan gas terlarut menjadi gelembung (gas cavitation).

Perpipaan yang lebih besar lebih disukai karena laju alirannya berkurang dibandingkan dengan perpipaan yang lebih kecil pada aliran konstan, sehingga menghasilkan NPSH yang lebih tinggi pada saluran hisap pompa. Selain itu, penyebab kavitasi akibat hilangnya tekanan dapat berupa perubahan arah aliran secara tiba-tiba atau pengurangan ukuran pipa. Campuran uap-gas yang dihasilkan menghambat aliran dan dapat menyebabkan kerusakan pada pipa, sehingga fenomena kavitasi sangat tidak diinginkan selama pengoperasian pipa.

Bypass pipa untuk peralatan/instrumen

Peralatan dan perangkat, terutama yang dapat menimbulkan penurunan tekanan yang signifikan, yaitu penukar panas, katup kontrol, dll., dilengkapi dengan pipa bypass (agar proses tidak terganggu bahkan selama pekerjaan pemeliharaan teknis). Pipa semacam itu biasanya memiliki 2 katup penutup yang dipasang di jalur pemasangan dan katup pengatur aliran yang sejajar dengan instalasi ini.

Selama operasi normal, aliran fluida, yang melewati komponen utama peralatan, mengalami penurunan tekanan tambahan. Oleh karena itu, tekanan pelepasan yang dihasilkan oleh peralatan yang terhubung, seperti pompa sentrifugal, dihitung. Pompa dipilih berdasarkan penurunan tekanan total dalam instalasi. Selama pergerakan sepanjang pipa bypass, penurunan tekanan tambahan ini tidak ada, sedangkan pompa yang beroperasi mengalirkan aliran dengan gaya yang sama, sesuai dengan karakteristik operasinya. Untuk menghindari perbedaan karakteristik aliran antara peralatan dan jalur bypass, disarankan untuk menggunakan jalur bypass yang lebih kecil dengan katup kontrol untuk menciptakan tekanan yang setara dengan instalasi utama.

Garis pengambilan sampel

Biasanya, sejumlah kecil cairan diambil sampelnya untuk dianalisis guna menentukan komposisinya. Pengambilan sampel dapat dilakukan pada setiap tahap proses untuk menentukan komposisi bahan mentah, produk antara, produk jadi, atau sekadar zat yang diangkut, seperti air limbah, cairan pendingin, dll. Ukuran bagian pipa tempat pengambilan sampel biasanya bergantung pada jenis cairan yang dianalisis dan lokasi titik pengambilan sampel.

Misalnya, untuk gas dalam kondisi tekanan tinggi, pipa kecil dengan katup sudah cukup untuk mengumpulkan jumlah sampel yang diperlukan. Meningkatkan diameter garis pengambilan sampel akan mengurangi proporsi media yang diambil sampelnya untuk dianalisis, namun pengambilan sampel tersebut menjadi lebih sulit untuk dikendalikan. Namun, jalur pengambilan sampel yang kecil tidak cocok untuk analisis berbagai suspensi di mana partikel padat dapat menyumbat jalur aliran. Dengan demikian, ukuran garis pengambilan sampel untuk analisis suspensi sangat bergantung pada ukuran partikel padat dan karakteristik medium. Kesimpulan serupa juga berlaku untuk cairan kental.

Saat memilih ukuran pipa pengambilan sampel, hal-hal berikut biasanya diperhitungkan:

karakteristik cairan yang akan diambil sampelnya;
hilangnya lingkungan kerja pada saat seleksi;
persyaratan keselamatan selama seleksi;
kemudahan pengoperasian;
lokasi titik pengambilan sampel.

Sirkulasi cairan pendingin

Kecepatan tinggi lebih disukai untuk mengalirkan saluran pendingin. Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa cairan pendingin di menara pendingin terkena sinar matahari, yang menciptakan kondisi untuk pembentukan lapisan alga. Sebagian dari volume yang mengandung alga ini memasuki sirkulasi pendingin. Pada laju aliran yang rendah, alga mulai tumbuh di dalam pipa dan, setelah beberapa saat, menyulitkan pendingin untuk bersirkulasi atau masuk ke penukar panas. Dalam hal ini, disarankan untuk menggunakan laju sirkulasi yang tinggi untuk menghindari terbentuknya sumbatan alga di dalam pipa. Biasanya, penggunaan cairan pendingin yang bersirkulasi banyak ditemukan di industri kimia, yang memerlukan ukuran dan panjang pipa yang besar untuk menyuplai daya ke berbagai penukar panas.

Tangki meluap

Tangki dilengkapi dengan pipa pelimpah karena alasan berikut:

menghindari kehilangan cairan (kelebihan cairan masuk ke reservoir lain daripada tumpah keluar dari reservoir aslinya);
mencegah kebocoran cairan yang tidak diinginkan ke luar tangki;
menjaga tingkat cairan dalam tangki.

Dalam semua kasus di atas, pipa pelimpah dirancang untuk mengakomodasi aliran fluida maksimum yang diizinkan memasuki tangki, terlepas dari laju aliran fluida di saluran keluar. Prinsip pemilihan pipa lainnya serupa dengan pemilihan pipa untuk cairan gravitasi, yaitu sesuai dengan ketersediaan ketinggian vertikal yang tersedia antara titik awal dan akhir pipa luapan.

Titik tertinggi dari pipa pelimpah, yang juga merupakan titik awalnya, terletak pada titik sambungan ke tangki (pipa pelimpah tangki) biasanya hampir di bagian paling atas, dan titik ujung terendah bisa berada di dekat saluran pembuangan hampir di tanah. Namun, jalur pelimpah mungkin berakhir pada ketinggian yang lebih tinggi. Dalam hal ini, tekanan diferensial yang tersedia akan lebih rendah.

Aliran lumpur

Dalam hal penambangan, bijih biasanya ditambang dari daerah yang sulit dijangkau. Di tempat-tempat seperti itu, biasanya, tidak ada sambungan kereta api atau jalan raya. Untuk situasi seperti itu, pengangkutan media dengan partikel padat secara hidrolik dianggap paling tepat, termasuk dalam kasus pabrik pengolahan pertambangan yang terletak pada jarak yang cukup. Pipa slurry digunakan dalam berbagai aplikasi industri untuk mengangkut padatan dalam bentuk hancur bersama dengan cairan. Jalur pipa seperti ini terbukti paling hemat biaya dibandingkan metode lain dalam mengangkut media padat dalam volume besar. Selain itu, keunggulannya antara lain keamanan yang cukup karena tidak adanya beberapa jenis transportasi dan ramah lingkungan.

Suspensi dan campuran padatan tersuspensi dalam cairan disimpan dalam keadaan diaduk secara berkala untuk menjaga homogenitas. Jika tidak, terjadi proses pemisahan di mana partikel tersuspensi, tergantung pada sifat fisiknya, mengapung ke permukaan cairan atau mengendap di dasar. Pencampuran dilakukan melalui peralatan seperti tangki dengan pengaduk, sedangkan pada saluran pipa dilakukan dengan menjaga kondisi aliran turbulen.

Mengurangi laju aliran ketika mengangkut partikel yang tersuspensi dalam cairan tidak diinginkan, karena proses pemisahan fasa dapat dimulai di dalam aliran. Hal ini dapat menyebabkan penyumbatan pipa dan perubahan konsentrasi padatan yang terangkut di sungai. Pencampuran intensif dalam volume aliran difasilitasi oleh rezim aliran turbulen.

Di sisi lain, pengurangan ukuran pipa yang berlebihan juga sering menyebabkan penyumbatan. Oleh karena itu, pemilihan ukuran pipa merupakan langkah penting dan bertanggung jawab yang memerlukan analisis dan perhitungan awal. Setiap kasus harus dipertimbangkan secara individual karena slurry yang berbeda berperilaku berbeda pada kecepatan fluida yang berbeda.

Perbaikan pipa

Selama pengoperasian pipa, berbagai jenis kebocoran dapat terjadi di dalamnya, sehingga memerlukan penghapusan segera untuk menjaga pengoperasian sistem. Perbaikan pipa utama dapat dilakukan dengan beberapa cara. Hal ini dapat berupa mengganti seluruh bagian pipa atau bagian kecil yang bocor, atau menambal pipa yang sudah ada. Namun sebelum memilih metode perbaikan apa pun, perlu dilakukan kajian menyeluruh terhadap penyebab kebocoran. Dalam beberapa kasus, mungkin perlu tidak hanya memperbaiki, namun juga mengubah rute pipa untuk mencegah kerusakan berulang.

Pekerjaan perbaikan tahap pertama adalah menentukan lokasi bagian pipa yang memerlukan intervensi. Selanjutnya, tergantung pada jenis pipa, daftar peralatan dan tindakan yang diperlukan untuk menghilangkan kebocoran ditentukan, dan dokumen serta izin yang diperlukan juga dikumpulkan jika bagian pipa yang akan diperbaiki terletak di wilayah pemilik lain. . Karena sebagian besar pipa terletak di bawah tanah, sebagian pipa mungkin perlu dilepas. Selanjutnya lapisan pipa diperiksa kondisi umumnya, setelah itu sebagian lapisan dilepas untuk melakukan pekerjaan perbaikan langsung pada pipa. Setelah perbaikan, berbagai tindakan inspeksi dapat dilakukan: pengujian ultrasonik, deteksi cacat warna, deteksi cacat partikel magnetik, dll.

Meskipun beberapa perbaikan memerlukan penghentian total jaringan pipa, sering kali penghentian pekerjaan sementara saja sudah cukup untuk mengisolasi area yang sedang diperbaiki atau menyiapkan rute bypass. Namun, dalam banyak kasus, pekerjaan perbaikan dilakukan ketika pipa terputus sepenuhnya. Mengisolasi suatu bagian pipa dapat dilakukan dengan menggunakan sumbat atau katup penutup. Selanjutnya, peralatan yang diperlukan dipasang dan perbaikan langsung dilakukan. Pekerjaan perbaikan dilakukan pada area yang rusak, terbebas dari lingkungan dan tanpa tekanan. Setelah perbaikan selesai, sumbat dibuka dan integritas pipa dipulihkan.

Karakteristik ini bergantung pada beberapa faktor. Pertama-tama, ini adalah diameter pipa, jenis cairan, dan indikator lainnya.

Untuk perhitungan hidrolik suatu pipa, Anda dapat menggunakan kalkulator perhitungan pipa hidrolik.

Saat menghitung sistem apa pun berdasarkan sirkulasi fluida melalui pipa, ada kebutuhan untuk menentukan secara akurat kapasitas pipa. Ini adalah nilai metrik yang mencirikan jumlah cairan yang mengalir melalui pipa selama periode waktu tertentu. Indikator ini berhubungan langsung dengan bahan dari mana pipa itu dibuat.

Jika kita mengambil, misalnya, pipa plastik, maka throughputnya hampir sama sepanjang masa pakainya. Plastik, tidak seperti logam, tidak rentan terhadap korosi, sehingga tidak terjadi peningkatan endapan secara bertahap di dalamnya.

Adapun pipa logam, mereka throughputnya menurun tahun demi tahun. Akibat munculnya karat, material di dalam pipa terkelupas. Hal ini menyebabkan kekasaran permukaan dan pembentukan lebih banyak plak. Proses ini terjadi sangat cepat pada pipa air panas.

Berikut ini adalah tabel nilai perkiraan yang dibuat untuk memudahkan dalam menentukan throughput pipa pada perkabelan apartemen. Tabel ini tidak memperhitungkan pengurangan throughput karena munculnya endapan sedimen di dalam pipa.

Tabel kapasitas pipa untuk cairan, gas, uap air.

Tipe cairan	Kecepatan (m/detik)
Air kota
Pipa air
Air pemanas sentral
Sistem tekanan air di saluran pipa
Cairan hidrolik	hingga 12m/detik
Jalur pipa minyak
Minyak dalam sistem tekanan saluran pipa
Uap dalam sistem pemanas
Sistem perpipaan pusat uap
Uap dalam sistem pemanas suhu tinggi
Udara dan gas di sistem perpipaan pusat

Paling sering, air biasa digunakan sebagai pendingin. Tingkat penurunan keluaran pipa tergantung pada kualitasnya. Semakin tinggi kualitas cairan pendingin, semakin lama pipa yang terbuat dari bahan apa pun (baja, besi cor, tembaga atau plastik) akan bertahan.

Perhitungan kapasitas pipa.

Untuk perhitungan yang akurat dan profesional, Anda harus menggunakan indikator berikut:

Bahan dari mana pipa dan elemen lain dari sistem dibuat;
Panjang pipa
Jumlah titik konsumsi air (untuk sistem pasokan air)

Metode perhitungan paling populer:

1. Rumus. Rumus yang agak rumit, yang hanya dapat dimengerti oleh para profesional, memperhitungkan beberapa nilai sekaligus. Parameter utama yang diperhatikan adalah material pipa (kekasaran permukaan) dan kemiringannya.

2. Tabel. Ini adalah cara yang lebih sederhana dimana siapa pun dapat menentukan throughput suatu pipa. Contohnya adalah tabel teknik F. Shevelev, yang darinya Anda dapat mengetahui kapasitas keluaran berdasarkan material pipa.

3. Program komputer. Salah satu program ini dapat dengan mudah ditemukan dan diunduh di Internet. Ini dirancang khusus untuk menentukan throughput pipa dari sirkuit apa pun. Untuk mengetahui nilainya, Anda perlu memasukkan data awal ke dalam program, seperti material, panjang pipa, kualitas cairan pendingin, dll.

Harus dikatakan bahwa metode terakhir, meskipun paling akurat, tidak cocok untuk menghitung sistem rumah tangga sederhana. Ini cukup kompleks dan membutuhkan pengetahuan tentang nilai-nilai dari berbagai macam indikator. Untuk menghitung sistem sederhana di rumah pribadi, lebih baik menggunakan tabel.

Contoh penghitungan kapasitas pipa.

Panjang pipa merupakan indikator penting saat menghitung throughput. Panjang pipa mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap indikator throughput. Semakin jauh jarak yang ditempuh air, semakin kecil tekanan yang dihasilkan di dalam pipa, yang berarti kecepatan aliran menurun.

Berikut beberapa contohnya. Berdasarkan tabel yang dikembangkan oleh para insinyur untuk tujuan ini.

Kapasitas pipa:

0,182 t/jam dengan diameter 15 mm
0,65 t/jam dengan diameter pipa 25 mm
4 t/jam dengan diameter 50 mm

Seperti dapat dilihat dari contoh di atas, diameter yang lebih besar akan meningkatkan laju aliran. Jika diameternya digandakan, throughputnya juga akan meningkat. Ketergantungan ini harus diperhitungkan ketika memasang sistem cairan apa pun, baik itu pipa ledeng, drainase, atau pasokan panas. Hal ini terutama berlaku untuk sistem pemanas, karena dalam banyak kasus sistem tersebut tertutup, dan pasokan panas ke dalam gedung bergantung pada sirkulasi seragam cairan.

Pemasangan pipa tidak terlalu sulit, namun cukup merepotkan. Salah satu masalah tersulit dalam hal ini adalah menghitung kapasitas pipa, yang secara langsung mempengaruhi efisiensi dan kinerja struktur. Artikel ini akan membahas cara menghitung kapasitas pipa.

Throughput adalah salah satu indikator terpenting dari setiap pipa. Meskipun demikian, indikator ini jarang ditunjukkan dalam penandaan pipa, dan hal ini tidak ada gunanya, karena kapasitas keluaran tidak hanya bergantung pada dimensi produk, tetapi juga pada desain pipa. Oleh karena itu, indikator ini harus dihitung secara mandiri.

Metode penghitungan kapasitas pipa

Diameter luar. Indikator ini dinyatakan dalam jarak dari satu sisi dinding luar ke sisi lainnya. Dalam perhitungan, parameter ini ditetapkan sebagai Hari. Diameter luar pipa selalu ditunjukkan dalam penandaan.
Diameter nominalnya. Nilai ini didefinisikan sebagai diameter bagian dalam, yang dibulatkan menjadi bilangan bulat. Saat menghitung, diameter nominal ditampilkan sebagai Dn.

Perhitungan permeabilitas pipa dapat dilakukan dengan menggunakan salah satu metode, yang harus dipilih tergantung pada kondisi spesifik pemasangan pipa:

Perhitungan fisik. Dalam hal ini, rumus kapasitas pipa digunakan, yang memungkinkan untuk memperhitungkan setiap indikator desain. Pilihan formula dipengaruhi oleh jenis dan tujuan pipa - misalnya, sistem saluran pembuangan memiliki formulanya sendiri, seperti halnya jenis struktur lainnya.
Perhitungan lembar bentang. Anda dapat memilih kemampuan lintas alam yang optimal menggunakan tabel dengan nilai perkiraan, yang paling sering digunakan untuk mengatur kabel di apartemen. Nilai yang ditunjukkan dalam tabel agak kabur, namun hal ini tidak menghalangi penggunaannya dalam perhitungan. Satu-satunya kelemahan dari metode tabel adalah bahwa metode ini menghitung throughput pipa tergantung pada diameternya, tetapi tidak memperhitungkan perubahan diameter karena endapan, jadi untuk pipa yang rentan terhadap penumpukan, perhitungan seperti itu tidak akan dilakukan. pilihan terbaik. Untuk mendapatkan hasil yang akurat, Anda dapat menggunakan tabel Shevelev, yang memperhitungkan hampir semua faktor yang mempengaruhi pipa. Tabel ini sangat cocok untuk memasang jalan raya di sebidang tanah tertentu.
Perhitungan menggunakan program. Banyak perusahaan yang berspesialisasi dalam pemasangan pipa menggunakan program komputer dalam aktivitasnya yang memungkinkan mereka menghitung secara akurat tidak hanya kapasitas pipa, tetapi juga sejumlah indikator lainnya. Untuk perhitungan mandiri, Anda dapat menggunakan kalkulator online, yang meskipun memiliki kesalahan sedikit lebih besar, tersedia gratis. Pilihan yang baik untuk program shareware besar adalah "TAScope", dan di dalam negeri yang paling populer adalah "Hydrosystem", yang juga mempertimbangkan nuansa pemasangan pipa tergantung pada wilayahnya.

Perhitungan kapasitas pipa gas

Merancang pipa gas memerlukan ketelitian yang cukup tinggi - gas memiliki rasio kompresi yang sangat tinggi, sehingga kebocoran dapat terjadi bahkan melalui retakan mikro, belum lagi pecah yang serius. Oleh karena itu, sangat penting untuk menghitung dengan benar kapasitas pipa yang akan dilalui gas.

Jika kita berbicara tentang transportasi gas, maka throughput pipa, tergantung pada diameternya, akan dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

Qmaks = 0,67 DN2 * hal,

Dimana p adalah nilai tekanan kerja dalam pipa yang ditambah 0,10 MPa;

DN – nilai diameter nominal pipa.

Rumus di atas untuk menghitung kapasitas pipa berdasarkan diameter memungkinkan Anda membuat sistem yang akan bekerja dalam kondisi rumah tangga.

Dalam konstruksi industri dan saat melakukan perhitungan profesional, rumus berbeda digunakan:

Qmaks = 196.386 DN2 * p/z*T,

Dimana z adalah rasio kompresi media yang diangkut;

T – suhu gas yang diangkut (K).

Untuk menghindari masalah, para profesional juga harus memperhitungkan kondisi iklim di wilayah yang akan dilaluinya saat menghitung jalur pipa. Jika diameter luar pipa lebih kecil dari tekanan gas dalam sistem, maka kemungkinan besar pipa akan rusak selama pengoperasian, sehingga mengakibatkan hilangnya zat yang diangkut dan peningkatan risiko ledakan pada bagian pipa yang melemah.

Jika perlu, Anda dapat menentukan permeabilitas pipa gas menggunakan tabel yang menjelaskan hubungan antara diameter pipa paling umum dan tingkat tekanan operasi di dalamnya. Secara umum, tabel-tabel tersebut memiliki kelemahan yang sama dengan kapasitas pipa yang dihitung berdasarkan diameter, yaitu ketidakmampuan untuk memperhitungkan pengaruh faktor eksternal.

Perhitungan kapasitas pipa saluran pembuangan

Saat merancang sistem saluran pembuangan, sangat penting untuk menghitung keluaran pipa, yang secara langsung bergantung pada jenisnya (sistem saluran pembuangan dapat bertekanan atau non-tekanan). Hukum hidrolik digunakan untuk melakukan perhitungan. Perhitungannya sendiri dapat dilakukan dengan menggunakan rumus atau menggunakan tabel yang sesuai.

Untuk perhitungan hidrolik sistem saluran pembuangan, diperlukan indikator berikut:

Diameter pipa – DN;
Kecepatan rata-rata pergerakan zat adalah v;
Besarnya kemiringan hidrolik adalah I;
Gelar pengisian – h/DN.

Biasanya, saat melakukan penghitungan, hanya dua parameter terakhir yang dihitung - sisanya dapat ditentukan tanpa masalah. Besarnya kemiringan hidrolik biasanya sama dengan kemiringan tanah, yang akan menjamin pergerakan air limbah dengan kecepatan yang diperlukan untuk pembersihan sendiri sistem.

Kecepatan dan tingkat maksimum pengisian saluran air limbah rumah tangga ditentukan dari tabel yang dapat dituliskan sebagai berikut:

150-250 mm - jam/DN 0,6 dan kecepatan 0,7 m/s.
Diameter 300-400 mm - jam/DN 0,7, kecepatan 0,8 m/s.
Diameter 450-500 mm - jam/DN 0,75, kecepatan 0,9 m/s.
Diameter 600-800 mm - h/DN 0,75, kecepatan 1 m/s.
Diameter 900+ mm - jam/DN adalah 0,8, kecepatan – 1,15 m/s.

Untuk produk dengan penampang kecil, terdapat indikator standar kemiringan pipa minimum:

Dengan diameter 150 mm, kemiringannya tidak boleh kurang dari 0,008 mm;
Dengan diameter 200 mm, kemiringannya tidak boleh kurang dari 0,007 mm.

Untuk menghitung volume air limbah digunakan rumus sebagai berikut:

q = a*v,

Dimana a adalah luas penampang terbuka aliran;

v – kecepatan transportasi air limbah.

Kecepatan transpor suatu zat dapat ditentukan dengan menggunakan rumus berikut:

v= C√R*i,

dimana R adalah nilai jari-jari hidrolik,

C – koefisien pembasahan;

i adalah derajat kemiringan struktur.

Dari rumus sebelumnya kita dapat memperoleh rumus berikut, yang memungkinkan kita menentukan nilai kemiringan hidrolik:

saya=v2/C2*R.

Untuk menghitung koefisien pembasahan digunakan rumus dengan bentuk sebagai berikut:

=(1/n)*R1/6,

Dimana n adalah koefisien yang memperhitungkan derajat kekasaran, yang bervariasi antara 0,012 hingga 0,015 (tergantung bahan pipa).

Nilai R biasanya disamakan dengan radius biasa, namun ini hanya relevan jika pipa terisi penuh.

Untuk situasi lain, rumus sederhana digunakan:

R=A/P,

Dimana A adalah luas penampang aliran air,

P adalah panjang bagian dalam pipa yang bersentuhan langsung dengan zat cair.

Perhitungan tabel pipa saluran pembuangan

Anda juga dapat menentukan permeabilitas pipa sistem saluran pembuangan menggunakan tabel, dan perhitungannya akan langsung bergantung pada jenis sistem:

Saluran pembuangan gravitasi. Untuk menghitung sistem saluran pembuangan aliran bebas, digunakan tabel yang berisi semua indikator yang diperlukan. Mengetahui diameter pipa yang akan dipasang, Anda dapat memilih semua parameter lain bergantung padanya dan menggantinya ke dalam rumus (baca juga: " "). Selain itu, tabel tersebut menunjukkan volume cairan yang melewati pipa, yang selalu sesuai dengan patensi pipa. Jika perlu, Anda dapat menggunakan tabel Lukin, yang menunjukkan throughput semua pipa dengan diameter berkisar antara 50 hingga 2000 mm.
Saluran pembuangan bertekanan. Menentukan throughput dalam sistem jenis ini menggunakan tabel agak lebih sederhana - cukup mengetahui tingkat pengisian maksimum pipa dan kecepatan rata-rata pengangkutan cairan. Baca juga: "".

Tabel kapasitas untuk pipa polipropilen memungkinkan Anda mengetahui semua parameter yang diperlukan untuk mengatur sistem.

Perhitungan kapasitas pasokan air

Pipa air paling sering digunakan dalam konstruksi pribadi. Bagaimanapun, sistem pasokan air mengalami beban yang serius, sehingga perhitungan kapasitas pipa adalah wajib, karena memungkinkan Anda menciptakan kondisi pengoperasian yang paling nyaman untuk struktur masa depan.

Untuk mengetahui permeabilitas pipa air dapat menggunakan diameternya (baca juga: " "). Tentu saja indikator ini tidak menjadi dasar penghitungan kemampuan lintas negara, namun pengaruhnya tidak bisa dikesampingkan. Peningkatan diameter bagian dalam pipa berbanding lurus dengan permeabilitasnya - yaitu, pipa yang tebal hampir tidak mengganggu pergerakan air dan kurang rentan terhadap akumulasi berbagai endapan.

Namun, ada indikator lain yang juga perlu diperhatikan. Misalnya, faktor yang sangat penting adalah koefisien gesekan cairan terhadap bagian dalam pipa (bahan yang berbeda memiliki nilainya sendiri-sendiri). Perlu juga mempertimbangkan panjang seluruh pipa dan perbedaan tekanan di awal sistem dan di saluran keluar. Parameter penting adalah jumlah adaptor berbeda yang ada dalam desain sistem pasokan air.

Throughput pipa air polipropilen dapat dihitung tergantung pada beberapa parameter menggunakan metode tabel. Salah satunya adalah perhitungan yang indikator utamanya adalah suhu air. Ketika suhu dalam sistem meningkat, fluida memuai, menyebabkan gesekan meningkat. Untuk menentukan permeabilitas pipa, Anda perlu menggunakan tabel yang sesuai. Ada juga tabel yang memungkinkan Anda menentukan permeabilitas dalam pipa tergantung pada tekanan air.

Perhitungan air yang paling akurat berdasarkan kapasitas pipa dapat dilakukan dengan menggunakan tabel Shevelev. Selain akurasi dan sejumlah besar nilai standar, tabel ini berisi rumus yang memungkinkan Anda menghitung sistem apa pun. Materi ini menjelaskan secara lengkap semua situasi yang berkaitan dengan perhitungan hidrolik, itulah sebabnya sebagian besar profesional di bidang ini paling sering menggunakan tabel Shevelev.

Parameter utama yang diperhitungkan dalam tabel ini adalah:

Diameter luar dan dalam;
Ketebalan dinding pipa;
Periode pengoperasian sistem;
Total panjang jalan raya;
Tujuan fungsional sistem.

Kesimpulan

Perhitungan kapasitas pipa dapat dilakukan dengan berbagai cara. Pilihan metode perhitungan yang optimal bergantung pada sejumlah besar faktor - mulai dari ukuran pipa hingga tujuan dan jenis sistem. Dalam setiap kasus, ada opsi penghitungan yang lebih dan kurang akurat, sehingga baik profesional yang berspesialisasi dalam pemasangan pipa maupun pemilik yang memutuskan untuk memasang pipa di rumah dapat menemukan opsi yang tepat.

Berapa volume yang melewati pipa tersebut. Perhitungan independen diameter pipa berdasarkan aliran air