تعاریف

ارزشحرارتی یکمترمکعب گاز طبیعی در شرایط متعادل بطور متوسط 8000kcal  می باشد. ولی ارزش حرارتی گاز در هر نقطه از جهان و حتی در یک کشور متفاوت می باشد که شرکت گاز هر کشور مقادیر آنرا مشخص می نماید.

انواع گاز برای سوخت

 گاز طبیعی یا (Natural Gas) که از چاه گاز به دست می آید و مخلوطی است از گازهای هیدورکربنو غیرهیدروکربن که بطور طبیعی به وجود آمده است. در این گاز حدود 87درصد متانو 10درصد اتانمی باشد و از هوا سبکتر است.

 گاز طبیعی مایع یا Liquified Natural Gas) LNG) که همان گاز طبیعی می باشد که تحت فشار بصورت مایعدر می آید.

گاز مایع از پالایش نفت یا Liquified Petrolium Gas) LPG) که در مراحل تصفیه نفت خام ایجاد می شود و به صورت مایع درمی آورند.

 

شبکه لوله کشی گاز خانگی و تجاری

محاسبه قطرلوله های گاز خانگی و تجاری براساس موارد زیر انجام می گیرد:

1. افت فشار مجاز بین کنتور و هر مصرف کننده.
2. حداکثر مقدار مصرفگاز هر مصرف کننده.
3. طولکل لوله در طولانی ترین مسیر از محل کنتور (1طول لوله + طول معادل اتصالات).
4. وزن مخصوصگاز.
5. فشارگاز.

 

افت فشار مجاز

مقدار افت فشار مجاز معمولاً توسط شرکت گاز مشخص می گردد، که در بالای جداول محاسبه قطر لوله مقادیر آن ذکر شده است.

 

سرعت گاز در لوله ها

سرعت گاز هرگز نباید بیش از 20متر در ثانیه باشد.

 

حداکثر مقدار مصرف هرمصرف کننده

 مقدار مصرف هر مصرف کننده در کاتالوگسازنده مشخص می باشد و گاه ممکن است بجای مقدار مصرف گاز، مقدار انرژی حرارتی مورد نیاز مصرف کننده داده شود؛ که برای تبدیل آن به مقدار مصرف باید از سه رابطه زیر استفاده نمود.

در جدول (1) مقدار انرژی حرارتی و چگالیگاز های مناطق مختلف در ایران نشان داده شده است.

در جدول (2) مقدار متوسط انرژی حرارتی مصرفی تعدادی از وسایل گاز سوز خانگی و تجاری برای گاز با فشار  0.017kg/cm2 نشان داده شده است.

مصرف گاز مشعل های گاز را باید از کاتالوگ سازنده به دست آورد.

طول کل لوله در طولانی ترین مسیر

فاصله دورترینمصرف کننده تا محل کنتورطولانی ترین مسیر می باشد و برای محاسبه طول آن باید علاوه بر طول خطی مسیر طول معادل اتصالات و شیرآلاتموجود در این مسیر را محاسبه نموده و به آن اضافه نموده .
طبق استانداردشرکت گاز طول معادل اتصالات و شیرآلات در جداول این بخش در نظر گرفته شده است و لذا اندازه گیری طول مسیر به تنهایی کافی می باشد.

وزن مخصوص گاز

وزن مخصوص گاز طبیعی در هر منطقه از جهان متفاوت می باشد که توسط شرکت گاز محل مقدار آن تعیین می گردد، مقادیر مصرف متدرج در جداول (محاسبه قطر لوله) براساس وزن مخصوص گاز برابر 0.65 کیلومتر بر متر مکعب داده شده است و برای سایر مقادیر وزن مخصوصی، باید مقادیر مصرف در جداول مزبور را در ضریبی که از جدول (3) به دست می آید ضرب نمود.

فشار گاز

شرکت گاز ایران فشار گاز خانگی را برای دو فشار 20.017kg/cm (178 میلیمتر آب و یا 0.25psi) و 0.14 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع (2psi) در نظر گرفته است.

سیستم های گاز رسانی + حل مثال( قسمت دوم)

گاز طبیعی یا (Natural Gas) که از چاه گاز به دست می آید و مخلوطی است از گازهای هیدورکربن و غیرهیدروکربن که بطور طبیعی به وجود آمده است. در این گاز حدود 87 درصد متان و 10 درصد اتان می باشد و از هوا سبک تر است. در این یادداشت به طور تخصصی به همراه حل یک نمونه مثال محاسبات مربوط به لوله کشی انشعاب گاز ساختمان پرداخته ایم.

روش محاسبه قطر لوله کشی گاز خانگی و تجاری

ابتدا باید در نقشه پلان (Plan) ساختمان موارد زیر را انجام داد:

1. محل کلیه مصرف کنندهها نظیر تجهیزات آشپزخانهکه گاز مصرف می کنند، روشنایی، گرمایشیو غیره مشخص گردد.
2. مقدار مصرف هر مصرف کننده به کمک جدول (1) و یا از کاتالوگسازنده، روی آن در نقشه نوشته شود.
3. مسیر لوله کشی با توجه به محل کنتورو محلی دیوارها و موانع و رعایت مسائل ایمنیتعیین گردیده و ترسیم شود.
4. محلی شیرآلاتدر نقشه و روی مسیر لوله کشی مشخص گردد.
5. با توجه به نقشه پلان و تغییر مسیرهای افقی و قائم مسیر لوله ها، یک کروکی ایزومتریک (ISOmetric) از مسیر لوله کشی در گوشه ای از نقشه پلان ترسیم گردد و اندازه طولی لوله در هر قسمت از مسیر روی آن درج گردد.
6. طول کلی طولانیترین مسیر باید محاسبه گردد، این طول در جداول محاسبه قطر لوله گاز مبنایمحاسبه شبکه خواهد بود، باید توجه نمود که طول طولانی ترین مسیر از محل کنتور تا دورترین مصرف کننده می باشد.

در نتیجه با انجام موارد بالا یک نقشه مقدماتیدر اختیار داریم که برای محاسبه قطرلوله ها از جداول (5و4) ردیف مربوط به طولانی ترین مسیر به دست آمده (که برابر، یا بیش از اندازه ما را نشان میدهد) را پیدا نموده و قطر لوله ها را با توجه به مقادیر مصرف هر بخش لوله از همین ردیف محاسبهمی نمائیم. (با افت فشار معین شده از طرف شرکت گاز که در بالای جدول تهیه شده است)

سایز گذاری انشعاباترا از انشعاباتی که در دورترین نقطه قرار گرفته شروع می کنیم و اگر عدد مصرف در ستون ردیف مربوطه نبود ستون بعدی را که بیشتر است در نظر می گیریم و قطر لوله را بدست می آوریم. سپس برای محاسبه لوله های اصلی مجموعمصرف مربوطه به مصرف کننده هایی که این لوله تغذیهمی کند مبنای محاسبه قطر آن قرار داده و به همین ترتیب تا محل کنتور ادامه می دهیم.

برای استفاده از جداول قطر لوله ها باید ابتدا یکی از فشارهایمورد نظر را برحسب استانداردهای شرکت گاز در نظر گرفت، برای ساختمان هایی که طول لوله زیاد می باشد و یا مصرف زیاد دارند از جدول (5) باید استفاده نمود. بعد از تهیه نقشه مقدماتی می توان نقشه اصلی را ترسیم نمود، در این مشخصات که در آن نام مصرف کننده ها و مقدار مصرف آنها و نهایتاً مجموع مصرف (مصرف کل) و نیز اندازه طولانی ترین مسیر و تعداد و قطر اتصالات و شیرآلات قید گردد.

مثال

با توجه به شکل های (1 و 2) قطر لوله ها را محاسبه کنید.

حل

طول طولانی ترین مسیر برابر است با 24 متر، از جدول (4) از ردیف مربوط به طول 24 متر برای محاسبه قطر کلیه لوله ها استفاده می کنیم.

 

1- شیر اصلی
2 – بخاری دیواری مصرف 1.6 متر مکعب در ساعت
3- اجاق گاز فردار مصرف 2.4 متر مکعب در ساعت
4 – آبگرمکن فوری مصرف 1.2 متر مکعب در ساعت
5- دیگ گرمایش مصرف 2.25 متر مکعب در ساعت

طولانی ترین خط 24.2 متر
حداکثر مصرف 7.45 متر مکعب در ساعت

ارقام جدول فوق برای گاز با چگالی 0.65می باشد برای سایر چگالی ها باید این ارقام را در ضرایبی که در جدول 1-4 داده شده است ضرب کرد.

جدول (4) حداکثر ظرفیت لوله های سخت به متر مکعب در ساعت برای گاز طبیعی با فشار 0.017kg/cm (178 میلیمتر آب و یا 0.25psi) و افت فشار 127 میلیمتر ستون آب و چگالی 0.65

جدول (5) مقدار مصرف گاز طبیعی برحسب متر مکعب در ساعت برای فشار 0.14 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ( 2psi) و افت فشار 105.5cm آب (1.5psi) و چگالی 0.65 برای لوله سخت یا نیمه سخت.

سیستم های گاز رسانی + حل مثال( قسمت دوم)

گاز طبیعی یا (Natural Gas) که از چاه گاز به دست می آید و مخلوطی است از گازهای هیدورکربن و غیرهیدروکربن که بطور طبیعی به وجود آمده است. در این گاز حدود 87 درصد متان و 10 درصد اتان می باشد و از هوا سبک تر است. در این یادداشت به طور تخصصی به همراه حل یک نمونه مثال محاسبات مربوط به لوله کشی انشعاب گاز ساختمان پرداخته ایم.

روش محاسبه قطر لوله کشی گاز خانگی و تجاری

ابتدا باید در نقشه پلان (Plan) ساختمان موارد زیر را انجام داد:

1. محل کلیه مصرف کنندهها نظیر تجهیزات آشپزخانهکه گاز مصرف می کنند، روشنایی، گرمایشیو غیره مشخص گردد.
2. مقدار مصرف هر مصرف کننده به کمک جدول (1) و یا از کاتالوگسازنده، روی آن در نقشه نوشته شود.
3. مسیر لوله کشی با توجه به محل کنتورو محلی دیوارها و موانع و رعایت مسائل ایمنیتعیین گردیده و ترسیم شود.
4. محلی شیرآلاتدر نقشه و روی مسیر لوله کشی مشخص گردد.
5. با توجه به نقشه پلان و تغییر مسیرهای افقی و قائم مسیر لوله ها، یک کروکی ایزومتریک (ISOmetric) از مسیر لوله کشی در گوشه ای از نقشه پلان ترسیم گردد و اندازه طولی لوله در هر قسمت از مسیر روی آن درج گردد.
6. طول کلی طولانیترین مسیر باید محاسبه گردد، این طول در جداول محاسبه قطر لوله گاز مبنایمحاسبه شبکه خواهد بود، باید توجه نمود که طول طولانی ترین مسیر از محل کنتور تا دورترین مصرف کننده می باشد.

در نتیجه با انجام موارد بالا یک نقشه مقدماتیدر اختیار داریم که برای محاسبه قطرلوله ها از جداول (5و4) ردیف مربوط به طولانی ترین مسیر به دست آمده (که برابر، یا بیش از اندازه ما را نشان میدهد) را پیدا نموده و قطر لوله ها را با توجه به مقادیر مصرف هر بخش لوله از همین ردیف محاسبهمی نمائیم. (با افت فشار معین شده از طرف شرکت گاز که در بالای جدول تهیه شده است)

سایز گذاری انشعاباترا از انشعاباتی که در دورترین نقطه قرار گرفته شروع می کنیم و اگر عدد مصرف در ستون ردیف مربوطه نبود ستون بعدی را که بیشتر است در نظر می گیریم و قطر لوله را بدست می آوریم. سپس برای محاسبه لوله های اصلی مجموعمصرف مربوطه به مصرف کننده هایی که این لوله تغذیهمی کند مبنای محاسبه قطر آن قرار داده و به همین ترتیب تا محل کنتور ادامه می دهیم.

برای استفاده از جداول قطر لوله ها باید ابتدا یکی از فشارهایمورد نظر را برحسب استانداردهای شرکت گاز در نظر گرفت، برای ساختمان هایی که طول لوله زیاد می باشد و یا مصرف زیاد دارند از جدول (5) باید استفاده نمود. بعد از تهیه نقشه مقدماتی می توان نقشه اصلی را ترسیم نمود، در این مشخصات که در آن نام مصرف کننده ها و مقدار مصرف آنها و نهایتاً مجموع مصرف (مصرف کل) و نیز اندازه طولانی ترین مسیر و تعداد و قطر اتصالات و شیرآلات قید گردد.

مثال

با توجه به شکل های (1 و 2) قطر لوله ها را محاسبه کنید.

حل

طول طولانی ترین مسیر برابر است با 24 متر، از جدول (4) از ردیف مربوط به طول 24 متر برای محاسبه قطر کلیه لوله ها استفاده می کنیم.

 

1- شیر اصلی
2 – بخاری دیواری مصرف 1.6 متر مکعب در ساعت
3- اجاق گاز فردار مصرف 2.4 متر مکعب در ساعت
4 – آبگرمکن فوری مصرف 1.2 متر مکعب در ساعت
5- دیگ گرمایش مصرف 2.25 متر مکعب در ساعت

طولانی ترین خط 24.2 متر
حداکثر مصرف 7.45 متر مکعب در ساعت

ارقام جدول فوق برای گاز با چگالی 0.65می باشد برای سایر چگالی ها باید این ارقام را در ضرایبی که در جدول 1-4 داده شده است ضرب کرد.

جدول (4) حداکثر ظرفیت لوله های سخت به متر مکعب در ساعت برای گاز طبیعی با فشار 0.017kg/cm (178 میلیمتر آب و یا 0.25psi) و افت فشار 127 میلیمتر ستون آب و چگالی 0.65

جدول (5) مقدار مصرف گاز طبیعی برحسب متر مکعب در ساعت برای فشار 0.14 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ( 2psi) و افت فشار 105.5cm آب (1.5psi) و چگالی 0.65 برای لوله سخت یا نیمه سخت.

لوله کشی گاز خانگی و تجاری – قسمت سوم: جنس و اتصالات لوله ها

جنس لوله گاز

لوله گاز باید از جنس فولاد یا آهن تفته (Wrought-iron) باشد (ASTM-B280) و یا (SA B36 -10-1959). این لوله ها باید بدون درز (Seamless) باشند. لوله مسی (ASTM B86-1962) نیز می تواند برای گاز کشی مورد استفاده قرار گیرد. اتصال لوله های فولادی روکار می تواند تا قطر "2دنده ای یا جوشی باشد ولی لوله های بیش از "2 و یا لوله های زیر کار حتما باید جوشیباشند. در استاندارد شرکت گاز استفاده از لوله مسی برای اتصال به مصرف کننده و حداکثر تا طول 5متر مجاز است.

 

اتصالات لوله گاز

اتصالات نیز باید از جنس فولاد، آهن تفته و مس باشد که می تواند به صورت دنده ای، فلانجیو جوشی باشند، برای جوشکاری لوله های مسی به صورت لحیم (Soldered) یا ( Brazed) که نقطه ذوب آن ها بیش  1000F می باشد باید استفاده گردد.

اگر در نقطه ای لازم باشد از فلانج استفاده شود باید طبق استاندارد ANSI-B16.53 بوده و دارای گردن مخصوص جوشکاری لب به لب با لبه برآمده آجدار باشد، و واشر مورد استفاده برای فلانج باید باید در مقابل خورندگی گاز طبیعی مقاوم بوده و نیز بتواند درجه حرارت تا 538 را تحمل کند.

 

روش جوش کار لوله های فولادی

برای جوش کاری لوله ها باید ابتدا لبه آنها و اتصالات با زاویه 30درجه پخ زده شود وسپس جوش از زنگپاک گردد. به شکل های (3)، (4) و (5)توجه نمائید.

 

موارد کلی لوله کشی گاز

• حداقل قطر هر انشعاب باید "1.2 باشد.
• عبور لوله از دیواره ها باید از درون غلافباشد (یک لوله به قطر بیشتر).
• لوله کشی در کفباید داخل کانال باشد و یا اگر داخل زمین قرار می گیرد، باید قبلا با نوار پرایمری و نوار پیچی عایق رطوبتی گردد.ساپورت لوله های گاز

برای اتصال لوله ها به محل نصب می توان از بست مخصوص فلزی استفاده کرد؛ بستن و جوش دادن دو مسیر لوله به یک دیگر  و یا به اسکلت دیگر و یا به اسکلت فلزی ساختمان مجاز نمی باشد، جدول (6) فواصل مناسب بین نقاط اتکا را نشان می دهد.

 

آزمایش لوله های گاز

لوله ها را پس از اجرا و قبل از بهره برداری می بایست توسط هوای فشرده با فشار یککیلو گرم بر سانتی متر مربع (15psi) و به مدت 24 ساعت تحت آزمایش قرار داد. پس از پایان مدت نباید هیچگونه افتی در فشار ایجاد شده باشد.

پس اتصال گاز به شبکه اصلی لوله برای نشتیابی احتمالی باید یک فشار سنج که حداکثر تا 2.5میلی متر آب مدرج شده است به یکی از نقاط مصرف وصل نمود، اگر پس از 3دقیقه افتی فشار حاصل نشد نشتی وجود ندارد، هرگز نباید از اکسیژنبرای تست لوله استفاده کرد.

منبع:

کارگشا، سامانه جامع صنعت ساختمان

کتاب تاسیسات مکانیکی مهندس تهرانی

مطالب مرتبط:

سیستم های گاز رسانی + حل مثال( قسمت دوم)

چیلر های توربوکر (بدون روغن)

محاسبات بویلر چگالشی ( قسمت اول)

مرگ خاموش را جدی بگیریم !