🔧

● Инженерные системы 238 расчётов обновлён 04.09.2026

Калькулятор расчета газопровода

Q: Как рассчитать падение давления газа в трубе?

Падение давления рассчитывается по расходу Q₀, плотности ρ₀, длине, внутреннему диаметру и коэффициенту трения λ. Для сети низкого давления применяется линейная разность Pн − Pк, для среднего и высокого давления — разность квадратов абсолютных давлений. Диаметр входит в пятой степени, поэтому ошибка измерения особенно сильно влияет на результат. Местные сопротивления добавляются через эквивалентную длину.

Q: Чем абсолютное давление отличается от избыточного?

Абсолютное давление отсчитывается от вакуума, избыточное — от текущего атмосферного уровня. В расчёте среднего и высокого давления к избыточному значению добавляют 0,101325 МПа. Например, 200 кПа избыточного давления соответствуют 0,301325 МПа абсолютного. Подстановка 0,200 МПа в формулу квадратов завышает относительную потерю и искажает конечное давление.

Q: Как определить коэффициент трения газопровода?

Коэффициент λ определяется режимом течения и шероховатостью стенки. При Re ≤ 2000 применяется λ = 64/Re, в диапазоне 2000–4000 — переходная зависимость СП 42-101-2003. Для турбулентного режима проверяется критерий Re·n/d < 23, после чего выбирается формула гладкой или шероховатой трубы. Значение λ пересчитывается при каждом изменении расхода.

Q: Как учесть колена и краны в газопроводе?

Колена, тройники, краны и переходы учитываются суммой коэффициентов местного сопротивления Σξ. СП 42-101-2003 переводит сумму в эквивалентную длину: l = l₁ + d·Σξ/(100λ), когда d задан в сантиметрах. Добавочная длина увеличивает расчётную потерю давления. Коэффициенты ξ берутся из паспортов арматуры или проверенных справочных таблиц для конкретной геометрии.

Q: Как найти пропускную способность газопровода?

Пропускная способность равна максимальному расходу, при котором конечное давление остаётся не ниже заданного минимума. Решение требует итерации, поскольку число Рейнольдса, λ и эквивалентная длина зависят от расхода. Численный поиск последовательно увеличивает Q₀ и уточняет границу по давлению. Итог относится только к выбранному участку постоянного диаметра.

Q: Какой диаметр подставлять в гидравлический расчёт?

В формулы подставляется фактический внутренний диаметр трубы. Наружный диаметр уменьшается на две толщины стенки, однако реальное проходное сечение дополнительно зависит от допуска и состояния поверхности. Использование условного прохода без проверки сортамента может дать неверную пятую степень d⁵. После расчёта проектировщик выбирает стандартную трубу и повторяет проверку по фактическому внутреннему размеру.

Рассчитайте выходное давление и пропускную способность участка газопровода постоянного диаметра по СП 42-101-2003. Проверьте скорость газа, число Рейнольдса, местные сопротивления и запас относительно требуемого давления.

Сценарии

Параметры расчёта

Расход задаётся при нормальных условиях, давление — избыточное.

Режим сети и геометрия участка

Расчётная модельМодель выбирается по категории давления проектируемой газораспределительной сети.

Расход Q₀, м³/чМаксимальный часовой расход природного газа при нормальных условиях.

Внутренний диаметр, ммИспользуется фактический внутренний, а не наружный или условный диаметр трубы.

Длина участка, мФактическая протяжённость участка постоянного диаметра без эквивалентной добавки.

Состояние внутренней поверхностиШероховатость по СП 42-101-2003: 0,01; 0,1 или 0,0007 см.

Сумма местных сопротивлений ΣξНоль допустим для прямого участка без арматуры и фасонных частей.

Давление и свойства природного газа

Давление в начале, кПаИзбыточное давление перед расчётным участком газопровода.

Минимум в конце, кПаТребуемое избыточное давление у следующего узла или потребителя.

Плотность ρ₀, кг/м³Плотность природного газа по паспорту качества при нормальных условиях.

Кинематическая вязкость ν, м²/сДля природного газа при нормальных условиях типичен порядок 14·10⁻⁶ м²/с.

Температура газа, °CТемпература нужна для пересчёта рабочего объёма и скорости потока.

Коэффициент сжимаемости ZПри отсутствии расчёта состава для малых давлений применяется приближение около 1,000.

Результаты расчёта

Контрольная точка · конец участкаДавление при заданном расходе

187,13кПа

Запас над требуемым минимумом 37,13 кПа.

Предел участка по условию P_к ≥ P_min

387,7м³/ч

Расчётная пропускная способность

Рабочий расход проходит с запасом 48,4% по пропускной способности, скорость ниже контрольного уровня.

Баланс давления участкаПотеря 12,87 кПа

Входной узел200,00 кПа

расчётный участок

Конечный узел187,13 кПа

Загрузка пропускной способности51,6 %

Скорость в среднем сечении9,88 м/с

Удельная потеря0,0515 кПа/м

Расчётная трассировка

Число Рейнольдса и шероховатость определяют выбранную формулу трения.

Число Рейнольдса Re: 101 143
Коэффициент трения λ: 0,02501
Расчётная длина с Σξ: 256,00 м
Режим сопротивления: турбулентный, шероховатая стенка
Применённая зависимость: Pн² − Pк², СП 42-101-2003 (3)

Границы применимости: расчёт относится к одному участку постоянного внутреннего диаметра и установившемуся изотермическому потоку природного газа. Сеть с путевым отбором, несколькими ветвями, регуляторами или неизвестным составом газа требует профессиональной расчётной модели и проверки проектировщиком.

Этот инструмент выполняет расчёты в браузере. Включите JavaScript, чтобы им воспользоваться.

Оценка и отзывы

на основе 0 оценок

Оценок пока нет (Будьте первым!)

—

★★★★★

из 5 · 0 оценок

5★0%

4★0%

3★0%

2★0%

1★0%

💬

Отзывов пока нет

Расскажите, как инструмент помог — это займёт минуту и поможет другим пользователям.

Как выполнить гидравлический расчет газопровода по СП 42-101-2003 в 2026 году?

Гидравлический расчёт газопровода определяет давление в конце участка и максимальный расход при заданном минимуме. Для сетей низкого давления СП 42-101-2003 использует зависимость P_н − P_к = 626,1 · λ · Q₀² · ρ₀ · l ÷ d⁵. Для среднего и высокого давления применяется разность квадратов абсолютных давлений с коэффициентом 1,2687·10⁻⁴. Коэффициент трения выбирается по числу Рейнольдса, условию гидравлической гладкости и эквивалентной шероховатости трубы. Местные сопротивления переводятся в добавочную длину по формуле l = l₁ + d · ∑ξ ÷ (100λ). Пропускная способность находится численно до достижения минимального конечного давления. Температура и Z используются для рабочей скорости, а не для замены нормативной зависимости давления.

Падение давления в газопроводе по СП 42-101-2003

Потеря давления на участке возрастает приблизительно пропорционально квадрату расхода и обратно пропорционально пятой степени внутреннего диаметра. Увеличение диаметра с 50 до 60 мм при неизменных прочих условиях снижает расчётную составляющую Q²/d⁵ примерно в 2,49 раза. Поэтому подстановка наружного диаметра вместо внутреннего даёт опасно заниженное сопротивление.

Для низкого давления сравниваются давления в паскалях, а для среднего и высокого — квадраты абсолютных давлений в мегапаскалях. Смешение избыточного и абсолютного давления нарушает физический баланс модели.

Как шероховатость трубы влияет на пропускную способность?

Эквивалентная шероховатость меняет коэффициент гидравлического трения после проверки условия Re·n/d < 23. Пункт 3.28 СП 42-101-2003 принимает n = 0,01 см для новой стали, 0,1 см для стали в эксплуатации и 0,0007 см для полиэтилена. При турбулентном течении шероховатая стенка рассчитывается по зависимости λ = 0,11(n/d + 68/Re)^0,25. Проектная проверка должна использовать состояние конкретного трубопровода, поскольку десятикратное увеличение n уменьшает доступный запас давления и расхода.

Частые вопросы

Как рассчитать падение давления газа в трубе?▾

Падение давления рассчитывается по расходу Q₀, плотности ρ₀, длине, внутреннему диаметру и коэффициенту трения λ. Для сети низкого давления применяется линейная разность Pн − Pк, для среднего и высокого давления — разность квадратов абсолютных давлений. Диаметр входит в пятой степени, поэтому ошибка измерения особенно сильно влияет на результат. Местные сопротивления добавляются через эквивалентную длину.

Чем абсолютное давление отличается от избыточного?▾

Абсолютное давление отсчитывается от вакуума, избыточное — от текущего атмосферного уровня. В расчёте среднего и высокого давления к избыточному значению добавляют 0,101325 МПа. Например, 200 кПа избыточного давления соответствуют 0,301325 МПа абсолютного. Подстановка 0,200 МПа в формулу квадратов завышает относительную потерю и искажает конечное давление.

Как определить коэффициент трения газопровода?▾

Коэффициент λ определяется режимом течения и шероховатостью стенки. При Re ≤ 2000 применяется λ = 64/Re, в диапазоне 2000–4000 — переходная зависимость СП 42-101-2003. Для турбулентного режима проверяется критерий Re·n/d < 23, после чего выбирается формула гладкой или шероховатой трубы. Значение λ пересчитывается при каждом изменении расхода.

Как учесть колена и краны в газопроводе?▾

Колена, тройники, краны и переходы учитываются суммой коэффициентов местного сопротивления Σξ. СП 42-101-2003 переводит сумму в эквивалентную длину: l = l₁ + d·Σξ/(100λ), когда d задан в сантиметрах. Добавочная длина увеличивает расчётную потерю давления. Коэффициенты ξ берутся из паспортов арматуры или проверенных справочных таблиц для конкретной геометрии.

Как найти пропускную способность газопровода?▾

Пропускная способность равна максимальному расходу, при котором конечное давление остаётся не ниже заданного минимума. Решение требует итерации, поскольку число Рейнольдса, λ и эквивалентная длина зависят от расхода. Численный поиск последовательно увеличивает Q₀ и уточняет границу по давлению. Итог относится только к выбранному участку постоянного диаметра.

Какой диаметр подставлять в гидравлический расчёт?▾

В формулы подставляется фактический внутренний диаметр трубы. Наружный диаметр уменьшается на две толщины стенки, однако реальное проходное сечение дополнительно зависит от допуска и состояния поверхности. Использование условного прохода без проверки сортамента может дать неверную пятую степень d⁵. После расчёта проектировщик выбирает стандартную трубу и повторяет проверку по фактическому внутреннему размеру.

⚠

Гидравлический результат предназначен для предварительной проверки одного участка и не является проектной документацией. Проектирование газораспределительной сети выполняется аттестованным специалистом с учётом состава газа, профиля трассы, аварийных режимов, путевых расходов, регуляторов, арматуры и действующих обязательных требований.

Павел СкопичАвтор проекта: методика и кодОб авторе →