Давление в трубопроводе: Какое давление воды должно быть в системе водоснабжения

Какое давление воды должно быть в системе водоснабжения

Для нормальной эксплуатации водопроводных кранов, сантехнических приборов и бытовой техники необходимо, чтобы вода в трубах находилась под определенным давлением. Оно прописано в государственных стандартах и строительных правилах, действующих в нашей стране. При устройстве автономной системы подачи воды и в случае установки чувствительной к давлению техники в квартире потребитель должен самостоятельно позаботиться о поддержании нужного давления с помощью специального оборудования.

Оптимальное давление воды

В сантехнической сфере, как и во многих других отраслях, принято измерять давление жидкости в барах и в атмосферах. Они означают следующее:

• 1 бар равен 10 метрам водяного столба или 1 технической атмосфере;
• 1 техническая атмосфера означает давление, которое оказывает вес в 1 кг на площадь в 1 квадратный сантиметр.

Давление воды в водопроводе регулируется строительными нормами и правилами (СНиП) под номером 2.0401–85. Согласно этому документу, давление должно находиться в следующих рамках:

• Для холодного водоснабжения — от 0,3 до 5 бар;
• Для горячего водоснабжения — от 0,3 до 4,5 бар.

Вода в трубах, проложенных внутри многоэтажных многоквартирных домов, находится на уровне от 4 до 4,5 бара. Владельцы коттеджей и дач, если это необходимо, могут создавать давление воды в трубах на уровне до 7,5, а иногда до 10 бар. Нужное значение устанавливается в зависимости от требований конкретного бытового или сантехнического оборудования.

Производители насосов и клапанов, других регулирующих устройства настраивают свою продукцию так, чтобы оно создавало давление в 1,4–2,8 бара.

Но это значение можно менять самостоятельно.

Увеличивать давление в сравнении с минимальной отметкой в частных домах и квартирах нужно в том случае, если это нужно для работы некоторых сантехнических устройств. Например:

• Для эксплуатации ванны-джакузи нужно подавать воду давлением в 4 бара;
• Для работы смесителя, душа, крана, системы ликвидации возгорания нужно создавать давление в 1,5 бара;
• Для стиральной машины достаточно напора на входном патрубке в пределах 2 бар;
• Для работы автоматической системы полива на приусадебном участке нужно 5 бар.

Таким образом, средним значением для частного дома можно считать давление в 4 бара. В этом случае гарантируется надежная и долговечная эксплуатация пластиковых и металлопластиковых труб, фасонных элементов, запорных кранов и регулирующих клапанов. Если увеличивать давление до отметки в 6,5 бар, существует риск выхода из строя некоторых элементов трубопровода.

Иногда возникает необходимость в понижении давления. Например, если водоснабжение ведется из фонтанирующих артезианских скважин, жидкость может подаваться с давлением в 10 бар. В этом случае очень высок риск поломки запорно-регулирующих устройств и появление протечек в местах резьбовых соединений. Поэтому необходимо устанавливать клапаны понижения давления.

Способы измерения давления в трубопроводы

Для замеров давления воды в водопроводе используются манометры. В некоторых устройствах, которые потребляют воду из водопровода, уже встроены манометры. К ним, например, относятся отопительные котлы.

Для контроля общего давления в водопроводе квартиры или дома манометр устанавливается на входной трубе рядом с центральным перекрывающим краном. После считывания показателей их нужно сравнить с действующими ГОСТ и СанПиН, чтобы убедиться в соответствии установленным нормам.

Контролировать давление в водопроводных трубах необходимо с определенной периодичностью. Слишком высокое давление выводит из строя оборудование, а низкое — не дает ему нормально работать.

Почему может изменяться давление в трубопроводе

Наиболее частной проблемой для частных домов является снижение давления относительно номинального. Проблем у сложившейся ситуации может быть несколько:

1. Засорение трубопроводных коммуникаций. Если забор воды ведется из песчаной скважины, колодца или природного водоема, вместе с жидкостью в трубу может попасть часть грунта, песка, глины. Также давление падает из-за засорения фильтрующего оборудования. В любом случае для устранения проблемы необходимо промыть трубы или сетки фильтров, регенерировать или заменить загрузки (картриджи) фильтрующих устройств.

2. Разгерметизация соединений или потеря целостности трубами. Давление может падать из-за утечек воды в местах соединений элементов, разрыве трубопровода, размораживании трубопровода, протечки запорной арматуры (унитазов, накопительных емкостей) или появлении трещин, дефектов, механических повреждений в стенках фитингов, труб, местах спайки, или склейки трубопровода. Необходимо выявить протечку и заменить поврежденный сегмент трубопровода, заменить поврежденные фитинги, заменить, или прочистить запорную арматуру устройств подключенных к трубопроводу, или заменить уплотнение протекающих соединений.

3. Поломки регулирующих и запорных устройств. Интенсивная и долгая эксплуатация водопроводного оборудования может привести к появлению дефектов. Наиболее часто изнашиваются зубчатые элементы, винты, рабочие колеса, поршни, запорные заслонки. Они же могут неправильно работать из-за скопления твердых нерастворенных частиц, минеральных отложений. В результате механизмы переключения начинают работать неправильно, вследствие чего наблюдаются скачки давления. Также запорные устройства могут потерять герметичность, что приведет к утечке и потере напора.

4. Неправильный монтаж или эксплуатация. Отклонение давления воды от нормативного может быть вызвано ошибками в монтаже или нарушением технологии эксплуатации сантехнического оборудования. Вследствие этого возможны потери воды.

5. Изменение характеристик источника водоснабжения. В автономном водопроводе давление воды зависит от того, как работает гидротехническое сооружение. Например, песчаная неглубокая скважина со временем заиливается, что приводит к быстрому засорению фильтра всасывающего насоса. Восстановить давление можно путем прочистки скважины, но рано или поздно нужно будет задуматься об устройстве нового гидротехнического сооружения.

6. Малый дебит скважины. Давление в водопроводе может периодически падать при интенсивном использовании воды вследствие превышения расхода над дебитом. Для предотвращения подобных неприятностей обычно предусматриваются накопительные емкости.

7. Маленькая мощность насоса. Иногда давление воды может падать из-за неправильно подобранного насоса. Если это так, он не может создать нужное давление для всех потребителей при активном использовании кранов и сантехнических устройств. Также насос малой мощности иногда не может поднять с нужным напором воду из глубокой скважины.

8. Одновременное включение большого количества потребителей. При планировании водопровода необходимо учитывать не только постоянный, но и пиковый расход воды на объекте. В этом случае удастся избежать потери давления воды в том случае, если откроется сразу несколько кранов, включится набор воды в бачки унитазов, начнет заполнятся стиральная машина и ванна.

С проблемами слишком высокого давления потребители сталкиваются намного реже. Чаще всего это связано с покупкой и установкой слишком мощного насосного оборудования, или гидроударов из-за завоздушивания трубопровода.

Как понизить давление

Для предотвращения повреждений оборудования при увеличении давления воды можно использовать такие устройства:

• Реле давления, подключенного к насосу подачи воды, которое нужно настроить на значение в 4–5 бар. Не следует устанавливать порог включения насоса менее 1,5 бара, а порог выключения более 6 бар, чтобы сантехническое оборудование работало нормально.
• Предохранительные клапана, которые стравливают лишнюю воду при быстром и сильном повышении давления.
• Установка автоматических устройств контроля давления. Они самостоятельно повышают и понижают давление без участия потребителя.

Как повысить давление

При недостаточном давлении воды необходимо использовать следующие устройства:

1. Насос для повышения давления. Он устанавливается в том случае, если дебит скважины достаточный для удовлетворения нужд всех потребителей в доме. Устройство обеспечивает нужное давление при подаче воды на высокие этажи или в удаленные от скважины помещения.

2. Циркуляционные насосы. Устанавливается для перекачивания воды и незначительного увеличении давления.

3. Гидропневмоаккумуляторы, не влияют на повышение, или понижение давления и устанавливается для защиты от гидроударов трубопровода. В случае гидроудара, давление может резко вырасти и повредить трубопровод и бытовые приборы, подключенные к нему.

4. Накопительная емкость, водонапорная башня. Используется для обеспечения нормального и постоянного давления воды в водопроводе. Представляет собой большую бочку или металлический ящик, установленный на возвышении, давление будет завесить от высоты на которую установлена данная ёмкость. Он наполняется насосом из скважины или другого источника, после чего забор воды ведется из него. Емкость можно устанавливать и в других местах, как на уровне земли, так и ниже, в этом случае ставится насос, с характеристиками, обеспечивающими запросы потребления воды, который производит закачку воды в трубопровод из накопительной емкости, а не из источника водозабора.

Правильно спроектировать систему подачи воды в дом или на дачу могут только профессионалы. Наша компания предлагает услуги по проектированию систем очистки воды для ее подачи в частный дом, коттедж, на дачу. У нас работают инженеры с профильным образованием, которые составят проект системы с учетом действующих СНиП и ГОСТ, обеспечат подачу воды с нужным давлением независимо от объема потребления.

Перейти в каталог

в чем измеряется, какое должно быть давление воды в трубопроводе квартиры, как рассчитать

Содержание:

Давление воды в водопроводе
Гидроаккумуляторы и расширительные баки
Разновидности расширительных баков водоснабжения
Устройство гидроаккумуляторов
Расчет давления воды в трубах
Эксплуатация труб водоснабжения
Гидравлические удары в трубах водоснабжения

Система водоснабжения выходит из строя по трем основным причинам – воздействие коррозии, наслоение различных отложений или слишком высокое внутреннее давление. Фактор коррозии в свете последних тенденций можно не рассматривать, поскольку в частном строительстве на сегодняшний день используются преимущественно полимерные изделия, не поддающиеся коррозионному воздействию. Остается лишь две причины, из-за которых водопровод может выйти из строя.

Одной из этих причин является высокое давление в трубах водоснабжения. При покупке труб нужно обязательно изучить приложенную к ним документацию, чтобы знать, при каком рабочем уровне давления их можно эксплуатировать. Помимо риска повреждения труб, превышение давления тесно связано с повышенным расходом воды, поэтому финансовые затраты тоже увеличатся.

Давление воды в водопроводе

Систему водоснабжения можно прокладывать так и самостоятельно, так и при помощи специалистов. Большинство фирм, занимающихся строительством, предлагают свои услуги по монтажу водопровода. Прежде чем согласиться на такой вариант, стоит узнать, насколько качественно были выполнены предыдущие работы этих специалистов.

В любом случае кто бы ни занимался прокладкой водоснабжения, результат в итоге должен получиться одинаковым – а для этого нужно знать, какое давление должно быть в трубах водоснабжения. Среднее давление, необходимое для работы водопроводных кранов, составляет 0,5 бар. Разумеется, эта величина может слегка варьироваться в зависимости от различных факторов – например, тип трубопровода и материал изготовления труб сильно влияют на давление в системе.

Чтобы система водоснабжения могла нормально функционировать, перед ее обустройством нужно разобраться в принципах ее работы и требованиях, предъявляемых к данному виду систем. Кроме того, нужно точно знать, в чем измеряется давление воды в трубах и как проводить расчет водопроводной системы.

Гидроаккумуляторы и расширительные баки

Проектируя частный дом или жилье на загородном участке, нужно учитывать массу систем помимо водоснабжения. Например, обязательно потребуется система отведения стоков, водопровод с горячей водой, система пожаротушения и прочие. Кроме того, на загородных участках зачастую прокладывается отдельная ветка водопровода, позволяющая поливать сад и огород. О необходимости установки отопления можно вообще не говорить – без нее комфортная жизнь в доме попросту невозможна.

Для функционирования водоснабжения, пожаротушения и фильтрационной системы требуются гидроаккумуляторы, а для остальных систем необходимы расширительные баки. В местах забора воды и на выходе разогретой воды из отопительного оборудования также требуются расширительные баки, которые смогут компенсировать возникающие в системах гидроудары.

Расширительный бак, подключенный к водопроводу с горячей водой, выполняет функцию предохранителя – лишнее давление будет стравливаться именно в него, защищая систему от повреждений. Система пожаротушения использует гидроаккумулятор, да и цель другая – в нем содержится резервная вода, необходимая для тушения пожара. Стандартные бытовые гидроаккумуляторы выдерживают давление до 6 бар.

Особняком стоит отопительная система частного дома. Теплоноситель, находящийся в трубах, проходит путь от выхода из котла до входа через обратный контур. Находясь в котле, теплоноситель разогревается, увеличиваясь в объеме. Как правило, в качестве теплоносителя используется вода, которая при разогреве до рабочей температуры увеличивается в объеме более чем на 3%.

Тепловое расширение жидкости обязательно приведет к повреждению трубопровода, вплоть до полной потери им работоспособности. Чтобы этого не произошло, а также чтобы не возникало падение давления в трубопроводе, систему необходимо дополнительно оснащать расширительным баком, который компенсирует увеличившийся объем теплоносителя.

Разновидности расширительных баков водоснабжения

Существует два вида расширительных баков:

1. Открытые. При использовании таких баков получается открытая отопительная система, работающая в условиях низкого давления. Соединение с атмосферой позволяет теплоносителю свободно выходить из системы и повышает влияние коррозии на металлический трубопровод. Открытые расширительные баки крайне не рекомендуется использовать в отопительных системах.
2. Закрытые. Данный вид расширительного бака, в отличие от предыдущего, можно подключать к трубопроводу в любом месте, поэтому его не нужно утеплять. Все остальные недостатки устройств открытого типа в данном случае неактуальны, поэтому закрытые устройства используются практически повсеместно.

Расширительные баки, подключенные к водоснабжению, обеспечивают конструкции надежную защиту от гидроудара, обычно возникающего в результате аварийного отключения насоса или при резком открытии водозаборного крана. Такая динамическая нагрузка может в несколько раз превысить обычное давление, стабильно находящееся в системе.

Классификация гидроаккумуляторов выглядит точно так же – есть открытые и закрытые устройства. Отрицательные качества открытых баков свойственны и открытым гидроаккумуляторам. Сами по себе гидроаккумуляторы, как следует из их названия, содержат в себе запас жидкости, которую при необходимости можно запустить в систему.

Устройство гидроаккумуляторов

Главным рабочим элементом любого гидроаккумулятора является мембрана, а само устройство работает по следующему принципу:

• В мембранной камере бака находится воздух, который при запуске насоса во время заполнения камеры водой уменьшается в объеме, то есть его давление увеличивается;
• Созданное давление передается на реле, обеспечивающее запуск и отключение насоса;
• Когда давление в системе становится избыточным, реле отключает насос, тем самым останавливая процесс повышения давления;
• Вода в трубопроводе водоснабжения постепенно забирается, и давление стабилизируется, в результате чего реле автоматически запускает насос;
• Нарушение герметичности трубопровода и сопутствующее ему постоянное снижение давление не позволит реле запустить насос заново, а при слишком высоком давлении насос будет отключаться.

При выборе гидроаккумулятора нужно отталкиваться в первую очередь от его объема. Дело в том, что этот показатель напрямую влияет на долговечность устройства – чем чаще приходится срабатывать мембране, тем раньше гидроаккумулятор выйдет из строя.

Как показывает практика, для водопровода, к которому подключено три водозаборных точки, вполне хватает одного гидроаккумулятора объемом 24 л, а для всех остальных случаев подойдет 50-литровый бак. Впрочем, лучше всего перед выбором бака рассчитать его объем, который зависит от количества сантехнических устройств, потребляющих воду. Читайте также: «Почему гудят водопроводные трубы – причины и способы устранения шума».

Расчет давления воды в трубах

Для расчета водопровода нужно знать, в чем измеряется давление воды в трубопроводе и какие используются обозначения. Максимальное и минимальное значение давления в баке обозначаются как Pmax и Pmin. Разность между этими величинами всегда имеет прямую зависимость от объема воды, которая поступает в систему из гидроаккумулятора. Высокое значение разности двух давлений говорит о том, что КПД бака достаточно высок, но при этом слишком большая разность создает вероятность прорыва мембраны.

Расчет максимального и минимального давления в трубах водоснабжения осуществляется в соответствии со следующими правилами:

1. Усилие в мембранной камере должно быть достаточным для подъема воды на максимальную высоту расположения труб в здании. Например, для системы высотой 10 м требуется давление, равное 1 бар. Чтобы насос запускался, к расчетной величине Pmin нужно прибавлять 0,2 бар, то есть в результате минимальное давление будет равняться 1,2 бар.
2. Чтобы достичь нормального водозабора, нужно измерить расстояние между расположением верхней водозаборной точки и гидроаккумулятором. С учетом перепада давления в кранах, который должен составлять не менее 0,5 бар, получается, что минимальное давление для системы высотой 10 м составляет 1,5 бар.
3. Максимальное давление высчитывается в зависимости от эксплуатационных показателей насоса, гидравлического сопротивления в трубах водоснабжения и стабильности электросети, которая также оказывает влияние на работу насоса.

Такая методика расчета не отличается простотой, но ее можно упростить. Достаточно знать, что разность давления в трубопроводе загородного дома должна находиться в пределах 1-1,2 бар. Если знать это правило, то рассчитать давление в трубопроводах водоснабжения становится очень просто – к минимальному значению прибавляется разность давлений (в рассматриваемом случае итоговое значение максимального давления составляет 2,7 бар).

Специалисты в области прокладки водопроводных сетей советуют при расчете максимального значения давления в системе учитывать мощность насоса, которая должна быть на 30% больше Pmax. То есть, достаточно подобрать насос, который обеспечит минимальный напор воды.

Чтобы измерить давление в трубах водоснабжения, используется обычный манометр. Измерения лучше всего проводить в динамике, когда вода движется по трубам. Для обеспечения корректности замеров стоит открыть хотя бы два крана до упора.

Если динамическое давление на протяжении суток серьезно меняется, то можно говорить о нарушении работы водопровода. Также нужно знать, что значения, полученные при измерении системы горячего водоснабжения, могут сильно отличаться от показаний водопровода, транспортирующего холодную воду.

Немаловажным является и погрешность устройств, используемых для проведения замеров. Достаточно хорошим является класс прибора 0,6, погрешность которого составляет 0,6%. Впрочем, для бытового использования вполне подойдет устройства класса 1,5.

Эксплуатация труб водоснабжения

Любой водопровод требует качественного и регулярного обслуживания. Первым делом система проверяется на герметичность. После устранения протечек, если таковые имеются, необходимо измерить давление в системе при помощи манометра. При замерах должно получиться значение, равное Pmin.

Если результат измерений на 10% ниже, чем минимальное расчетное значение давления, то нужно воспользоваться компрессором и увеличить давление до значения, необходимого для запуска насоса. Когда насос выключился, нужно снова измерить давление, но на этот раз его нужно сравнивать с Pmax при той же погрешности. Остается только открыть и закрыть кран, чтобы удостовериться в корректной работе системы водоснабжения.

Гидравлические удары в трубах водоснабжения

Вода, транспортируемая по трубам, имеет определенную инерцию, поэтому при резкой остановке жидкость начинает уплотняться в результате давления, оказываемого той частью воды, которая продолжает движение. В результате появляется сильная ударная волна, направленная в противоположную току воды сторону.

Для разных материалов скорость распространения ударной волны будет отличаться, но эта величина всегда достаточно опасна. Например, в том случае, если насос прекратил подачу воды в расположенный над ним резервуар, вода устремится вниз и тем самым создаст зону повышенного давления.

Эта зона рано или поздно все же достигнет резервуара, но отразится им в сторону насоса, который из-за гидравлического удара может начать работать в обратную сторону. Даже если установить обратный клапан, проблема все равно будет возникать – уплотненная вода все равно ударит в одну из слабых точек системы.

Чтобы такое явление не возникало, необходимо использовать обратный клапан, время срабатывания которого зависит от времени перемещения воды к резервуару и от него. Получится формула вида T = 2L/V, в которой L – расстояние между насосом и резервуаром, а V – скорость движения ударной волны.

Используя эту формулу и известные значения скорости распространения ударной волны, можно нивелировать воздействие гидроударов на систему водоснабжения. Для уменьшения скорости срабатывания обратных клапанов используются дополнительные клапаны-гасители, за счет которых и обеспечивается защита системы.

Заключение

Правильное давление в трубах водоснабжения – это один из важнейших параметров данной системы, напрямую влияющий на ее эффективность и долговечность. Рассчитывать давление в трубах водоснабжения в квартире и частном доме необходимо, чтобы снизить вероятность повреждения системы и последующего ремонта.

Pipeline Pressure Primer — Фонд безопасности пациентов при анестезии

На многочисленные вопросы, заданные Комитету по технологиям, компетентные члены комитета отвечают индивидуально и быстро каждый квартал. Многие из этих ответов были бы полезны для широкой читательской аудитории, но не подходят для колонки «Уважаемые господа». Поэтому мы создали эту простую колонку, чтобы удовлетворить потребности наших читателей.

Уважаемый Q&A,

Я всегда думал, что в центральной системе газоснабжения больницы кислородный трубопровод должен работать при несколько более высоком давлении, чем воздух и линии закиси азота, чтобы смягчить последствия возможного перекрестного связь. Я работаю в новой больнице, и человек, ответственный за трубопровод, запрашивает документацию. Это просто неофициальная мера безопасности или это предусмотрено кодексом? Спасибо за вашу помощь.

Samuel Tirer, MD

 

Уважаемый доктор Тирер,

Стандарт Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) 99 для медицинских учреждений, издание 2005 г. гласит: «Системы трубопроводов, за исключением азотных систем, должны способен поддерживать манометрическое давление 50–55 фунтов на кв. дюйм (345–380 кПа) на всех выходах при максимальной скорости потока». Чтение NFPA похоже на чтение инструкций IRS 1040, поэтому, возможно, где-то в документе есть уточнение (относительно различного давления кислорода), которое я пропустил при сканировании. Но я никогда не слышал о разном пристеночном давлении для O ₂ .

Я считаю, что это не стандарт вождения, а местное предпочтение. Я слышал о больницах, которые устанавливали кислород на верхнем допустимом уровне, так что, если обратный клапан выйдет из строя где-то в системе, кислород предотвратит потенциально гипоксические сценарии.

Использование самого высокого давления для кислорода в трубопроводной системе является очень старой практикой по двум причинам:

1. Это позволяет подтвердить, что повседневная работа смешанной трубопроводной системы «безопасна» без использования анализатора кислорода. на каждой розетке. Во многих частях мира это обычная проверка безопасности. Там, где используются устройства для смешивания газов, например азот/кислород для обезболивания, они могут быть частью базовой конструкции.
2. Если есть какая-то связь между двумя линиями, лучше пусть кислород разбавит другую. Я думаю, вы обнаружите, что это правило восходит к старой британской стандартной практике безопасности, которая предшествовала написанию спецификаций.

Комитет по технологиям APSF

 

Уважаемый доктор Тирер,

Диапазоны давления, перечисленные в таблице 5.1.11 из NFPA 99-2005, для медицинского воздуха, кислорода, закиси азота, гелия и углекислого газа одинаковы ( 50-55 фунтов на квадратный дюйм). Я не могу найти ничего, что говорит о том, что одно должно быть больше другого, чтобы избежать перекрестных соединений. НФПА 99 также требует строгого начального тестирования и определяет тестирование, которое необходимо после работы с системой.

Существуют 2 теста, приемлемые для NFPA, для первоначальной проверки отсутствия перекрестных соединений в системе. Одно из них называется Индивидуальным испытанием на герметичность , при котором давление в проверяемой системе должно достигать 50 фунтов на квадратный дюйм, в то время как все другие отсоединенные атмосферные линии одновременно проверяются, чтобы определить, что испытательный газ подается только через выходы/входы трубопроводной системы. проходит тестирование.

Некоторые из ваших контактов могут иметь в виду другой приемлемый метод или Испытание на перепад давления . Это испытание действительно требует, чтобы кислородная система и система медицинского воздуха (и другие) находились под давлением и поддерживались на различных, указанных фунтов на квадратный дюйм (50 фунтов на квадратный дюйм, 60 фунтов на квадратный дюйм, соответственно для кислорода и медицинского воздуха), после чего проводится испытание под давлением. на каждой розетке для проверки перекрестных соединений.

NFPA НЕ говорит, что система должна эксплуатироваться при нормальном использовании с таким давлением — скорее только для проверочного теста.

Mike Mahan, PE
Баптистская больница Северной Каролины
Engineering
Winston-Salem, NC

 

---

Информация, представленная в этой колонке, предназначена только для образовательных целей, связанных с безопасностью, и не является медицинской или юридической консультацией. Индивидуальные или групповые ответы являются только комментариями, предоставленными в целях обучения или обсуждения, и не являются ни рекомендациями, ни мнениями APSF. В намерения APSF не входит предоставление конкретных медицинских или юридических консультаций или одобрение каких-либо конкретных взглядов или рекомендаций в ответ на размещенные запросы. Ни при каких обстоятельствах APSF не несет прямой или косвенной ответственности за любой ущерб или убытки, вызванные или предположительно вызванные доверием к любой такой информации или в связи с ним.

Пределы давления в трубопроводе

Прицел

В этом документе подробно описывается, как в Правилах безопасности трубопроводов 1996 г. (PSR) термин «безопасный рабочий предел» (SOL) для давления и термин «максимально допустимое рабочее давление» (MAOP) в Руководстве по PSR (L82) переводятся в термины давления, используемые в признанных стандартах для Сектор Великобритании, как на суше, так и на море.

SOL трубопровода могут быть указаны с точки зрения максимального рабочего давления и максимальной и минимальной температуры. В некоторых случаях SOL также будут учитывать такие факторы, как скорость жидкости и любые ограничения, установленные для состава жидкости. Этот документ касается только давления SOL.

Кроме того, важно отметить, что определение безопасного рабочего предела давления в трубопроводе (SOL) может различаться в зависимости от признанных стандартов/кодов трубопроводов. Это допустимо при условии, что SOL устанавливается в соответствии с признанным стандартом/правилом проектирования, принятым для трубопровода, и в соответствии с указаниями, приведенными ниже.

Исходная информация — PSR и руководство PSR

PSR Правило 11 гласит, что оператор трубопровода должен обеспечить, чтобы никакая жидкость не транспортировалась по трубопроводу, если не были установлены SOL трубопровода, и чтобы трубопровод не эксплуатировался за пределами своих SOL.

В параграфе 52 руководящего документа L82 указано, что оператор трубопровода должен обеспечить эксплуатацию трубопровода в пределах SOL.

В Приложении 5 PSR в качестве события, подлежащего уведомлению, указаны изменения в SOL.

В параграфе 199 руководящего документа L82 говорится, что изменения в MAOP подлежат уведомлению. MAOP используется НИУ ВШЭ для целей планирования землепользования.

Примечание. SOL для давления и MAOP не совпадают

Признанные стандарты допускают кратковременные скачки давления выше MAOP. Таким образом, трубопровод может в течение ограниченного периода времени выдерживать давление выше MAOP и при этом оставаться в коде. Таким образом, SOL, выше которого давление не должно подниматься ни при каких обстоятельствах, выше, чем MAOP.

Параграф 54

L82 можно интерпретировать как подразумевающий, что MAOP — это то же самое, что и SOL. По причинам, изложенным выше, это неверная интерпретация. Предполагается изменить формулировку этого параграфа при пересмотре руководства.

Уведомления PSR

SOL должен быть уведомлен в соответствии с правилом 20 PSR, приложением 4 и правилом 22, приложением 5.

Кроме того, в параграфе 199 L82 говорится, что изменения в MAOP также подлежат уведомлению в соответствии с PSR.

Эквиваленты PSR SOL и MAOP в признанных стандартах

	ПСР СОЛ	ПСР МАОП
БС ЕН 14161	МАОП+10%	МАОП
БС ЕН 1594	МИП	Швабра
БС ПД 8010 Часть 1	Не определено в спецификации	МАОП
IGE/TD/1	МИП	Швабра
IGE/TD/3	МИП	Швабра
IGE/TD/13	МИП	Швабра
БС ПД 8010 Часть 2	Мин. MAOP+10%	МАОП
DNV-OS-F101	МИП	МАОП
API 17B + API 17J	Не определено в спецификации	Не определено в спецификации

Примечание:

• MAOP — максимально допустимое рабочее давление
• MIP — Максимальное случайное давление
• MOP — максимальное рабочее давление

Европейский гармонизированный стандарт: BS EN 14161: Нефтяная и газовая промышленность. Трубопроводные транспортные системы

Стандарт включает следующие определения

• Максимально допустимое рабочее давление (MAOP) = максимальное давление, при котором допускается эксплуатация трубопроводной системы. Не должно превышаться в стабильных условиях.
• Внутреннее расчетное давление = максимальное внутреннее давление, на которое рассчитан трубопровод. (равно или больше, чем MAOP)

Случайные превышения ПДК, вызванные, например, выбросами или отказом оборудования для регулирования давления, допустимы при условии, что они имеют ограниченную частоту и продолжительность и не превышают ПДД более чем на 10%. Это эквивалентно PSR SOL.

Гармонизированный европейский стандарт: BS EN 1594: Системы газоснабжения. Трубопроводы для максимального рабочего давления более 16 бар. Функциональные требования

Стандарт включает следующие определения

• Расчетное давление — давление, на котором основываются расчеты.
• Случайное давление — давление, случайно возникающее в системе, при котором срабатывает предохранительное устройство.
• Максимальное случайное давление (MIP) — максимальное давление, которое может испытывать газовая система в течение короткого времени, ограниченное предохранительными устройствами.
• Максимальное рабочее давление (МОР) — максимальное давление, при котором система может непрерывно работать в нормальных условиях. Рабочее давление (OP) — давление при нормальных условиях эксплуатации.

При работе на максимальном или близком к максимальному давлению минимальном давлении допускается превышение максимального значения не более чем на 2,5 % с учетом изменений устройств регулирования давления.

Побочное давление допустимо при условии, что существуют системы, автоматически ограничивающие превышение до 15 % сверх МОР. Это МИП. Нельзя превышать MOP дольше, чем это необходимо для проверки неисправности и восстановления нормальных рабочих условий.

Примечание. MIP в соответствии с BS EN 1594 может составлять максимум MOP+15%. При TD1 это может быть максимум MOP+10%.

Британский стандартный свод правил для трубопроводов: BS PD 8010 Часть 1: Стальные трубопроводы на суше

Стандарт включает следующие определения

• Расчетное давление (DP) = давление, на котором основаны расчетные критерии
• Случайное давление = уровень случайно возникающего давления, при котором срабатывают предохранительные устройства
• Максимально допустимое рабочее давление (MAOP).
• Рабочее давление (OP).
• Импульсное давление = импульсное давление, вызванное насосами, работой клапана и т.  д. для жидкостных или многофазных линий.

Случайное давление определяется как уровень случайно возникающего давления, при котором срабатывают предохранительные устройства. Следовательно, при срабатывании предохранительного устройства оно может быть превышено, так что оно меньше максимального случайного давления, определенного рекомендациями IGEM. Следовательно, это меньше, чем SOL, требуемый PSR.

Импульсное давление – это максимальное давление, вызванное максимальным давлением, вызванным:

1. быстрое закрытие арматуры при эксплуатации трубопровода;
2. остановов насоса и перезапусков;
3. вакуумных полостей в трубопроводе;
4. операций обратного потока;
5. сочетание вышеперечисленного, обычно вызванное неправильной работой

Импульсное давление применяется к жидкостным линиям и многофазным линиям. Свободное гидродинамическое давление представляет собой максимальную комбинацию гидродинамического давления жидкости при максимальных рабочих условиях и давления закрытия насоса.

Импульсное давление в целом аналогично переходному давлению, определенному в PD BS 8010, часть 2. Таким образом, можно принять, что минимальное значение PSR SOL составляет MAOP+10% в соответствии с PD BS 8010, часть 2.

IGE/TD/1: Стальные трубопроводы для передачи газа под высоким давлением (трубопроводы, превышающие 16 бар)

Стандарт включает следующие определения

• MIP — максимальное случайное давление
• PLOP — пиковый уровень рабочего давления
• MOP — максимальное рабочее давление

MIP обычно составляет MOP+10%. Экскурсии между PLOP и MOP разрешены, если они не длятся более 5 часов сверх MOP в любой момент времени или в общей сложности более 20 часов в любой скользящий год.

Если MOP больше или равно 75 бар изб., то для систем National Grid MIP составляет MOP+6%.

PLOP соответствует MOP+2,5% и охватывает колебания давления для систем с регулируемым давлением с заданным значением MOP.

IGE/TD/3 : Трубопроводы из стали и полиэтилена для газораспределения — (трубопроводы, не превышающие 16 бар)

Стандарт включает следующие определения:

• MIP — максимальное случайное давление
• PLOP — рабочее давление пикового уровня
• MOP — максимальное рабочее давление

Те же определения, что и в ТД1 и ТД 13.

IGE/TD/13: Установки регулирования давления для систем передачи и распределения

Стандарт включает следующие определения:

• STP — испытание на прочность под давлением
• MIP — максимальное случайное давление
• SP Nom 3 — уставка ПЗК            
• ВЕРХ — временное рабочее давление
• SP Nom 2 — регулятор контроля уставки
• PLOP — рабочее давление пикового уровня
• МОР — максимальное рабочее давление.
• SP Nom 1 — уставка активного регулятора может быть равна MOP
• ОР — рабочее давление

Если МРД >7 бар изб. , то

PLOP — MOP+2,5%
TOP — MOP+5%
MIP — MOP+10%

Зазор давления СП №2 до ТОР соответствует классу точности регулятора (AC)

Зазор давления СП №3 к МИП ПЗК группы точности (АГ)        

Британский стандартный свод правил для трубопроводов: BS PD 8010 Часть 2: Подводные трубопроводы

Стандарт включает те же определения, что и BS PD 8010 Часть 1, с добавлением

Переходное давление = флуктуация давления, вызванная нарушением стационарного потока.

Переходное давление определяется как флуктуация давления, вызванная нарушением установившихся условий потока в трубопроводе. Утверждается, что переходное давление обычно вызывается работой клапана, пуском или остановом насоса, либо колебанием регулирующего клапана и неточностями уставок прибора, и что переходное давление может превышать MAOP, но не более чем на 10 %. Это дает минимальное значение для PSR SOL как MAOP+10%.

Норвежский морской стандарт: DNV-OS-F101: Системы подводных трубопроводов

Стандарт включает следующие определения:

• MIP — Максимальное случайное давление
• MAIP — Максимально допустимое случайное давление
• MAOP — Максимально допустимое рабочее давление

MAIP – это максимальное давление, при котором трубопроводная система должна работать во время эпизодической (т.