UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTIFacultatea de INSTALAŢII

Proiect:

Instalatii de gaze

Prof.dr.ing. Iatan Elena Popa RodicaAnul IV, Grupa 4 B

Anul universitar

2010-2011

TEMA PROIECTULUI

Instalaţie de utilizare gaze naturale combustibile la un bloc de locuinţe S+P+5, branşament şi reţea de distribuţie

1. Se va efectua calculul de dimensionare şi determinarea pierderilor totale de sarcină pentru instalaţia interioară de distribuţie gaze naturale combustibile cu presiune joasă, dintr-un bloc de locuinţe cu bucătării, având subsol, parter şi un număr de 5 etaje. Incălzirea acestui bloc se efectuează cu ajutorul unei centrale termice amplasată la subsol având Qn=12.7 mcN/h.

2. Se va efectua calculul de dimensionare al conductei de branşament si al reţelei de distribuţie a gazelor naturale combustibile cu presiune redusă, conform planului de situaţie anexat.

Se consideră următoarele:- debitul nominal mediu de gaze naturale combustibile pentru aparatele de utilizare din bucătării ( maşini de gătit tip aragaz) Qn=0,67m³N/h;- presiunea gazelor naturale combustibile la ieşirea din regulatorul de presiune p1=25mbar=250mmH2O;- presiunea nominală a aparatelor de utilizare pn=20mbar=200mm H20;- pierderea de presiune în contoarele volumetrice Δpc=20mm H20;- clădirea este din cărămidă;- înălţimea liberă a încăperilor este H=2,7 m;- înălţimea ferestreior este de 1,20 m;- planurile de arhitectură ale imobilului sunt la scara 1:50;- instalaţia de utilizare interioară se va proiecta cu contorizare individuală pentru consumul aragazelor din apartamente;- presiunea de ieşire din staţia de reglare-măsurare de sector pSRMS=l,00bar;- presiunea considerată necesară în punctul de racord al branşamentului- 0,85bar;- planul de situaţie este la scara 1:50;

CUPRINS

I.Instalatie de utilizare

1.1.Condiţii de introducere a gazelor

1.2.Suprafeţe vitrate

1.3.Calcul de dimensionare1.3.1. Căderea de presiune disponibilă1.3.2. Debitul de calcul1.3.3. Căderea de presiune unitară medie 1.3.4. Stabilirea lungimilor echivalente

II.Reţea de distribuţie si branşament gaze naturale presiune redusă

II. 1. Calculul de dimensionare a conductelor

II. 2. Materiale şi tehnologii de lucru

II. 3. Protejarea, verificarea şi controlul materialelor

I. Instalaţia interioară de distribuţie a gazelor naturale combustibile cu presiune joasă (instalaţie de utilizare)

Se va efectua calculul de dimensionare şi determinarea pierderilor totale de sarcina pentru

instalaţia interioară de distribuţie a gazelor cu presiune joasă, dintr-un bloc de locuit cu bucătării,

având subsol, parter şi 5 etaje.Se va efectua contorizarea individuală la fiecare apartament.încălzirea acestui bloc se face cu ajutorul unei centrale termice amplasate la subsol şi avândQnominal=12.7Nm3/hSe cunosc următoarele date:- Centrala termică se consideră cu tirajul natural,- Debitul nominal mediu de gaze naturale pentru aparatele de utilizare din fiecare bucătărie Qm= 0,67Nm3/h.- Presiunea gazului la ieşirea din regulatorul de presiune se consideră a fi p1 = 25 mbar, iar căderea nominală a aparatelor de utilizare pn = 20 mbar- Căderea de presiune în contor este de 2,0 mbar.- Construcţia este din cărămidă- QnomCT=12.7Nm3/h- Hnivel= 2,7 m- Grosimea planşeu = 20 cm

Parter: 6 ap.Etaj 1: 6 ap.Etaj 2: 6 ap.Etaj 3: 6 ap.Etaj 4: 6 ap.Etaj 5: 6 ap.

TOTAL: 36 ap.

36 ap. X 0,67 Nm3/h = 24.12 Nm3/h

Conform "Normelor tehnice pentru proiectarea şi executarea sistemelor de alimentare cu gaze naturale" (NT-DPE-01/2004), în instalaţiile pentru clădirile de locuit se admite numai presiune joasă, atât în instalaţiile interioare cât şi în cele exterioare.

In imobil există 36 apartamente cu bucătării.Centrala termică a fost amplasată la subsol, intr-o încăpere special amenajată în apropiereacoşului de fum.Instalarea consumatorilor se va face cu respectarea considerentelor tehnice minime de

funcţionare în siguranţă ale instalaţiei care sunt:1. Volumul interior minim al încăperilor:

-18 m3 pentru încăperi curente;- 7,5 m3 pentru bucătării, băi şi oficii din construcţii noi;- 5 m3 pentru bucătării din construcţii existente, cu respectarea condiţiei ca pentru fiecare1 Nm3/h instalat să existe 15 m3 volum interior al încăperii.

2. Asigurarea suprafeţelor vitrale: în cazul temei, construcţia fiind din cărămidă, suprafaţarmnimă vitrată a încăperilor în care se montează aparate de utilizare va trebui să fie 0,05 m2

pentru ficare m3 de volum net al încăperii.

3. Evacuarea totală şi fără riscuri a gazelor arse în atmosferă: pentru bucătăriile din construcţii existente, construite fără canale de ventilare se admite practicarea în peretele extenor, la partea superioara a încăperii, a unui gol pentru evacuarea gazelor de ardere

4. Asigurarea aerului necesar arderii: se asigură în funcţie de valuarea raportului V/Q (volumul interior al încăperii / debitele nominale ale aparatelor instalate). Se prevede accesul direct din exterior al aerului în cazul in care raportul V/Q < 30, prin goluri practicate la partea inferioara a încăperii.

La alegerea traseelor pentru conductele de gaze naturale, condiţiile de siguranţă au prioritate. Conductele se vor monta aperent, susţinute cu brăţări pe elementele construcţiei la partea superioară a pereţilor, deasupra uşilor şi ferestrelor. S-au ales trasee cât mai scurte şi rectilinii trecând prin spaţii uscate şi ventilate, in lungul pereţilor imobilului. Este interzisă trecerea conductelor pentru un apartament prin alt apartament. Au fost ocolite ghenele celorlalte instalaţii interioare.

Pentru nu afecta structura de rezistenţă, traseele conductelor ocolesc stâlpii sau grinzile construcţiei, iar ia străpungerea planşeelor nu se vor tăia armăturile.

Coloana de alimentare cu gaze naturale a fost montată în casa scării.Distanţele maxime dintre reazeme vor fi conform NT-DPE 01/2004 tabel 6, iar între

conducte şi elementele de construcţie se va păstra o distanţă de 2,0-3,0 cm.La trecerea prin pereţi si planşee au fost prevăzute tuburi de protecţie fixate etanş de

elementele de construcţie şi depăşindu-le cu 1 cm la pereţi şi plafoane şi cu 5 cm la pardoseli. In tuburile de protecţie nu se admit îmbinări.

îmbinarea conductelor se va face cu fitinguri pentru diametre mai mici de 3/4" şi prin sudură cu flacără oxiacetilenică pentru diametre mai mari. îmbinările prin sudură se vor executa numai de sudori autorizaţi ISCIR şi va trebui să corespundă clasei de calitate II. Este interzisă răcirea forţată a sudurii. Capetele sudurilor longitudinale vor fi decalate alternativ cu minim 10 mm.

Se admit Îmbinări prin racordări olandeze ia montarea contoarelor şi a maşinilor de gătit după robinetul de siguranţă (la racordurile flexibile). Armaturi de inchidere se prevăd:

-câte un robinet înaintea fiecarui contor - robineţii de contor;- câte un robinet înaintea fiecărei maşini de gătit (înaintea racordului flexibil) - robineţi de siguranţă (pentru maşinile de gătit, robineţii de manevra sunt instalaţi pe aparate);- doi robineti de siguranţă pe racordul arzătorului centralei termice;- un robinet de incendiu amplasat înaintea intrării conductei de gaz în imobil. Toate aceste armături au fost evidenţiate în planuri şi în schema izometrică a instalaţiei. La instalaţie vor fi racordate numai aparate şi arzătoare avizate conform prevederilor ISCIR in vigoare.

Arzătoare se vor putea racorda prin racorduri flexibile cu următoarele condiţii:- racordurile flexibile să fie agrementate tehnic pentru utilizare în instalaţii de gaze naturale;- presiunea nominală pentru care au fost construite racordurile să fie mai mare decât presiunea din instalaţie;- lungimea maxima a racordurilor să fie de 1,00 mm;- robineţii de siguranţă să fie montaţi pe conducta din oţel, înaintea racordurilor flexibile;-luarea măsurilor de evitare a contactului cu corpuri calde, evitarea agăţării, strivirii sau deteriorării;- interzicerea cuplării a două sau mai multe racorduri flexibile.

Arzătorul centralei termice va trebui să fie prevăzut cu dispozitive automate de control, reglare şi semnalizare care sa închidă alimentarea cu gaz la stingerea accidentală a flăcării sau la lipsa gazelor naturale, a aerului de combustie, a energiei electrice sau a micşorării tirajului.

Montarea maşinilor de gătit şi a arzătorului centralei termice se va face cu respecarea condiţiilor tehnice de funcţionare în siguranţă, precum şi a instrucţiunilor producătorilor şi reglementările în vigoare Evacuarea gazelor arse se va face prin coşul de fum din construcţia

blocului, ridicat cu 0,50 m deasupra aticului terasei. Secţiunea liberă a coşului de fum va fi de minim Ф20 cm (pentru secţiunea circulară) sau 20x20 cm (pentru secţiunea rectangulară).

Aerul necesar arderii: Conform i-13, fantele se vor executa la partea superioară a încăperii, în contact direct cu exteriorul şi vor fi protejate cu plasă de sârmă.

Calculul de dimensionare a conductelor şi determinarea pierderilor de presiune

Etapele ce se parcurg sunt următoarele:• alegerea traseelor;• intocmirea schemei izometrice ;• determinarea lungimilor fizice şi a debiteior de calcul pe fiecare tronson;• determinarea traseului cel mai dezavantajat (traseul cel mai lung si mai încărcat)

marcat pe schema izometrică;• determinarea căderii de presiune admisibilă;• determinarea căderii de presiune unitară medie ;• alegerea diametrelor în funcţie de debitul de calcul şi de căderea de presiune unitară medie (din NT-DPE 01/2004 tabel 4.1) şi determinarea căderii de presiune liniară reală;• determinarea pierderilor locale de sarcină pe tronsoane şi calculul lungimilor echivalente (NT-DPEOI/2004, tabel 3);• determinarea pierderilor totale de sarcină pe traseul cel mai dezavantajat şi verificarea ramurilor secundare.Traseele şi schema izometrică se regăsesc pe planurile anexate.Lungimile tronsoanelor au fost marcate pe plan şi sunt menţionate în schema izometrică.Pentru stabilirea căderilor de presiune se vor lua in calcul pierderile liniare de sarcină

conform NT-DPE 01/2004 tabel 4.1, precum şi pierderile locale de sarcină prin lungimile echivalente ale rezistenţelor locale (NT-DPE 01/2004, tabel 3).

Căderea de presiune disponibilă (Apd) se calculează cu formula:

Apd = p 1 - (p2+ Δpc) [mmH20]

în care:

p1 - presiunea la ieşirea din regulator = 250 mmH20P2- presiunea necesară la aparatul de utilizare = 200 mmH20Δpc = pierderea de presiune prin contor = 20 mmH20

Rezultă:

Δpd= 250-(200+20) = 30 mmH20

Căderea de presiune unitară medie – imed [mmH2O]

Relaţia de calcul este următoarea:

imed=

unde li - lungimea fizica pe tronsoane [m]

Alegerea diametrelor si determinarea căderii de presiune liniară reală

Se intocmeşte tabelul pentru calculul de dimensionare şi determinarea pierderilor totale de sarcină în care se ordonează calculele şi se introduc datele calculate. In funcţie de debitul de calcul si imed se propun diametrele şi se determina din NT-DPE 01/2004 tabel 4.1, pierderea de sarcină unitară reală pentru fiecare transon în parte.

Determinarea căderilor de presiune locale si calculai lungimilor echivalente I ECHIV

In funcţie diametrul conductelor, corurile, teurile sau robineţii determină căderi de presiune locale. In calcul se vor folosi lungimile echivalente ale pierderilor respective de presiune. Pentru determinarea acestora s-a folosit tabelul 3 din NT-DPE 01/2004.

Recepţia tehnică si punerea în funcţiune a instalaţiei de utilizare

Pentru punerea în funcţiune a instalaţiei de utilizare, acestea va trebui ma întâi recepţionată de către reprezentanţii operatorului licenţiat al sistemului de distribuţie.

Astfel, in afara condiţiilor tehnice menţionate anterior, constructorul mai are următoarele obligaţii:

- protejarea anticorozivă a conductelor (atât cele exterioare cât şi cele interioare) prin grunduire şi vopsire;- verificarea şi probarea instalaţiilor;- întocmirea documentelor de recepţie (conforn NT-DPE 01/2004 cap. 13).Instalaţiile de utilizare aparente de joasă presiune se supun următoarelor verificări şi probe

efectuate cu aer comprimat:- verificări de rezistenţă la presiunea de 1 bar şi verificări de etanşeitate cu manevrarea armăturilor la presiunea de 0,2 bar - verificări de casă.- probe de rezistenţă şi etanşeitate (in prezenţa delegatului operatorului licenţiat de distribuţie). Probele se execută la aceleaşi presiuni ca şi verificările. Nu se admite scăderea de presiune în timpul probelor. Daca se constată neetanşeităţi, se efectuează remedierea acestora şi se repetă proba.Rezultatul probelor se consemează in procesul verbal de recepţie al

instalaţiilor Punerea în funcţiune se face pe baza procesului verbal de recepţie tehnică.

îmbinările care se execută după proba de presiune pentru cuplarea noilor instalaţii se verifică la presiunea din conductă, cu spuma de săpun.

La punerea in funcţiune se controlează şi funcţionarea aparatelor de utilizare si a arzătorului centralei termice, verificându-se stabilitatea şi aspectul calitativ al flăcării. Controlul arderii se face cu aparatele pentru analiza arderii.

Operatorul sistemului de distribuţie are obligaţiile de a monta contoarele, de a verifica încheierea contractelor de furnizare gaze şi de a instrui consumatorul pentru folosirea corectă a instalaţiei de utilizare.

In toate etapele de proiectare, executare, exploatare sau postutilizare a instalaţiei se vor respecta:

- prevederile legale referitoare la protecţia, siguranţa şi igiena muncii;- normele şi dispoziţiile generale de prevenire şi stingere a incendiilor;

-reglementările specifice de siguranţă la foc; -prevederile legaleprivind protecţia mediului

I .1 Condiţii de introducere a gazelor

Verificarea şi asigurarea condiţiilor tehnice pentru funcţionarea în siguranţă a instalaţiei de utilizare gaze naturale combustibile

Camera CT - se instalează un aparat de utilizare cu racordare la coş Qi=12.7Nm3/h.

1. Condiţii de volumVolumul minim necesar Vmin.nec= 18 m³Volumul existent V= 17 m² x 2.7m = 46 m3 > Vmin.nec

2. Suprafeţe vitrateSuprafaţa vitrată necesară SNEC

= 0,05 x V = 0,92 m²Suprafaţa vitrată SNEC

= 0,05 x 4 6 = 2.3 m²> Snec

Suprafaţa vitrată existentă Sfe = 2 x (1.2m x 1.0m) = 2,4 m2

3. Evacuarea gazelor arseEvacuarea gazelor arse se va face prin coşul de fum din construcţia blocului, ridicat cu 0,50 m

deasupra aticulei terasei. Secţiunea libera a coşului de fum va fi de minim Ф20 cm (pentru secţiunea circulară) sau 20 cm x 20 cm ( pentru secţiunea rectangulară).

4. Aerul necesar arderiiRaportul V / Q = 46 : 12.7=3.62 < 30 deci se va face admisa din exterior a aerului necesar arderii

prin fante sau orificii în suprafaţa totala de: Soaa = 25 cm2 x Qi = 300 cm2.Conform i-13, fantele se vor executa la partea superioară a încăperii, în contact direct cu

exteriorul şi vor fi protejate cu plasă de sârmă.

Bucătăriile din apartamente 1,2,5,6,7,8,11,12,13,14,17,18,19,20,23,24,25,26,29,30,32,31,35,36(Suprafata: 8.56m2)-se instalează aparate de utilizare cu flacără liberă – Qi= 0,67Nm3/h.

1. Condiţia de volumVolumul minim necesar Vmin.nec = 6.68 m³ x 0,67 Nm³ /h. =10,05 m³Volumul existent Ve = 8.56 m² x 2,7m = 23.11 m³ > Vmin.nec

2. Suprafeţe vitrateSuprafaţa vitrată necesară Snec = 0,03 x V = 0.69 m2

Suprafaţa vitrată existentă Sfe= l,80m x l,5m = 2.7 m2 > Snec

3. Evacuarea gazelor arseSe va face prin hote cu evacuarea gazelor de ardere în exterior.4. Aerul necesar arderiiRaportul V / Q = 23.11/0.67= 34.5 > 30 ,deci nu este necesară admisia din exterior a aerului

pentru ardere. Se consideră că prin neetanşeităţile existente se asigură aerul necesar pentru ardere;

Bucătăriile din restul apartamentelor (suprafaţă: 6.68 m2)

-se instalează aparate de utilizare cu flacără liberă – Qi= 0,67Nm3/h.

1. Condiţia de volumVolumul minim necesar Vmin.nec = 15 m³ x 0,67 Nm³ /h. =10,05 m³Volumul existent Ve = 6.68 m² x 2,7m = 18 m³ > Vmin.nec

2. Suprafeţe vitrateSuprafaţa vitrată necesară Snec = 0,03 x V = 0.54 m2

Suprafaţa vitrată existentă Sfe= l,80m x l,50m = 1.35 m2 > Snec

3. Evacuarea gazelor arseSe va face prin hote cu evacuarea gazelor de ardere în exterior.4. Aerul necesar arderiiRaportul V / Q = 18/0.67= 27 < 30 ,deci este necesară admisia din exterior a aerului pentru

ardere.Se prevad prize de aer.

I.2 CALCULUL DE DIMENSIONARE SI DETERMINAREA PIERDERILOR PENTRU INSTALAŢIA DE GAZE DE JOASA PRESIUNE LA O CLĂDIRE PE LOCUIT P+5 ETAJE

L2.1.Căderea de presiune disponibilă

Δpd = p1 - (p2+ Δpc) [mmH20]

în care:

P1 - presiunea la ieşirea din regulatorP2- presiunea necesară la aparatul de utilizareΔpc = pierderea de presiune prin contorP1 = 25 mbar = 250 mm H20p2= 20 mbar = 200 mm H20Δpc =2,5 mbar = 25 mm H20

Δp c = 25 - (20+2)=3 mbar = 30mm H2O

I.2.1.Determinarea debitelor de calcul

Debitul de calcul este debitul simultan al aparatelor de utilizare ce sunt alimentate prin conducta respectivă

Qc = N*Qi*CN+QCT [Nm3/h]

în care:N - număr de apartamenteQi - debit nominal instalat pe fiecare apartament: 0,67 Nm3/hCN = coeficient de simultaneitate se se aplică bucătăriilor din blocurile de locuinţe (conform NT

DPE 01/2004 ,tabel 1QCT - debit nominal al centralei termice = 12.7Nm3/h

Se constată că punctul de consum cel mai dezavantajat este aragazul de la apartamentul 32, întrucât înălţimea acestuia faţă de cota de montare a regulatorului de presiune este de 16.2 m (se neglijează aportul forţei accensionale pentru dimensionarea coloanei montate).

Pentru stabilirea căderilor de presiune se vor lua în calcul pierderile liniare de sarcină conform NT-DPE 01/2004 tabel 4.1, precum şi pierderile locale de sarcină prin lungimile echivalente ale rezistenţelor locale (NT-DPE 01/2004 tabel 3).

I.2.3. Căderea de presiune unitara medie – imed [mmH2O]

Se va utiliza tabelul pentru calculul conductelor de gaze de presiune joasă din cursul "Reţele de distribuţie şi instalaţii de utilizare a gazelor naturale combustibile "

imedΔPd/Lc=30/45= 0,68 mbar/m = 0,68 mm H20

∑l2.1-9=44m este lungimea fizica totala a traseului de alimentare cu gaze naturale a punctului de consum cel mai dezavantajat amplasat la ultimul nivel pe coloana G2.

Debitul de calcul Q al fiecărui tronson s-a determinat cu relaţia:

Q=∑QNI-Fi, în care:

• QNI este debitul nominal al aparatului de utilizare de un anumit tip i in m3N/h indicat in agrementul tehnic• Fi-este factori de simultaneitate având valorile redate in tabelul 1 din NT-DPE-01/2004

In funcţie de debitul de calcul Qc si căderea de presiune medie unitara im din tabelul 4.1 NT-DPE-01/2004 se deduc :

• diametrul D• ir-pierderea de sarcina unitara reala

Pentru calculul lungimilor echivalente le s-a utilizat tabelul 3 din NT-DPE-01/2004