Os projecto de redes de gás natural são elaborados de acordo com as normas regulamentares.
Os cálculos dos projectos de gás são realizados em duas partes: Para a instalção no exterior ao edifício – Redes de distribuição (média pressão) e para instalação no interior do edifício – Redes de utilização (baixa pressão).
Neste post vou falar sobre o cálculo das Redes de Distribuição.
A distribuição nacional do gás natural até à entrada da nossa moradia ou edifício é feita pelas Redes de Distribuição.
Redes de Distribuição:
– Sistema constituído por tubagens, válvulas e acessórios;
– Meio pelo qual se processa a alimentação dos ramais de distribuição;
– A pressão de serviço desde o PRM 2ªclasse atéàválvula de corte geral, inclusive ≤4 bar;
– Definida pelo Decreto-Lei nº232/90 e pela Portaria nº386/94, ambas de 16 Junho e pelas alterações introduzidas pela Portaria nº690/01 de 10 Julho.
Existem três tipos de redes de distribuição:
Redes Ramificadas (ou antena)
Existe um troço principal do qual se efectuam derivações para troços secundários de forma a abastecer os diversos clientes.
Existe em cada instante um conhecimento do caudal e do sentido do fluxo em cada troço.
Redes Malhadas
Rede onde são constituídos circuitos fechados ligados entre si de forma a abastecer os diversos clientes.
Redes Mistas
Rede constituída por troços principais, secundários e por circuitos fechados ligados entre si.
Tipologia mais evidenciada nas concessionárias no abastecimento das cidades.
Materiais constituintes da rede
* Aço –Portaria 386/94;
* Cobre –NP -1638;
* Polietileno –Portaria nº386/94.
Colocação em obra
Na instalação em obra é necessário ter em atenção:
– Abertura de valas;
– Instalação;
– Seccionamento;
– Distâncias minimas a outras infra-estruturas;
Ensaios em Obra
Todas as tubagens antes de entrarem ao serviços devem ser submetidas aos seguintes ensaios:
Ensaio resistência mecânica;
Ensaio de estanquidade;
Ensaio radiográfico.
Fluídos e pressão de ensaio, em obra a instalação deve ser sujeita a vários ensaios.
Atravessamentos Especiais
Existem quatro tipos principais de atravessamentos especiais:
Vala aberta;
Travessias aéreas;
Perfuração horizontal;
Perfuração dirigida.
Cálculo
Passos a seguir:
Definir qual o gás de referência que se vai utilizar;
Conhecer as seguintes características desse gás:
•Densidade (d);
•Densidade corrigida (dc)
•Poder calorífico inferior (PCI)
A potência dos aparelhos de queima é fundamental para se verificar o dimensionamento.
1. Identificar os nós na instalação de gás;
2.Identificar e definir os troços da instalação de gás;
3. Calcular o caudal (Q) associado a cada troço;
4. Calcular o caudal de simultaneidade para as colunas montantes:
5. Definir o caminho crítico (percurso que corresponde ao maior caminho da tubagens);
6. Calcular o cumprimento equivalente máximo:
7. Verificar o cumprimento real de cada troço:
8. Determinar a perda de carga quadrática:
9. Determinar o diâmetro de cálculo:
10. Determinar o diâmetro interior da tubagem normalizado de acordo com as normas em vigor;
11. Definir a pressão de abastecimento de acordo com as regras da concessionária;
12. Calcular a pressão final de cada troço:
13. Determinar a pressão final de cada troço corrigida ( Pc),pela perda de carga devido à altura:
14. Calcular a perda de carga total (ΔPtotal):
16. Calcular a perda de carga acumulada ( ΔPacumulada):
17. Calcular a velocidade de escoamento:
18.Verificar se a velocidade em cada troço é inferior a 15 m/s. Caso não se verifique, aumentar o valor do diâmetro normalizado e regressar ao ponto 13.
Nas expressões anteriores, as variáveis utilizadas têm o seguinte significado:
Pa – pressão inicial em mbar;
Pb – pressão final em mbar;
Leq – Cumprimento do troço acrescentado de 20% para compensação das perdas de carga localizadas, em metros;
Dc – Densidade corrigida do gás;
Dr – Densidade relativa do gás;
Q – Caudal do troço em m3/h;
D – Diâmetro interior da tubagem em milímetros
V – Velocidade do gás no troço em m/s;
Pm – pressão média no troço em bar (valor absoluto)