Vad är Pipe Network Analys?
Rörnätverksanalys är en beräkning av vätskeflöden och tryckfall i komplexa rörsystem. Analys av rörsystem är viktigt för allmännyttiga tjänster som levererar vatten till konsumenter, planering av naturgasdistribution eller för alla rörsystem där konsekvent leveranstryck och flödeshastigheter är viktiga. Det är osannolikt att en leverantör vet specifika krav och flödeshastigheter i hela nätverket, så rörnätanalys ger en metod där systemslingor väljs och beräkningar utförs.
Beräkningar som behövs för analys av rörnätverk finns tillgängliga i kommersiella programvarupaket, men de grundläggande ekvationerna kan också beräknas manuellt. Analysen använder en relaxationsmetod där rörslingor väljs, tryckfall och leveranspunkter uppskattas. Mängden material som passerar genom systemet bestäms sedan och en serie beräkningar utförs.
Vid denna tidpunkt görs korrigeringar av uppskattningarna och beräkningarna upprepas vid behov. Detta är känt som en iterativ metod. Processen fortsätter med mindre och mindre förändringar i antagandena tills bevarande av massa och energi är nöjd. Med konservering av massa och energi betyder inloppstryck och flöden vid tillförselpunkten lika med systemets tryckförluster och erforderliga kundleveransflödeshastigheter och tryck.
Rörnätverksanalys använder samma iterativa metod oavsett vätska som levereras. Vikten och komplexiteten hos dessa beräkningar ökar när ett rörnät växer och kunderna förväntar sig oavbruten leverans. Fluiddynamik och tryckfall kan mätas experimentellt, men laboratoriemätningar översätter inte alltid bra till verkliga system med överlappande slingor, många leveranspunkter och ett ständigt föränderligt rörnät.
Verktygsplanerare kan använda resultaten från en rörnätverksanalys för att modifiera och uppgradera sina system. Nya kundkrav kan kräva ytterligare pump- eller kompressorstationer för att tillhandahålla tillräckliga flöden. Växande underavdelningar eller stadsdelar kan kräva en ny analys av nätverket, eftersom tillägget av nya rörledningar förändrar beräkningsantagandena.
Vattenledningar kan utveckla inre skala eller grovhet när de åldras. Detta kan kräva ytterligare pumpenergi för att övervinna. Rörnätverksanalys måste vanligtvis vara en dynamisk process med ständigt förändrade variabler, snarare än en enda analys utan att det är möjligt att förändra sig över tid.
En beräkningsmetod som traditionellt används för manuell beräkning av en rörnätanalys är Hardy Cross-metoden. Denna metod antar att alla rörstorlekar och längder är fasta variabler. Hardy Cross-metoden blir mindre noggrann när rörsystemet blir mer komplex. Resultaten från en Hardy Cross-beräkning kan vara mindre exakta än mjukvaruapplikationer, men resultaten kan användas som antaganden för mer komplexa programberäkningar.