JPH06342444A - 配管仕様計算システム - Google Patents

配管仕様計算システム

Info

Publication number
JPH06342444A
JPH06342444A JP13090693A JP13090693A JPH06342444A JP H06342444 A JPH06342444 A JP H06342444A JP 13090693 A JP13090693 A JP 13090693A JP 13090693 A JP13090693 A JP 13090693A JP H06342444 A JPH06342444 A JP H06342444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
inner diameter
piping
calculating
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP13090693A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayoshi Hirata
正吉 衡田
Michiaki Nakamura
道明 中村
Shigeru Omoto
繁 大本
Seiji Kajitani
清治 梶谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP13090693A priority Critical patent/JPH06342444A/ja
Publication of JPH06342444A publication Critical patent/JPH06342444A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最適な配管仕様(外径、肉厚、公称内径等)
の選定を容易かつ短時間で行うことができる配管仕様計
算システムを提供する。 【構成】 指定された流体の種類、温度および圧力に基
づき、該流体の流体性状を算出するステップS2と、こ
の流体性状と流量とに対応する制限流速を算出するステ
ップS3と、該制限流速と流量とに基づき、配管の必要
内径を算出するステップS4と、許容応力表から、指定
された配管種類と使用温度とに対応する許容応力値を決
定するステップS5と、該許容応力値、必要内径および
指定された各種条件値に基づいて強度計算を行い、必要
内径に対応した肉厚および外径を算出すると共に、この
算出結果に最も近くかつ必要内径を満足する配管仕様
を、標準寸法テーブルから選定するステップS6と、該
配管仕様、流体性状、および指定された流体の種類等の
各種条件値に基づき、配管の圧力損失値を算出するステ
ップS7とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばボイラ等の配
管設計に用いて好適な配管仕様計算システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ボイラ等の配管設計において
は、管内を流れる流体の流体性状、流量、流速等に基づ
いて、その必要内径、許容応力、圧力損失等を計算し、
これらの計算結果を検討して外径、肉厚、肉厚交差等の
配管仕様の選定を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来では、
こうした配管仕様の選定に伴う計算を設計者が手作業に
より行っており、その計算量が膨大なことから、設計者
は多大な時間と労力とを強いられるという問題があっ
た。
【0004】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、最適な配管仕様の選定を容易かつ短時間で行
うことができる配管仕様計算システムを提供することを
目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、上述した課
題を解決するために、ボイラ等の配管設計において外
径、肉厚、肉厚交差等の配管仕様の最適値を算出する配
管仕様計算システムであって、管内を流れる流体の種
類、流体性状および流量と制限流速との関係式を記憶す
る第1の記憶手段と、配管の材質等の配管種類毎に使用
温度に対応する許容応力値を記述した許容応力表を記憶
する第2の記憶手段と、所定の規格に基づいて各サイズ
の配管仕様を記述した標準寸法テーブルを記憶する第3
の記憶手段と、指定された流体の種類、温度および圧力
に基づき、該流体の流体性状を算出する流体性状算出手
段と、上記関係式に基づき、指定された流量、流体の種
類および前記算出された流体性状に対応する制限流速を
算出する制限流速算出手段と、前記指定された流量と前
記算出された制限流速とに基づき、配管の必要内径を算
出する必要内径算出手段と、上記許容応力表から、指定
された配管種類と使用温度とに対応する許容応力値を決
定する許容応力算出手段と、前記決定された許容応力
値、前記算出された必要内径、および指定された各種条
件値に基づいて強度計算を行い、該必要内径に対応した
肉厚および外径を算出すると共に、この算出結果に最も
近くかつ前記必要内径を満足する配管仕様を、上記標準
寸法テーブルから選定する配管仕様算出手段と、前記選
定された配管仕様、前記算出された流体性状、および前
記指定された流体の種類等の各種条件値に基づき、配管
の圧力損失値を算出する圧力損失算出手段とを具備する
ことを特徴としている。
【0006】
【作用】この発明によれば、第1の記憶手段は、管内を
流れる流体の種類、流体性状および流量と制限流速との
関係式を記憶し、第2の記憶手段は、配管の材質等の配
管種類毎に使用温度に対応する許容応力値を記述した許
容応力表を記憶し、第3の記憶手段は、所定の規格に基
づいて各サイズの配管仕様を記述した標準寸法テーブル
を記憶する。そして、流体性状算出手段は、指定された
流体の種類、温度および圧力に基づいて、該流体の流体
性状を算出し、制限流速算出手段は、上記関係式に基づ
いて、指定された流量、流体の種類および前記算出され
た流体性状に対応する制限流速を算出し、必要内径算出
手段は、前記指定された流量と前記算出された制限流速
とに基づいて、配管の必要内径を算出し、許容応力算出
手段は、上記許容応力表から、指定された配管種類と使
用温度とに対応する許容応力値を決定し、配管仕様算出
手段は、この決定された許容応力値、前記算出された必
要内径、および指定された各種条件値に基づいて強度計
算を行い、該必要内径に対応した肉厚および外径を算出
すると共に、この算出結果に最も近くかつ前記必要内径
を満足する配管仕様を、上記標準寸法テーブルから選定
し、圧力損失算出手段は、前記選定された配管仕様、前
記算出された流体性状、および前記指定された流体の種
類等の各種条件値に基づいて、配管の圧力損失値を算出
する。これにより、操作者が計算に必要な最小限の各種
条件値を入力するのみで、必要内径や強度条件を満たす
最適な配管仕様およびその圧力損失値を得ることができ
る。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図1はこの発明の一実施例による配管
仕様計算システムのハードウェア構成を示すブロック図
である。この図において、1はCPU(中央処理装置)
であり、バス7を介し接続されるシステム各部を制御す
る。このCPU1の動作の詳細については後述する。2
はCPU1のワークエリアとして用いられるメモリであ
る。このメモリ2には、操作者が入力する入力値や各種
データテーブルなどが一時記憶される。3はハードディ
スクであり、CPU1が実行する制御プログラムや計算
結果等が格納される。
【0008】また、4は各種データの入力操作が行われ
るキーボードである。5はディスプレイであり、後述す
るデータ入力画面や計算結果出力画面が表示される。6
はプリンタであり、CPU1による計算結果のリストが
印字出力される。
【0009】次に、図2を参照し、この配管仕様計算シ
ステムの動作について説明する。まず、このシステムに
電源が投入されると、CPU1は、所定の制御プログラ
ムをハードディスク3からロードし、これを起動する。
これにより、CPU1は、図2に示すフローチャートの
ステップS1に処理を進める。
【0010】ステップS1では、所定のデータ入力画面
を表示し、操作者に対してデータの入力を促す。なお、
ここで入力されるデータは、以下のステップS2〜S7
で行う計算に用いられるものであり、その内容について
は後述する。
【0011】そして、ステップS2に進むと、流体性状
計算処理を行う。この処理では、上記ステップS1で入
力される流体の種類、温度(℃)および圧力(kg/c
2)の値に基づき、管内を流れる流体の流体性状を表
す比容積(m3/kg)、密度(kg/m3)、粘度(ポ
アズ)およびレッドウッド粘度(RW)を算出する。
【0012】次に、ステップS3に進むと、前述のステ
ップS1で入力される重量流量(kg/s)、流体の種
類および計算式番号と、上記ステップS2で得られる比
容積およびレッドウッド粘度とに基づき、制限流速計算
処理を行う。ここで、メモリ2には、体積流量(m3
s)と制限流速(m/s)との関係を表す計算式が、配
管の各種設計条件に対応して複数記憶されており、計算
式番号が指定されることにより所定の設計条件に対応す
る計算式が選択されるようになっている。
【0013】また、ステップS1で入力される重量流量
は、ステップS2で得られる比容積を乗じて体積流量に
直された後、計算式のパラメータとして代入される。さ
らに、体積流量と制限流速との関係は流体のレッドウッ
ド粘度にも依存するため、ステップS2で得られるレッ
ドウッド粘度がパラメータとして計算式に代入される。
こうして、流体性状と流量とに対応した制限流速が算出
される。
【0014】なお、制限流速を上述したように計算によ
って得るのではなく、前述のステップS1において操作
者が所望の値を入力することも可能である。この場合、
ステップS3の処理は実行されないことになる。
【0015】次に、ステップS4に進むと、必要内径計
算処理を行う。すなわち、この処理では、前述のステッ
プS1で入力される重量流量、上記ステップS2,S3
で得られる比容積および制限流速に基づき、下式
(1),(2)で表される演算を行って配管の必要内径
を算出する。 (必要断面積)=(重量流量)×(比容積)/(制限流速) …………(1) (必要内径) =2×√((必要断面積)/π) ………………………(2)
【0016】次に、ステップS5に進むと、前述のステ
ップS1で入力される最高使用温度、管材質および管製
法に基づき、配管の許容応力(kg/mm2)を求め
る。ここで最高使用温度とは、流体の温度に対して余裕
をみて設定される配管の設計温度をいい、例えば流体の
温度が「450℃」であれば、最高使用温度は「550
℃」程度に設定される。メモリ2には、この最高使用温
度と許容応力との対応関係を配管の種類毎に記述した許
容応力表が記憶されており、管材質および管製法によっ
て定まる配管の種類と最高使用温度とでこの許容応力表
が引かれ、許容応力が決定される。
【0017】次に、ステップS6に進むと、配管仕様計
算処理を行う。この処理では、まず、前述のステップS
1で入力される最高使用温度、最高使用圧力、腐れ代、
溶接効率、上記ステップS4,S5で得られる必要内
径、許容応力等に基づいて所定の強度計算を行い、必要
内径に対応する計算肉厚と計算外径とを算出する。
【0018】ここで、最高使用圧力とは、流体の圧力に
対して余裕をみて設定される配管の設計圧力である。ま
た、腐れ代とは、配管の必要最小肉厚計算において、強
度上必要とされる肉厚の他に、腐食等の影響による減肉
を見込んだ減肉分の肉厚をいう。さらに、溶接効率と
は、強度計算において許容応力に乗算する係数であり、
溶接管の場合、「1.0」以下の値となる。
【0019】そして、上記算出された計算外径より大き
くかつ最も近い値の外径を、メモリ2に記憶された所定
の規格に基づく標準寸法テーブルから選定し、さらにこ
の選定された外径から、改めて公称内径と公称肉厚とを
算出する。次に、この公称内径と当初の必要内径とを比
較し、公称内径が必要内径より小さい場合には、上記標
準寸法テーブルから選定する外径を1ランク上げて再度
公称内径と公称肉厚とを算出する。そして、公称内径が
必要内径より大きくなった場合には、これを最終的な公
称内径として採用する。こうして、外径、公称内径、公
称肉厚等の配管仕様に関連する寸法が得られる。
【0020】次に、ステップS7に進むと、圧力損失計
算処理を行う。すなわち、この処理では、前述のステッ
プS1で入力される流体の種類、重量流量、管材質、微
粉炭の性状を示す値A/C(kg空気/kg石炭)等の
条件値、上記ステップS2〜S6で得られる比容積、粘
度、外径、公称肉厚に基づき、管長100m当たりの圧
力損失(kg/cm2)と流速計算値とを算出する。
【0021】次に、ステップS8に進むと、前述のステ
ップS1で入力された値とともに、上記ステップS2〜
S7で得られた算出結果を、計算結果出力画面としてデ
ィスプレイ5に表示する。また、操作者による指示に応
じて、上記計算結果のリストをプリンタ6から印字出力
する。
【0022】以後、CPU1の処理は再びステップS1
に戻り、操作者の入力操作に応じて上述した動作を繰り
返す。こうして、操作者は、入力値を変えて幾つかのケ
ースについて計算結果を計画値等と比較検討し、これら
の計算結果から最適の配管仕様を選定することが可能と
なる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、操作者が計算に必要な最小限の各種条件値を入力す
るのみで、必要内径や強度条件を満たす最適な配管仕様
(外径、肉厚、公称内径等)およびその圧力損失値を得
ることができるので、最適な配管仕様の選定を容易かつ
短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による配管仕様計算システ
ムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図2】同実施例による配管仕様計算システムの動作を
示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 CPU 2 メモリ 3 ハードディスク 4 キーボード 5 ディスプレイ 6 プリンタ 7 バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶谷 清治 東京都江東区豊洲三丁目2番16号 石川島 播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボイラ等の配管設計において外径、肉
    厚、肉厚交差等の配管仕様の最適値を算出する配管仕様
    計算システムであって、 管内を流れる流体の種類、流体性状および流量と制限流
    速との関係式を記憶する第1の記憶手段と、 配管の材質等の配管種類毎に使用温度に対応する許容応
    力値を記述した許容応力表を記憶する第2の記憶手段
    と、 所定の規格に基づいて各サイズの配管仕様を記述した標
    準寸法テーブルを記憶する第3の記憶手段と、 指定された流体の種類、温度および圧力に基づき、該流
    体の流体性状を算出する流体性状算出手段と、 上記関係式に基づき、指定された流量、流体の種類およ
    び前記算出された流体性状に対応する制限流速を算出す
    る制限流速算出手段と、 前記指定された流量と前記算出された制限流速とに基づ
    き、配管の必要内径を算出する必要内径算出手段と、 上記許容応力表から、指定された配管種類と使用温度と
    に対応する許容応力値を決定する許容応力算出手段と、 前記決定された許容応力値、前記算出された必要内径、
    および指定された各種条件値に基づいて強度計算を行
    い、該必要内径に対応した肉厚および外径を算出すると
    共に、この算出結果に最も近くかつ前記必要内径を満足
    する配管仕様を、上記標準寸法テーブルから選定する配
    管仕様算出手段と、 前記選定された配管仕様、前記算出された流体性状、お
    よび前記指定された流体の種類等の各種条件値に基づ
    き、配管の圧力損失値を算出する圧力損失算出手段とを
    具備することを特徴とする配管仕様計算システム。
JP13090693A 1993-06-01 1993-06-01 配管仕様計算システム Withdrawn JPH06342444A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13090693A JPH06342444A (ja) 1993-06-01 1993-06-01 配管仕様計算システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13090693A JPH06342444A (ja) 1993-06-01 1993-06-01 配管仕様計算システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06342444A true JPH06342444A (ja) 1994-12-13

Family

ID=15045499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13090693A Withdrawn JPH06342444A (ja) 1993-06-01 1993-06-01 配管仕様計算システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06342444A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005188646A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Jfe Steel Kk パイプの製造方法、パイプ、パイプライン
JP2012058209A (ja) * 2010-09-13 2012-03-22 Chugoku Electric Power Co Inc:The 構造物における腐食の進行の監視箇所の特定方法、構造物における腐食の進行の監視方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005188646A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Jfe Steel Kk パイプの製造方法、パイプ、パイプライン
JP2012058209A (ja) * 2010-09-13 2012-03-22 Chugoku Electric Power Co Inc:The 構造物における腐食の進行の監視箇所の特定方法、構造物における腐食の進行の監視方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102045239B1 (ko) 복수 개의 펌프로 구성된 급수펌프시스템의 최소 소비전력 운전 방법
US6041263A (en) Method and apparatus for simulating and optimizing a plant model
JP2009047125A (ja) 給水装置
KR20070043032A (ko) 열 관리 시스템들 및 예측 흐름 제어를 최적화해서시뮬레이팅하기 위한 시스템 및 방법
JP2009104641A (ja) プロセスコントロール計装器の動作特性表示方法
JP4998700B2 (ja) 空気圧機器選定システム、空気圧機器選定方法、記録媒体及び空気圧機器選定プログラム
JPH06342444A (ja) 配管仕様計算システム
US20050285855A1 (en) Method of rapidly building multiple three-dimensional pipes
Nguyen et al. Numerical investigation of flow reversal and instability in mixed laminar vertical tube flow
KR20040100668A (ko) 화력 설비에서의 내압을 받는 배관의 최소 두께 결정 방법
JPH06342445A (ja) 配管仕様計算システム
CN113011636A (zh) 城市热水供热管网水锤参数预测方法及装置
JPH10141600A (ja) 配管減肉管理システム
JPH08200905A (ja) 冷媒量の指示装置
Jacobs Prediction of symptoms of cavitation
JPH10187785A (ja) ダクト空調システムの設計支援装置および方法
Morano et al. Looking for O (N) Navier-Stokes solutions on non-structured meshes
US7222057B2 (en) Topology modeler
Gulyayev et al. Dynamics of spiral tubes containing internal moving masses of boiling liquid
JPH08189472A (ja) ポンプ吐出量演算方法および装置
JP4361302B2 (ja) 冷却水配管設計装置
Millar et al. A method for pump manifold performance calculations in hydraulic air compressors
JPH06300186A (ja) トラップ選定装置
US5341317A (en) Curvilinear approximation method
CN117421941B (zh) 应用于冶金领域的元件选型方法、装置、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000801