การวิเคราะห์เครือข่ายท่อคืออะไร

การวิเคราะห์เครือข่ายท่อเป็นการคำนวณการไหลของของไหลและความดันลดลงในระบบท่อที่ซับซ้อน การวิเคราะห์ระบบท่อเป็นสิ่งสำคัญสำหรับระบบสาธารณูปโภคที่จ่ายน้ำให้กับผู้บริโภคการวางแผนการจ่ายก๊าซธรรมชาติหรือระบบท่อใด ๆ ที่มีแรงกดดันในการจัดส่งและอัตราการไหลสม่ำเสมอ ไม่น่าเป็นไปได้ที่ซัพพลายเออร์จะทราบถึงความต้องการและอัตราการไหลที่เฉพาะเจาะจงทั่วทั้งเครือข่ายดังนั้นการวิเคราะห์เครือข่ายท่อจึงเป็นวิธีการเลือกลูปของระบบและทำการคำนวณ

การคำนวณที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์เครือข่ายไปป์นั้นมีอยู่ในแพ็คเกจซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ แต่สมการพื้นฐานสามารถคำนวณได้ด้วยตนเอง การวิเคราะห์ใช้วิธีการผ่อนคลายที่มีการเลือกลูปการวางท่อความดันและจุดส่งมอบจะถูกประเมิน ปริมาณของวัสดุที่ผ่านเข้ามาในระบบจะถูกกำหนดและดำเนินการคำนวณเป็นชุด

ณ จุดนี้การแก้ไขจะทำกับการประมาณการและการคำนวณซ้ำเมื่อจำเป็น สิ่งนี้เรียกว่าวิธีการวนซ้ำ กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปด้วยการเปลี่ยนแปลงสมมติฐานที่น้อยลงเรื่อย ๆ จนกระทั่งการอนุรักษ์มวลชนและพลังงานเป็นที่น่าพอใจ การอนุรักษ์มวลและพลังงานหมายถึงแรงกดดันและการไหลเข้าที่จุดจ่ายเท่ากับการสูญเสียแรงดันของระบบและอัตราการไหลและการส่งของลูกค้าที่ต้องการ

การวิเคราะห์เครือข่ายท่อใช้วิธีการวนซ้ำแบบเดิมโดยไม่คำนึงถึงของเหลวที่ส่งมอบ ความสำคัญและความซับซ้อนของการคำนวณเหล่านี้เพิ่มขึ้นเมื่อเครือข่ายท่อเติบโตขึ้นและลูกค้าคาดหวังว่าการส่งมอบจะไม่สะดุด การวัดการเคลื่อนที่และการลดลงของความดันสามารถทำการทดลองได้ แต่การตรวจทางห้องปฏิบัติการอาจแปลได้ไม่ดีกับระบบในโลกแห่งความเป็นจริงของลูปที่ทับซ้อนกันจุดส่งมอบจำนวนมากและเครือข่ายท่อที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

ผู้วางแผนยูทิลิตี้สามารถใช้ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์เครือข่ายไปป์เพื่อแก้ไขและอัพเกรดระบบของพวกเขา ความต้องการของลูกค้าใหม่อาจต้องมีสถานีสูบหรือปั๊มเพิ่มเติมเพื่อให้เกิดการไหลที่เพียงพอ เขตการปกครองที่เติบโตหรือย่านที่ใกล้เคียงอาจต้องมีการวิเคราะห์เครือข่ายอีกครั้งเนื่องจากการเพิ่มลูปท่อใหม่จะเปลี่ยนสมมติฐานการคำนวณ

ท่อน้ำสามารถพัฒนามาตราส่วนภายในหรือความหยาบตามอายุได้ สิ่งนี้อาจต้องใช้พลังงานปั๊มเพิ่มเติมเพื่อเอาชนะ การวิเคราะห์เครือข่ายท่อโดยทั่วไปจะต้องเป็นกระบวนการแบบไดนามิกที่มีตัวแปรเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลามากกว่าการวิเคราะห์เพียงครั้งเดียวโดยไม่มีค่าเผื่อสำหรับการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

วิธีการคำนวณแบบดั้งเดิมที่ใช้สำหรับการคำนวณการวิเคราะห์เครือข่ายท่อด้วยตนเองคือวิธี Hardy Cross วิธีนี้สันนิษฐานว่าขนาดท่อและความยาวทั้งหมดเป็นตัวแปรคงที่ วิธี Hardy Cross มีความแม่นยำน้อยลงเนื่องจากระบบท่อมีความซับซ้อนมากขึ้น ผลลัพธ์จากการคำนวณ Hardy Cross อาจมีความแม่นยำน้อยกว่าแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ แต่ผลลัพธ์สามารถใช้เป็นข้อสมมติฐานสำหรับการคำนวณซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนมากขึ้น