В статье рассмотрен расчет значений предельно-допустимой с гидравлической точки зрения толщины слоя внутренних отложений в металлических трубах инженерных систем, оказывающий влияние на величину значений характеристик их гидравлического потенциала и на величину фактического энергопотребления насосных агрегатов, транспортирующих воду или тепло потребителям. Приведены графики зависимостей, демонстрирующие значительное расхождение величины гидравлического уклона и энергопотребления насосов в новом и изношенном металлических трубопроводах систем водоснабжения и теплоснабжения. Предмет исследования: определение количественного критерия для оценки предельного состояния металлических трубопроводов инженерных сетей (водоснабжения и теплоснабжения). Таким критерием выступает предельно-допустимая толщина слоя внутренних отложений на стенках металлических трубопроводов, при превышении которой их дальнейшая эксплуатация становится нецелесообразной. Материалы и методы: В основу методики положены аналитические зависимости для гидравлического расчета трубопроводов, основанные на формулах профессора Ф.А. Шевелева, уточненных авторами с учетом уменьшения живого сечения трубы из-за отложений. Метод включает расчет фактического внутреннего диаметра, скорости потока, гидравлического уклона и энергопотребления насосных агрегатов в зависимости от толщины слоя отложений (δ). Результаты: На конкретном примере показано, что при толщине отложений стальной трубе гидравлический уклон увеличивается, а энергопотребление насосов повышается по сравнению с новым трубопроводом. Расчетным путем показана предельно-допустимая толщина слоя отложений, после которой эксплуатация становится неэффективной. Выводы: На основании результатов сделан вывод о необходимости обязательного контроля толщины внутренних отложений для обоснования вывода сетей из эксплуатации. Авторы рекомендуют разработать шкалу предельно-допустимых толщин для всего сортамента труб и внести соответствующие требования в актуализированные версии сводов правил по наружным сетям.
водопровод из металлических труб, внутренние отложения, толщина слоя, гидравлический расчет, сравнение результатов
1. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. Справочное пособие. // М.: ООО «Издательский Дом «Бастет». 2020. – 428 с.
2. Продоус О.А., Шипилов А.А., Якубчик П.П. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб из стали и серого чугуна с внутренними отложениями. Справочное пособие I-е издание 2021.
3. Продоус О.А. Якубчик П.П. Смолин Е.С. Сравнительный анализ зарубежной и отечественной расчетных зависимостей для гидравлического расчета металлических водопроводных труб с внутренними
4. Продоус О.А., Якубчик П.П. Новый подход к гидравлическому расчету металлических трубопроводов водоснабжения с отложениями на внутренних стенках. // Журнал «Инженерные системы АВОК Северо
5. Продоус О.А. Якубчик П.П. Шлычков Д.И. Зависимость энергопотребления насосных агрегатов напорных коллекторов водоотведения от толщины слоя осадка на внутренней поверхности труб. // Журнал
6. Продоус О.А., Шлычков Д.И., Якубчик П.П., Пархоменко С.В. Влияние толщины слоя внутренних отложений в трубопроводах систем водоснабжения и водоотведения на продолжительность периода
7. Продоус О.А., Шлычков Д.И. Гидравлический расчет сетей водоотведения с внутренними отложениями. Монография. // Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ). Москва. 2022.
8. Абрамов Н.Н. Расчет водопроводных сетей. // М.: «Стройиздат», 1976. 304с.
9. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. // М.: Наука. 1978. ¬– 400 с.
10. Койда Н.У. и др. Вариационные методы гидравлического расчета трубопроводов. // Минск. Высшая школа. 1968. – 36 с.
11. Гальперин Расчет кольцевой водопроводной сети с учетом действительных условий. // Водоснабжение и санитарная техника. 1992. № 5. – С. 26-27.
12. Григоровский Е.П., Койда Н.У. Автоматизация расчета многоконтурных сетевых систем. // Киев. Высшая школа. 1977. – 192 с.
13. Джонс Дж. Методы проектирования. // М.: Мир. 1986. – 326 с.
14. Дмитриев А.В., Кетаев А.Б. Городские инженерные сети. // М.: Стройиздат. 1988. – 175 с.
15. Зайцев И.Д., Вайнер В.С. К вопросу оптимизации трубопроводных сетей на стадии проектирования. // Экономика и математические методы. 1979. Т. 15. – С. 171-176.
16. Ильин Ю.А. Вопросы надежности магистральных трубопроводов. // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1976. № 1. – С. 122-124.
17. Калицун В.И., Ласков Ю.М. Гидравлика, водоснабжение и канализация: учебник для вузов. М.: Стройиздат. 2000. – 417 с.
18. Кикачейшвили Г.Е. Расчет оптимальных параметров систем подачи и распределения воды. // Тбилиси: Сабчота Сакартвело. 1980. – 199 с. ил.
19. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей / Москва : Наука, 1985. – 278 с.
20. Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение. // М.: Стройиздат. 1995. – 688 с.
21. Оводов В.С. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение. М.: Колос. 1984. – 480 с.
22. Абрамов Н.Н. и др. Расчет водопроводных сетей. // М.: Стройиздат. 1983. – 278 с.
23. СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1985. – 136 с.
24. Мошнин Л.Ф. Современные методы расчета систем подачи и распределения воды. // Водоснабжение и санитарная техника. 1984. № 10. – С. 7-10.
25. Сумароков С.В. Математическое моделирование систем водоснабжения. Новосибирск: Наука. 1983. – 167 с.
26. Теплов А.В. Расчет железнодорожной водопроводной сети. М.: Трансжелезнодориздат. 1946. – 127 с.
27. Хасилев В.Я. Элементы теории гидравлических цепей. // Известия АН СССР, Энергетика и транспорт. 1964. № 1. – С. 69-88.
28. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. М.: Недра. 1975. – 296 с.
29. Чупин В.Р., Мелехов Е.С., Чупин Р.В. Моделирование и оптимизация трубопроводных систем коммунального хозяйства. // Вестник Ир ГТУ. 2008. – С. 15-24
30. Kloss H., Roman M. Ogolne problemy niezawodnosci systemow wodociagowych. // Gaz Woda i Technika Sanitarna, 2008. № 9. – р. 34-51.
