Causes and consequences of changes in the values of hydraulic characteristics of metal water supply and sanitation networks during their operation

Abstract

Purpose: It consists in carrying out a comparative analysis of the values of the characteristics of the hydraulic potential of metal pipelines used in assessing the energy consumption of pumping units installed on pipelines with different thickness of the layer of internal deposits.
 Methods: The reasons for changing the values of hydraulic characteristics of metal pipelines during their operation are developed in tabular form. A concrete example shows the change in the values of the characteristics of the hydraulic potential of pipes with different thickness of the layer of internal deposits included in the calculated dependence for determining the actual energy consumption of pumping units.
 Results: It is proposed to develop for the entire range of manufactured steel pipes and pipes made of gray cast iron, a scale of maximum permissible values of the thickness of the layer of internal deposits, according to which a decision should be made to continue or stop the operation of pipe wires.Conclusion: To recommend, based on the hydraulic calculation of the characteristics of the hydraulic potential of pipes for the given example, minimizing the use of steel and cast iron pipes made of gray cast iron in projects of water supply and drainage networks. When operating metal pipelines, take into account the dynamics of changes in the energy consumption of pumping units with different thickness of the layer of internal deposits.

Hydraulic calculation improvement of polymer and metal-polymer pressure pipelines

“…Достаточно сложный для использования при расчетах вид формулы (3) позволил авторам предложить упрощенный вид нормативной зависимости для расчета значений коэффициента гидравлического сопротивления λ труб из любых полимерных материалов [6]: Подтверждено расчетами и экспериментально, что точность гидравлического расчета водопроводов из полимерных материалов (ПЭ, ПВХ, стеклопластика и металлических труб с полимерным покрытием, например, полипропилена) зависит от точности расчета параметров, входящих в расчетную зависимость, по которой производится гидравлический расчет труб [8,9].…”

“…На конкретном примере для трубопровода из полиэтилена ПЭ 100 авторами рассчитаны значения удельных потерь напора по методике, изложенной в СП 399.1325800.2018, и с использованием формулы (9). В табл.…”

“…Сравнение результата гидравлического расчета труб по справочному пособию Шевелева [15] дает для условия задачи расхождение значений коэффициента λ в сравнении с результатом расчета по формуле (9) 68,65 %, т. е. при гидравлических расчетах труб из полимерных и металлополимерных материалов использовать таблицы Шевелева не рекомендуется. Повышение точности гидравлического расчета трубопроводов из полимерных материалов предусматривает использование при этом расчетной зависимости (9), учитывающей значения высотного Ra и шагового Sm параметров шероховатости труб по ГОСТ 2789-73 с помощью приборов профильного метода МИ 41-75.…”

“…Достоинством формулы (9), кроме повышенной точности, подтвержденной конкретным примером, является возможность с ее помощью прогнозировать гидравлические характеристики труб, изменяя (регулируя) значения их параметров шероховатости Ra и Sm.…”

“…Из графика следует, что значения удельных потерь напора на единицу длины трубопровода iф, рассчитанного по разным зависимостям, отличаются, и эти отклонения увеличиваются при возрастании скорости и превышают значение 13 %. Значение λ, рассчитанное по зависимости(9), следует считать бо-т. к. оно наиболее полно характеризует форму и структуру шероховатости внутренней поверхности трубы.…”