Построение пьезометрического профиля трубопровода

1. Оценка бестраншейных методов реновации трубопроводов

Построение пьезометрического
профиля трубопровода

2. Исходные данные

• Длина трубопровода L= 1 000 м,
• начальное давление 60 м,
• расход q = 0,8 м3/с,
• трубопровод стальной 1020х8.
Провести гидравлический расчет новых трубных
конструкций «сталь + ПР», «сталь + ЦПП» и
«сталь +ПЭ»с построением пьезометрического
профиля для оценки гидравлической
совместимости нового (восстановленного)
участка с ветхим трубопроводом.

3. Варианты реконструкции:

1. Протягивание полиэтиленовых труб
1.1 круглая полиэтиленовая труба наружным
диаметром 0,9 м толщиной стенки 53,3 мм ПЭ
100 (ГОСТ 18599-2001).
Для санации используются полиэтиленовые
трубы на рабочее давление от 1,0 до 1,6 МПа
по ГОСТу 18599-2001 (ПЭ 80 и ПЭ 100),
поставляемые в бухтах или свариваемые в
плети вблизи мест использования.
Внутренний диаметр полиэтиленовой трубы
составляет 0,9 – 2·0,0533 = 0,7934 м.

4. ГОСТ 18599-2001. Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия

5.

• Коэффициенты удельного сопротивления:
• Стального трубопровода
АСТ= 0,0017d–5,1716 = 0,0017 × 1,004–5,1716 =
0,001665;
• Полиэтиленовой трубы
• АПЭ= 0,001d–5,316 = 0,001 × 0,7934–5,316 =
0,003422

6.

• Потери напора на ремонтном участке до
проведения санации:
Δh= АСТLq2= 0,001665 × 1 000 × 0,82 = 1,06 м;
т. е. давление в конце трубопровода снизится
до: 60 – 1,06 = 58,94 м;
• Потери напора на ремонтном участке после
проведения санации:
Δh= АпэLq2= 0,003422 × 1 000 × 0,82 = 2,19 м;
т. е. давление в конце трубопровода снизится
до: 60 – 2,19 = 57,81 м;

7.

Пьезометрический профиль для конструкции «сталь + ПЭ»
60
1,06
58,94
Давление, м. вод. ст.
2,19
57,81

8.

• гидравлический дисбаланс отрицательный,
т.е. давление в конечной точке
трубопровода после ремонта участка
полиэтиленовой трубой уменьшается на
1,13 м вод. ст. и становится равным 58,94
- 1,13 = 57,81 м.

9. Варианты реконструкции:

1.2 деформированная полиэтиленовая труба
наружным диаметром 1 м и толщиной
стенки 12,3 мм.
На бровке траншеи перед протягиванием
труба подвергается предварительной
деформации на формовочной машине для
изменения поперечного сечения.
внутренний диаметр трубы составляет:
1 – 2·0,0123 = 0,9754 м.

10. СП 273.1325800.2016 Водоснабжение и водоотведение. Правила проектирования и производства работ при восстановлении трубопроводов

гибкими
полимерными рукавами

11.

12.

• Коэффициент удельного сопротивления
Апр= 0,0007d–5,2791 = 0,0007 × 0,7934–5,2791 =
0,000798
• Потери напора на ремонтном участке после
проведения санации:
Δh= АпрLq2= 0,000798 × 1 000 × 0,82 = 0,51 м;
т. е. давление в конце трубопровода снизится
до: 60 – 0,51 = 59,49 м;

13.

Пьезометрический профиль для конструкции «сталь + ПР»
60
0,51
59,49
Давление, м. вод. ст.
1,06
58,94

14.

• гидравлический дисбаланс
положительный, т.е. давление в конечной
точке трубопровода после ремонта участка
полимерным рукавом возрастает на 0,55 м
вод. ст. и становится равным 58,94 + 0,55
= 59,49 м.

15. Варианты реконструкции:

2. Нанесение цементно-песчаного покрытия
Толщина слоев, согласно установленным
нормам для диаметра 1 м, составляет 11 мм.
Внутренний диаметр трубопровода после
реновации составит 1,004 – 2·0,011 = 0,982 м.

16.

17.

• Коэффициент удельного сопротивления
Ацпп= 0,0009d–5,2279 = 0,0009 × 0,7934–5, 2279 =
0,00099
• Потери напора на ремонтном участке после
проведения санации:
Δh= АцппLq2= 0,00099 × 1 000 × 0,82 = 0,63 м;
т. е. давление в конце трубопровода снизится
до: 60 – 0,63 = 59,37 м;

18.

Пьезометрический профиль для конструкции «сталь + ЦПП»
60
0,63
59,37
Давление, м. вод. ст.
1,06
58,94

19.

• гидравлический дисбаланс
положительный, т.е. давление в конечной
точке трубопровода после ремонта участка
нанесением цементно-песчаного покрытия
возрастает на 0,43 м вод. ст. и
становится равным 58,94 + 0,43 = 59,37 м.

20. Вывод

С гидравлической точки зрения лучший
результат дает метод протаскивания
деформированной профилированной
полиэтиленовой трубы. Потери напора
снизились на 0,94%.
При протягивании новой полиэтиленовой
трубы потери напора увеличились на 1,91%.

21. Сравнительные показатели методов бестраншейного восстановления водопроводных и водоотводящих сетей 

Сравнительные
показатели
методов
бестраншейного
восстановления
водопроводных и
водоотводящих
сетей

22. Задание 2

• Длина трубопровода L= 1 000 м,
• начальное давление 60 м,
• расход q = 0,51 м3/с,
• трубопровод стальной 820х8.
Провести гидравлический расчет новых трубных
конструкций «сталь + ПР», «сталь + ЦПП» и
«сталь +ПЭ»с построением пьезометрического
профиля для оценки гидравлической
совместимости нового (восстановленного)
участка с ветхим трубопроводом.

23.

Задание 3
• Длина трубопровода L= 1 000 м,
• начальное давление 60 м,
• расход q = 0,3 м3/с,
• трубопровод стальной 630х7.
Провести гидравлический расчет новых трубных
конструкций «сталь + ПР», «сталь + ЦПП» и
«сталь +ПЭ»с построением пьезометрического
профиля для оценки гидравлической
совместимости нового (восстановленного)
участка с ветхим трубопроводом.

24.

Задание 4
• Длина трубопровода L= 1 000 м,
• начальное давление 60 м,
• расход q = 0,21 м3/с,
• трубопровод стальной 530х7.
Провести гидравлический расчет новых трубных
конструкций «сталь + ПР», «сталь + ЦПП» и
«сталь +ПЭ»с построением пьезометрического
профиля для оценки гидравлической
совместимости нового (восстановленного)
участка с ветхим трубопроводом.

25.

Задание 5
• Длина трубопровода L= 1 000 м,
• начальное давление 60 м,
• расход q = 1,54 м3/с,
• трубопровод стальной 1420х10.
Провести гидравлический расчет новых трубных
конструкций «сталь + ПР», «сталь + ЦПП» и
«сталь +ПЭ»с построением пьезометрического
профиля для оценки гидравлической
совместимости нового (восстановленного)
участка с ветхим трубопроводом.