Научная статья на тему 'ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ САМОТЕЧНЫХ СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ'

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ САМОТЕЧНЫХ СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
113
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник МГСУ
ВАК
RSCI
Ключевые слова
СЕТИ ВОДООТВЕДЕНИЯ / ВНУТРЕННИЕ ОТЛОЖЕНИЯ / НАПОЛНЕНИЕ ТРУБ / ТОЛЩИНА СЛОЯ ОТЛОЖЕНИЙ / ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ / ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ / ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Продоус Олег Александрович, Шлычков Дмитрий Иванович, Абросимова Иванна Александровна

Введение. Известно, что эксплуатация очистных сооружений канализации требует значительного объема энергозатрат, это: насосное оборудование, автоматизированная система управления, освещение, отопление, вентиляция и т.п. Для обеспечения надежной работы напорных трубопроводов водоотведения необходим расчет параметров потока и организация соответствующей защиты данных сооружений от резких повышений давления (гидравлических ударов), которые при подаче сточных вод имеют свои особенности. Предлагаемая методика расчета основных гидродинамических параметров при гидравлическом ударе учитывает многофазность этого напорного потока. Гидродинамическая очистка водопроводных сетей и сетей водоотведения предусматривает использование специальной техники, применяемой для очистки труб из любых видов материалов диаметром более 150 мм. Процесс гидродинамической очистки сетей дорогой и трудоемкий. Поэтому предлагается проводить предварительно обоснование необходимости такой дорогостоящей операции. Цель исследования - установка характеристик труб, по которым можно судить о потребности их гидравлической очистки от слоя внутренних отложений. Материалы и методы. Используются расчетные зависимости, выведенные авторами для гидравлического расчета самотечных сетей водоотведения. Результаты. Подтверждено существование зависимости уровня фактического наполнения труб от толщины слоя осадка в их лотковой части. Приведен конкретный пример, подтверждающий существование такой зависимости. Представлен график зависимости фактического уровня наполнения труб от толщины слоя отложений в их лотковой части и зависимость величины гидравлического уклона от толщины фактического слоя осадка. Выводы. Показано, что для приведенного примера обосновано проведение гидродинамической очистки труб при толщине слоя осадка в их лотковой части более 70 мм.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Продоус Олег Александрович, Шлычков Дмитрий Иванович, Абросимова Иванна Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

JUSTIFICATION OF THE NEED FOR THE HYDRODYNAMIC CLEANING OF GRAVITY WATER DISCHARGE NETWORKS

Introduction. It is widely known that the operation of sewage treatment facilities requires a significant amount of energy, consumed by the pumping equipment, the automated control system, lighting, heating, ventilation, etc. To ensure the reliable operation of pressure sewerage pipelines, it is necessary to analyze the flow parameters and adequately protect these structures from pressure surges (fluid shocks), that demonstrate unique features in the process of wastewater discharge. The proposed method of analyzing principal hydrodynamic parameters in case of a fluid shock takes into account the multi-phase nature of the pressure flow. The hydrodynamic cleaning of water supply and sewerage networks involves special equipment used to clean pipes, having the diameter of over 150 mm which are made of any material. The process of the hydrodynamic cleaning of networks is expensive and laborious. Therefore, the authors of the article propose to prepare a preliminary justification report for such an expensive operation. The purpose of the research is to identify the pipe characteristics, that can justify the application of the hydraulic method for the removal of a layer of internal deposits. Materials and methods. Dependencies, derived by the authors for the purpose of the hydraulic analysis of gravity drainage networks, are used in the article. Results. Dependence between the actual pipe filling and the thickness of the sediment layer in the pipe gully was confirmed. A specific example is provided by the authors to confirm the existence of such a dependence. The graph shows dependence between the actual pipe filling level and the thickness of the sediment layer in the gully and dependence between the value of the hydraulic slope and the thickness of the actual sediment layer. Conclusions. It is shown that the hydrodynamic cleaning of pipes, having a gully sediment layer exceeding 70 mm, is justified for the case analyzed in the article.

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ САМОТЕЧНЫХ СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ»

ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / RESEARCH PAPER УДК 628.2 : 691.4

DOI: 10.22227/1997-0935.2022.1.106-114

Обоснование необходимости проведения гидродинамической очистки самотечных сетей водоотведения

Олег Александрович Продоус1, Дмитрий Иванович Шлычков2,

Иванна Александровна Абросимова2

1ИНКО-ЭКСПЕРТ; г. Санкт-Петербург, Россия; 2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

(НИУМГСУ); г. Москва, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. Известно, что эксплуатация очистных сооружений канализации требует значительного объема энергозатрат, это: насосное оборудование, автоматизированная система управления, освещение, отопление, вентиляция и т.п. Для обеспечения надежной работы напорных трубопроводов водоотведения необходим расчет параметров потока и организация соответствующей защиты данных сооружений от резких повышений давления (гидравлических ударов), которые при подаче сточных вод имеют свои особенности. Предлагаемая методика расчета основных гидродинамических параметров при гидравлическом ударе учитывает многофазность этого напорного потока. Гидродинамическая очистка водопроводных сетей и сетей водоотведения предусматривает использование специальной техники, применяемой для очистки труб из любых видов материалов диаметром более 150 мм. Процесс гидродинамической очистки сетей дорогой и трудоемкий. Поэтому предлагается проводить предварительно обоснование необходимости такой дорогостоящей операции. Цель исследования — установка характеристик труб, по которым 3 Я можно судить о потребности их гидравлической очистки от слоя внутренних отложений.

Материалы и методы. Используются расчетные зависимости, выведенные авторами для гидравлического расчета самотечных сетей водоотведения.

Результаты. Подтверждено существование зависимости уровня фактического наполнения труб от толщины слоя осадка в их лотковой части. Приведен конкретный пример, подтверждающий существование такой зависимости. Представлен график зависимости фактического уровня наполнения труб от толщины слоя отложений в их лотковой части и зависимость величины гидравлического уклона от толщины фактического слоя осадка. Выводы. Показано, что для приведенного примера обосновано проведение гидродинамической очистки труб при N Ф толщине слоя осадка в их лотковой части более 70 мм.

" Е

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: сети водоотведения, внутренние отложения, наполнение труб, толщина слоя отложений,

о о

N N

К <D

ч

Н J; гидравлическии расчет, гидравлическии потенциал, гидродинамическая очистка • ^

^ £ ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Продоус О.А., Шлычков Д.И., Абросимова И.А. Обоснование необходимости проведения ги-

i= -g дродинамической очистки самотечных сетеИ водоотведения // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. Вып. 1. С. 106-114. DOI:

О ^ 10.22227/1997-0935.2022.1.106-114

g У Автор, ответственный за переписку: Дмитрий Иванович Шлычков, SHlyichkovDI@mgsu.ru.

Justification of the need for the hydrodynamic cleaning $ | of gravity water discharge networks

.E о

>

° Oleg A. Prodous1, Dmitriy I. Shlychkov2, Ivanna A. Abrosimova2

LO O 1INCO-EXPERT; St. Petersburg, Russian Federation;

o E 2 Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)

o (MGSU); Moscow, Russian Federation

cd

ABSTRACT

Introduction. It is widely known that the operation of sewage treatment facilities requires a significant amount of energy, consumed by the pumping equipment, the automated control system, lighting, heating, ventilation, etc. To ensure the reliO jjj able operation of pressure sewerage pipelines, it is necessary to analyze the flow parameters and adequately protect these О structures from pressure surges (fluid shocks), that demonstrate unique features in the process of wastewater discharge. x S The proposed method of analyzing principal hydrodynamic parameters in case of a fluid shock takes into account the multi-S phase nature of the pressure flow. The hydrodynamic cleaning of water supply and sewerage networks involves special ¡E £ equipment used to clean pipes, having the diameter of over 150 mm which are made of any material. The process of the jj jj hydrodynamic cleaning of networks is expensive and laborious. Therefore, the authors of the article propose to prepare a U > preliminary justification report for such an expensive operation. The purpose of the research is to identify the pipe characteristics, that can justify the application of the hydraulic method for the removal of a layer of internal deposits.

106 © О.А. Продоус, Д.И. Шлычков, И.А. Абросимова, 2022

Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)

Materials and methods. Dependencies, derived by the authors for the purpose of the hydraulic analysis of gravity drainage networks, are used in the article.

Results. Dependence between the actual pipe filling and the thickness of the sediment layer in the pipe gully was confirmed. A specific example is provided by the authors to confirm the existence of such a dependence. The graph shows dependence between the actual pipe filling level and the thickness of the sediment layer in the gully and dependence between the value of the hydraulic slope and the thickness of the actual sediment layer.

Conclusions. It is shown that the hydrodynamic cleaning of pipes, having a gully sediment layer exceeding 70 mm, is justified for the case analyzed in the article.

KEYWORDS: sewerage networks, internal sediments, pipe filling, sediment layer thickness, hydraulic analysis, hydraulic potential, hydrodynamic cleaning

FOR CITATION: Prodous O.A., Shlychkov D.I., Abrosimova I.A. Justification of the need for the hydrodynamic cleaning of gravity water discharge networks. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2022; 17(1):106-114. DOI: 10.22227/1997-0935.2022.1.106-114 (rus.).

Corresponding author: Dmitriy I. Shlychkov, SHlyichkovDI@mgsu.ru.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время эксплуатация самотечных сетей водоотведения осуществляется с применением инновационных технологий и новейших достижений современной науки и техники. Специалистами, занимающимися эксплуатацией водоотводящих сетей, установлено, что при минимальных скоростях потока сточных вод происходит образование слоя отложений, особенно в трубопроводах больших диаметров, что приводит к значительному увеличению эксплуатационных расходов.

Гидравлический расчет канализационных сетей до 1956 г. выполнялся по тем же формулам, что и водопроводных, но коэффициенты шероховатости труб и каналов принимались несколько повышенными. Существовавшие до 1956 г. методы расчетов канализационных сетей не учитывали физико-химического состава сточных вод.

Большой вклад в разработку методики гидравлического расчета канализационных сетей внесли профессора Н.Ф. Федоров и Л.Е. Волков, издав в 1968 г. таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей [1, 2]. В своих расчетах они опирались на формулу Антуана Шези, открытую в 1779 г. Формула широко используется как в европейских странах, так и в России, однако она не учитывает значения скорости потока V при образовании слоя отложений h в лотковой части труб.

На сегодняшний день требуется осуществлять гидродинамическую очистку водопроводных сетей и сетей водоотведения с помощью специальной техники, применяемой для очистки труб из любых видов материалов диаметром более 150 мм. Процесс гидродинамической очистки сетей дорогой и трудоемкий. Поэтому авторами статьи предлагается проводить предварительно обоснование необходимости выполнения такой дорогостоящей операции [3, 4].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Согласно правилам пользования системами коммунального водоснабжения и канализации в РФ, трубопроводы систем подачи питьевой и отведения сточной жидкости должны периодически подвер-

гаться гидродинамической очистке от слоя внутренних отложений, изменяющего значения характеристик гидравлического потенциала1, 2 труб dвн, V и i [5]. Рассмотрим самотечные сети водоотведения.

Потребность в гидродинамической очистке самотечных сетей водоотведения обусловлена возникновением в лотковой части труб слоя отложений h, при условии, когда Vф < Vmin, регламентированной требованиями СП 32.13330.2012 [6].

При этом слой накапливаемого осадка в лотковой части труб влияет на изменение уровня накопления в трубах Нф, как показано на рис. 1.

Критерии для обоснования необходимости проведения гидродинамической очистки самотечных сетей водоотведения до настоящего времени не разработаны [7]. Авторы данной статьи предлагают проводить обязательное обоснование насущности осуществления гидродинамической очистки сетей водоотведения по двум показателям:

• уровню фактического наполнения сети Нф (рис. 1);

• толщине слоя осадка h в лотковой части труб.

Экспертно установлено, что в процессе жизненного цикла «Эксплуатация», чем больше значение Нф, тем больше толщина слоя осадка h в лотковой части труб. При этом прирост значения величины Нф всегда равен значению толщины слоя осадка h в лотковой части труб [8].

С целью контроля значений толщины слоя осадка h в процессе эксплуатации сетей авторами разработано и запатентовано специальное устройство [9]. Контроль значений толщины слоя осадка h с помощью такой установки не вызывает каких-либо трудностей. Покажем на примере существование графической зависимости Нф=^И) для условий следующей задачи.

1 Правила пользования системами коммунального водоснабжения и канализации в Российской Федерации: утв. Постановлением Правительства РФ от 12.02.1999 № 167. М., 1999 г..

2 МДК 3-02.2021. Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации: утв. приказом Госстроя РФ от 30.12.1999 № 168. М. : Информиздат, 2021.

< П

iH

kK

G Г

0 со § СО

1 2 У 1

J со

и-

^ I

n ° o

з (

о §

E w

§ 2

n g

2 6

r 6

t (

Cc §

ф )

f! !

. DO

■ T

s У с о <D Ж

10 10 О О 10 10 10 10

сч N

сч N

о о

N N

¡г ш

U 3

> (Л

с и со N

i - £

ф ф

О £

о

о о со < со S:

8 « §

(Л "

от IE

Е О

CL °

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

^ с

ю о

s ц

о E

со ^

T- ^

CO CO

2 3

■s

О (0

Рис. 1. Колебание уровня наполнения в трубах самотечных сетей водоотведения: Н — уровень нормативного наполнения, согласно требованиям СП 32.13330.2012; Нф — уровень фактического наполнения, обусловленный наличием слоя осадка h в лотковой части труб; h — толщина слоя осадка; d — внутренний диаметр трубы; d — приведенный диаметр; Sp — толщина стенки трубы по ГОСТ для труб из конкретного вида материалов Fig. 1. Fluctuation of the filling level in the pipes of gravity drainage networks: Н1 — standard filling level pursuant to Construction Regulations SP 32.13330.2012; Hf — actual filling level due to the presence of sediment h in the pipe gully; h — sediment level thickness; d.n — internal diameter of the pipe; ded — reduced diameter; Sp — pipe wall thickness pursuant to GOST (All-Russian State Standard) for pipes made of specific types of materials

Для расчета приведенного диаметра d^ используется формула (6).

Вывод формулы приведен ниже:

1. Смоченный периметр новой бетонной трубы:

ndi

Иф =

dt =h, - h,

м.

3. Приведенная площадь смоченного периме тра трубы со слоем отложений h:

.2

®пр =®Я-®ф> М"

ndt

ndl

-W)2

где — фактический (приведенный) внутренний диаметр трубы со слоем отложений. Характеризуется приведенным диаметром dпр.

4. Приведенный диаметр:

dпp =>/dlíl-(dвн - к)2. (6)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Условия задачи

По трубопроводу из бетонных труб диаметром dвн = 400 мм (0,4 м) при заданном уклоне перемещается самотечный поток сточной жидкости с расходом q = 150 л/с (0,15 м3/с). Толщина слоя осадка в лотковой части труб изменяется в диапазоне значений h = 50-150 мм (0,05-0,15 м).

Требуется определить уровень фактического наполнения Нф в трубах для условий задачи. Построить график зависимости Нф = АН) и обосновать необходимость проведения гидродинамической очистки сети из бетонных труб диаметром dвн = = 400 мм с толщиной слоя отложений в его лотковой части h = 50-150 мм (0,05-0,15 м).

Решение

В табл. 1 приведены значения гидравлических характеристик бетонных труб, рассчитанные по следующим формулам:

С = dí - 2 ^ ^ (7)

где dн — наружный диаметр труб по ГОСТ, м; — толщина стенки бетонных труб диаметром 400 мм, м;

4

dnp "VdBH ("вн/

фВн-К - h) ,м2;

(6)

d — приведенный диаметр труб, м; h — толщина слоя осадка в лотковой части труб, м; V — приведенная скорость, м/с;

(1)

Aq

где dвн = dH - 2Б , м; Бр — толщина стенки трубы по ГОСТ, м.

2. Фактическая площадь смоченного периметра трубы со слоем отложений в лотковой части:

\2

..2

(8)

q — заданный расход, м3/с; i — приведенный гидравлический уклон, м/м;

(2)

(3)

4V2

пр

CZ

(9)

C — коэффициент А. Шези, определяемый по фор муле [6]:

.RP.

м

(4)

(5)

С = -

Rпр — приведенный радиус труб, м;

R = dnp.

(10)

(11)

n

Табл. 1. Гидравлические характеристики труб Table 1. Pipe hydraulic characteristics

Величины фактического наполнения труб при разной толщине слоя отложений h, H. Ih ' ф Values of the actual filling of pipes for different thicknesses of sediment layer h, HfIh Значения характеристик гидравлического потенциала бетонных труб с отложениями в лотковой части Characteristic values of the hydraulic potential of concrete pipes having deposits in the gully

d , м ^ m V , м/с пр' V , mls red3 C с45 red г , м/м i j, mlm redd

0,28010,00 0,400 1,19 74,55 0,00637

0,20610,05 0,206 4,50 72,60 0,07460

0,17410,07 0,174 6,32 72,36 0,15343

0,13510,10 0,135 10,48 72,01 0,62757

0,11410,12 0,114 14,63 71,77 1,88879

0,08810,15 0,088 24,69 71,41 5,43372

y — показатель степени, уточненный акад. Н.Н. Павловским, определяемый при практических расчетах по формуле:

У = 1,5 n, (12)

где n — коэффициент шероховатости стенок труб.

Для расчетов принимают [8]: n = 0,012-0,014.

ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ расчетных значений приведенного уклона бетонных труб i при разной толщине слоя осадка h в их лотковой части показывает, что последний изменяется в диапазоне значений h = = 0,05-0,015 м, т.е. на 99,88 % или в 2 раза, что свидетельствует о существовании зависимости фактического уровня наполнения труб Нф от толщины слоя осадка в их лотковой части [10, 11].

По данным табл. 1 и 2 на рис. 2 построен график зависимости Нф = f(h), подтверждающий сделанный вывод.

Как отмечено ранее, значение уровня фактического наполнения труб Нф зависит от толщины слоя осадка в их лотковой части h. Регламентированная (установленная) степень наполнения труб Н /d для приведенного примера Н /d = 0,7. То есть степень фактического наполнения труб Нф /dпр также зависит от толщины слоя отложений h в лотковой части. Это означает, что существует зависимость:

К Id = f(HId , h).

ф пр J v вн '

На рис. 3 показан график зависимости i = /(И), подтверждающий также, что, чем больше значение И, тем больше величина значения приведенного уклона iпр и тем меньше зазор между сводом трубы и поверхностью сточной жидкости, обеспечивающий удаление дурнопахнующих газов, выделяемых из сточной жидкости в процессе ее транспортирования по трубопроводу [12-15].

Кроме того, чем больше значение фактической степени наполнения труб Нф/й, тем больше значение их фактического наполнения Иф. Следовательно, изменяется и фактический уровень сточной жидкости в лотковой части труб. Вода накапливается также на днище бетонного колодца [16, 17]. Таким образом, исключается возможность визуального контроля состояния внутренней (лотковой) части смотровых колодцев, установленных на сети водо-

Н, м

(13)

На практике при разной толщине слоя осадка принимают значение И/dвн, увеличивают на 10 % (экспертная величина специалистов-практиков, эксплуатирующих сети водоотведения):

0

0,05 0,07

0,10 0,12

0,15

H, Id = Hld + 10 %.

ф пр вн

Рис. 2. График зависимости Нф = fh) Fig. 2. Dependence graph Hf = f(h)

< П

8 8 IH

kK

G Г

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

S 2

0 CO § CO

1 S

У 1

J to

u-

^ I

n °

S> 3 o

zs (

О =? о §

E w § 2

n 0

A CD

Г 6 t (

S )

ii

® 7 i

. DO

■ T

s □

s У с о <D *

10 10 О О 10 10 10 10

Табл. 2. Изменения уровня и степени фактического наполнения труб Table 2. Changes in the level and extent of the actual filling of pipes

Толщина слоя отложений в лотковой части труб h, м The thickness of the layer of deposits in the gully of pipes h, m Приведенный диаметр труб d , м пр' Reduced pipe diameter d , m red' Уровень фактического наполнения труб Нф, м ф The level of the actual filling of pipes Hf, m Степень фактического наполнения труб H. Id 1 J ф пр The degree of the actual filling of pipes H Id * * act red

0 0,400 0,280 0,70

0,05 0,206 0,300 0,75

0,07 0174 0,308 0,77

0,10 0,135 0,320 0,80

0,12 0,114 0,328 0,82

0,15 0,088 0,340 0,85

Табл. 3. Значения H/d.^ Table 3. Values of H/dred

N N N N О О N N

¡г ш

U 3

> (Л

с и со N

J

- £

<u <u

О £

Внутренний диаметр труб по ГОСТ 20054-2016 d , мм вн' The internal Толщина стенки трубы S, мм Толщина слоя осадка h, мм Sediment layer thickness h, mm Фактическое наполнение в трубах H,, мм* Приведенные (фактические) скорости V при фактической степени наполнения труб H Id Q Reduced (actual) velocities Vred for the actual degree of the pipe filling H Ided Q

diameter of pipes according to GOST 20054-2016 d , mm in Pipe wall thickness S, mm ф Actual pipe filling Hf , mm* 0,6I0,66 0,7I0,77 0,75I0,83 0,8I0,88

300 40 100 180 2,12I3,95 — — —

400 55 100 280 — 1,99I2,72 — —

500 65 100 375 — — 0,76I2,12 —

600 75 100 450 — — 0,53I1,74 —

800 85 100 640 — — 0,30I1,27

о о со < со S:

8« Si §

ОТ "

от IE —

с

Е о

^ с Ю о

о Е

Ев °

СП ^ т- ^

о

от от

£ !

il

О (О

Примечание: "Расчетные формулы: Нф = H + 10 % = HIdm + 10 %; Qdпр — по формуле (1); V — по формуле (2). Note: "Calculation formulas: H = H + 10 % = HIdn + 10 %; Qdred — by formula (1); Vmd — by formula (2).

отведения. Также экспертно установлено, что предельное значение степени накопления труб Нф /d не может превышать 10 % от величины нормативного значения И/d , т.е. для приведенного примера:

И /d = 0,7 + 10 % = 0,77,

вн

что по данным табл. 2 соответствует значению толщины слоя отложений в лотковой части труб И = = 0,07 м (70 мм). Это означает, что при И > 0,07 м

необходимость проведения гидродинамической очистки самотечных сетей водоотведения диаметром 400 мм всегда обоснована. В табл. 3 представлены значения И/d , рассчитанные по формуле (7) при И = = 0,1 м, согласно требованиям СП 32.13330.2012 [18].

Приведенные фактические скорости движения V в бетонных трубах разных диаметров и степенью их наполнения И^ , при толщине слоя отложений И = 100 мм.

С.106-114

i , м/м

пр7

6,0 --

5,0 --

4,0 —

3,0 --

2,0 --_

1,0 —

0,05 0,07

0,10 0,12

0,15 h, м / I

Прогнозирование возможности продолжения эксплуатации сетей с отложениями в лотковой части труб описано в работе [19].

Проведение гидродинамической очистки самотечных сетей водоотведения производится высоконапорными струями, вытекающими под давлением насоса из специальных насадок3 [20, 21].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С целью обоснования необходимости проведения гидродинамической очистки самотечных сетей водоотведения всегда необходимо учитывать значения:

• фактической (измеренной) толщины слоя отложений в лотковой части труб Ь,

• фактического (измеренного) уровня пополнения труб Нф в сети водоотведения.

Для измерения значений указанных параметров авторами разработаны и запатентованы специальные устройства [22, 23].

Рис. 3. График зависимости i = f h) Fig. 3. Dependence graph i , = fh)

3 Рекомендации по гидродинамической очистке и телевизионной диагностике сетей водоотведения. СПб. : НИИ АКХ им. К.Д. Памфилова, 2001. 36 с.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Федоров Н.Ф., Волков Л.Е. Гидравлический расчет канализационных сетей. Л. : Стройиздат, Ле-нингр. отд-ние, 1968. 252 с.

2. Орлов В.А., Зоткин С.П. Моделирование параметров водно-воздушного режима работы самотечных канализационных сетей в условиях их реконструкции // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2020. № 3 (33). С. 5-9. DOI: 10.35108/ isvp20203(33)5-9

3. ФоминыхА.В., Тельминов А.В., КовшоваН.А. Зависимость коэффициента потерь на трение по длине трубы в гидравлических системах АПК // Вестник Курганской ГСХА. 2018. № 3 (27). С. 79-82.

4. Сайтов В.Е., Котюков А.Б. Исследования распределения расхода жидкости по высоте загрузки в фильтре для очистки воды с центральной перфорированной трубой // Вестник Ульяновской ГСХА. 2017. № 2 (38). С. 192-196.

5. Продоус О.А. Методика оценки продолжительности использования металлических трубопроводов систем водоснабжения и водоотведения // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2021. № 1 (157). С. 4-10.

6. Терехов Л.Д., Майны Ш.Б. Исследование изменения теплового режима канализационных сетей в зимний период // Водоснабжение и санитарная техника. 2019. № 12. С. 42-47. DOI: 10.35776/ MNP.2019.12.07

7. Бляшко Я.И. Использование канализационных стоков водоканалов, напорно-самотечных водоводов и сбросов ТЭЦ для выработки электрической энергии // Главный энергетик. 2020. № 6. С. 35-44.

8. Продоус О.А., Шлычков Д.И. Прогнозирование возможности продолжения эксплуатации самотечных сетей водоотведения с отложениями в лотковой части труб // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2021. Т. 11. № 4 (39). С. 646-653. DOI: 10.21285/2227-2917-2021-4-646-653

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Патент РФ на полезную модель № 207822. Устройство для измерения толщины отложений в трубе / Продоус О.А., Шлычков Д.И. Зарег. в Госреестре полезных моделей РФ 18.11.2021. Срок действия до 23.07.2031.

10. Продоус О.А., Шлычков Д.И. Уточненная формула А. Шези для гидравлического расчета самотечных сетей водоотведения с отложениями в лотковой части труб // Интеллектуальный марафон в области водоснабжения и водоотведения: сб. докл. участников интеллектуального марафона в области водоснабжения и водоотведения среди молодых ученых, аспирантов и студентов. 2021. С. 56-60.

11. Воинцева И.И., Нижник Т.Ю., Стрикален-ко Т.В., Баранова А.И. Антикоррозионные свойства обеззараживающих реагентов на основе полигек-саметиленгуанидина гидрохлорида // Вода: химия и экология. 2018. № 10-12 (117). С. 99-108.

< п

8 8 i н

kK

G Г

0 С/з § С/3

1 2 У 1

J со

u-

^ I

n ° o

3 (

о §

E w

§ 2

n 0

2 6

A CD

Г 6 t (

2 )

ii

® 7 л ' . DO

■ T

s □

s У с о <D *

10 10 О О 10 10 10 10

0

сч N

сч N

о о

N N

¡É Ш

U 3

> (Л

С И

со N

i - $

ф ф

О ё

о

о о

со <

со S:

8 «

Si §

ОТ "

от iE

Е О

CL °

^ с

ю о

s H

о E

en ^

T- ^

12. Твардовская Е.А., Терехов Л.Д. Определение оптимальной степени обледенения трубопровода, обеспечивающей увеличение пропускной способности // Транспорт: проблемы, идеи, перспективы: сб. тр. LXXXI Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. 2021. С. 353-357.

13. Schwermer C.U., Uhl W. Calculating expected effects of treatment effectivity and river flow rates on the contribution of WWTP effluent to the ARG load of a receiving river // Journal of Environmental Management. 2021. Vol. 288. Pp. 2-14. DOI: 10.1016/j.jenv-man.2021.112445

14. Орлов В.А. Энергосбережение как результат реконструкции водопроводных сетей бестраншейными методами // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования: сб. докл. Первой Национальной конф. 2020. С. 866-870.

15. Чупин Р.В. Оптимизация развивающихся систем водоотведения: монография. Иркутск : Издательство ИрГТУ, 2015. 417 с.

16. Shlychkov D. Energy-saving as an integral part of technical and economic efficiency // Opcion. 2019. Vol. 35. № Special Edition 24. Pp. 1626-1636.

17. Ручкинова О.И., Дьяков П.П., Россихин В.Ю. Оценка естественной тяги в коллекторе водоотводя-щей сети // Construction and Geotechnics. 2020. Т. 11. № 2. С. 78-87. DOI: 10.15593/2224-9826/2020.2.07

Поступила в редакцию 11 января 2021 г. Принята в доработанном виде 31 января 2022 г. Одобрена для публикации 31 января 2022 г.

Об авторах: Олег Александрович Продоус — доктор технических наук, профессор, генеральный директор; ИНКО-ЭКСПЕРТ; 190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 37/1, лит. А, пом. 1-Н; РИНЦ ID: 837891; pro@enco.su;

Дмитрий Иванович Шлычков — кандидат технических наук, доцент кафедры водоснабжения и водоотведения; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 536457; SHlyichkovDI@mgsu.ru;

Иванна Александровна Абросимова — аспирант, преподаватель кафедры автоматизации и электроснабжения; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 1066562; AbrosimovaIA@mgsu.ru.

Вклад авторов:

Продоус О.А. — научное руководство, концепция исследования, развитие методологии.

Шлычков Д.И. — участие в разработке учебных программ и их реализации, развитие методологии, итоговые выводы, научное редактирование.

Абросимова И.А. — обработка материала, написание исходного текста. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

18. Иваненко И.И., Сеничева К.С. Изучение режима поступления городских сточных вод малых населенных пунктов в сухую погоду // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 2. С. 225-236. DOI: 10.22227/19970935.2019.2.225-236

19. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: справочное пособие. М. : Издательский дом «Бастет», 2014. 382 с.

20. Воинцева И.И., Новиков М.Г., Продоус О.А. Продление периода эксплуатации трубопроводов систем водоснабжения из стальных и чугунных труб // Инженерные системы. АВОК - Северо-Запад. 2019. № 1. С. 44-47.

21. Князев Д.К. Техническое перевооружение предприятия как инструмент управления эколого-гигиеническими рисками промышленного города // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 12 (111). С. 13991407. DOI: 10.22227/1997-0935.2017.12.1399-1407

22. KlyuevS.V., ShlychkovD.I.,MuravyovK.A., Kse-nofontova T.K. Optimal design of building structures // International Journal of Advanced Science and Technology. 2020. Vol. 29. Issue 5. Pp. 2577-2583.

23. Палиивец М.С. К вопросу экспериментального определения гидравлического коэффициента трения в напорных водоводах квадратного сечения // Природообустройство. 2016. № 4. С. 20-26.

от от

i*

о (ñ

REFERENCES

1. Fedorov N.F., Volkov L.E. Hydraulic calculation of sewer networks. Leningrad, Stroyizdat, Leningrad. department, 1968; 252. (rus.).

2. Orlov V.A., Zotkin S.P. Modeling parameters of water-air mode of gravity sewer networks opera-

tion under reconstruction. Engineering and Construction Bulletin of the Caspian Sea. 2020; 3(33):5-9. DOI: 10.35108/isvp20203(33)5-9 (rus.).

3. Fominykh A.V, Telminov A.V., Kovshova N.A. The dependence of the coefficient of friction losses along

С.106-114

the length of the pipe in hydraulic systems of the agro-industrial complex. Bulletin of the Kurgan State Agricultural Academy. 2018; 3(27):79-82. (rus.).

4. Saitov V.E., Kotyukov A.B. Investigation of the distribution of fluid flow over the height of the load in the filter for water purification with a central perforated pipe. Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy. 2017; 2(38):192-196. (rus.).

5. Prodous O.A. Methodology for assessing the continued use of metal pipelines in water supply and drainage systems. Water Treatment. Water Treatment. Water Supply. 2021; 1(157):4-10. (rus.).

6. Terekhov L.D., Mainy Sh.B. Study of the changes in the thermal conditions of sewer networks in winter. Water Supply and Sanitary Engineering. 2019; 12:42-47. DOI: 10.35776/MNP .2019.12.07 (rus.).

7. Blyashko Ya.I. Use of sewage effluents of water utilities, pressure-gravity water conduits and discharges of a thermal electric power plant to generate electrical energy. Chief Power Engineer. 2020; 6:35-44. (rus.).

8. Prodous O.A., Shlychkov D.I. Forecasting continued operation of gravity drainage networks with deposits in pipe water troughs. Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2021; 11(4):(39):646-653. DOI: 10.21285/2227-2917-20214-646-653 (rus.).

9. Patent RF for utility model No. 207822. Device for measuring the thickness of deposits in a pipe / Prodous O.A., Shlychkov D.I. Registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on November 18, 2021. Valid until July 23, 2031.

10. Prodous O.A., Shlychkov D.I. Refined formula of A. Shezi for hydraulic calculation of gravity drainage networks with deposits in the chute part of the pipes. Intellectual marathon in the field of water supply and sanitation: a collection of reports of participants in the intellectual marathon in the field of water supply and sanitation among young scientists, graduate students and students. 2021; 56-60. (rus.).

11. Vointsev I.I., Nizhnik T.Yu., Strikalenko T.V., Baranova A.I. Anticorrosive properties of disinfectant reagents based on polyhexamethylene guanidine hydrochloride. Water: Chemistry and Ecology. 2018; 10-12(117):99-108. (rus.).

12. Tvardovskaya E.A., Terekhov L.D. Determination of the optimal degree of icing of the pipeline, providing an increase in throughput. Transport: problems, ideas, prospects: collection ofproceedings of the LXXXI All-Russian scientific and technical conference of students, graduate students and young scientists. 2021; 353-357. (rus.).

13. Schwermer C.U., Uhl W. Calculating expected effects of treatment effectivity and river flow rates on the contribution of WWTP effluent to the ARG load of a receiving river. Journal of Environmental Management. 2021; 288:2-14. DOI: 10.1016/j.jenv-man.2021.112445

14. Orlov V.A. Energy saving as a result of reconstruction of water supply networks by trenchless methods. Actual problems of the construction industry and education: collection of reports of the First National Conference. 2020; 866-870. (rus.).

15. Chupin R.V. Optimization of developing drainage systems: monograph. Irkutsk, Publishing House ISTU, 2015; 418. (rus.).

16. Shlychkov D. Energy-saving as an integral part of technical and economic efficiency. Opcion. 2019; 35(SpecialEdition24):1626-1636.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

17. Ruchkinova O.I., Diakov P.P., Rossikhin V.Y. Assessment of relative pressure in the sewage network collector. Construction and Geotechnics. 2020; 11(2):78-87. DOI: 10.15593/2224-9826/2020.2.07 (rus.).

18. Ivanenko I.I., Senicheva K.S. Research of sewage intake of small settlements in dry weather. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2019; 14:2:225-236. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.225-236 (rus.).

19. Shevelev F.A., Shevelev A.F. Tables for hydraulic calculation of water pipes. Reference manual. Moscow, Publishing House "Bastet", 2014; 382. (rus.).

20. Vointseva I.I., Novikov M.G., Prodous O.A. Extension of the period of operation of pipelines of water supply systems made of steel and cast iron pipes. Engineering systems. AVOK - North-West. 2019; 1:44-47. (rus.).

21. Knyazev D.K. Modernisation of the enterprise as an instrument for control of ecological-hygienic risks of the industrial city. Vestnik MGSU [Proceedings of the Moscow State University of Civil Engineering]. 2017; 12:(12):(111):1399-1407. DOI: 10.22227/19970935.2017.12.1399-1407 (rus.).

22. Klyuev S.V., Shlychkov D.I., Mura-vyov K.A., Ksenofontova T.K. Optimal design of building structures. International Journal of Advanced Science and Technology. 2020; 29(5):2577-2583.

23. Paliivets M.S. On the question of experimental determination of hydraulic coefficient of friction in pressure conduits of square section. Environmental Management. 2016; 4:20-26. (rus.).

< П i н

k к

G Г

S 2

0 со § CO

1 D

y 1

J со

u-

^ I

n °

D> 3 o

zs (

о §

E w

§ 2

n 0

D 6

A CD

Г 6

t (

PT §

CD )

Í!

® 7 л " . DO

■ T

s □

s У с о <D Ж

Received January 11, 2021.

Adopted in revised form on January 31, 2021.

Approved for publication on January 31, 2021.

10 10 о о 10 10 10 10

N N N N

o o

N N

H 0

U 3

> in

E M

to N

i

<U <u

O £ —■ "t^ o

o <£ CO <f CD ^

S = 8 «

^ . I

w

ot IE

E o

CL ° c

Ln O

s H

o E

CD ^

T- ^

Bionotes: Oleg A. Prodous — Doctor of Technical Sciences, Professor, General Director; INCO-EXPERT; pom. 1-H, lit. A, 37/1 Moskovsky Avenue; St. Petersburg, 190005, Russian Federation; ID RISC: 837891; pro@enco.su;

Dmitriy I. Shlychkov — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Water Supply and Sanitation; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 536457; SHlyichkovDI@mgsu.ru;

Ivanna A. Abrosimova — postgraduate, Lecturer of the Department of Automation and Power Supply; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 1066562; AbrosimovaIA@mgsu.ru.

Contribution of the authors:

Prodous O.A. — scientific leadership, research concept, methodology development.

Shlychkov D.I. — participation in the development of training programs and their implementation, development

of methodology, final conclusions, scientific editing.

Abrosimova I.A. — processing the material, writing the original text.

The authors declare no conflict of interest.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.