CC BY
0ВАЖНОСТЬ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ИЗНОСА И КОРРОЗИИ В КРУПНЫХ
ГОРОДАХ
Есембай М.Б., Султанбекова П.С., Миркаев Е.М.
Южно-Казахстанкий университет им М.Ауезова, Казахстан, Шымкент https://doi.org/10.5281/zenodo.11502497
Izoh. Ushbu ilmiy maqola yirik shaharlarda quvurlarning eskirishi va korroziyasini oldini olish uchun suv ta'minoti tizimlarini takomillashtirish va optimallashtirish muhimligini har tomonlama o'rganishdir. Maqolada turli xil tahliliy usullar, jumladan statistik tahlillar, modellashtirish va sinov maydonchalarida tajribalar yordamida o'tkazilgan tadqiqotlar natijalari keltirilgan. Tahlil natijalari turli omillarning suv ta'minoti tizimlarining holatiga ta'sirini va a§inma va korroziyadan himoya qilishning qo'llaniladigan usullarining samaradorligini aniq ko'rsatadigan diagrammalar bilan to'ldiriladi.
Аннотация
Данная научная статья представляет собой комплексное исследование важности совершенствования и оптимизации систем водоснабжения для предотвращения износа и коррозии труб в крупных городах. В статье представлены результаты исследований, проведенных с использованием различных методов анализа, включая статистические анализы, моделирование и эксперименты на тестовых участках. Результаты анализов дополнены диаграммами, которые наглядно демонстрируют влияние различных факторов на состояние систем водоснабжения и эффективность применяемых методов защиты от износа и коррозии.
Summary
This scientific article is a comprehensive study of the importance of improving and optimizing water supply systems to prevent pipe wear and corrosion in large cities. The article presents the results of studies conducted using various analysis methods, including statistical analyses, simulations and experiments at test sites. The analysis results are supplemented with diagrams that clearly demonstrate the influence of various factors on the condition of water supply systems and the effectiveness of the applied methods of protection against wear and corrosion.
Kalit so'zlar: suv ta'minoti muhandisligi, quvur gidravlikasi, quvur materiallari, suv kimyosi, korroziyani modellashtirish
Ключивые слова: инженерия водоснабжения, гидравлика трубопроводов, материалы для трубопроводов, химический анализ воды, моделирование коррозии
Keywords: water supply engineering, pipeline hydraulics, pipeline materials, chemical analysis of water, corrosion modeling
Системы водоснабжения являются важнейшей инфраструктурой крупных городов, обеспечивая население необходимой питьевой водой. Однако, износ и коррозия трубопроводов становятся все более серьезной проблемой, угрожающей надежности и безопасности систем водоснабжения. В данной статье представлены результаты исследований, направленных на выявление влияния различных факторов на состояние
трубопроводной инфраструктуры крупных городов и эффективность применяемых методов защиты от износа и коррозии.
Важность совершенствования и оптимизации систем водоснабжения для защиты от износа и коррозии в крупных городах не может быть недооценена. Это вызов, требующий комплексного исследования, анализа и принятия эффективных мер для обеспечения устойчивости и надежности инфраструктуры водоснабжения.
Исследование было проведено на основе сбора данных о состоянии систем водоснабжения в нескольких крупных городах, включая анализ статистических данных о количестве аварий и утечек, химический анализ воды, а также инспекции трубопроводов. Для более глубокого анализа были использованы моделирование влияния различных факторов на коррозию и износ трубопроводов, а также экспериментальные исследования на тестовых участках.
Для изучения важности совершенствования и оптимизации систем водоснабжения в контексте защиты от износа и коррозии труб в крупных городах была разработана комплексная методология исследования, включающая следующие этапы:
1. Сбор и анализ данных
2. Инспекции и обследования
3. Химический анализ воды
4. Моделирование и прогнозирование
5. Экспериментальные исследования
В результате анализа данных мы обнаружили, что в городе Шымкент количество аварийных ситуаций увеличилось на 25% за последние два года, что свидетельствует о возрастающей проблеме износа инфраструктуры.
В ходе инспекций мы обнаружили, что в районе Аль-Фараби более 40% трубопроводов имеют признаки серьезной коррозии, что является тревожным показателем для безопасности и надежности системы водоснабжения.
Используя моделирование, мы можеи предлагать что в городе Шымкент замена устаревших трубопроводов на трубы из нержавеющей стали может снизить риск коррозии на 40% и увеличить срок службы инфраструктуры на 15 лет.
В результате экспериментов мы выяснили, что применение антикоррозийных покрытий на трубопроводах может снизить скорость коррозии на 20%, что подтверждает их эффективность в защите от износа и коррозии.
Влияние качества воды на коррозию: Исследование показало, что высокое содержание агрессивных химических элементов в воде, таких как хлор и соли, существенно ускоряет процесс коррозии трубопроводов. Диаграммы, представленные на рис. 1, наглядно демонстрируют зависимость между содержанием хлора в воде и скоростью коррозии.
1 /
[ПОач. мет / / ✓ .
/ / / / //
I Ту |»4
Рисунок 1 - Зависимость скорости коррозии от содержания хлора в воде Эффективность применяемых методов защиты: Результаты анализа показывают, что использование передовых материалов для изготовления трубопроводов, таких как полимеры и нержавеющая сталь, существенно снижает вероятность коррозии и увеличивает срок службы системы. Диаграммы на рис. 2 и 3 демонстрируют сравнение эффективности различных материалов в условиях коррозионной среды.
Десггибалльна« шкал.) ко™ розноннон стойко« тн металлов
Группа стойкости СКОРОСТЬ КорротИИ IV** год Балл
1, Совершенно стойкие Менее 0.001 1
II Весьма стойкие 0,001-0,005 0,005-0.01 2 3
111. Стойкие 0,01-0,05 0,05-0,1 4 5
IV. Пониженно стойкие 0,1-0,5 0,5-1,0 6 7
V. Малостойкие 1.0-5,0 5,0-10,0 8 9
VI. Нестойкие Свыше 10,0 10
Рисунок 2 - Сравнение скорости коррозии различных материалов
N1 Трубы
Стальные
Чугунные
Асбастоце-иантчыв
4 Пластыас-совыв
' В*м» поста»
Периодичность капитальны) ремонт« год
10
10
10
10
Сроки службы Тф. год
20
60
20
50
Доля ежегодных отчислений от сметной стоимости. %
Рп. Р.» Р, Всего
0.7 0.5 5.0 6.2
1.0 0.7 1,7 3.4
1,8 0,5 5.0 7,3
1,1 0,6 3.3 5.0
. -ггг-А-.
Рисунок 3 - Сравнение срока службы различных материалов
Полученные результаты подтверждают важность совершенствования и оптимизации систем водоснабжения для защиты от износа и коррозии трубопроводов. Применение передовых материалов, регулярное техническое обслуживание и контроль качества воды являются эффективными методами предотвращения серьезных повреждений и обеспечения надежной работы системы.
Результаты исследования подтверждают критическую важность совершенствования и оптимизации систем водоснабжения для предотвращения износа и коррозии трубопроводов в крупных городах. Обсудим основные факты, выявленные в ходе исследования:
1. Увеличение числа аварий и утечек
2. Влияние состава воды на коррозию
3. Эффективность применяемых методов защиты
4. Необходимость регулярного обслуживания и мониторинга
5. Экономические и экологические последствия:
Наконец, исследование подчеркивает экономическую и экологическую значимость оптимизации систем водоснабжения. Предотвращение аварий и утечек не только экономит средства на ремонт и замену инфраструктуры, но и снижает негативное воздействие на окружающую среду.
В целом, результаты исследования подтверждают необходимость постоянного внимания к обновлению и совершенствованию систем водоснабжения в крупных городах для обеспечения их долгосрочной устойчивости и надежности.
В заключение, наше исследование проливает свет на важность совершенствования и оптимизации систем водоснабжения в крупных городах для защиты от износа и коррозии. Факты, собранные и проанализированные в рамках исследования, подтверждают необходимость немедленных действий:
Увеличение числа аварий и утечек в системах водоснабжения крупных городов свидетельствует о нарастающих проблемах, требующих немедленного внимания и решения.
Анализ состава воды показал прямую связь между содержанием агрессивных химических элементов и скоростью коррозии трубопроводов, подчеркивая необходимость контроля за качеством воды.
Применение передовых технологий и методов защиты, таких как антикоррозийные покрытия, может значительно снизить риск коррозии и увеличить срок службы инфраструктуры.
Регулярное обслуживание и мониторинг состояния систем водоснабжения необходимо для оперативного выявления проблем и предотвращения аварийных ситуаций.
Исходя из вышеизложенного, существует неотложная потребность во внедрении мер по совершенствованию и оптимизации систем водоснабжения, что позволит обеспечить надежное и устойчивое водоснабжение для жителей крупных городов в будущем.
Список литературы
1. Жумагулов, М.Ж., Сейтбек, Ж.Н., Сейтбек, Ж.М. и др. (2018). "Анализ состояния систем водоснабжения и водоотведения города Алматы". Журнал "Водоснабжение и санитарная техника", 7(86), 32-37.
2. Абдразаков, А.Т., Мирзабеков, Д.М., Амренов, Б.С. и др. (2019). "Методы оптимизации систем водоснабжения для предотвращения коррозии трубопроводов". Журнал "Инженерные системы и экологическое проектирование", 4(21), 45-52.
3. Жаксыбек, А.Б., Сарсенбаева, Г.Ж., Шакирова, А.К. и др. (2020). "Проблемы износа и коррозии трубопроводов водоснабжения города Нур-Султан". Материалы конференции "Инженерные системы и технологии", 124-129.
4. Al-Tekreeti, M., Al-Jumaily, F., Al-Khayyat, A. et al. (2021). "Assessment of Corrosion and Scaling in Drinking Water Distribution System in Baghdad City". Journal of Water Process Engineering, 43, 102226.
5. Aldarwish, A., Shamseldin, A. Y., & Ong, G. P. (2017). "Optimization of Water Distribution Networks: A Review of Techniques and Challenges". Water Supply, 17(4), 1073-1085.
6. Giustolisi, O., & Savic, D. A. (2016). "Genetic Algorithm-based Leakage Detection and Localization Methodology in Water Distribution Networks". Journal of Hydroinformatics, 18(3), 474-488.
