vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2024-26-1-140-151vestniktgasu-1696Research ArticleВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВWATER SUPPLY, SEWERAGE, BUILDING SYSTEMS OF WATER RESOURCE PROTECTIONПовышение точности гидравлического расчета напорных трубопроводов из полимерных и металлополимерных трубHydraulic calculation improvement of polymer and metal-polymer pressure pipelinesПродоусО. А.ProdousO. A.

Продоус Олег Александрович, докт. техн. наук, профессор, независимый эксперт по «Водоснабжению и водоотведению»

190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 37/1, лит. А, пом. 1-Н

Oleg A. Prodous, DSc, Professor, Independent Expert "Water and Sanitation"

37/1, Moskovskii Ave., Letter A, Build. 1-N, 190005, Saint-Petersburg

pro@enco.suЯкубчикП. П.YakubchikP. P.

Якубчик Петр Петрович, канд. техн. наук

190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 9

Piotr P. Yakubchik, DSc, A/Professor

9, Moskovskii Ave., 190031, Saint-Petersburg

P.jakub@mail.ruТереховЛ. Д.TerekhovL. D.

Терехов Лев Дмитриевич, докт. техн. наук, профессор

190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 9

Lev D. Terekhov, DSc, Professor

9, Moskovskii Ave., 190031, Saint-Petersburg

levter4@rambler.ruШлычковД. И.ShlyichkovD. I.

Шлычков Дмитрий Иванович, канд. техн. наук, доцент

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26

Dmitrii I. Shlyichkov, PhD, A/Professor

26, Yaroslavskoe Road, 129337, Moscow

ShlyichkovDI@mgsu.ruПетербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра IРоссияEmperor Alexander I St. Petersburg State Transport UniversityRussian FederationНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетРоссияNational Research Moscow State University of Civil EngineeringRussian Federation202423022024261140151Copyright © Продоус О.А., Якубчик П.П., Терехов Л.Д., Шлычков Д.И., 20242024Продоус О.А., Якубчик П.П., Терехов Л.Д., Шлычков Д.И.Prodous O.A., Yakubchik P.P., Terekhov L.D., Shlyichkov D.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1696

На сегодняшний день актуальность вопроса подтверждается тем, что увеличение объема выпуска трубной продукции из полимерных и металлополимерных материалов требует систематизации гидравлических расчетов трубопроводов за счет уточнения используемых в настоящее время расчетных зависимостей.

Цель исследования

Цель исследования: описать причины, влияющие на точность гидравлического расчета труб из полимерных материалов, и на конкретном примере показать изменение значений характеристик гидравлического потенциала труб в зависимости от этих причин.

Материалы и методы

Материалы и методы: для оценки влияния технологических параметров при изготовлении труб из полимерных и металлополимерных материалов на значение гидравлических характеристик использован классический набор формул для гидравлического расчета водопроводов.

Результаты

Результаты: на конкретном примере доказано влияние на точность гидравлического расчета труб из полимерных материалов значений технологических допусков на наружный (внутренний) диаметр труб и толщину стенки трубы.

Выводы

Выводы: доказано на примере влияние технологических допусков при производстве труб из полимерных материалов на значение характеристик их гидравлического потенциала, определяющих величину энергопотребления насосного оборудования. Рекомендовано установить нормативные требования на шероховатость внутренней поверхности водопроводных труб из полимерных материалов и производить их гидравлический расчет с учетом фактических значений величин высотного и шагового параметров шероховатости.

The relevance of this paper is determined by the pipe manufacturing from polymer and metal-polymer materials, that requires hydraulic calculations.

Purpose

Purpose: The purpose is to describe reasons affecting the accuracy of the hydraulic calculation of pipes made of polymer materials and show changes in their hydraulic potential, depending on these reasons.

Methodology/approach

Methodology/approach: Assessment of the influence of process parameters on hydraulic characteristics, classical equations of hydraulic calculation of water pipes.

Research findings

Research findings: The paper shows the influence of technological tolerances for the outer/inner diameter of pipes and the pipe wall thickness on the accuracy of hydraulic calculation of pipes made of polymer materials.

Value

Value: It is advisable to establish regulatory requirements for inner surface roughness of pipes made of polymer materials and perform their hydraulic calculation with respect to real hills and valleys which constitute surface roughness.

трубопроводы из разных полимерных материаловрасчетные зависимоститочность гидравлического расчета трубэнергопотреблениешероховатостьpolymer pipelinescalculated dependencieshydraulic calculationenergy consumptionroughnessReferencesПродоус О.А., Якубчик П.П. Влияние гидравлических характеристик труб из полимерных материалов на величину фактических потерь напора в трубопроводах // Инженерные системы. 2023. № 1. С. 46–50.Prodous O.A., Yakubchik P.P. Influence of hydraulic characteristics of polymer pipes on actual pressure losses. Inzhenernye sistemy. 2023; (1): 46-50. (In Russian)Продоус О.А., Васильева М.А. Упрощенный вид нормативной зависимости для проведения гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 9. С. 53–55.Prodous O.A., Vasilyeva M.A. A simplified type of regulatory dependence for hydraulic calculations of polymer pipelines. Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika. 2017; (9): 53−55. (In Russian)Фоминых А.В., Тельминов А.В., Ковшова Н.А. Зависимость коэффициента потерь на трение по длине трубы в гидравлических системах АПК // Вестник Курганской ГСХА. 2018. № 3 (27). С. 79–82.Fomin A.V., Telminov A.V., Kovshova N.A. Dependence of friction loss coefficient on pipe length in hydraulic systems. Vestnik Kurganskoi GSKhA. 2018; 3 (27): 79−82. (In Russian)Абдуламир Л.С., Орлов В.А., Джумагулова Н.Т. Гидравлический эксперимент на безнапорном трубопроводе из полимерного материала // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. № 4. С. 487–500.Abdulamir L.S., Orlov V.A., Dzhumagulova N.T. Hydraulic experiment on a pressure-free pipeline made of polymer material. Vestnik MGSU. 2022; 17 (4): 487−500. (In Russian)Воронов Ю.В., Журов В.Н. Пластмассовые трубы, их характеристики и область применения. Стокгольм, Швеция : NPG, 2000. 114 с.Voronov Yu.V., Zhurov V.N. Plastic pipes, their characteristics and scope of application. Stockholm, Sweden: NPG, 2000. 114 p. (In Russian)Добромыслов А.Я., Продоус О.А., Шашкова И.Л. О качестве внутренней поверхности пластмассовых труб // Водоснабжение и санитарная техника. 1987. № 5. С. 6–8.Dobromyslov A.Ya., Prodous O.A., Shashkova I.L. Quality of inner surface of plastic pipes. Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika. 1987; (5): 6−8. (In Russian)Добромыслов А.Я., Продоус О.А. О связи между эквивалентной равномерно-зернистой шероховатостью и параметрами физической шероховатости труб из различных материалов // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1987. № 5. С. 92–96.Dobromyslov A.Ya., Prodous O.A. Relationship between equivalent uniform-grained roughness and physical roughness parameters of pipes made of different materials. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo i arkhitektura. 1987; (5): 92−96. (In Russian)Продоус О.А. Таблицы для гидравлического расчета труб напорных из полиэтилена : справочное пособие. 3-е изд., доп. Санкт-Петербург : ООО «Свое издательство», 2017. 240 с.Prodous O.A. Tables for hydraulic calculation of polyethylene pressure pipes. 3rd ed., Saint-Petersburg: OOO “Svoe izdatel'stvo”, 2017. 240 p. (In Russian)Продоус О.А., Якубчик П.П., Шлычков Д.И. Особенности гидравлического расчета водопроводов из металлических, полимерных и металлополимерных труб. Терминологический словарь по наружным сетям водоснабжения и канализации. Москва : Перо, 2023. 288 с.Prodous O.A., Yakubchik P.P., Shlychkov D.I. Hydraulic calculation of water pipelines made of metal, polymer and metal-polymer pipes. Terminological dictionary on outdoor water supply and sewerage networks. Moscow: Pero, 2023. 288 p. (In Russian)Продоус О.А. Влияние колебаний значений параметров, входящих в нормативную зависимость СП 40-102−2000, на величину потерь напора в трубах из разных полимерных материалов // Инженерные системы. 2019. № 4. С. 50–53.Prodous O.A. Different values of parameters included in SP 40-102−2000 affecting head losses in polymer pipes. Inzhenernye sistemy. 2019; (4): 50−53. (In Russian)Методика измерения параметров шероховатости поверхности по ГОСТ 2789–73 при помощи приборов профильного метода. МИ 41–75. Москва : Изд-во стандартов, 1975. URL: https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4293815/4293815845.htmMethod of measuring surface roughness parameters according to GOST 2789−73 using profile method devices. Moscow, 1975. Available: https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4293815/4293 815845.htm (In Russian)Mokhov A.I., Komarov N.M., Abrosimova I.A. Information model of intelligent support for effective decisions // Building Life-cycle Management. Information Systems and Technologies: Selected Papers. Cham : Springer International Publishing, 2022. P. 191–198.Mokhov A.I., Komarov N.M., Abrosimova I.A. Information model of intelligent support for effective decisions. Building Lifecycle Management. Information Systems and Technologies: Selected Papers. Cham: Springer International Publishing, 2022. Pp. 191−198.Orlov V., Zotkin S. Influence of the temperature factor on the hydraulic re-sistance of pressure pipes // E3S Web of Conferences. EDP Sciences. 2021. V. 263. P. 04004.Orlov V., Zotkin S. Influence of the temperature factor on the hydraulic resistance of pressure pipes. E3S Web of Conferences. 2021; 263: 04004.Продоус О.А., Якубчик П.П. Гидравлический расчет трубопроводов из полимерных материалов с учетом параметров шероховатости внутренней поверхности труб // Водоснабжение и санитарная техника. 2020. № 11. С. 55–60.Prodous O.A., Yakubchik P.P. Hydraulic calculation of polymer pipelines taking into account inner surface roughness. Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika. 2020; 11: 55−60. (In Russian)Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. 5-е изд., доп. Москва : Стройиздат, 1973. 112 с.Shevelev F.A. Tables for hydraulic calculation of steel, cast iron, asbestos cement, plastic and glass water pipes. 5th ed., Moscow: Stroyizdat, 1973. 112 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.