Шероховатость и зарастание трубопровода

Шероховатость и зарастание трубопровода

Рисунок 460. Шероховатость и зарастание трубопровода


Пропускная способность трубопроводов в период эксплуатации снижается, вследствие коррозии и образования отложений на трубах. При этом происходит изменение шероховатости трубопровода и его зарастание (уменьшение поперечного сечения). Увеличение шероховатости и зарастание приводит к уменьшению диаметра трубопровода и как следствие к увеличению потерь напора. Меньше всего этому явлению подвержены асбоцементные, стеклянные и пластмассовые трубы. Сложность физических, химических и биологических явлений, определяющих изменение шероховатости труб и их зарастание, приводит к необходимости ориентироваться на некоторые средние показатели, которые в первом приближении можно оценить по формуле [5]:

(19)

Рисунок 461. (19)


По А.Г. Камерштейну, природные воды разбиваются на пять групп, каждая из которых определяет характер и интенсивность снижения пропускной способности трубопровода:

Группа

Коррозионное

воздействие

Характеристика природных водЕжегодный прирост абсолютной шероховатости, мм в год
Группа 1 Слабое Слабоминерализованные некоррозионные воды с показателем стабильности от – 0.2 до + 0.2; вода с незначительным содержанием органических веществ и растворенного железа. 0.005 – 0.05 (в среднем 0.025)
Группа 2 Умеренное Слабоминерализованные некоррозионные воды с показателем стабильности до – 1.0; воды, содержащие органические вещества и растворенное железо в количестве, меньшем 3 г/м3. 0.055 – 0.18 (в среднем 0.07)
Группа 3 Значительное Весьма коррозионные воды с показателем стабильности от – 1.0 до 2.5, но с малым содержанием хлоридов и сульфатов (меньше 100 – 150 г/м); воды с содержание железа больше 3 г/м3. 0.18 – 0.4 (в среднем 0.20)
Группа 4 Сильное Коррозионные воды с отрицательным показателем стабильности, но с большим содержанием сульфатов и хлоридов (больше 500 – 700 г/м); необработанные воды с большим содержанием органических веществ. 0.4 – 0.6 (в среднем 0.51)
Группа 5 Очень сильное Воды, характеризующиеся значительной карбонатной и малой постоянной плотностью с показателем стабильности более 0.8; сильноминерализованные и коррозионные воды с плотным осадком более 2000 г/м3. 0.6 – 3.0

Зарастание трубопровода можно измерять при выполнении реконструкции трубопроводов или ежегодных ремонтах при помощи обычной линейки (рисунок выше), а увеличение шероховатости определять по выше изложенной методике.

Значения коэффициента эквивалентной шероховатости для новых труб приведены в таблице ниже.

Тип трубыСостояние трубыКоэффициент эквивалентной шероховатости трубы, ммСреднее значение коэффициента эквивалентной шероховатости трубы, мм
Бесшовные стальные трубы Новые и чистые 0.01 – 0.020.014
Стальные сварные трубы Новые и чистые 0.03 – 0.10.06
Чугунные трубы Новые асфальтированные 0 – 0.160.12
Чугунные трубы Новые без покрытия 0.2 – 0.50.3
Асбестоцементные Новые 0.05 – 0.10.085
Железобетонные Новые виброгидропрессованные 0 – 0.050.03
Железобетонные Новые центрифугированные 0.15 – 0.30.2
Пластмассовые Новые, технически гладкие 0 – 0.0020.001
Стеклянные Новые, технически гладкие 0 – 0.0020.001
Алюминиевые Новые, технически гладкие 0 – 0.0020.001

Общие потери в трубопроводе, с учетом потерь в местных сопротивлениях могут быть определены по формуле:

(20)

Рисунок 462. (20)