Plastics_4_2016

w w w . p l a s t i c s . r u 45 ИЗДЕЛИЯ И ПОЛУФАБРИКАТЫ П Л А С Т И К С № 4 ( 1 5 5 ) 2 0 1 6 стенок, что повышает затраты на прокачку. Более важно, однако, поведение материала на больших отрезках времени. Металлические стенки подвержены коррозии, особенно при плохой водоподготовке, когда агрессивная среда способствует разрушению стенок и росту на них отложений. В результате уве- личивается шероховатость и уменьшается эффективный диаметр трубопровода, что радикально снижает пропускную способ- ность сети, особенно малых диаметров. За- траты же электроэнергии на прокачку могут увеличиться в 1,5-2 раза, а естественное по- вышение давления приведет к росту числа аварий и протечек. Этих недостатков лишены трубопроводы из полиэтилена, внутренняя поверхность которых не подвержена зараста- нию и увеличению шероховатости. Поэтому разница в затратах электроэнергии на про- качку для новых труб, которая для ПЭ мень- ше приблизительно в два раза, со временем будет только увеличиваться. Еще одной важной составляющей рас- ходов на прокачку воды является компен- сация утечек. В данном случае под утечкой мы понимаем неаварийные потери воды в системе, возникающие из-за дефектов сты- ков, коррозии стенок, трещин и разломов в связи с подвижностью грунта. Разница между объемом закачанной в систему воды и объемом, дошедшим до потребителя, может быть очень существенной и доходить до 30%. Таким образом, при эксплуатации системы нужно на соответствующую величину увели- чивать входной объем воды и, как следствие, расходы на работу насосов. Выбор материала трубы в этом аспек- те также оказывается очень важным. Так, наибольшей вероятностью возникновения утечек отличается сталь в связи с самой низ- кой коррозионной стойкостью. Наименьшая вероятность характерна для ВЧШГ (труб из высокопрочного чугуна с шаровидным гра- фитом), но сопоставима с вероятностью для труб из полиэтилена. Затраты на устранение последствий аварий Под термином «авария» для целей нашей модели мы подразумеваем такое поврежде- ние сети, в результате которого становится невозможным снабжение потребителей во- дой через данный участок. Поскольку трубо- проводы по большей части проложены под землей, для ликвидации аварии необходима раскопка данного участка сети, что в город- ских условиях сопряжено с немалыми труд- ностями. Близость других коммуникаций, транспортная загруженность, несанкциони- рованная застройка удорожают и увеличива- ют время на устранение возникшей аварии. Законодательством установлены нормы вре- мени ликвидации аварий, а первостепенной задачей аварийной бригады является восста- новление водоснабжения потребителей. По возможности водоснабжение переключается на дублирующий участок, а при отсутствии такой возможности строится временная перемычка в обход поврежденного участка, по которому пускается поток воды на вре- мя ремонта. Все это требует привлечения больших человеческих ресурсов и техники, из-за чего стоимость устранения аварии в целом не сильно зависит от размера трубы или материала, из которого она сделана. Поэтому для расчетов стоимость устранения одной аварии мы приняли постоянной для всех диаметров и материалов на основании имеющегося опыта эксплуатирующих орга- низаций в крупных городах России. Существенно более сложной проблемой является оценка вероятности возникнове- ния аварии для различных типов труб, тем более что соответствующих статистических наработок в России фактически нет. Дело в том, что аварийность зависит сразу от не- скольких факторов. Основные среди них — материал, из которого сделана труба, ее диа- метр и возраст. В оценке средней аварийности сетей, выполненных из разных материалов, суще- ствуют большие различия. В разных странах отличаются климатические условия, типы почв, состав воды, используемые материа- лы, возраст проложенных сетей и условия их эксплуатации. Все это приводит к тому, что имеющиеся статистические данные для средней аварийности отличаются порой на порядок. Тем не менее можно выделить не- которые закономерности. Больше всего аварий происходит в сетях, проложенных с использованием труб из ста- ли, асбестоцемента и серого чугуна. Высо- кая аварийность трубопроводов из стали в первую очередь обусловлена внешней и вну- тренней коррозией стенок. Агрессивные по химическому составу почвы, жесткая вода приводят к утончению стенок трубы, в ре- зультате она теряет прочность и разрушает- ся вследствие подвижек грунта или скачков давления. Другим слабым местом стальных труб являются блуждающие токи, которые вызывают электрохимическую коррозию и образование свищей. Данный вид коррозии особенно характерен для городской мест- ности, где под землей близко друг от друга располагаются трубопроводыи электроэнер- гетические коммуникации. Все это снижает