Использование регуляторов давления для снижения утечек воды в трубопроводных сетях.

В статье рассматриваются способы уменьшения утечек воды в промышленных трубопроводных системах. Приводятся примеры затрат от потерь воды при различных протечках. Показан график эффективности использования регуляторов давления «после себя».

Введение.

В России сейчас особенно актуальны проблемы с утечками воды в водопроводах хозяйственно-питьевого и промышленного назначения. Причины кроются в устаревших сетях, старой, неверно подобранной арматуре, а также в скачках давления, которые изношенные сети редко могут пережить без последствий.
Плата за воду, потерянную до счетчика у потребителя, ложится на ее поставщика. Из-за недостатка воды для компенсации потерь зачастую приходится устанавливать дополнительные насосные станции. В результате увеличившийся объем фильтруемой воды ложиться на очистные сооружения, которые изначально могут быть не рассчитаны на это.  Из-за скачков давления происходят прорывы, которые, во-первых, зачастую требуют выезда аварийной бригады, а во-вторых, на время оставляют потребителей без воды.
В этой статье, мы рассмотрим одно из популярнейших в Европе, но к сожалению редко используемое в России решение – установку автоматических регуляторов давления.

Немного расчетов.

Для примера, возьмем среднюю по России стоимость одного кубического метра воды в 25 рублей, и подсчитаем потери в сечениях 1 и 5 мм2 при давлении в 10 и 5 атм.

Давление: 10 атм. Расход            Стоимость 1 м3 Потери за год
 Отверстие (мм2)  м3/ч  м3/год    руб. руб.
1 0.083 727 25 18175
1.79 15680 25 392000

 

Давление: 5 атм. Расход            Стоимость 1 м3 Потери за год
 Отверстие (мм2)  м3/ч  м3/год    руб. руб.
1 1 0.058 508 25 12700
1.34 11738 25 293450

Путем расчетов, получаем экономию в 219 м3 воды в год через сечение в 1 мм2, и 3942 м3 через сечение 5 мм2.
Итого экономия от сниженного давления составит 5475 руб. в год при протечке в сечении 1 мм2, и 98 550 руб. в год при протечке в сечении 5мм2.
На протяженных изношенных сетях, потери могут в десятки раз превышать эти цифры.

Где можно использовать регуляторы давления для снижения потерь воды.

Типичные места установки регуляторов давления воды «после себя»:

  • на вводе в жилые дома,
  • производственные помещения,
  • перед оборудованием, потребляющим воду – то есть в местах, где подаваемое давление, например, с магистрального трубопровода, изначально выше, чем нужно конечному потребителю.

Но помимо этого, регуляторы можно эффективно использовать в местах с изменяющимся в дневное и ночное время расходом.


График зависимости давления в трубопроводе от расхода воды – до и после установки регулятора давления РКМ-01 «после себя».

Рисунок 1. График зависимости давления в трубопроводе от расхода воды – до и после установки регулятора давления РКМ-01 «после себя».


Давление изменяется в зависимости от расхода. Соответственно днем, например, в городе, в часы пик идет самое большое потребление, и давление в системе невысокое. А ночью, когда водоразбор маленький, давление самое высокое, и вот как раз тогда происходят самые большие потери воды через текущие фланцевые и резьбовые соединения, трещины и т.д. Кроме того, высокое давление создает дополнительную нагрузку на сети, что увеличивает шанс возникновения прорыва. Установив регулятор давления «после себя», настроенный на близкое к минимальному давление, необходимое для потребителя, ночью давление в системе будет такое же, как и днем. Это сократит утечки и уменьшит вероятность разрыва изношенных частей трубопровода.

Пример использования регулятора давления «после себя» для уменьшения затрат на эксплуатацию трубопроводов.

Регулятор давления «после себя» РКМ-01 с функцией дистанционного принудительного закрытия

Рисунок 2. Регулятор давления «после себя» РКМ-01 с функцией дистанционного принудительного закрытия


С Сентября 2016 г. на водоканале Нижнекамского района было установлено 75 штук регуляторов давления диаметром от 50 до 100 мм. По результатам эксплуатации отмечены положительные эффекты:

  • Снижение количества порывов на обслуживаемых участках сетей на 50%.
  • Стабилизация процесса подготовки воды
  • За счет выхода на более стабильный режим технологических процессов в работе на многих ЦТП стало возможным сократить количество и мощность необходимых для работы насосов, например:
    • Использование 2-х насосов мощностью 11 кВт вместо 6-и более мощных – 2 по 30 кВт и 4 по 15 кВт.
    • Использование 2-х насосов по 7,5 кВт вместо 4-х – 2 насоса по 15 кВт и 2 по 11 кВт.
  • Значительно снижена нагрузка на эксплуатирующий персонал.

Таким образом, регуляторы давления окупили себя уже за первый год эксплуатации. 

Нам
14 лет!