Гидравлические расчеты

Наладка инженерных сетей

Почти во всех городах и на большинстве промышленных предприятиях существует проблема гидравлической разрегулировки инженерных сетей. Частично проблема решается с использованием систем автоматизации, но для сложной системы этих мероприятий уже недостаточно. Постоянные трудности, вызванные трудоемкостью гидравлических расчетов кольцевых сетей, поставили инженеров перед необходимостью использования современного оборудования с установленным специализированным программным обеспечением. Грамотное применение специализированных расчетных комплексов позволяет значительно сократить сроки моделирования инженерных сетей и повысить качество выполняемых работ.

При моделировании работы инженерных сетей инженеру необходимо учитывать большое количество переменных, которые могут оказать влияние на расчетную гидравлическую модель. Необходимо учитывать сопротивления в трубопроводах, которые обуславливаются ламинарным или турбулентным типом течения. Особенности материала, из которых планируется проектировать инженерные сети, влияние внешних факторов, таких как температура, уровень грунтовых вод, особенности рельефа местности и многие другие. При этом, не забывая учитывать экономическую составляющую.

Работы по наладке существующих инженерных сетей выявляют множество новых факторов, которые не были учтены при проектировании сетей. Многие коммуникации проектировались и прокладывались еще в Советском Союзе во времена «всесоюзных строек» и бурного развития промышлености. В результате чего расчетные мощности для эксплуатирующих организаций закладывались с большим запасом.

Износ инженерных сетей составляет 30-40 лет. Большой износ коммуникаций введет к значительным утечкам (проблема характерна для сетей водоснабжения, канализации и теплоснабжения) и существенно повышает вероятность возникновения аварийных ситуаций на сетях. В городах с развитой промышленностью при проектировании очень тяжело учесть особенности работы крупных промышленных предприятий и спланировать их развитие хотя бы на пару лет вперед. Подключение нового крупного потребителя или застройка нового жилого многоэтажного района подключившегося к магистральной сети, может оказать существенное влияние на сеть и на уже существующих потребителей. Чтобы учесть новые факторы необходимо снова проводить гидравлический расчет.

Необходимость проведения наладочных работ обусловлена «конфликтом интересов» организации проектирующую будущую систему и организации эксплуатирующую уже запроектированную систему. Это происходит в связи с различными целями, преследуемыми проектными и эксплуатирующими организациями. Проектные организации выполняют задачу расчета пропускной способности сетей в часы максимальной загрузки и их цель обеспечить потребителей необходимыми ресурсами (вода, газ, тепло). Службы эксплуатации преследуют цель - нахождения оптимального режима работы системы с минимальными экономическими затратами.

Существует большое количество специализированых расчетных комплексов позволяющих производить гидравлический расчет инженерных сетей. Наибольшее распространение получили специализированные расчетные комплексы, построенные на базе геоинформационных систем (ГИС).

Большим плюсом для эксплуатирующих организаций при использовании ГИС является классификация инженерных сетей по функциональному назначению, что позволяет решать как задачи по паспортизации, так и коммутационные задачи. Коммутационные задачи позволяют производит поиск ближайших задвижек для отключения участков сети от источника или полной изоляции участка сети, а также мгновенного анализа последствий отключения.

Применение ГИС для эксплуатирующих организаций позволит:

  • Проводить плановый анализ состояния сети и эффективности ее работы;
  • Выявление застойных и слаботочных участков при работе в единую сеть одной или нескольких насосных станций (газораспределительных станций);
  • Выявление перегруженных участков сети и оборудования, ограничивающих пропускную способность;
  • Выявление участков с повышенными гидравлическими сопротивлениями;
  • Выполнение предварительного расчета и анализа возможных последствий плановых переключений на магистральной сети и режимов работы насосных станций;
  • Строить профили (пьезометры) вдоль заданного пути;
  • Оптимизации режима работы насосных станций в течение суток на основании суточного графика потребления энергоресурсов;
  • Моделирование аварийных ситуаций на сети и обоснование мероприятий по минимизации последствий аварийных ситуаций;

Работы по наладке сетей позволяют создать надежный и экономичный режим распределения энергоресурсов по потребителям в соответствии с их потребностями. Проект с налаженной математической моделью работы коммуникаций позволяет осуществлять мероприятия по прогнозированию и моделированию работы инженерных сетей. Использование математической модели позволяет на основании реально проведённых расчетов планировать и совершенствовать работу существующих инженерных сетей.

 

2013© ProGIS