Потери давления в пластиковых трубопроводных системах

Особенности гидравлики в пластиковых и металлических трубопроводах

В результате проведённых экспериментов ещё во второй половине прошлого века было выявлено, что коэффициент шероховатости важен, однако не является единственным критерием оценки пропускной способности труб. Так, коэффициент шероховатости новых стальных труб был определён на уровне 0,1-0,2 мм. У старых стальных труб он составлял уже 0,8-0,9 мм (и до 1 мм включительно), у новых чугунных — 0,3 мм, у старых — те же 0,8-1 мм. Самыми неэффективными оказались бетонированные, коэффициент шероховатости которых достигал почти 9 мм, а вот, например, стеклянные трубы показали 0,0015-0,01 мм, а резиновые шланги — 0,01-0,03 мм. С появлением пластиковых труб был измерен и их коэффициент шероховатости, который составил 0,0015-0,01 мм для полиэтилена, ПВХ и полипропилена, то есть был точно таким же, как и для стеклянных труб. При этом с возрастом коэффициент шероховатости полимерных труб не менялся, то есть потери давления в полимерных системах были минимальными, в отличие от металлических.

Таким образом, основные факторы, влияющие на потерю давления — это не только коэффициент шероховатости, но также и возраст труб, поскольку пластиковые трубы со временем не теряют своей пропускной способности, а вот металлические ухудшают весьма заметно. И всё же гладкость внутренних стенок труб играет решающую роль, поскольку напрямую влияет на их пропускную способность. Так, пропускная способность пластиковых труб с внутренним диаметром 50 мм составляет 22 м/сек (и со временем не меняется), а у новых стальных труб это всего лишь 0,7 м/сек (то есть в 30 раз (!) меньше), при этом со временем она понижается до 0,06 м/сек! Для других диаметров ситуация иная, но всё равно пластиковые трубы эффективнее (например, пластиковые трубы диаметром 600 мм демонтрируют пропускную способность 3,4 м/сек, а стальные — 0,95 м/сек, при этом со временем их пропускная способность падает аж до 0,09 м/сек. И конечно, нужно обязательно учитывать возможные потери давления в пластиковых системах трубопровода при инжиниринге, поскольку они возможны, например, из-за особенностей соединений пластиковых труб. И минимальные потери демонстрируют трубопроводы, выполненные с использованием той или иной сварной технологии (будь то сварка плавлением или, например, инфракрасная сварка).