Wpływ regulacji ciśnienia oraz wybranych czynników zewnętrznych na awaryjność sieci wodociągowych

• Autorzy: Kuliński E. , Herczyk T. , Mrowieć M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2017.7.4

Warianty tytułu

EN

The influence of pressure control and selected external factors on the water-pipe network failure rate

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule podjęto próbę określenia zależności awaryjności przewodów wodociągowych i ciśnienia, na przykładzie systemu dystrybucji wody o długości całkowitej przewodów 2429 km. Badana sieć wodociągowa została podzielona na kilkadziesiąt stref ciśnienia. Awaryjność przewodów została określona na podstawie danych uzyskanych z systemu informacji przestrzennej (GIS), gdzie każde stwierdzone uszkodzenie wodociągu zostało opisane szeregiem atrybutów takich jak materiał, średnica, czy głębokość posadowienia. Przedstawiono również wyniki wdrożenia regulacji ciśnienia w dwóch strefach o różnym wejściowym poziomie awaryjności i omówiono doświadczenia z kilkuletniego okresu doświadczeń z regulacją. Bieżącą kontrolę oraz korektę działania stref z wdrożonym układem regulacji ciśnienia umożliwił monitoring sieci wodociągowej zaimplementowany w przedsiębiorstwie. Podstawowe dane w zakresie przepływów i ciśnień w punktach zasilania stref uzupełnione miejscowymi pomiarami ciśnień w istotnych dla układów lokalizacjach pozwoliły na stopniową optymalizację zastosowanych urządzeń. W artykule zwrócono uwagę na aspekt oddziaływania warunków atmosferycznych na awaryjność przewodów wodociągowych. Wykazano znaczący wzrost awaryjności w sezonie zimowym. Możliwość przewidywania nakładów i środków technicznych dla okresu zimowego jest istotnym czynnikiem racjonalnej eksploatacji sieci wodociągowych.

EN

The article makes an attempt to determine the relationship between water line failure rate and pressure on the example of a water distribution system of a total line length of 2429 km. The water-pipe network under study was divided into a several dozen pressure zones. The failure rate of the lines was determined based on data obtained from the Geographic Information System (GIS), where each identified water pipe failure was described with a series of attributes, such as material, diameter, or the line laying depth. The article reports also the results of the implementation of pressure regulation in two zones differing in the initial failure rate level. The issues related to the employed technology are covered. At the same time, experience gained from several years’ period of pressure regulation is described, while taking also note of periods, where, for objective reasons, the originally high pressure level was restored in the zones. The ongoing control and correction of the operation of the zones with the introduced pressure regulation system was made possible by a water-pipe network monitoring system implemented in the company. The basic data for flow rates and pressures at the zone supply points, supplemented with local pressure measurements taken in locations important for the systems, enabled a gradual optimization of the employed equipment. The article also points out to the aspect of the influence of weather conditions on the water line failure rate. This problem is particularly visible in the wintertime due to low temperatures occurring at that time. With a view to the considerable winter season failure rate share of the annual failure distribution, the possibility of forecasting the expenditures and technical resources for that period is becoming of significance for the water-pipe system operator.

Słowa kluczowe

PL

zarządzanie ciśnieniem; monitoring sieci wodociągowej; awaryjność

EN

pressure management; monitoring of water supply; failure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 7
• Strony: 298--302
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Kuliński E.

• Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Okręgu Częstochowskiego S.A. w Częstochowie, ul. Jaskrowska 14/20 42-202 Częstochowa, Polska

autor

Herczyk T.

• Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Okręgu Częstochowskiego S.A. w Częstochowie, ul. Jaskrowska 14/20 42-202 Częstochowa, Polska

autor

Mrowieć M.

• Wydział Infrastruktury i Środowiska Politechniki Częstochowskiej, ul. Dąbrowskiego 73, Częstochowa

Bibliografia

• [1] Herczyk T., Kuliński E. 2016. "Monitoring sieci wodociągowej w aspekcie redukcji strat wody oraz optymalizacji energochłonności układu zasilania na podstawie doświadczeń PWiK O.Cz. S.A. w Częstochowie" Miesięcznik Naukowo-Techniczny Napędy i Sterowanie (1): 38-43.
• [2] Hotloś H. 1999. "Wpływ czasu eksploatacji i wysokości ciśnienia w sieci wodociągowej wybranego rejonu Wrocławia na uszkadzalność przewodów żeliwnych" Gaz, Woda i Technika Sanitarna (4): 129-132.
• [3] Iwanek M., Kowalska B., Kowalski D., Kwietniewski M., Miszta-Kruk K., Mikołajuk P. 2015. "Wpływ różnych czynników na awaryjność sieci wodociągowej w przestrzennym układzie studium przypadku“ Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, 1-3: 167-183.
• [4] Kilian E., Koral W. 2013. "Problemy sterowania hydraulicznymi zaworami redukcji ciśnienia przy zastosowaniu regulatorów zewnętrznych“ Miesięcznik Naukowo-Techniczny Napędy i sterowanie (3): 98-106.
• [5] Kwietniewski M., Miszta-Kruk K., Piotrowska A. 2011. "Wpływ temperatury wody w sieci wodociągowej na jej awaryjność w świetle eksploatacyjnych badań niezawodności" Środowisko Czasopismo Techniczne, (1-Ś/2011): 114-127.
• [6] Pearson D., Fantozzi M., Soares D., Waldron T. 2005. "Searching for N2: How Does Pressure Reduction Reduce Burst Frequency?“ Conference Proceedings for Leakage 2005, IWA, London, UK.
• [7] Rak J., Studziński A. 2011. "Ryzyko w eksploatacji sieci wodociągowej" INSTAL (5): 42-45.
• [8] Tchorzewska-Cieslak B., Rak J. 2010. Method of identification of operational states of water supply system Edited by: Pawlowski L., Dudzinska M.R., Pawlowski A. Conference: 3rd Congress of Environmental Engineering Location: Lublin, POLAND, 2009 ENVIRONMENTAL ENGINEERING III: 521-526 .
• [9] Thornton J., Lambert A. Pressure. 2012. “Bursts Relationships: Influence of Pipe Materials, Validation of Scheme Results, and Implications of Extended Asset Life“ IWA Water Loss (), Manila.
• [10] Thornton J., Shaw M., Aguiar M., Liemberger R. 2005. How low can you go? A practical approach to pressure control in low pressure systems. Conference Proceedings for Leakage 2005, IWA London, UK.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).