Д.т.н. Есин А.М.**, к.т.н. Калякин А.М.*, Сауткина Т.Н.*, Чеснокова Е.В.*

Саратовский государственный университет имени Гагарина Ю.А.*, Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова **

ВЛИЯНИЕ ЗАРАСТАНИЯ ТРУБ НА КАЧЕСТВО ТРАНСПОРТИРУЕМОЙ ВОДЫ

В процессе эксплуатации внутренняя поверхность трубопроводов может покрываться как неорганическими, так и органическими веществами; к первому типу относиться коррозия, а ко второму биообрастание.

1. Коррозия. Причинами коррозии являются состав и механические повреждения металла, а также концентрация кислорода и химических соединений в воде, величина рН воды, температура и давление. Коррозия металла охватывает почти всю поверхность металла, в частности шероховатые участки, малозаметные углубления кратерообразной формы, язвы, пятна, растрескивание и трещины.

2. Неорганические обрастания. Донные отложения возникают при транспортировке неочищенной воды с малыми скоростями и содержат гидроксид железа (Ш). Сплошные отложения вызывают карбонат кальция СаСО₃ и его масса прочно прикреплена к стенам труб. Бугристые отложения представляют собой бугорки неправильной формы, которые прочно прикреплены к стенам труб и в образовании которых играют роль железобактерии, перерабатывающие оксид железа (П) в гидроксид железа (Ш). Очевидно, что коррозия и неорганические отложения на внутренних стенках труб незначительно влияют на качество воды; они начинают проявляться при смене источника, особенно при переходе от источника подземных вод к поверхностному.

3. Биологическое обрастание. Данное явление возникает в результате попадания из водоёмов в трубы различных микроорганизмов, водорослей, живых организмов. Признаками биоповреждений являются: шероховатые малозаметные углубления, язвенные углубления кратерообразной формы, чёрный пастообразный слой с большими серыми включениями.

Присутствие микроорганизмов в воде, особенно бактерий, влияет прежде всего на уровень её санитарно-гигиенической пригодности. С водой в организм человека могут попадать патогены – возбудители кишечных инфекций и условные патогены, способные вызывать заболевания лишь при определенных условиях. Жизнедеятельность этих организмов, их состав изменяется под влиянием физико-химических факторов (температура, уровень pH, наличие кислорода), минеральных и органических веществ, токсикантов. Количество и видовой состав микроорганизмов влияют на пригодность воды, выделяя в воду агрессивные метаболиты, минеральные и органические кислоты, ферменты, H₂S и пр. С водой в организм человека могут попадать патогены – возбудители кишечных инфекций и условные патогены, способные вызывать заболевания. Бактерии, которые вызывают кишечные заболевания, могут находиться в воде в покоящемся состоянии. Особую роль в процессах образования скрытых (покоящихся) форм болезнетворных бактерий в природе играют микроводоросли. Попадание в воду продуктов жизнедеятельности или распада микроорганизмов, имеющих органическую природу, приводит не только к вторичному загрязнению воды, но и к образованию при хлорировании чрезвычайно токсичных для человека хлороорганических соединений.

Биологические обрастания влияют на изменение состава воды, на содержание в ней оксида углерода (IV) и кислорода.

Коррозия внутри трубопровода приводит к увеличению шероховатости, уменьшению площади живого сечения, росту гидравлических сопротивлений, уменьшению пропускной способности трубопровода, ухудшению качества воды. При уменьшении диаметра в трубопроводе увеличивается скорость движения воды, в результате этого происходит вымывание из отложений мелких частиц, которые доходят до потребителя.

В результате коррозии происходит проржавление труб, появляются свищи, в которые попадают бактерии из загрязненного грунта, что может привести к эпидемии.

Все загрязняющие вещества, поступающие в воду, вызывают различные качественные изменения, которые могут проявляться в следующем виде: изменением физических свойств (нарушение прозрачности, возникновение неприятных запахов и привкусов и т.п.); изменение химического состава, в частности появление в воде вредных веществ; появление плавающих веществ; сокращение в воде количества растворенного кислорода; появление бактерий, в том числе болезнетворных.

Подводя итоги вышесказанному, можно сделать вывод, что коррозия трубопроводов – это процесс неизбежный, но зная, механизм коррозии, его можно затормозить и обеспечить потребителей качественной водой. Вода должна быть безвредна для человека, иметь хорошие органо-лептические показатели и быть пригодной для пользования в быту.

Литература

1. Алтунин В.С., Белавцева Т.М. Контроль качества воды: Справочник. – М.: Колос, 1993. – 367 с.: ил.

2. Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк. – 1987. – 479 с.: ил.

3. Есин А.И., Сауткина Т.Н. Исследование процесса обрастания напорных трубопроводов оросительных систем // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. – 2013. – № 1. – С. 45 – 48.

4. Сауткина Т.Н., Сауткина Е.Ю., Калякин А.М., Чеснокова Е.В. Оценка работоспособности трубопроводов на основе теории риска // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона: сб. науч. тр. по материалам II. Всерос. науч.-практ. конф. – Саратов: СГТУ, 2012. – С. 227 – 231.