МВД РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Л Е К Ц И Я
ИРКУТСК-2007
МВД РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ИНСТИТУТ МИНИСТЕРСТВА ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ» (ФГОУ ВПО ВСИ МВД РОССИИ)
УТВЕРЖДАЮ Начальник кафедры канд. техн. наук, доцент
полковник внутренней службы
А.В. Малыхин «____» ______________ 2007 г.
ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Л Е К Ц И Я
высшего профессионального образования по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность
Тема 4. Обеспечение надежности работы систем противопожарного водоснабжения
ЛЕКЦИЯ 4. « ВОДОВОДЫ И НАРУЖНАЯ ВОДОПРОВОДНАЯ СЕТЬ»
Иркутск-2007
Противопожарное водоснабжение: лекция «Водоводы и наружная водопроводная сеть» высшего профессионального образования по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность. – Иркутск: ФГОУ ВПО ВСИ МВД России, 2007 – 18 с.
Подготовлена А.Ю. Кочкиным, кандидатом технических наук, старшим преподавателем кафедры пожарной техники, автоматики и связи
Обсуждена на заседании ПМС «____» ноября 2007 г. Протокол № ___
© ФГОУ ВПО ВСИ МВД России, 2007
ЦЕЛЬ: Изучить назначение, виды устройство и работу водоводов и наружной водопроводной сети
В результате занятия курсанты должны:
Знать: устройство водоводов, способы резервирования водоводов, оборудование, которое устанавливается на системах водоснабжения для обеспечения надежности работы, а также приспособления для забора воды на нужды пожаротушения. Размещение пожарных гидрантов в колодцах. Нормативные требования к установке гидрантов на водопроводных сетях.
Уметь: Проводить обследование пожарных гидрантов, а проверять их на работоспособность.
Иметь представление: об устройстве запорной и регулирующей арматуры, которая располагается на водопроводной сети.
Воспитательная цель: воспитывать у курсантов стремление к получению новых знаний для применения их в практической работе ГПС. Приобретения навыков ведения конспектов. Соблюдение воинских требований на занятиях.
Время: 2 часа.
Методическое обеспечение:
1. Доска, мел;
2. Плакаты;
3. Кодоскоп, слайды;
4. СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
Рассматриваемые вопросы:
1. Устройство водоводов и водопроводной сети;
2. Арматура водопроводной сети;
3. Пожарные гидранты и колонки;
4. Противопожарные требования к установке пожарных гидрантов;
5. Требования к устройству наружной водопроводной сети.
Вопрос первый. Устройство водоводов и водопроводной сети
Наружная водопроводная сеть является одним из важнейших элементов системы водоснабжения, которая состоит из водоводов и водопроводной сети.
Водоводы прокладываются между насосными станциями и водопроводной сетью, предназначены для подачи в нее воды.
Водопроводная сеть представляет систему линий, разводящих воду по территории населенного пункта или промышленного объекта, является конечным звеном на пути движения воды от источника к потребителю.
Обеспечение надежной работы водоводов, осуществляющих подачу воды от источника к потребителю, является важной задачей. Отказ водоводов при одном водопитателе может вызвать отказ всей системы водоснабжения. Наиболее часто для повышения надежности работы водоводов применяют резервирование. Оно может проводиться двумя способами: без перемычек и с перемычками (рисунок 1).
Рисунок 1 – Движение воды по водоводам и в перемычках:
а – водоводы в исправном состоянии; б – при выходе из строя одного из участков водоводов
В первом случае система водоводов состоит из нескольких параллельно проложенных линий без перемычек. Такая прокладка водоводов используется только для водоводов относительно малой протяженности, когда линии водоводов прокладываются на значительном расстоянии друг от друга.
Использование второго способа прокладки водоводов с применением перемычек значительно повышает надежность систем водоснабжения. При устройстве перемычек в каждом узле примыкания водоводов необходимо устанавливать по 3 задвижки, таким образом, на каждую перемычку
необходимо устанавливать 6 задвижек. Это позволяет отключать при аварии только один поврежденный участок, не приостанавливая подачу воды.
На рисунке 1б показано движение воды по водоводам и в перемычках при выходе из строя одного участка водовода, для отключения которого требуется закрыть две задвижки первую и вторую.
Трассировка водопроводной сети должна, с одной стороны, обеспечивать достаточную надежность, с другой стороны, быть экономичной.
Разветвленная (тупиковая) сеть (рисунок 2а) имеет меньшую стоимость, чем кольцевая (рисунок 2б). Однако, от каждого узла тупиковой сети до точки подачи воды есть только один путь. Для надежности работы необходимо иметь не менее двух таких путей. Этому требованию удовлетворяет кольцевая сеть. Структура кольцевой сети обладает высокой степенью резервирования путей подачи воды и, следовательно, высокими показателями надежности. Кроме того, кольцевая водопроводная сеть при тех же диаметрах труб, по сравнению с тупиковой имеет значительно большую водоотдачу, примерно в 2 раза.
Рисунок 2 – Трассировка распределительной водопроводной сети: а – тупиковая; б – кольцевая
Под термином « надежность» принято понимать свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов.
Надежность обеспечения водой отдельных потребителей в значительной степени зависит от места их расположения на территории объекта или населенного пункта. Чем дальше находится потребитель от точки подачи воды в сеть, тем ниже надежность его водообеспечения.
СНиП 2.04.02-84* устанавливает допустимые пределы снижения общей подачи воды при возникновении аварии и наименьшую величину давления в сети в критической точке при аварийной ситуации. Нарушение этих пределов является отказом системы водоснабжения. В сетях с одним источником
питания критические (диктующие) точки обычно оказываются расположенными в наиболее удаленных и наиболее высокорасположенных пунктах. Выбор критических точек должен быть приведен с учетом возможности питания всей сети от источника, а также питание ее одновременно от источника и от регулирующей емкости (водонапорной башни). При наличии нескольких источников питания надежность водообеспечения улучшается.
Тупиковые линии водопроводов допускается применять:
- для подачи воды на производственные нужды – при допустимости перерыва в водоснабжении на время ликвидации аварии;
- для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды – при диаметре труб не более 100 мм;
- для подачи воды на противопожарные или на хозяйственнопротивопожарные нужды независимо от расхода воды на пожаротушение – при длине линий не более 200 м;
- в населенных пунктах с числом жителей до 5000 человек и расходом воды на наружное пожаротушение до 10 л × с-1 или при количестве внутренних пожарных кранов в здании до 12 допускаются тупиковые линии длиной более 200 м при условии устройства противопожарных
резервуаров или водоемов, водонапорной башни или контррезервуара в конце тупика.
Трубы должны быть проложены на глубине, обеспечивающей незамерзаемость воды в зимних условиях, исключающей возможность нагревание ее летом и предупреждающей повреждение труб под нагрузками от движущегося транспорта. Для обеспечения незамерзаемости глубина укладки труб Zтр (считая до дна траншеи) должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины Zр проникания в грунт нулевой температуры, т.е.:
Zтр = Zр + 0,5, м (1)
Расчетную глубину проникания в грунт нулевой температуры следует устанавливать на основании многолетних наблюдений.
Вывод по вопросу. Таким образом, от правильности устройства, а также метода резервирования водоводов и водопроводной сети зависит обеспеченность водой населенных пунктов и промышленных предприятий.
Вопрос второй. Арматура водопроводной сети
На водопроводных сетях устанавливается следующая арматура:
- запорно-регулирующая (вентили, краны, задвижки, затворы);
- предохранительная (предохранительные, обратные и редукционные клапаны, вантузы, выпуски);
- водозаборная (водоразборные колонки, краны и пожарные гидранты).
Запорная и регулирующая арматура. Задвижки и вентили (рисунок 3)
предназначаются для отключения отдельных участков сети при аварии, ремонте, а также при регулировании расходов. Задвижки с ручным приводом
устанавливаются на трубопроводах диаметром до 300 мм, с электроприводом – на трубопроводах диаметром 300 мм и более.
Рисунок 3 – Задвижка
Защитная арматура. Вантузы служат для автоматического впуска и выпуска воздуха из трубопроводов. Они устанавливаются на трубопроводах диаметром 400 мм и более, на возвышенных точках на расстоянии 250…2500 м друг от друга. Если воздух не будет удален из трубопровода, то образуются воздушные подушки, уменьшающие площадь живого сечения трубопровода.
Вантуз (рисунок 4) состоит из чугунного корпуса 1, в котором располагается стальной полый шар 2 с вертикальным стальным штоком, корпус закрыт крышкой 3. Выделяющийся из воды воздух скапливается в верхней части вантуза. Под давлением воздуха уровень воды опускается вместе с шаром, который открывает при этом соединенный с ним клапан 4, вследствие чего воздух выходит наружу. После этого вода, заполняющая вантуз, поднимает шар и закрывает клапан.
Рисунок 4 – Вантуз: а – разрез; б – вид с боку; 1 – корпус; 2 – шар; 3 – крышка; 4 – клапан
Подобные же вантузы могут использоваться и для впуска воздуха в водовод при образовании в нем пониженных давлений или разрыва сплошности потока при гидравлических ударах.
Обратные клапаны (рисунок 5) предназначены для пропуска воды только в одном направлении. Они устанавливаются на напорных линиях, после центробежных насосов, на линиях для отключения водонапорных башен и в ряде других случаев.
Рисунок 5 – Обратный клапан
Предохранительные клапаны служат для предотвращения повышения давления в трубах сверх допустимого при возникновении гидравлического удара в водопроводах и водоводах в результате остановки насосов или быстрого закрытия задвижек в сети.
Рисунок 6 – Устройство пружинного предохранительного клапана 1 – патрубок; 2 – шток; 3 – пружина; 4 – клапан; 5 – соединительный фланец
Предохранительные клапаны могут быть пружинными или рычажными (рисунок 6). Принцип работы пружинного предохранительного клапана
заключается в следующем: под действием повышенного давления в клапане преодолевается усилие пружины, и вода через трубу выбрасывается наружу. Арматура наружной водопроводной сети размещается в специальных колодцах. Водопроводные колодцы могут быть железобетонные, бетонные, кирпичные, из бутового камня. Колодцы диаметром до 2 м выполняют круглой формы, больших размеров – прямоугольной формы.
В случаях расположения грунтовых вод выше дна колодца следует предусматривать гидроизоляцию дна и стен колодца на 0,5 м выше уровня грунтовых вод. При расположении колодцев на проезжей части, люки колодца должны располагаться на уровне с дорожным покрытием. Для предотвращения замерзания пожарных гидрантов, колодцы (при соответствующем обосновании) утепляют.
Вывод по вопросу. На водопроводной сети устанавливается различное оборудование, которое предназначено для предохранения трубопроводов, перекрытия на ремонтные участки, регулирования расхода, а также отбора воды на пожаротушение.
Вопрос третий. Пожарные гидранты и колонки
Пожарные гидранты предназначены для отбора воды на пожаротушение из систем наружного водоснабжения.
Пожарные гидранты выполняют наземными и подземными.
Наибольшее распространение в нашей стране получил подземный гидрант московского типа (рисунок 7), изобретателем которого является русский инженер Н.П. Зимин.
Гидрант устанавливается на фланец пожарной подставки 2 наружной водопроводной сети. Высота чугунной колонки гидранта 1 может быть от 0,75 до 2,5 м. Гидрант закрыт крышкой 3. Для пользования гидрантом открывается люк колодца, затем крышка гидранта и на его верхний конец с резьбой навинчивают пожарную колонку (рисунок 9).
Квадратная головка стержня колонки войдет в торцовый ключ 6 гидранта. Вращение рукоятки колонки через стержень передается стержню 8 гидранта. Винтовая нарезка, имеющаяся на стержне 8 гидранта, входит в медную гайку 9 и заставляет стержень передвигаться в вертикальном направлении для открывания и закрывания связанного с ним пустотелого шарового клапана 10. Стержень 8 жестко связан с разгрузочным клапаном 11 шарового клапана. При движении стержня 8 вниз откроется разгрузочный клапан. Через открывшееся в шаре отверстие начнет поступать вода сначала в шар, а затем через отверстие 13 внутрь стояка гидранта. Когда давление над шаровым клапаном будет равно давлению водопроводной сети, шаровой клапан под давлением силы тяжести откроется. В нижней части гидранта имеется отверстие 14, через которое выпускается вода из колонки и стояка гидранта после его закрытия, что исключает замерзание воды зимой. Во время открывания гидранта отверстие автоматически закрывается специальным ползунком 15, жестко скрепленным со стержнем.
Наружная сеть водоснабжения обеспечивает подачу воды к объектам на данном участке. Специалисты различают централизованную и локальную сеть подачи воды.
В процессе обустройства наружной системы водоснабжения необходимо выполнять правильный монтаж сети. Нельзя допустить повреждения других коммуникаций, которые проходят на данном участке. Монтажные работы производятся с учетом СНиП, требований СЭС.
С учетом типа обустраиваемой системы и способа ее монтажа допускается доставка питьевой воды в разных емкостях. Такой вариант водоснабжения считается временным, до момента завершения постоянной сети подачи воды.
Так как вода залегает на разной глубине, поэтому для её «добычи» потребуется провести подготовительные работы. Чтобы поднять к поверхности и использовать её в личных целях, специалисты рекомендуют обустроить скважину либо колодец.
Если в качестве постоянного водоснабжения используется колодец, потребуется сделать копку, отобрав жидкость из поверхностных слоев почвы. Такие воды располагаются неравномерно. Они могут протекать по контуру поверхности земли либо залегать на различной глубине.
Рассматриваемый метод водоснабжения недорогой в монтаже и эксплуатации. К его минусам относят сезонное наполнение колодца, если в процессе копки попасть на нижний либо верхний участок течения грунтовой воды. На ровной площади колодец будет наполняться независимо от сезона и погодных условий.
Для упрощения процесса эксплуатации колодца используется погружной или поверхностный электрический насос. Он поднимает и доставляет воду в дом. При этом можно набирать воду ведром.
Для обустройства такой системы используются разные трубы. Сам колодец выполняется в качестве монолитного сооружения, оснащенного крышкой. Можно его сделать из бревна либо специальных колец.
Прежде чем начать бурение, потребуется получить разрешение на проводимые работы. Подземные воды – это стратегический запас страны, который охраняется законодательством страны. В полученном паспорте на скважину указывается техническая информация, включая диаметр скважины. По завершении монтажных работ вода сдается в лабораторию на исследование.
Для магистралей используют чугунные, стальные и прочие трубы. Для локальных сетей — керамические, пластиковые изделия.
Если внешняя сеть водопровода монтируется с помощью ПВХ, тогда для соединения таких труб используется специальный инструмент. Подобные соединения монтируют в раструб либо за счет специализированного клея «холодая сварка».
ПВХ изделия жесткие, чтобы сделать отвод и поворот, используют тройники и отводы. ПВХ трубы хорошо выдерживают нагрузки в процессе их монтажа в почву. При этом их цена приемлема для потребителей.
Если наружная сеть трубопровода обустраивается с помощью полипропиленовых расходных материалов, тогда используют одно- и многослойные трубы с алюминиевой прослойкой. Для соединения полимерных труб используется фитинг либо сварочный аппарат. В последнем случае необходимо иметь должный опыт работы с оборудованием. При его отсутствии потребуется помощь сварщика. При выполнении сварочных работ нужно обязательно соблюдать меры предосторожности, воспользовавшись защитной маской. Сварочные работы лучше проводить на «чистой площади», без посторонних лиц.
Если система обустраивается из полиэтиленовых труб низкого и высокого давления, тогда для их соединения используется фитинг и сварочный аппарат. Расходный материал можно эксплуатировать при низких температурах.
Система может обустраиваться из эластичных полиэтиленовых труб, которые обустраиваются в бухтах. С их помощью легко выполняются повороты сети. Для выполнения пересечений сетей водоснабжения соблюдается угол в 90 градусов. Если используются чугунные трубы, рекомендуется воспользоваться стальным кожухом. Местная канализационная сеть монтируется выше системы водоснабжения, если не используется кожух.
Если сети прокладывают параллельно и на одном уровне, тогда расстояние между стенками смонтированных труб должно превышать 1,5 м. При этом диаметр трубопровода должен равняться 200 мм. Если значение показателя выше 200 мм, тогда трубопровод монтируется на расстоянии выше 3 м. Укладка системы водоснабжения, проходящей ниже места водоотведения, производится с учетом некоторых отклонений. Это зависит от типа используемых расходных материалов, местности.
Монтаж внешней сети водоснабжения осуществляется по определенной схеме. Предварительно составляется проект будущей сети. Устанавливается тип почвы и уровень подземных вод. Чтобы выяснить уровень промерзания почвы, требуется помощь специалиста. Затем вычисляется расход-отвод воды за сутки. Значение этого показателя поможет определить диаметр труб. С учетом полученных данных подбирается нужное оборудование.
При необходимости наружная система утепляется. Если магистраль должна пройти определенный участок, который не перекапывается, в почве делают прокол. Для его выполнения используют разные инструменты (бур, лом, лопата). Если нужно сделать прокол под дорогой, используется специальная техника.
Если водопровод пересекается с канализацией, тогда в точке пересечения монтируют металлические гильзы. Их длина в песчаном грунте – 10 м, а в глинистой местности – 5 м. При пересечении водопроводная сеть монтируется на 40 см выше канализации, а при параллельном монтаже соблюдается расстояние в 1,5 м. Водопровод вводится в жилое здание на расстоянии в 1,5 м от канализации и газопровода.
Чтобы обустроить наружную систему водопровода, можно выкопать траншею от источника воды до места ввода в здание. Земельные работы выполняются с учетом предварительно подготовленного проекта. При этом соблюдается определенная глубина траншеи. Значение этого показателя должно находиться в пределах 1,5-2,5 м. Траншея выкапывается ниже уровня промерзания на 50 см. На её ровное дно засыпается песчаная и гравийная подушка. После её трамбовки выкапываются приямки (в местах, где соединены трубы). Вышеописанные работы рекомендуется проводить с помощью пластиковых труб. Их диаметр рассчитывается с учетом длины водопровода и объема потребляемой жидкости. Специалисты рекомендуют брать с запасом.
Если длина равняется 10 м, тогда монтажные работы выполняют из труб на 25 мм. Если длина равняется 30 м, тогда монтаж выполняется с помощью труб диаметром в 32 мм. Если длина превышает 30 м, тогда используют трубы диаметром в 38 мм. При необходимости тип диаметра подбирается с помощью профессионалов. Расходный материал закупается с запасом, так как определенная длина используется для соединений.
Если трубопровод уложен, потребуется соединить пересеченные трубы. Чтобы склеить между собой полипропиленовые изделия, применяют электрофитинг.
Количество вышеперечисленного расходного материала зависит от общей длины сети и частоты соединений. Для пайки используется специальное оборудование, которое функционирует по типу паяльника. Муфты представлены в виде специальных соединительных устройств, идущих в комплекте с расходным материалом. В противном случае муфты можно купить отдельно.
Независимо от типа используемой трубы, монтаж сети начинается от источника и завершается местом входа в помещение. Если необходимо, система укомплектовывается запорной арматурой. В месте её монтажа обустраивается смотровой колодец.
В максимально нижней точке системы монтируется сливной кран, предназначенный для аварийных ситуаций. Если монтажные работы завершены, проводят гидравлическое испытание сети. Для этого её заполняют на 2 часа жидкостью без давления. Через указанное время подаётся давление. Система выдерживается в таком состоянии около 30 минут.
На протяжении этого периода необходимо проверить все места соединения. Если испытание прошло успешно, трубопровод можно утеплить. Для этого применяют различные теплоизоляционные материалы. Чаще используется минеральная вата. Если в системе выявлены протечки, их устраняют. Для этого рекомендуется перекрыть аварийный кран.
Также его используют, если в процессе эксплуатации трубопровода возникли различные проблемы. Если самостоятельно устранить возникшую проблему нельзя, требуется помощь специалистов.
Для засыпки траншеи используется мягкий грунт, песок и гравий. Такие материалы не повредят трубы. На последнем этапе производится полная засыпка вырытых траншей.
Водоснабжение - это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных её потребителей: населения, предприятий, транспорта... Комплекс инженерных сетей, осуществляющих задачи водоснабжения, называется системой водоснабжения или водопроводом. Разделяют наружные и внутренние сети водоснабжения.
Наружные сети водоснабжения являются одним из основных элементов системы водоснабжения, они существуют уже несколько тысячелетий. Для целей водоснабжения используются природные источники воды:
поверхностные открытые водоёмы (реки, водохранилища, озёра, моря),
подземные (грунтовые и артезианские воды и родники).
Проектирование сети водоснабжения производится в зависимости от конкретных условий и требований, в общем виде:
Достаточная степень надёжности бесперебойного снабжения водой;
Обеспечение подачи воды заданного количества под требуемым напором;
Экономичность системы.
Эти требования влияют на расположение линий водопроводной сети, также влияние оказывают:
Рельеф местности
Существование препятствий в виде рек, железных дорог и т.д.
Планировка объекта;
Расположение проезда;
Размер жилых кварталов, наличие зелёных насаждений.
Существует два вида сетей:
разветвлённая или тупиковая,
кольцевая,
комбинированная.
Разветвлённая схема (рис.1) сети состоит из магистральной линии и ответвлений, которые отходят в виде тупиковых участков. В тупиковой сети вода движется в одном направлении - до конца ответвления. Тупиковая схема - кратчайшая по длине, но менее надежная относительно бесперебойной подачи воды. Недостатком разветвлённой сети является то, что во время аварии на одном участке магистрали все участки, которые расположены за ним, будут лишены водоснабжения.
Разветвлённая сеть используется редко - в небольших поселковых и дачных водопроводных сетях, в случаях, когда снабжение водой потребителей допускает перерывы в водоснабжении. Для обеспечения надёжности используются резервуары, установленные у потребителей.
Кольцевая схема (рис.2) не имеет тупиковых участков, все ее ответвления соединены между собой и замкнуты.
Комбинированная схема (рис.3) состоит из закольцованных и тупиковых линий.
Кольцевая и комбинированная схемы сетей водоснабжения более надежные в эксплуатации. В закольцованной сети вода не застаивается, а постоянно циркулирует. Аварийные участки выключают без прекращения подачи воды другим потребителям.
В кольцевой сети можно наметить основные направления движения воды – магистральные линии. Их задача – транспортирование воды транзитом в наиболее удалённые участки.
Перемычки – соединительные линии магистрального значения. Перемычки используются для выравнивания нагрузок основных продольных магистралей и обеспечения надёжности работы системы.
Распределительная сеть выполняет задачи непосредственной подачи воды к домовым ответвлениям и отдельно пожарным гидрантам.
Рассчитываются только магистральные линии, диаметры распределительной сети принимаются в зависимости от пожарного расхода, присоединённых к сети гидрантов. У производственных водопроводов рассчитывается и распределительная сеть.
Магистральные линии устанавливаются на возвышенностях с целью обеспечения дополнительного напора в распределительной сети.
Трассу водопроводных сетей увязывают с вертикальной и горизонтальной планировкой местности и с учетом других подземных инженерных сетей. Водопроводные сети на проездах, как правило, укладывают прямолинейно и параллельно линия застройки, строго по трассе.
Пересечения трубопроводов нужно выполнять под прямым углом между собой и к оси проездов. Размещение водопроводных линий по отношению к другим подземным коммуникациям должно обеспечить возможность монтажа сетей и не допускать подмывов фундаментов в случае повреждения водопровода.
Расстояние в плане от водопроводных сетей до параллельно расположенных зданий и сооружений нужно определять в зависимости от конструкций фундаментов зданий, глубины их заложения, диаметра и характеристики сетей, напора воды в них и т.п.
Важной составляющей частью проекта наружной водопроводной сети является деталировка – схема сети на которой условными обозначениями (графические обозначения трубопроводной арматуры) нанесены оборудование, арматура, фасонные детали.
При деталировке в первую очередь на схеме определяют места установки гидрантов и трубопроводной арматуры. Задвижки размещают таким образом, чтобы была возможность перекрывать отдельные участки без нарушения водоснабжения объектов, требующих бесперебойной подачи воды.
Деталировку выполняют без соблюдения масштаба, схематично. Сложные узлы вычерчивают отдельно в более крупном масштабе. На основании деталировки создаётся заказная спецификация на необходимое оборудование, арматуру и фасонные детали.
Современные наружные сети водоснабжения оборудуются:
насосными станциями,
фильтрами,
регулирующей арматурой,
предохранительной и отсечной арматурой
контрольно-измерительной аппаратурой,
смотровыми колодцами и камерами и т.д.
Насосные станции комплектуются, как правило, центробежными насосами с электрическим приводом. Многие насосные станции имеют телеуправление и полностью автоматизированы. В последнее время зарекомендовала себя с наилучшей стороны система с частотно-регулируемыми приводами насосов.
В местах установки фасонных частей и арматуры с фланцевыми соединениями устаривают смотровые колодцы или камеры. Колодец состоит из рабочей камеры и горловины над ней, которая служит для спуска в рабочую камеру.
Для промышленных предприятий (в определённых условиях) применяют так называемые оборотные системы водоснабжения, а также системы с последовательным использованием воды. Оборотные системы служат для предотвращения нерационального использования природных вод и их загрязнения. В таких системах воду после надлежащей обработки (охлаждения или осветления) снова подают потребителям. Для охлаждения воды в оборотных системах применяются градирни, бассейны брызгальные, охладительные пруды.
Наружная сеть водоснабжения – это часть общего водоснабжения здания, которая располагается снаружи. К наружным сетям водоснабжения относятся, например, насосные станции пожаротушения, резервуары противопожарного запаса воды
10 лет назад многим людям странным казался ответ, а сегодня странно выглядит вопрос. Мы все уже настолько привыкли к новым системам трубопроводов из пластмассы, хотя прошло так мало времени после начала их эксплуатации. Но научно-технический прогресс набирает все большее ускорение и внедрение новых технологий с применением новейших материалов уже не удивляет никого.
Сегодня имеется много информации по применению пластмассовых трубопроводов разных видов для внутренних инженерных систем, в том числе для систем канализации.
Но что могут предложить нам производители пластиковых труб для комплектации наружных трубопроводов? В настоящее время при сооружении наружных трубопроводов распространено применение полиэтилена ПЭ (для холодного водоснабжения) и поливинилхлорида ПВХ (для канализации).
До последнего времени применение полипропилена РР для систем наружной канализации было экономически нецелесообразно из-за большого расхода материала, т.к. основным требованием при применении пластмассовых труб для систем наружной канализации является необходимое значение кольцевой жесткости.
Главный недостаток пластмассовых труб по сравнению с металлическими и бетонными - их неспособность воспринимать большие горизонтальные нагрузки. Это очень ограничивало область применения пластмассовых трубопроводов, т.к. при безнапорной системе большое значение имеет уклон трубопровода, в результате чего на протяженных участках происходит большое "заглубление" трассы. Ко всему прочему, при прохождении трубопроводов через дороги и нагруженные участки необходимо прокладывать их в кожухах или специальных гильзах, что приводит к удорожанию работ, особенно при укладке трубопроводов в черте города. Раньше эту проблему решали путем увеличения толщины стенок труб, что вело к удорожанию материалов. Но за последние годы очень интересной является разработка системы трубопроводов из полипропилена с профилированной двойной стенкой.
Недавно на российском рынке появились подобные системы трубопроводов под маркой "POLYTRON К2-КАN". Трубы "POLYTRON К2-КАN" производятся путем непрерывной коэкструзивной штамповки. Этот процесс протекает следующим образом: две независимые одноулитковые системы формируют в плоскости полипропиленовый гранулат (двух разных цветов, но с одинаковыми свойствами), подающийся на головку, которая одновременно формирует их по общей оси, и таким образом моделируются две трубы. Внутренняя труба имеет гладкую стенку, а наружная труба – гофрированную стенку, сформированную специальным оттягивающим устройством. Обе эти трубы соединяются между собой в процессе формовки методом дожима, создавая в местах соединения двухслойную, хорошо проваренную стенку (соединение происходит на молекулярном уровне, обеспечивая монолитную конструкцию). Наружный слой трубы имеет оранжево-коричневый цвет, а внутренний - светло-серый.
Новым в конструкции является то, что, что наружная стенка имеет на верхушке низкого широкого ребра дополнительные усиления гребня, которые воспринимают сосредоточенные точечные нагрузки непосредственно на наружную стенку трубы, деформируя ее, но не допуская при этом деформации внутренней стенки. Благодаря такой конструкции стенки при небольшом весе трубы можно обеспечить ее большую периметрическую прочность (кольцевой жесткость равна SN = 8 kN/м2, что соответствует трубам тяжелого типа), что позволяет использовать эти трубы для прокладки в местах с повышенной нагрузкой. Т.е. применять для строительства канализационных сетей, уложенных на глубине от 0,8 м до 8 м на участках без нагрузок, а также под дорогами с максимальной динамической нагрузкой 11,5 тонн на ось транспортного средства. Необходимо, особенно при больших нагрузках, правильно производить работы по обсыпке трубопровода и правильного ее уплотнения, чтобы не появилась возможность чрезмерной деформации трубопровода.
В целом энергетические затраты и количество используемого сырья при производстве труб с профилированной стенкой примерно на 40-50 % меньше по сравнению с производством труб с гладкой стенкой, что значительно уменьшает их стоимость.
При производстве профилированных труб "POLYTRON К2-КАN" используют блочный сополимер полипропилена (PP-в). Полипропилен по сравнению с полиэтиленом более легкий, имеет большую прочность на растяжение, большую термическую устойчивость и не подвержен коррозии напряжений. Диапазон рабочих температур у полипропилена - от -20°С до +110°С, что допускает монтаж трубопроводов при отрицательных температурах и его эксплуатацию при повышенных положительных температурах. К тому же полипропилен характеризуется большей ударной стойкостью по сравнению с полиэтиленом и ПВХ, поэтому трубы значительно "легче" переносят трудные условия транспортировки и монтажа. При отрицательных температурах материалы из ПВХ становятся очень хрупкими, в результате чего появляется большой процент брака из-за сколов на изделиях. Микротрещины, которые появляются при хранении и монтаже, в процессе эксплуатации трубопроводов способствуют инфильтрации транспортируемой жидкости. Еще одно положительное качество полипропилена - этот материал, так же как и полиэтилен, характеризуется большей устойчивостью на истираемость среди материалов, применяемых для производства канализационных труб (бетон, чугун). Это очень важно, т.к. канализационные стоки содержат большой процент взвешенных твердых частиц.
Полипропилен очень легкий материал, благодаря чему монтаж ведется быстро, без применения тяжелого оборудования. А расчетный срок службы трубопроводов "POLYTRON К2-КАN" составляет около 100 лет. Полипропилен имеет большую химическую стойкость, что позволяет применять трубы РР не только для строительства сетей санитарно-технического, промышленного, ливневого и общего назначения, а так же для промышленных трубопроводов, которые могут укладываться в грунтах, загрязненных химическими веществами (например свалки, хранилища промышленных отходов, при разработке нефтяных и газовых месторождений).
Т.е. полипропилен - это материал, совокупные свойства которого обеспечивают лучшие качества канализационных труб, что объясняет динамичный рост применения полипропилена для производства систем канализации. Трубы "POLYTRON К2-КАN" примерно в 3 раза легче, чем трубы из ПВХ или ПЭ с гладкой стенкой, в 15 раз легче, чем керамические, и в 20 раз легче бетонных. Поэтому монтаж систем "POLYTRON К2-КАN" предполагает экономию трудоемкости работ примерно на 20-30% по сравнению с аналогичными системами из других материалов. Еще одно преимущество труб "POLYTRON К2-КАN": они имеют номинальный размер (DN), который фактически является внутренним диаметром трубы (DN=ID). Это означает, что указанный производителем номинальный размер является размером трубопровода "в свету" и позволяет проектировщикам применять его для гидравлических расчетов. Обычно в подобных системах номинальный размер является наружным диаметром (DN=OD), что при одинаковом размере труб фактически уменьшает ее проходное сечение. Т.е. трубы "POLYTRON К2-КАN" при одинаковом диаметре имеют значительно большее внутреннее сечение по сравнению с аналогичными трубами.
Коэффициент шероховатости стенок при прокладке наружных систем безнапорной канализации является одним из основных показателей, т.к. он позволяет прокладывать трубопроводы с меньшим уклоном, соблюдая минимальную скорость самоочищения. Относительная величина коэффициента шероховатости труб "POLYTRON К2-КАN" к=0,00011 мм.
Можно утверждать, что при таких гладких стенках уклоны будут минимальные. Этому также способствует система раструбных фасонных деталей, обладающих минимальным
На чтение 4 мин.
Без наличия водопровода и канализации невозможно создание комфортных условий в жилище. Поэтому многие хозяева частных домов, не имеющие доступа к централизованным коммуникациям, вынуждены оборудовать автономные системы. Наружные сети водопровода и канализации проектируются согласно нормативным документам СП 31.13330.2012 и СП 32.13330.2012 соответственно.
Проектирование канализационных сетейПри проектировании система водоснабжения разрабатывается одновременно с водоотведением. При этом принятые решения должны опираться на строительные нормы и правила (СНиП). А само строительство может быть начато только после получения разрешений от контролирующих органов.
Согласно нормативам, наружный водопровод и канализация в жилом доме должны прокладываться на глубине не менее 1,5 м. Это позволит сохранить работоспособность системы в любое время года и предотвратит ее промерзание.
Кроме того, чтобы не допустить загрязнения водопровода сточными водами, канализационную трубу следует прокладывать ниже. В этом случае при порыве канализационной трубы исключается подсос стоков в питьевую воду. По этой же причине категорически запрещается размещать обе трубы в одной траншее.
В качестве источника водоснабжения могут использоваться поверхностные или подземные воды. К первым относятся реки, озера и другие пресные водоемы. Подземные источники — это колодцы, абиссинские или артезианские скважины. Выбор зависит исключительно от наличия источников воды, их доступности и необходимых объемов.
Правильно спроектированная сеть водоснабжения должна обеспечивать достаточным количеством воды всех потребителей. Этот показатель зависит от числа жителей и степени благоустройства жилья. Для расчета расхода воды следует применять формулы, прописанные в нормативных документах.
Для определения свободного напора используется норматив: на одноэтажное здание необходимо не менее 10 м напора, а на каждый последующий этаж следует добавить еще 4 м.
В соответствии с требованиями СНиП для забора подземных вод необходима водозаборная скважина, диаметр которой для насоса с погружным электродвигателем принимается равным номинальному диаметру насоса. А при установке электродвигателя на поверхности земли — на 50 мм больше номинального диаметра насоса.
В зависимости от условий и установленного оборудования устье скважины располагается в наземном павильоне или подземной камере. Здесь же размещаются электрооборудование и контрольно-измерительные приборы.
Для получения воды питьевого качества следует предусматривать устройства очистки — фильтрации, осветления и обеззараживания. На рынке представлены автономные станции водоподготовки, которые используются для отдельного дома или коттеджа.
Предварительно необходимо сделать анализ воды из источника водоснабжения, чтобы определить его качественные показатели и требуемую степень очистки.
На сетях наружного водопровода устанавливается запорная арматура, фасонные части, регуляторы давления и расхода воды. Необходимое условие — вся арматура должна плавно открываться и закрываться и иметь сертификат соответствия. Кроме того, в случае необходимости проект может предусматривать установку пожарных гидрантов.
Для нормальной работы всей системы водоснабжения требуется следующее оборудование: водозабор, насосы, смесители, фильтры, установка обеззараживания. Этот перечень зависит от качества исходной воды и принятой схемы ее очистки.
К основным элементам сети канализации относятся внешний и внутренний трубопровод, насосная станция, сооружения очистки стоков и выпуск в водоем.
Все элементы выполняют свою особую функцию и должны подходить друг к другу. Очистка сточной воды выполняется до приемлемого уровня, допускающего ее сброс в водоем. Чем больше водоем, тем менее строгие нормы очистки сточной воды, поскольку стоки в нем будут доочищаться естественным путем.
Канализационные трубопроводы укладываются с уклоном, позволяющим обеспечить самотечный режим движения стоков. В среднем на 1 пог. м эта величина должна составлять 2-3 см. Недостаточный уклон может привести к появлению засоров и необходимости в прочистке трубы. По этой же причине любые ответвления сети должны присоединяться под тупым углом.
Для обслуживания наружных сетей водоснабжения и канализации над поворотами, задвижками или пожарными гидрантами предусматриваются смотровые колодцы.
Если проектирование системы водоснабжения и канализации вызывает сложности, то лучше доверить его специалистам. В результате проект будет соответствовать всем нормам и правилам, что снизит вероятность проблем при строительстве и эксплуатации.
