Арматура
Для обеспечения нормальной эксплуатации инженерные сети должны быть оборудованы арматурой. По назначению арматура подразделяется на запорную, регулировочную, предохранительную, дросселирующую, конденсатоотводяшую и контрольно-измерительную. Непосредственно на трассе используют запорную арматуру, остальные виды устанавливаются в тепловых пунктах, насосных и дросселирующих подстанциях, газорегуляторных пунктах и станциях и др.
К запорной арматуре относятся краны, задвижки и вентили. Изготовляют их из стали и чугуна На рис. 4.3 показаны вентиль и задвижка.
Система индексов облегчает правильный выбор арматуры при монтаже. Наиболее распространена система ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения), содержащая цифровой и буквенный коды основных данных арматуры. По этой системе индекс изделия включает пять элементов, расположенных последовательно: тип арматуры, материал корпуса, привод и конструкция по каталогу ЦКБА, материал уплотнительных колец. При применении внутренних покрытий буквенное обозначение объединяют с обозначением материала уплотнительных колец. Например, индекс 30 кч 915 бр означает задвижку (30), изготовленную из ковкого чугуна (кч) с электроприводом (9) конструкции, обозначенной по каталогу ЦКБА порядковым номером 15 с уплотнительными латунными или бронзовыми кольцами.
Для того чтобы при монтаже быстро определить материал, из которого изготовлен корпус деталей и уплотняющих колец, стальную и чугунную арматуру окрашивают в разные цвета. Арматуру из цветных металлов не окрашивают.
Лекция 5 водоснабжение Общие сведения
Под системой водоснабжения понимается комплекс устройств и сооружений, предназначенных для приема, воды из источника водоснабжения, очистки и хранения ее, транспортировки, распределения и раздачи ее потребителям. Системы водоснабжения классифицируются по следующим признакам.
1. По роду обслуживаемых объектов системы водоснабжения подразделяются на городские, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.
2. По числу обслуживаемых объектов: местные системы для отдельного объекта, групповые для ряда объектов, расположенных иногда на большой территории.
3. По функциональному назначению системы водоснабжения делятся на хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные и поливочные. Первые предназначаются для подачи потребителю воды питьевого качества, отвечающей требованиям ГОСТ.Производственные системы водоснабжения обеспечивают подачу воды для технологически целей в цехи предприятия. Эго может быть вод непитьевого качества или прошедшая очистку (обессолена…). Противопожарные системы водоснабжения используются при ликвидации очагов пожара. Качество воды в таких системах не устанавливается, а количество определяется соответствующими требованиями СНиП.
4. Постепени совмещения выполняемых функций – на единые, неполно раздельные и раздельные
Единые системы – это – водопроводы, где питьевая вода используется на все нужды.
Неполно раздельные обуславливаются различными требованиями к воде возможностью объединения питьевого водопровода с производственным или противопожарным.
Раздельная система водоснабжения предусматривает наличие самостоятельных хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водопроводов, что устраивается довольно редко и имеет место в том случае, когда объединить производственный и противопожарный водопроводы невозможно, а объединение хозяйственно-питьевого водопровода с противопожарным экономически невыгодно. Поливочные водопроводы отдельно устраиваются очень редко. Они, как правило, совмещаются либо с хозяйственно-питьевыми, либо с противопожарными водопроводами (при наличии разрешения санитарных органов).
5. В зависимости от рельефа снабжаемой водой территории и от требуемых при этом напоров системы водоснабжения делят на однозонные и многозонные. Систему, на которой все объекты, расположенные на данной территории, обеспечиваются от одной водопроводной сети, называют однозонной. При наличии резко пересеченного рельефа местности и, следовательно, необходимости поддержания требуемого напора в сети высокорасположенных участков, который недопустим для трубопроводов на пониженной территории, водопроводную сеть разбивают на зоны, где требуемый напор поддерживается с помощью насосов и напорных резервуаров.
6. По способу транспортирования воды системы водоснабжения подразделяют на напорные и безнапорные. В напорных системах трубопроводы работают полным сечением и транспортирование воды по ним осуществляется путем нагнетания насосами или от давления, образуемого за счет разницы отметок уровней воды источника и места водоотбора (гравитационный напор). Безнапорные трубопроводы (гравитационные самотечные) работают неполным сечением. Возможность их применения обуславливается необходимой разницей отметок рельефа в начальной и конечной точках пути движения, а также расстоянием подачи воды (в горных районах). Применение напорных водопроводов более предпочтительно, чем безнапорных.
7. В зависимости от вида источника водоснабжения все системы делят на водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников (реки, озера, водохранилища, моря), и водопроводы, подающие воду из подземных источников (грунтовый водоносный слой, подземные озера и др.). Смешанные системы водоснабжения предусматривают забор воды из источников обоих видов. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения целесообразно применять подземные воды, как правило, с более высокими показателями качества, чем поверхностные воды. Если мощность водяного пласта подземных вод недостаточна или они не пригодны для целей водоснабжения, то используют поверхностные источники.
8. По сроку службы - постоянные и временные.
9. По размещению относительно потребителей - наружные и внутренние водопроводы.
Схемы и основные элементы систем водоснабжения
Для водоснабжения городов и населенных пунктов применяются различные схемы. Они зависят от вида источника водоснабжения, качества воды в нем, рельефа местности и режима водопотребления. На рис. 5.1 показаны системы водоснабжения с забором воды из открытого источника и с забором подземных вод.
Система водоснабжения включает следующие сооружения:
Водозаборные сооружения (1). При открытых источниках (рис. 5.1, а) забор воды осуществляется береговыми и русловыми водоприемниками. Водоприемник представляет собой оголовок трубы с сеткой. Забор подземных вод (рис. 5.1, б) осуществляется путем устройства различного рода колодцев, скважин, подземных водосборных галерей и т. п.
Насосные станции необходимы для подъема и перекачки воды. В общем случае, когда вода из источника подвергается очистке, она перекачивается на очистные сооружения насосной станцией I подъема (2), а после очистки подается потребителям насосной станцией II подъема (5).
Сооружения для очистки воды (3) предназначены для доведения исходного качества воды до требований, предъявляемых к ней потребителям.
Рис.5, i. Общий вид системы водоснабжения с забором воды из открытого
источника (а) и с забором подземных вод (б)
1 - водозаборные сооружения: 2 и 5 - сооружения для подъема и
перекачки воды; 3 - сооружения для очистки воды; 4 - сборные резервуары;
6 - водоводы; 7 - водонапорная башня; 8 - водопроводная сеть
Сборные резервуары (резервуары чистой воды) (4) необходимы для сглаживания неравномерности работы насосных станций I и II подъема и хранения противопожарных и аварийных объемов воды.
Сооружения для транспортирования воды к местам ее распределения -водоводы (6), по которым вода подается к городу или промышленному предприятию. Их выполняют из двух или более ниток трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу.
Сооружения для распределения воды по территории объекта и раздачи ее потребителям - водопроводная сеть (8) Сеть—это система трубопроводов> уложенных по улицам и подающих воду к отдельным домам и предприятиям.
Водонапорная башня (7) относится к напорно-регулирующим сооружениям, она выполняет ту же роль, что и резервуар чистой воды, из-за несовпадения режима работы насосной станции II подъема и режима водопотребления
Водонапорные башни сооружают из железобетона, кирпича и стали. Башни располагают выше всех точек водоразбора, с тем чтобы в самую высокую из них вода могла поступать под гидростатическим давлением ее уровня в резервуаре. Для уменьшения высоты водонапорных башен их устанавливают на возвышенных точках местности. При наличии в городе возвышенности большей высоты, чем самые высокие точки водоразбора, вместо водонапорной башни можно сооружать надземные или подземные резервуары. При расположении башни по схеме на рис. 5.1,а систему называют системой водоснабжения с башней в начале сети; при расположении по схеме на рис. 5.1,6 систему называют системой водоснабжения с контррезервуаром.
Для подачи воды непосредственно к местам ее потребления служит водопроводная сеть.
Наружная водопроводная сеть является основной частью системы водоснабжения населенного пункта. Стоимость водопроводной сети населенных мест составляет от 50 до 70 % стоимости всей системы водоснабжения. Поэтому ее трассировке, конструированию и сооружению уделяется большое внимание.
Рис. 5.2. Конфигурация сети:
а — тупиковая; б — кольцевая;
1 - от водозаборных сооружений, 2 - водонапорная башня
При трассировке линий водоводов и водопроводной сети учитывают планировку объекта водоснабжения, размещение отдельных потребителей воды, гидрогеологические условия, рельеф местности и т.д.
Водопроводные сети состоят из магистральных и распределительных линий. Магистральные линии служат для транспортирования транзитных масс воды, распределительные – для транспортирования воды из магистралей к отдельным кварталам и микрорайонам. Магистральные и распределительные линии должны иметь достаточную пропускную способность для обеспечения необходимого напора воды в местах потребления. Требуемая пропускная способность и напоры обеспечиваются правильным подбором диаметров труб при проектировании. Надежность работы водопроводных сетей обеспечивается доброкачественностью материала труб и арматуры, а также их укладки и монтажа. Наименьшая стоимость водопроводных сетей получается при прокладке их по кратчайшим путям от источников водоснабжения до потребителей.
По конфигурации в плане различают водопроводные сети разветвленные или тупиковые, кольцевые или замкнутые и комбинированные. Тупиковые водопроводные сети прокладывают для небольших объектов водоснабжения, допускающих перерывы в снабжении водой. Эти сети целесообразны при сосредоточенном потреблении воды в отдаленных друг от друга точках. Кольцевые водопроводные сети прокладывают при необходимости бесперебойного водоснабжения, что гарантируется возможностью двустороннего питания водой любого потребителя. Протяженность и стоимость кольцевых сетей больше, чем тупиковых.
Противопожарные водопроводные сети закольцовываются всегда.
Выбор материала и класса прочности труб для водоводов и водопроводных сетей осуществляют на основе экономического расчета с учетом санитарных условий, агрессивности грунта и транспортируемой воды, а также условий работы трубопроводов.
Для напорных водоводов и сетей, как правило, стараются применять неметаллические трубы: железобетонные напорные, полиэтиленовые.
Чугунные напорные трубы применяют для сетей в пределах населенных пунктов, территорий промышленных и сельхоз предприятий при отсутствии соответствующих неметаллических труб.
Стальные трубы применяются в следующих случаях: на участках сети, где рабочее давление превышает 1,2 МПа (120 м вод ст.); на переходах под железными и автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги; в местах пересечения хоз.питьевого водопровода с сетями канализации; при прокладке трубопроводов по опорам эстакад и в туннелях; при прокладке в труднодоступных местах строительства, в вечномерзлых, просадочных, набухающих и торфяных грунтах, на подрабатываемых территориях и в карстовых районах.
Глубина заложения водопроводных труб, считая до верха, должна быть на полметра больше расчетной глубины промерзания грунта в данной местности.
Для нормальной эксплуатации водопроводной сети на ней устанавливают следующую арматуру: задвижки, обратные клапаны, воздушные вантузы, водоразборные колонки и краны, пожарные гидранты.
Задвижки служат для выключения отдельных участков сети из работы. Обратные клапаны предназначены для пропуска воды только в одном направлении. Воздушные вантузы устанавливают в повышенных точках сети для автоматического выпуска скопляющегося в них воздуха. Уличные водоразборные краны или колонки устанавливают рядом с теми домами, где отсутствует внутренний водопровод. Пожарные гидранты служат для подачи воды при тушении пожаров. Их устанавливают на уличной или дворовой сети на расстоянии друг от друга не более 100 м.
В местах установки фасонных частей и арматуры устраивают водопроводные колодцы или камеры. Обычно их сооружают из железобетонных колец, сверху перекрываемых плитой с чугунным люком.