+-

Лекція № 9 Тема: Системи і схеми водопостачання населених пунктів і промислових підприємств.

План лекції

1. Класифікація систем водопостачання.

2. Схеми водопостачання населених пунктів.

3. Схеми водопостачання промислових підприємств.

Питання №1: Класифікація систем водопостачання.

Системою водопостачання називають комплекс інженерних споруд, призначених для забора води з вододжерела, її очищення, зберігання і подачі до місць споживання.

Призначення протипожежного водопостачання полягає в забезпеченні подачі необхідних обє’мів води під вимагаємим напором на протязі заданого часу гасіння пожежі.

Основні нормативні вимоги до водопостачання викладені в будівельних нормах і правилах: СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий», СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжениє. Наружныє сети і сооружения»

Системи водопостачання класифікують:

1. По надійності подачі води

Характеристика водоспоживача	Категорія надійності
Підприємства металургійної, нафтопереробної, нафтохімічної і хімічної промисловості, електростанції; господарсько-питні водопроводи населених пунктів з числом жителів больше 50 000 чол.,- допускається зниження подачі води не більше ніж на 30% розрахункових нормативів тривалістю до 3 сут.	І
Підприємства вугільною, гірничо-рудною, нафтовидобувною, машинобудівною і інших видів промисловості; господарсько-питні водопроводи населених пунктів з числом жителів до 50 000 чол. і групові сільськогосподарські водопроводи — допускається зниження подачі води не більше чим на 30% розрахункових нормативів, тривалістю до 1 місяця, або перерви в подачі води строком до 5 сут.	ІІ
Дрібні промислові підприємства; системи зрошування сільськогосподарських земель; господарсько-питні водопроводи населених пунктів з числом жителів до 500 чол. — допускається перерва в подачі води до 1 сут або зниження подачі води не більше ніж на 30% розрахункових нормативів терміном до-1 місяця	ІІІ

2. По виду обслуговуємого об’єкта

• Міські;

• Містечкові;

• Промислові;

• Сільськогосподарські.

3. По виду використовуємих природних джерел

• Водопроводи, які забирають воду з поверхневих джерел (річки, озера, водосховища);

• Водопроводи, які забирають воду з підземних джерел (артезіанських, роднікових).

4. За призначенням

• Господарсько питні – які задовольняють потреби населення;

• Виробничі – забезпечують технологічні виробництва;

• Протипожежні і об’єднанні – влаштовують, в населених пунктах, з цих же водопроводів вода подається і на промислові підприємства, якщо вони споживають незначну кількість води, або за умовами технологічного процесу виробництва необхідна вода питної якості.

При великих витратах води підприємства можуть мати самостійні системи водопостачання, які забезпечують їх господарсько-питні, виробничі та протипожежні потреби. В цьому випадку влаштовують господарсько-протипожежний і виробничий водопроводи. Суміщення протипожежного водопроводу з господарським, а не з виробничим пояснюється тим, що виробнича водопровідна мережа є менш розгалуженою і не охоплює всіх об’ємів підприємства. Крім того для деяких технологічних процесів виробництва вода повинна подаватися під визначеним напором, який при гасінні пожежі буде змінюватися. А це може призвести або до збільшення витрат води, або до аварії виробничих апаратів.

Самостійний протипожежний водопровід влаштовують на найбільш пожежонебезпечних підприємствах – нафтохімічної і нафтопереробної промисловості, сховищах зріджених газів.

Протипожежні водопроводи (окремі або об’єднані з водопроводами іншого призначення) бувають низького і високого тиску.

У водопроводах низького тиску необхідний напір біля стволів створюється пересувними пожежними насосами, встановленими на гідранти.

У водопроводах високого тиску вода до місця пожежі подається по рукавним лініям безпосередньо від гідрантів під напором від стаціонарних пожежних насосів, встановлених в насосних станціях.

Протипожежний водопровід високого тиску повинен забезпечувати висоту компактної струї не менше 10 м при повних витратах води на пожежегасіння і розташуванні пожежного ствола на рівні найвищої точки самої високої будівлі.

Протипожежний водопровід низького тиску повинен забезпечувати висоту компактної струї (на рівні поверхні землі) при пожежегасінні не менше 10 м.

Системи водопостачання можуть обслуговувати як один об'єкт, наприклад місто або промислове підприємство, так і декілька об'єктів. В останьому випадку їх називають груповими.

Якщо система водопостачання обслуговує одну будівлю або невелику кількість компактно розташованих будівель з найближчого вододжерела, то ії називають місцевою системою.

Система водопостачання, яка обслуговує декілька великих водокористувачів, розташованих на певній тереторії, називається районою.

Питання № 2. Схеми водопостачання населених пунктів.

На території більшості населених пунктів є різні категорії водокористувачів, які висувають різні вимоги до якості і кількості споживаємої води. В сучасних міських водопроводах витрати води на технологічні потреби промисловості складають в середньому біля 40 % всьго об’єму, який подається у водопровідну мережу. Пр цьому біля 84 % води береться з поверхневих вододжерел і 16 % - з підземних.

Схема водопостачання для міст з використанням поверхневих вододжерел представлена на слайді 1. Вода поступає у водоприймач (оголовок) 1 і по самопливних трубах 2 перетікає в береговий колодязь 3, а з нього насосною станцією першого підйому (НС-1) 4 подається у відстійники 5 і далі на фільтри 6 для очищення від забруднень і знезараження. Після очисної станції вода поступає в запасні резервуари

1 — водоприймач; 2 — самопливні труби; 3 — береговий колодязь; 4 — насосна станція I підйому; 5 — відстійники; 6—фільтри; 7 — запасні резервуари чистої води; 8 — насосна станція II підйому; 9 — водоводи; 10 — водонапірна башта; 11— магістральні трубопроводи; 12— розподільчі трубопроводи; 13 — вводи у будівлі; 15 — водоспоживачі.

чистої води 7, з яких вона насосною станцією другого підйому (НС-П) 8 подається по водоводах 9 в напірно-регулюючу споруду 10 (наземний або підземний резервуар, розміщений на природному підвищенні, водонапірна башта або гідропневматична установка). Звідси вода поступає по магістральних лініях 11 розподільчих трубах 12 водопровідної мережі до вводів у будівлю 13 і користувачам.

Систему водопостачання поділяють на дві частини зовнішню і внутрішню. До зовнішнього водопроводу відносять всі споруди для забору, очищення і розподілу води водопровідною мережею до вводів в будівлі. Внутрішні водопроводи представляють собою сукупність пристроїв, що забезпечують отримання води із зовнішньої мережі і подачу її до водорозбірних приладів, розташованих в будівлі. Використання підземних вододжерел зазвичай дозволяє обходитися без очисних споруд.

Схема водопроводу при підземному вододжерелі:

1 – артезіанська свердловина з насосом;

2 – запасний резервуар;

3 – НС – 2;

4 – водонапірна башта;

5 – водопровідна мережа.

Вода подається безпосередньо в запасні резервуари 2 (слайд 2). При використанні підземних вод, а також при водопостачанні крупних міст може бути не один, а декілька джерел водоживлення, розташованих з різних сторін населеного пункту. Таке водопостачання дозволяє отримати більш рівномірний розподіл води по мережі і надходження її до споживачів. Нерівномірність водоспоживання із збільшенням чисельності населення в містах значною мірою згладжується, що дозволяє обходитися без напірно – регулюючих споруд. В цьому випадку вода від НС-П поступає безпосередньо в труби водопровідної мережі.

Подача води для цілей пожежегасіння в містах забезпечується пожежними автомобілями від гідрантів, встановлених на водопровідній мережі. У невеликих містах для подачі води на гасіння пожеж включають додаткові насоси в НС-ІІ, а у великих містах пожежна витрата складає незначну частину водоспоживання, тому практично не впливає на режим роботи водопроводу.

Відповідно до сучасних норм в населених пунктах з числом жителів до 500 чол., які знаходяться в основному в сільській місцевості, повинен влаштовуватися об’єднаний водопровід високого тиску, що забезпечує господарсько-питні, виробничі і пожежні потреби. Проте нерідкі випадки, коли споруджується тільки господарсько-питний водопровід, а на пожежні потреби воду подають пересувними насосами з водоймищ і резервуарів, що поповнюються від водопроводу.

У малих населених пунктах для господарсько-протипожежних потреб частіше всього влаштовують системи місцевого водопостачання із забором води з підземних джерел (шахтних колодязів або свердловин). Як водопідіймальні пристрої застосовують відцентрові і поршневі насоси. Найбільш надійні і зручні в експлуатації відцентрові насоси. Що стосується інших водопідіймальних пристроїв, то унаслідок малої продуктивності вони можуть використовуватися лише для поповнення пожежних запасів води у водоймищах, резервуарах, водонапірних баштах.

Питання № 3. Схеми водопостачання промислових підприємств.

Схема виробничого водопостачання промислового об’єкту залежить від потужності та розташування вододжерела і буває: прямоточна, зворотна і послідовна.

При прямоточному водопостачанні вода для виробничих потреб подається з вододжерела насосною станцією по водопровідній мережі в цехи. Звідси відпрацьована вода по каналізаційній мережі поступає в теж саме водоймище – після обробки в очисних спорудах.

При зворотному водопостачанні використана в технологічному процесі вода не скидається у вододжерело, а знову подається споживачам після відповідної обробки. Для поновлення втрат води у зворотній цикл добавляють свіжу воду з джерела.

При послідовному водопостачанні вода, використана одним споживачем, може застосовуватися в другому, а іноді і в третьому технологічному циклі промислового підприємства, після чого скидається в каналізаційну мережу для обробки на очисних спорудах.

Господарсько-протипожежний водопровід промислового підприємства може забезпечуватися водою від загального міського (або районного) водопроводу, а за їх відсутності або малої потужності схеми розробляються з самостійними джерелами водопостачання.

Схема подачі води підприємствам

а – при подачі води від міської мережі, що перевищує витрати води на господарсько-питні і пожежені потреби підприємства; б – при подачі води від міської мережі, що забезпечує господарсько питні потреби, но менше вимагаємих пожежних витрат підприємства; в – при подачі води від міської мережі, менше вимагаемих витрат на господарсько-питні і пожежні потреби підприємства.

Вода з міської мережі безпосередньо подається в мережу внутрізаводського водопроводу в тому випадку, коли існуючий тиск дозволяє забезпечити підприємство у відповідності з його графіком водоспоживання. Однак для забезпечення більшої надійності водопостачання підприємств необхідно влаштовувати не менше двох вводів від різних магістральних ліній водопровідної мережі.

Якщо вільний напір у внутрізаводській мережі повинен бути більше, чим у прилеглих до підприємства лініях водопровідної мережі міста, то влаштовують місцеві підвищувальні насосні станції. Вони можуть забирати воду або безпосередньо з магістральних ліній, або з додаткових резервуарів, які забезпечують зберігання протипожежного запасу і більш рівномірне споживання води з міського водопроводу. При цьому доречно мати власні напірно регулюючі споруди, які підтримують вимагаємий у мережі напір води. У підвищувальній насосній станції в залежності від співвідношення напорів у міський і заводський водопровідних мережах встановлюють як господарські, так і протипожежні насоси.

Якщо господарсько-протипожежний водопровід не забезпечує збільшених потреб у воді, то іноді влаштовують пожежні гідранти на виробничому водопроводі. Для потреб пожежегасіння можуть бути використані також пруди–охолоджувачі, бризкальні басейни і градирні, в яких вода не замерзає в сильні морози. В цьому випадку необхідно передбачати улаштування під’їздів і спеціальних колодязів для забору води пересувними насосами. При будівництві пожежних під’їздів необхідно намагатися до того, щоб висота всмоктування насосів (відстань від рівня води до осі насосу) була мінімальною.