Учебное пособие 2119

-наличие просадок грунта по трассе трубопровода или вблизи колодцев;

-ведение неразрешенных работ по присоединениям к сети;

-действие уличных водоразборов.

Профилактическое обслуживание сети (2 раза в год). При этом вы-

полняют следующие работы:

-очищают колодцы и камеры, откачивают воду;

-утепляют колодцы на зимний период, устанавливая ниже верхней крышки на 0,3-0,4 м дополнительную деревянную крышку;

-выполняют профилактику раструбных и фланцевых соединений, за- порно-регулирующей арматуры, регулировку электроприводов;

-проверяют работу пожарных гидрантов с установкой на них стендера. Ремонт пожарных гидрантов производят в течение суток с момента обнаружения неисправности;

-осуществляют, в случае необходимости, замену скоб, ремонт лестниц, смену крышек;

-проверяют дюкеры на утечку, переходы под путями на загазованность;

-на уличных водоразборах осуществляют регулировку и проведение ремонтных работ с заменой износившихся деталей, проверяют состояние колодца, отмостки и водоразбора.

Проверка свободных напоров в водопроводной сети с установкой манометров в контрольных точках (колодцах с гидрантами, камерах со штуцерами) выполняется выборочно 1 раз в квартал, а при падении напора – вне очереди. Манометрическую съёмку проводят одновременно во всех характерных точках сети в часы максимального и минимального водопотребления манометрами класса точности - 0,4.

1 раз в год выполняется техническое обслуживание абонентского присоединения и водомерных узлов. При этом проверяют техническое со-

стояние водопроводного ввода, водосчётчика, запорно-регулирующей и контрольно-регулирующей и измерительной аппаратуры, а также наличие утечек на внутренней сети.

Перечень основных работ по ППО и ППР, текущему и капитальному ремонту сети сведены в табл. 3.11-3.14 [57, c.75-79].

21

3.3.1. Причины неудовлетворительной работы водопроводных сетей

Падение напора в сети может быть вызвано: засорением трубопрово-

дов, противодавлением, утечками.

Засорение трубопроводов может быть вызвано тем, что сеть малого диаметра d=100-200 мм долгое время не промывали, не прочищали. Постепенно в результате отложения на стенках труб илистых взвешенных частиц, солей кальция, магния и железа, содержащихся в воде, а также в результате деятельности микроорганизмов происходит засорение труб, приводящее к увеличению гидравлического сопротивления и, как следствие, уменьшающее пропускную способность труб до 30-50 %.

Для своевременного обнаружения отклонений в работе участков сети необходимо периодически контролировать свободные напоры в назначенных точках, которые чаще всего выбирают в начале и конце водовода, на тупиковых участках и на разводящей сети, в местах с наиболее высокими отметками. В этих точках производится замер давления манометром (класса 0,4) не реже 1 раза в квартал днём, между 10 и 16 часами или в другие часы наибольшего водоразбора. Примерное расстояние между контрольными точками принимается 500-1000 м. Напоры необходимо знать и после крупного потребителя. Сравнивая полученные свободные напоры с предыдущими замерами, можно установить, на каких участках труб произошли изменения.

Зная отметки земли у контрольных точек, прибавляя к ним соответствующие свободные напоры, можно определить пьезометрические высоты, по ним вычертить пьезокарту по основным потокам воды в трубах, увидеть падение напоров на различных участках сети и по таблицам определить расходы и скорости движения её в трубах, по ним судить о перегрузке или недогрузке отдельных участков сети и принять меры, улучшающие эксплуатацию.

Для измерения расходов без врезки для труб диаметром d=20÷ 1600 мм и Q=0,1÷43420 м3/ч можно использовать прибор «Днепр – 7», который снабжен адаптером прохождения сигнала через стенки трубопровода.

Противодавление возникает при работе на одну водопроводную сеть нескольких насосных станций (скважин) с различными напорными характеристиками.

Проследить влияние режимов работы отдельных насосных агрегатов на всю гидравлическую систему можно по величинам свободных напоров на различных участках (точках) сети.

Утечки

Во многих городах и населенных пунктах утечки составляют от 20 до 40 % от потребляемого суточного расхода и вызывают:

22

-уменьшение фактического водопотребления,

-снижение расчётных напоров;

-появление воды и затопление подвальных и цокольных этажей зда-

ний;

-провалы мостовых и тротуаров, подмывы и просадки фундаментов зданий и коммуникаций труб; аварийные просадки зданий;

-неэкономичный режим работы водопроводных сооружений;

-потери миллионов кВт-часов электроэнергии, расходуемой на подачу потерянной воды.

Наибольшие потери воды в жилом фонде обусловлены у т е ч к а м и

с м ы в н ы х б а ч к о в у н и т а з о в из-за того, что:

1)изнашиваются кожа или резина на золотнике шарового крана и при поднятом поплавке до верхнего положения воды из крана бочка продолжает течь, изливаясь через переливную трубку;

2)неисправность поплавка вследствие ржавления и наполнения его водой, такой поплавок тонет;

3)неисправно спускное устройство.

Л и к в и д а ц и я н е п о л а д о к в жилом фонде:

-при неполадках в бачках:

1)заменить прокладку;

2)поплавок опорожнить от воды и запаять;

3)утечка воды из спускного устройства ликвидируется либо заменой старой кожаной прокладки, либо установкой ограничительных колец в конце стержня золотника;

-утечки из водоразборных кранов ликвидируют заменой кожи или резины золотника штампованными кружками, при изношенной резьбе шпинделя крана устанавливают одно или два медных колечка из проволоки толщиной 2-3 мм. Изношенная резьба шпинделя войдёт в глубь нарезки крышки крана, и кран перестанет пропускать воду.

Учёт подачи и утечек воды проводят [57, с.91-96]:

1)водомерами при расходах q≤20÷30 л/c;

2)с помощью манометров;

3)при наличии башни – по падению уровня в водонапорной башне,

W=∆h∙S, м3;

4)контактным индикатором давления, действующим постоянно во время эксплуатации сетей;

5)проходом по трассе с помощью щупа и наушников;

6)аналитически;

7)место утечки можно определить, предложенным В.П. Поповым способом, с помощью резинового пневматического баллона; который передвигают по трубе перекрытого участка и наблюдают за

23

падением уровня воды в трубопроводе. Размеры баллонов для труб диаметром d= 100÷ 300 мм составляют длиной l =200÷680 мм и в диаметре 70÷160 мм. Место утечки устанавливается довольно точно.

Существующая общепринятая методика расчёта водопроводной сети не учитывает:

1)местные сопротивления, хотя СНиП регламентирует процент потерь на местные сопротивления -10-20 %;

2)рельеф местности при назначении точек встречи потока;

3)узловые расходы в существующей методике чаще всего принимаются в точках пересечения магистралей. В реальной застройке в зависимости от расположения дома, его ориентации и ввода воды в дом, узел может быть смещён относительно расчётного.

Существенным недостатком значительной части систем водоснабже-

ния городов России является отсутствие напорных регулирующих ёмкостей или неэффективное их использование [18].

При отсутствии напорных регулирующих ёмкостей ночное снижение водопотребления приводит к значительному увеличению свободного напора во внутренних системах водоснабжения, что сопровождается значительным возрастанием утечек и бесполезным расходованием воды.

Установлено, что при оптимальном распределении суточной подачи воды по периодам часовой неравномерности водопотребления давление на выходе станции в ночные часы должно не повышаться, а снижаться. Целесообразно предусматривать дросселирование срабатывания баков башни, с тем чтобы в периоды двухстороннего питания сети при водопотреблении ниже максимального свободные напоры в сети (в точках схода потоков от насосной станции и от башни) не превышали требуемых и не приводили к избыточному повышению давления на выходе насосных станций. При проектировании реконструкции систем водоподачи следует рассматривать такие варианты расположения баков, при которых свободные напоры в сети обеспечиваются ими лишь в периоды транзита воды в башню. В период же двухстороннего питания для их обеспечения используются насосы, подкачивающие воду из башни в сеть. Затраты энергии на подачу с избытком компенсируются снижением затрат электроэнергии на головной станции в результате уменьшения давления.

Износ водопроводных сетей составляет (на 12.2002 г.) по всей Рос-

сии 76 %, по Воронежу – 65 %. При этом, восстановление сетей и новое строительство за последние пять лет составило только 0,7 % от их общей протяжённости.

24

3.3.2. Ошибки, приводящие к повреждению водопроводных сетей

Для предотвращения аварий и преждевременных отключений на водопроводных сетях и водоводах необходимо знать род повреждений, встречающихся в процессе эксплуатации, и чем они вызваны.

Виды повреждений:

Нарушения стыковых соединений на водопроводных стальных тру-

бах являются наиболее частым видом повреждений и составляет 6070 % от общего числа. На чугунных трубах d=100-200 мм поперечные переломы на разводящей водопроводной сети даже после нормальной приёмки сети в эксплуатацию. Асбестоцементные трубы по поперечным переломам в 7 раз повреждаются больше чугунных, а также статистика отмечает частое повреждение асбестоцементных труб в продольном направлении при первоначальном гидравлическом испытании.

Возможные причины повреждений:

Сварные швы стальных трубопроводов хорошо работают на сжатие и плохо на растяжение, поэтому до 75 % повреждений стальных трубопроводов приходится на холодную половину года и 25 % - на остальное время. Поэтому специалисты рекомендуют такие трубы прокладывать зимой.

Чугунные и асбестоцементные трубы малых диаметров (150-200 мм) не выдерживают траншейную нагрузку. Укладка этих труб в материко-

вый грунт предохраняет их от переломов. С этой целью в дне обычной траншеи вырывается малая траншея по ширине и глубине равная диаметру трубы.

Гидравлический удар вследствие внезапного прикрытия задвижек. Вибрация стыков при движении тяжеловесного транспорта, особенно

при некачественной укладке труб или в зыбких грунтах. Отложения в сети, приводящие к повышению напора.

Коррозия, блуждающие токи, недоброкачественное выполнение монтажа.

Прокладка во влажных грунтах даёт неравномерное сжатие грунта

при его замерзании. Вместе с выпучиванием влажных грунтов значительной деформации подвергаются стыковые соединения труб.

Перечень некоторых неисправностей в сетях и способы их устранения приведены в [57, табл. 3.16].

Категории ошибок

1. Ошибки, допущенные на стадии проектирования, когда без знания местных геологических и геодезических условий выбирается вид труб, требуемый напор, и назначается перечень строительно-монтажных работ.

25

2.Ошибки, допущенные при монтаже водопровода. Неудовлетворительное качество материалов заделки раструбов, сама недобросовестная заделка или сварка, плохая подготовка основания траншеи, небрежная утрамбовка приямков отражаются самым непосредственным образом на эксплуатации сети и, следовательно, вызывают аварии.

3.Ошибки, допущенные непосредственно при эксплуатации, т.к. работа сети порой не изучается, причины, вызывающие аварии, не анализируются.

4.Отсутствие защиты металлических трубопроводов от коррозии. Блуждающие токи могут оказывать воздействие на трубопровод, расположенный на расстоянии до 500 м от источника тока.

Подробнее об электрохимической коррозии металлических трубопроводов и блуждающих токах см. [57, c. 98-101].

Защиту от коррозии необходимо предусматривать на основании СНиП 2.03.11-85 [40]. Защиту от коррозии бетонных и железобетонных труб следует проектировать на основании пособия [33].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Работы, выполняемые перед пуском поверхностного водозабора в эксплуатацию.

2.Обязанности персонала при эксплуатации водозаборных сооружений поверхностных источников.

3.Основные мероприятия, проводимые в период эксплуатации водозаборов поверхностных источников.

4.Основные технологические параметры, контролируемые в процессе эксплуатации поверхностных источников.

5.Подготовка водозаборов подземных источников к эксплуатации.

6.Состав работ по испытанию водозаборов подземных источников при приёмке их в эксплуатацию.

7.Обязанности персонала по эксплуатации водозаборных сооружений подземных источников водоснабжения.

8.Работы, проводимые в процессе эксплуатации водозаборных подземных источников.

9.Какие работы необходимо выполнить на отработавших скважинах

подземных источников водоснабжения?

10.Основные причины нарушения работы скважин подземных источников водоснабжения.

11.Способы устранения зарастания фильтров и труб водозаборов подземных источников.

12.Как выполняется дезинфекция после производства ремонтных работ в скважине подземных источников водоснабжения?

26

Глава 4. ПРОИЗВОДСТВО ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ. ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

4.1. Приём в эксплуатацию очистных сооружений водоснабжения

(ОСВ) осуществляется в соответствии со СНиП 3.01.04-87 [41].

Пуску в эксплуатацию ОСВ с подачей воды потребителям предшествует их пробная эксплуатация (ПЭ). В этот период приказом руководителя предприятия или заказчика создаётся рабочая комиссия, которая проводит

гидравлические и технологические испытания:

-водонепроницаемость железобетонных ёмкостей;

-испытание трубопроводов;

-проверку дренажной системы и другие скрытые работы.

4.2. Характерные дефекты

Наиболее часто встречаются при обследованиях построенных объектов станции следующие дефекты:

несоответствие фактических габаритных размеров сооружений проектным;

неплотности в сооружениях;

недопустимое увеличение или уменьшение диаметров;

замена материалов;

отступление от проекта в конструкции отдельных элементов сооружений;

несоответствие высотных отметок, уклонов проектным;

несоответствие паспортных данных установленного оборудования техноло-

гическим требованиям проекта.

Особое внимание следует уделять приёмке «скрытых» работ, к которым относится укладка дренажных и поддонных труб и других элементов, недоступных после заполнения сооружений жидкостью, загрузкой и т.п. Примером может служить дренажная система осветлителей и фильтров. Когда недобросовестно относятся к их приёмке, то дефекты проявляются в процессе эксплуатации и приводят к остановке системы. Случалось, что дренажные распределительные трубы были забиты смолой; расстояния между ними не равны, не в одной плоскости расположены и негоризонтальны. Отверстия дренажной системы должны быть строго одинаковыми, равномерно распределенными по площади фильтра.

По результатам осмотра и испытаний составляется акт строительномонтажных и проектных дефектов и недоделки отмечаются в акте с указанием срока их ликвидации. После исправления недочётов все сооружения и трубопроводы станции дезинфицируются раствором с концентрацией активного хлора 75 – 100 мг/л в течение 5-6 ч или в течение 24 ч концентрацией 40 – 50 мг/л. Качество дезинфекции сооружений должно быть подтверждено актом с участием Госсанэпиднадзора.

До и во время пуска ОСВ в пробную эксплуатацию выполняются следующие организационно-технические мероприятия:

27

а) комплектование ОСВ кадрами, обучение эксплуатационного персонала и проведение его стажировки на аналогичных действующих ОСВ;

б) обеспечение резерва оборудования, защитных средств, требуемого запаса и надлежащего хранения необходимых реагентов, фильтрующих материалов, подписываются контракты на дальнейшее снабжение реагентами;

в) укомплектование химико-бактериологической лаборатории кадрами, материалами химическими реактивами, аппаратурой, подбор и отработка методики ведения анализов.

Согласно п. 1.1.12 [29] все измерения в лаборатории должны проводиться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методикам, перечень которых дан в ГОСТ Р 51232-98;

г) снабжение всех технологических участков и структурных подразделений положениями о них, должностными инструкциями, плакатами по технике безопасности, журналами для регистрации эксплуатационных показателей ОСВ;

д) проведение инструктажа эксплуатационного персонала о целях и задачах пробной эксплуатации и ТБ;

е) нанесение краской хорошо видимых порядковых номеров на управляемые элементы оборудования (задвижки, затворы, агрегаты, ёмкости и т.п.) соответственно инвентаризационным номерам по исполнительной документации.

ПЭ ОСВ производят при предусмотренном проектном эксплуатационном режиме (по расходам и технологии обработки воды). В процессе ПЭ проверяют работоспособность всех очистных сооружений, их элементов, коммуникаций, запорно-распределительного и контрольноизмерительного оборудования. Продолжительность ПЭ определяют временем достижения качества питьевой воды СанПиН [36]. Подача воды потребителям в период пробной эксплуатации ОСВ не допускается.

По окончании ПЭ очистные сооружения разрешается ввести во временную эксплуатацию с подачей воды потребителям при получении качества обрабатываемой воды, отвечающего требованиям [36], но не ранее чем через 24 ч после начала ПЭ. Ввод во временную эксплуатацию оформляется актом.

В процессе временной эксплуатации необходимо:

а) произвести технологическую наладку ОСВ; б) отработать экономичные эксплуатационные режимы; в) уточнить дозы применяемых реагентов;

г) провести испытания сооружений на проектную производительность и форсированные режимы (на случай аварии). Испытания осуществляют во все характерные периоды года по изменению качества воды в источнике;

д) выявить и устранить недостатки в работе ОСВ, коммуникаций, запорнорегулирующего и контрольно-измерительного оборудования.

28

Приёмку законченных строительством или реконструированных ОСВ в постоянную эксплуатацию производит Государственная приёмочная комиссия после их ввода во временную эксплуатацию, проведения всесторонних комплексных испытаний и вывода ОСВ на стабильный эксплуатационный режим с достижением проектной производительности.

С момента подписания акта Государственной приёмочной комиссией очистные сооружения считаются введёнными в постоянную эксплуатацию.

4.3.Роль и состав лабораторно-производственного контроля

вэксплуатации ОСВ

Лабораторно-производственный контроль является необходимым условием организации рациональной эксплуатации очистных сооружений и обеспечения производства воды удовлетворяющей по качеству требованиям СанПиН [36].

Наиболее характерными показателями воды, требующими первоочередного улучшения при её подготовке для питьевых целей, являются мут-

ность, цветность, привкусы и запахи, бактериальные загрязнения. Таблица 1

Нормативы содержания веществ в воде источников водоснабжения

Мутность по стандартной шкале < 1,5.

Органолептические показатели:

Кальций способствует выводу из организма кадмия, отрицательно влияющего на сердечно-сосудистую систему.

Длительное употребление человеком воды с повышенным содержанием железа может привести к заболеванию печени.

Присутствие ионов аммония и отсутствие нитритов свидетельствует о недавнем загрязнении воды. Содержание в питьевой воде более 50 мг/л нитратов приводит к нарушению окислительной функции крови – метгемоглобинемии, поэтому содержание нитратов должно быть < 10 мг/л.

29

Если в воде одновременно обнаруживается несколько веществ, нормируемых по одному показателю, то суммарная концентрация их, выраженная в долях ПДК каждого вещества, не должна превышать 1.

где Кi – обнаруженные концентрации веществ, мг/л; Сi – ПДК для тех же веществ, мг/л.

Лабораторно-производственный контроль ведут на всех этапах и стадиях очистки воды для оценки количественных и качественных показателей работы сооружений и для регистрации количества и качества исходной, обрабатываемой и очищенной воды.

Для обеспечения наиболее высоких технико-экономических показателей работы ОСВ, совершенствования технологических процессов необходимо:

-уточнять дозы применяемых реагентов, места, интервалы и способы их ввода и продолжительности их смешения;

-определять скорости движения и фильтрования воды и т.д.;

-постоянно анализировать результаты лабораторно-производствен- ного контроля и по ситуации изменять регламент работы сооружений;

-обнаруживая нарушения в технологии очистки воды, предупреждать отвод с ОСВ воды, не отвечающей требованиям [36];

-в зависимости от производительности очистных сооружений и степени сложности применяемой технологии очистки воды создают физикохимическую, бактериологическую, гидробиологическую и технологическую лаборатории, а также отдел КИПиА.

Результаты контроля вводят в банк данных с указанием контролирующего подразделения.

Отбор, консервирование, хранение и транспортирование проб воды для анализа необходимо выполнять согласно стандарту ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества воды»[6]. Этим документом руководствуются и при определении оснащённости лабораторий КИП, оборудованием, аппаратами, реактивами.

Все приборы должны проверяться в сроки, указанные в их технической характеристике, организацией, имеющей лицензию.

Объём и график работы лабораторно-производственного контроля определяются с учётом местных условий и утверждаются руководителем организации ВКХ и согласовываются с местными органами Государственного санитарного надзора.

С ориентировочным графиком лабораторно-производственного контроля качества воды можно ознакомиться на с.144-145 [57]. Контроль качества исходной и очищенной воды проводят по схеме краткого и полного санитарно-химического анализа.

30