Мир водоснабжения и канализации

все для проектирования

Проектирование насосных станций водоснабжения (основные требования).

Категория надежности:

При проектировании насосных станций водоснабжения, первым делом необходимо определить категорию надежности. Категорию можно определить самостоятельно по п. 7.4 СП 31.13330.2012, так же необходимо учитывать требования СП 8.13130, либо она прописана в задании на проектировании.

Категория надежности электроснабжения должна совпадать с категорией насосной станции.

В машинных залах допускается установка групп насосов различного назначения, в том числе насосов, подающих раствор пенообразователя в систему пожаротушения. Запрещается установка насосов, перекачивающих пахучие и ядовитые жидкости совместно с насосами питьевого назначения.

В заглубленных насосных станциях, где самотечный отвод аварийных проливов не возможен, необходимо предусматривать приямок с погружными дренажными насосами. Производительность дренажного насоса рассчитывается из условия откачки воды из машинного зала слоем 0,5м за 2 часа.

Количество резервных агрегатов в насосных станциях для различных категорий:

Количество рабочих агрегатов одной группы

Количество резервных агрегатов в насосной станции для категории

I II III До 6 2 1 1 Более 6 2 1+1 на складе —

1 В количество рабочих агрегатов включаются пожарные насосы.

2 Количество рабочих агрегатов одной группы, кроме пожарных, должно быть не менее двух. В насосных станциях II и III категории при обосновании допускается установка одного рабочего агрегата.

3 При установке в одной группе насосов с разными характеристиками количество резервных агрегатов следует принимать для насосов большей производительности по настоящей таблице, а резервный насос меньшей производительности хранить на складе.

4 В насосных станциях водопроводов населенных пунктов с числом жителей до 5 тыс. чел. при одном источнике электроснабжения следует устанавливать резервный пожарный насос с двигателем внутреннего сгорания и автоматическим запуском (от аккумуляторов).

Отметка оси насосов:

определяют из условия установки корпуса насосов под заливом:

— при заборе воды из резервуара — от верхнего уровня (определяемого от дна) неприкосновенного пожарного запаса (НПЗ) воды при одном пожаре;

— от среднего уровня НПЗ — при двух и более пожарах;

— от уровня аварийного объема при отсутствии пожарного и аварийного объемов;

— от среднего уровня воды при отсутствии пожарного и аварийного объемов;

— в водозаборной скважине — от динамического уровня подземных вод при максимальном водоотборе;

— в водотоке или водоеме — от минимального уровня воды в них в зависимости от категории водозабора.

Примечание — В насосных станциях II (кроме подающих воду на пожаротушение) и III категорий допускается установка насосов не под заливом, при этом следует предусматривать вакуум-насосы и вакуум-котел.

Количество напорных и всасывающих трубопроводов:

Количество всасывающих линий к насосной станции независимо от числа и групп установленных насосов, включая пожарные, должно быть не менее двух. При выключении одной линии остальные должны быть рассчитаны на пропуск полного расчетного расхода для насосных станций I и II категорий и 70% расчетного расхода для III категории. Устройство одной всасывающей линии допускается для насосных станций III категории.

Количество напорных линий от насосных станций I и II категорий должно быть не менее двух. Для насосных станций III категории допускается устройство одной напорной линии.

Напорная линия каждого насоса должна быть оборудована запорной арматурой и обратным клапаном, устанавливаемым между насосом и запорной арматурой.

При установке монтажных вставок их следует размещать между запорной арматурой и обратным клапаном.

Рекомендуемые скорости движения воды во всасывающих и напорных линиях:

Диаметр труб, мм

Скорости движения воды в трубопроводах насосных станций, м/с

всасывающие

напорные

До 250 0,6-1 0,8-2 Св. 250 до 800 0,8-1,5 1-3 Св. 800 1,2-2 1,5-4

Основные параметры для определения размеров помещения насосной станции:

При определении площади помещения насосной станции ширину проходов следует принимать, не менее:

-между насосами или электродвигателями — 1 м;

-между насосами или электродвигателями и стеной в заглубленных помещениях — 0,7 м, в -прочих — 1 м; при этом ширина прохода со стороны электродвигателя должна быть достаточной для демонтажа ротора;

-между компрессорами или воздуходувками — 1,5 м, между ними и стеной — 1 м;

-между неподвижными выступающими частями оборудования — 0,7 м;

-перед распределительным электрическим щитом — 2 м.

— проходы вокруг оборудования, регламентируемые заводом-изготовителем, следует принимать по паспортным данным.

Для агрегатов с диаметром нагнетательного патрубка до 100 мм включительно допускаются: установка агрегатов у стены или на кронштейнах; установка двух агрегатов на одном фундаменте при расстоянии между выступающими частями агрегатов не менее 0,25 м с обеспечением вокруг сдвоенной установки проходов шириной не менее 0,7 м.

Размеры ворот или дверей следует определять исходя из габаритов оборудования или транспортного средства с грузом.

При высоте до мест обслуживания и управления оборудования, электроприводов и маховиков задвижек (затворов) более 1,4 м от пола следует предусматривать площадки или мостики, при этом высота до мест обслуживания и управления с площадки или мостика не должна превышать 1 м.

При отсутствии дистанционного или автоматического управления запорную арматуру диаметром 400 мм и менее следует предусматривать с ручным приводом, диаметром более 400 мм — с электрическим приводом.

При прокладки трубопроводов в каналах, габариты каналов следует принимать:

— при диаметре труб до 400 мм — ширину на 600 мм, глубину на 400 мм больше диаметра;

— при диаметре труб 500 мм и выше — ширину на 800 мм, глубину на 600 мм больше диаметра;

В местах установки фланцевой арматуры следует предусматривать уширение канала. Уклон дна каналов к приямку следует принимать не менее 0,005.

Подъемно-транспортное оборудование для насосных станций

Для эксплуатации технологического оборудования, арматуры и трубопроводов в помещениях должно предусматриваться подъемно-транспортное оборудование, при этом следует принимать: при массе груза до 5 т — таль ручную или кран-балку подвесную ручную; при массе груза более 5 т — кран мостовой ручной; при подъеме груза на высоту более 6 м или при длине подкранового пути более 18 м — электрическое крановое оборудование. Для перемещения оборудования и арматуры массой до 0,3 т допускается применение такелажных средств.

Основные требования к трубопроводам насосных станций водоснабжения:

Трубопроводы в насосных станциях, а также всасывающие линии за пределами машинного зала, как правило, следует выполнять из стальных труб или труб ВЧШГ на сварке с применением фланцев для присоединения к арматуре и насосам.

Диаметр всасывающего трубопровода должен быть больше диаметра всасывающего патрубка насоса. Переходы для горизонтально расположенных всасывающих трубопроводов должны быть эксцентричными с прямой верхней частью во избежание образования в них воздушных полей. Всасывающий трубопровод должен иметь непрерывный подъем к насосу не менее 0,005.

Расстояние от всасывающего патрубка насоса до ближайшего фитинга (отвода, арматуры и т.д.) должно быть не менее пяти диаметров трубы.

Санитарный узел в насосных станциях водоснабжения:

В насосной станции независимо от степени ее автоматизации следует предусматривать санитарный узел (унитаз и раковину), помещение и шкафчик для хранения одежды эксплуатационного персонала (дежурной ремонтной бригады). При расположении насосной станции на расстоянии не более 30 м от производственных зданий, имеющих санитарно-бытовые помещения, санитарный узел допускается не предусматривать.

В насосных станциях над водозаборными скважинами санитарный узел предусматривать не следует. Для насосной станции, расположенной вне населенного пункта или объекта устанавливаются туалетные кабины в пределах территории.

Прочие требования к насосным станциям водоснабжения:

Полы и каналы в машинном зале следует предусматривать с уклоном к сборному приямку.

В заглубленных насосных станциях, работающих в автоматическом режиме, при заглублении машинного зала 20 и более, а также в насосных станциях с постоянным персоналом при заглублении более 15 и следует предусматривать устройство пассажирского лифта.

В насосных станциях должна быть предусмотрена установка контрольно-измерительной аппаратуры в соответствии с указаниями раздела 14 , СП 31.13330.2012.

Насосные станции
пожаротушения и водоснабжения

Насосные станции водоснабжения

Насосные станции водоснабжения играют одну из ведущих ролей в системах, которые обеспечивают подачу определенного расхода воды с нужным напором. От качества проекта, монтажа и точного подбора оснащения зависит удобство эксплуатации, оптимальные затраты при высокой надежности всей конструкции снабжения и отведения воды.

Классификация насосных станций

Система администрирования насосной станцией должна обеспечивать простоту и надежность ее работы. Выбор соответствующего способа определяется видом станции и ее расположением:

• вручную — операторы непосредственно запускают устройство и контролируют его функционирование;
• автоматически — по результатам показаний датчиков уровня воды в резервуарах, давления в трубопроводах и потребления воды;
• полуавтоматически — оператор задает сигнал, а далее работа происходит в автоматическом режиме;
• дистанционно — из диспетчерской за пределами территории площадки.

В проект закладывается способ управления, который определяется путем технического анализа.

Насосы, применяемы на станциях водоснабжения первого и второго подъема, циркуляционных и повысительных насосных станциях, классифицируют по устройству, способу установки и области применения. Здесь устанавливаются горизонтальные, вертикальные, центробежные и осевые насосы. Существует два типа сооружений, выбор которых зависит от высоты расположения воды в водозаборе:

• насосы с положительной высотой всасывания;
• насосы с отрицательной высотой всасывания, установленные с подпором (под залив).

Особенности рельефа и проектные данные непосредственно влияют на расположение машинного отделения. Исходя из заданных условий его изготавливают в следующем исполнении:

• наземным;
• полузаглубленным;
• заглубленным (подземным).

Разделяют 3 категории, согласно которым соблюдается надежность и обеспеченность водоснабжением.

1. I категория — остановка водоснабжения нежелательна и может привести к серьезному материальному ущербу (выхода из строя технологического оборудования, нарушения сложного техпроцесса);
2. II категория — остановка водоснабжения возможна на время, необходимое для включения резервных агрегатов;
3. III категория — остановка водоснабжения допустима на срок до суток.

Категория	Максимальное время	Численность обслуживаемых	Максимальный срок снижения
Насосной станции	остановки водоснабжения	населенных пунктов	водоснабжения на 30 %
I категория	10 минут	Свыше 50 тысяч населения	3 суток
II категория	6 часов	От 5 до 50 тысяч населения	10 суток
III категория	24 часа	До 5 тысяч населения	15 суток

Если происходит авария, то при остановке деятельности всего оборудования включаются резервные агрегаты. Также ее работу прерывают для проведения текущего ремонта или замены установок. Требования, которым должны соответствовать станции разных категорий, возрастают по степени их надежности.

I категория надежности больше подходит для промышленных объектов.

Станции первых двух категорий обеспечиваются как минимум двумя самостоятельными источниками электроснабжения.

По выполняемым функциям и параметрам станции водоснабжения можно разделить на следующие виды:

• насосные станции первого подъема;
• насосные станции второго подъема;
• насосные станции третьего, четвертого и последующих подъемов;
• повысительные насосные станции (станции подкачки);
• циркуляционные насосные станции.

Транспорт воды происходит по определенной схеме с помощью насосов, к которым подсоединены всасывающие трубы и напорные водоводы.

Насосные станции первого подъема

Насосные станции первого подъема всасывают воду из открытых или подземных источников и направляют ее на очистные сооружения, а при высоком качестве воды или при низких требованиях к качеству, сразу в водопроводную сеть, накопительные емкости или водонапорную башню. Функционирование станции происходит равномерно на протяжении суток, без перерывов. Ее производительность рассчитывают на средний часовой расход в дни значительного водопотребления.

Станции первого подъема бывают оснащены как минимум двумя ведущими насосами и одним или двумя резервными. И те и другие имеют отдельный всасывающий трубопровод.

Насосная станция второго подъема

Насосная станция второго подъема представляет собой систему накопительных емкостей и насосного оснащения. Она обеспечивает подачу чистой либо технической воды в водопроводную сеть населения и объектов промышленности, а также поддерживает требуемое давление в магистрали. Эффективность деятельности станции меняется на протяжении суток, поэтому производительность насосного оснащения рассчитывается на подачу заданного объема воды, соответствующего режимам ступенчатого потребления.

При проектировании и монтаже станции второго подъема желательно установить автоматическое и ручное управление. Бинарный принцип контроля обеспечивает:

• стабильное давление в напорном водопроводе путем автоматической регулировки насосов;
• экономию электроэнергии;
• ограничение пусковых токов в линии электропередач;
• отсутствие гидроударов в водопроводной магистрали, снижение вероятности аварий;
• надежность работы в холодный период года;
• уменьшение численности персонала по обслуживанию станции, создание удаленной диспетчерской службы.

Насосная станция второго подъема размещается чаще всего неподалеку от очистных сооружений.

Повысительные насосные станции (станции подкачки)

Данные станции обеспечивают нужный напор воды на отдельном участке водопроводной сети в многоэтажных жилых застройках или на индустриальных объектах. Они всасывают воду непосредственно из трубопроводов и не могут координировать ее подачу. Такая станция действует согласно принятой схемы водопотребления.

Станции подкачки представляют собой группу насосов, количество которых зависит от объема водопотребления. Станция оснащается основными и резервными насосами, которые включаются автоматически, если запуск основного не произойдет на протяжении 10 сек.

Циркуляционные насосные станции

Циркуляционные насосные станции встраивают в цепи оборотного водоснабжения. Они поставляют отработанную воду в охлаждающие устройства определенных технологических установок. Вид и число насосов определяются мощностью системы и применяющимися водоохладительными сооружениями.

Циркуляционные станции относят к I категории надежности. Остановки процесса их работы недопустимы. Они оснащаются резервным оборудованием, независимыми источниками электроснабжения, всасывающими и напорными коммуникациями, насосом, установленным под заливом. Такой насос требует заглубленное машинное отделение.

Циркуляционные насосы работают согласно графику технологического процесса производства.