Техническая эксплуатация насосных станции: требования и порядок

Каждая система водоснабжения и водоотведения проектируется таким образом, чтобы обеспечивать надежную и бесперебойную работу оборудования с учетом рационального использования ресурсов.

Для поддержания такого режима работы у эксплуатирующей организации должна быть нормативно техническая документация регламентирующая требования технической эксплуатации насосных станции.

В случае использования насосных станций в области коммунального хозяйства для водоснабжения или канализации необходимо пользоваться «Правилами технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации» №168 от 30.12.1999 года.

Содержание статьи

Далее в статье будут приведены основные требования к насосному оборудованию, документации, персоналу, а также особенности эксплуатации различных видов насосных станций.

Требования к документации

Эксплуатация насосных станции предполагает наличие следующих документов:
паспорта на оборудование;
схемы электроснабжения насосной станции и схемы автоматики;
утвержденный план Планово-Предупредительного Ремонта (ППР);
протоколы проведения испытаний и ремонтов;
заводские указания по технической эксплуатации и ремонту;
журналы учета расхода воды и электроэнергии.

Кроме того необходимо вести учёт работы оборудования. Для этого предусматривается регистрации следующих параметров:
объема перекаченной воды;
общего расхода электроэнергии;
среднего расхода электроэнергии на 1000 кубических метров воды;
КПД гидроагрегатов;
время работы и простоя оборудования.

Рекомендуется не менее 2 раз в год проводить контрольную проверку КПД циркуляционного оборудования для сравнения с заводскими показателями.

Для персонала, обслуживающего насосную станцию должна быть разработана инструкция по эксплуатации.

В такой инструкции по эксплуатации должна быть отражена:
последовательность операций для запуска и остановки оборудования,
способы регулирования рабочих параметров,
допустимые температуры подшипников и других узлов агрегатов, диапазон изменения уровня и давления масла в маслосистемах и т.д.,
перечень неисправностей и варианты их устранения.

Требования к персоналу

К обслуживанию и эксплуатация насосных станций допускаются лица:
в возрасте старше 18 лет;
прошедшие медицинское обследование,
прошедшие обучение и проверку знаний в установленном порядке.

До назначения на самостоятельную работу сотрудники должны пройти обучение на новом рабочем месте, а также проверку знаний правил эксплуатации и техники безопасности при обслуживании насосных станций.

В обязанности персонала насосных станций входит:
поддержание заданного режим работы станции;
контроль состояния рабочих параметров основных насосных агрегатов, запорно-регулирующей арматуры, электрооборудования, контрольно-измерительных приборов, средств автоматики и управления;
систематический учет работы оборудования;
принимать меры к предупреждению и устранению аварийных ситуаций. Замеченные дежурным персоналом неисправности аварийного характера должны как можно раньше устраняться;
соблюдение требований техники безопасности и охраны труда;
поддержание надлежащего санитарного и противопожарного состояния в помещениях насосной станции;
своевременно проводить плановые ревизии, текущие и капитальные ремонты оборудования.

Во время дежурства персонал должен периодически проводить обход насосной станции и производить осмотр оборудования. Необходимо записывать показания контрольно-измерительных приборов, обращать внимание на шум насосов и другого оборудования, нагрев корпусов подшипников, электродвигателей и состояние заземления электрооборудования.

На корпусе оборудования должна быть сохранена заводская паспортная табличка с техническими характеристиками.

Кроме того, на насосах, задвижках, затворах и других механизмах должна быть нанесена хорошо видимая порядковая маркировка, соответствующие оперативной документации. На трубопроводах и других коммуникациях должна быть нанесена условная маркировка, указывающая их назначение.

При появлении в агрегате постороннего стука, искрения или свечении в зазоре между статором и ротором электродвигателя, увеличении вибрации вала, повышении температуры подшипников или обмоток статора и ротора выше допустимой эксплуатация насосных станций должна быть приостановлена.

Техническая эксплуатация насосных станций

Перед запуском оборудования необходимо проверить:
состояние задвижек на напорной и всасывающей линии;
состояние уплотнений и муфтовых соединений;
наличие масла в подшипниках;
корпус насосных агрегатов должен быть заполнен водой.

Запуск насосов может быть выполнен как на открытую так и на закрытую задвижку. При этом:
пуск на закрытую задвижку выполняется преимущественно на коротких водопроводах, где статическая составляющая напора не велика.
на длинных водопроводах выполняют пуск на открытую задвижку.

Задвижка на всасывающем участке трубопровода должна быть открыта при любом варианте пуска.

Время работы на закрытую задвижку не должно превышать 5 минут, для избегания поломок оборудования и трубопроводов.

В течении эксплуатации насосных станций необходимо следить и не допускать работу оборудования при помпаже, кавитации, повышенной вибрации и при перегревах подшипников или уплотнительных элементов.

Оптимальный режим эксплуатации насосных установок характеризуется:
работой оборудования в зоне оптимальных значений КПД;
контролем за уровнем износа движущихся частей оборудования;
режим работы станции должен соответствовать режиму работы канализационных или водопроводных сетей.

Для поддержания соответствия работы насосной станции режиму работы канализационных или водопроводных сетей должны быть разработаны режимные карты и типовые графики, в который отражены варианты применения разных способов регулирования в зависимости от режима потребления воды.

Кроме основных насосов, входящих в комплектацию насосной станции, должны быть предусмотрены ещё и резервные агрегаты. Оборудование, находящееся в резерве, должно быть подготовлено к пуску в случае отказа основного. Резервные насосы должны периодически осматриваться согласно разработанному графику.

В процессе эксплуатация, могут возникать аварийный ситуации. В этом случае оборудование следует немедленно отключить до устранения поломки.

К аварийным ситуациям относятся:
несчастные случай или появление опасности получения травмы сотрудником;
появление постороннего шума при работе оборудования;
повышенная вибрация установки или входящих в её состав узлов;
низкое давление в маслосистеме;
высокая температура подшипников;
появления дыма или огня из двигателя станции;
другие виды поломок.

Из опыта эксплуатации

Техническая эксплуатация водозаборных насосных станций

Подача воды на таких установках осуществляется в несколько этапов, с группами насосов второго, третьего и т.д. подъемов, которые перекачивают воду из промежуточных резервуаров.

В этом случае необходимо следить за значением тока и мощность, по амперметрам и ваттметрам. Повышение показателей может служить сигналом попадания песка в насосы.

В этом случае необходимо прикрыть задвижку на напорной линии и снизить подачу насоса. Таким образом уменьшив поступление песка. По мере стабилизации тока и мощности, задвижку следует открыть и вернуть в рабочее положение.

В случае резкого роста тока на амперметре или появления шума при работе насосов их следует остановить и установить причину неисправности.

Техническая эксплуатация канализационных насосных станций

Канализационные установки в обязательном порядке должны быть оборудованы системой проточно-вытяжной вентиляции. Вентиляция проектируется таким образом, чтобы количество приточного воздуха, поступаемого в приемный резервуар было больше, чем количество отсасываемого.

Следующее, на что следует обратить внимание — это предупреждение загнивания осадка. Осадок необходимо откачивать из приемного резервуара не реже 1 раза в 3 дня. При этом осадок необходимо смывать к приемной линии водой из технического трубопровода.

Кроме того необходимо очищать / промывать стены, решетки и пол приемного резервуара станции.

Напорные участки трубопроводов канализационных установок после каждой остановки насосов необходимо промывать водой, чтобы оседающий после остановки осадок не забивал трубопровод.

Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения

Из чего состоит станция подачи воды

Для организации водоснабжения в частном доме магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока из гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также можно подобную установку подачи воды собрать из отдельных частей и оборудования. Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичней при дальнейшем обслуживании. По устройству собранная в заводских условиях насосная станция водоснабжения отличается от поверхностного насоса наличием системы управления по значениям давления.

В состав входят следующие функциональные компоненты:

• Поверхностный электронасос.
• Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
• Манометр.
• Реле давления.
• Соединительная арматура.

Для забора воды к ней подсоединяется всасывающая труба с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А к выходному отверстию установки подключается магистраль, транспортирующая перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если станция имеет встроенный фильтр и клапан, то ими всасывающий шланг можно не дополнять.

Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер. Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах. Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа.

Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива.

Состав и особенности блока управления

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом.

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока. Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

Принцип работы насоса с гидроаккумулятором

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров. Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный «запас». При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало. По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках.

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч).

Работает автоматическая насосная станция в два цикла:

1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
2. При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование.

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой.

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Какое выбрать насосное оборудование

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система».

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар).

Выбор места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м. Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить:

• на улице в кессоне возле скважины;
• в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне;
• в подвале дома.

Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта. При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна. При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 — 60 см или прокладывается на поверхности.

Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода. Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно.

Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

Возможные неполадки в работе установки

Если насос слишком часто включается и тут же отключается, то необходимо немедленно проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе. При заниженных показателях надо будет оный подкачать. Но устранить проблему таким способом получится только в том случае, если мембрана и корпус бака не повреждены. Здесь уже поможет только обращение в сервисный центр к ремонтникам.

При появлении водных капель на ниппеле воздушного клапана гидроаккумулятор надо немедленно отсоединить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без ее замены в подобной ситуации не обойтись. Воздух в водопроводную систему частного дома через мембранный бак поступать не должен.

Если насос вовсе не хочет включаться, то стоит посмотреть на регулировку реле давление. Бывают случаи, когда оно настроено на слишком высокое давление. Но возможен и вариант с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к срабатыванию защиты от сухого хода.

В чем достоинства насосной установки с гидробаком

Насосный агрегат является неотъемлемой частью автономной системы водоснабжения. Он обеспечивает подачу воды из скважины либо колодца, водораздача которой дальше по коттеджу осуществляется за счет работы самого насоса, использования водонапорного бака либо применения гидроаккумулятора.

Гидропневматическая водоподъемная установка и водонапорная емкость предназначены для поддержания постоянного давления во внутридомовой системе водоснабжения.

Использование при раздаче воды по коттеджу только одного насоса сопряжено с множеством проблем. При такой компоновке автономного водоснабжения насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего его срок службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроснабжения жилище вовсе остается без воды.

Чтобы уменьшить износ насосов и обезопасить дом на случай аварий на электрических сетях, в систему водоснабжения дома включается дополнительный накопитель. Это может быть водонапорный бак на чердаке, из которого вода до сантехнических приборов течет самотеком, либо поддерживающий напор в сети искусственным путем гидроаккумулятор (он же мембранный бак или гидробак).

В обоих случаях насос включается для формирования запаса воды в емкости. Только во втором случае запас создается в автоматическом режиме системой управления по параметрам давления. При этом, накопительный бачок позволяет создать резерв воды на случай отключения электропитания, а система с гидробаком без электроэнергии не будет работать вообще. Однако накопитель в наполненном состоянии отличается немалым весом и при установке в пределах чердака требует укрепления перекрытия и теплоизоляции.

Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы системы водоснабжения с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании водного напора в трубах. Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для заполнения емкости. Далее ее подача в систему осуществляется при помощи сжатого воздуха.

В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидравлических ударов в сети и постоянный напор в трубах водопровода, а также упрощает обслуживание системы водообеспечения потребителей в частном доме.

Единственный недостаток насосных станций с гидроаккумулятором – это энергозависимость. Аккумулирующий воду бак часто имеет небольшие размеры в 25–50 литров. Насосу для его заполнения приходится включаться часто, а при отключении света резерва воды хватает не слишком надолго. Для того чтобы исключить подобные ситуации желательно запастись автономным генератором.