Конспект

по пожарно-технической подготовке

Тема № 10:

Противопожарное водоснабжение.

Учебные вопросы:

1. Виды водопроводов. Классификация водопровода по давлению.

2. Методика проверки водопроводов на водоотдачу.

3. Устройство пожарного гидранта и требования по эксплуатации в зимнее и летнее время.

4. Требования, предъявляемые при приеме в эксплуатацию новых источников противопожарного водоснабжения.

5. Проверки противопожарного водоснабжения.

Литература, использованная при подготовке темы:

· А.А.Качалов и др. Противопожарное водоснабжение. М., Стройиздат, 1985

· А.Ф.Иванов и др. Пожарная техника в двух частях. 1 Пожарно-техническое оборудование. М., Стройиздат, 1988

· М.Г.Шувалов Основы пожарного дела. М., Стройиздат, 1997

· Приказ УГПС ГУВД Санкт-Петербурга и Ленинградской области от 06.09.95 года №240 “О введении в действие Инструкции по учету и надзору за противопожарным водоснабжением в г.Санкт-Петербурге”.

· Приказ УГПС ГУВД Санкт-Петербурга и Ленинградской области от 06.02.98 года №44 “О внесении изменений и дополнений в приказ УГПС от 06.09.95 № 240 “О введении в действие Инструкции по учету и надзору за противопожарным водоснабжением в г.Санкт-Петербурге”.

Конспект составил

Начальник 63-ПЧ 3-ОПО УГПС ГУВД

Санкт-Петербурга и Лен.области

майор внутренней службы

А.О.Шевченко

“_____”_______________ 1999 года

Изложение материала

Противопожарное водоснабжение - это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей для тушения пожара. Проблема противопожарного водоснабжения одна из основных в области пожарного дела.

Виды водопроводов. Классификация водопровода по давлению.

По наз­начению водопроводы разделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. В за­висимости от напора различают противопожарные водо­проводы высокого и низкого давления. В противопожарном водопроводе высокого давления в течение 5 мин после сообщения о пожаре создают напор, необходимый для тушения пожара в самом высоком здании без при­менения пожарных машин. Для этого в зданиях насос­ных станций или в других отдельных помещениях уста­навливают стационарные пожарные насосы.

В водопроводах низкого давления во время пожара для создания требуемого напора используют пожарные насосы, которые подключают к пожарным гидрантам с помощью всасывающих рукавов.

В водопроводах высокого давления вода к месту пожара подается по рукавным линиям непосредственно от гидрантов под напором от стационарных пожарных насосов, установленных в насосной станции.

Все сооружения водопровода проектируют так, чтобы во время эксплуатации они пропускали расчетный рас­ход воды для пожарных нужд при максимальном рас­ходе воды на хозяйственно-питьевые и производствен­ные нужды. Кроме того, в резервуарах чистой воды и водонапорных башнях предусматривают неприкосно­венный запас воды для тушения пожаров, а в насосных станциях второго подъема устанавливают пожарные насосы.

Насосно-рукавные системы, которые собирают при тушении пожаров, также являются элементарными про­тивопожарными водопроводами высокого давления, состоящими из источника водоснабжения, водоприем­ника (всасывающей сетки), всасывающей линии, объе­диненной насосной станции первого и второго подъема (пожарного насоса), водопроводов (магистральных ру­кавных линий), водопроводной сети (рабочих рукавных линий).

Водонапорные башни предназначены для регулиро­вания напора и расхода в водопроводной сети. Их уста­навливают в начале, середине и в конце водопроводной сети. Водонапорная башня состоит из опоры (ствола), бака и шатра-устройства, предохраняющего бак от ох­лаждения и замерзания в нем воды. Высоту башни опре­деляют гидравлическим расчетом с учетом рельефа местности. Обычно высота башни 15...40 м.

Вместимость бака зависит от размера водопровода, его назначения и может колебаться в широких преде­лах: от нескольких кубометров на маломощных водопро­водах до десятков тысяч кубометров на крупных город­ских и промышленных водопроводах. Размер регули­рующей емкости определяют в зависимости от графиков водопотребления и работы насосных станций. Кроме того, включают неприкосновенный пожарный запас для тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров в течение 10 мин. Бак оборудуют нагнетатель­ной, разборной, переливной и грязевой трубами. Часто нагнетательную и разборную трубы объединяют.

Разновидностью водонапорных башен являются водонапорные резервуары, которые предназначены не только для регулирования напора и расхода в водопро­водной сети, но и для хранения противопожарного за­паса воды для тушения пожаров в течение 3 ч. Резер­вуары располагают на возвышенных местах.

Водонапорные резервуары и башни включают в водопроводную сеть последовательно и параллельно. При последовательном включении через них проходит вся вода от насосных станций. В этом случае нагнета­тельную и разборную трубы не объединяют, и они ра­ботают раздельно. При минимальном водопотреблении излишки воды накапливают в резервуаре или в баке, а при максимальном этот запас направляют в водопро­водную сеть.

При параллельном включении в водопроводную сеть в резервуары и баки поступает излишек воды (при минимальном водопотреблении), а при максимальном водопотреблении его направляют в сеть. В данном слу­чае нагнетательный и разводящий трубопроводы могут быть объединенными. Для контроля уровня воды в баках и резервуарах предусматривают измерительные устройства.

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские , поселковые , а также промышленные , сельскохозяй­ственные , железнодорожные и др.

По виду используемых природных ис­точников различают водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников (рек, водохранилищ, озер, морей) и подземных (артезианских, родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания.

По способу подачи воды водопроводы бы­вают напорные с механической подачей воды насосами и самотечные (гравитационные), которые устраивают в горных районах при расположении водоисточника на высоте, обеспечивающей естественную подачу воды потребителям.

По назначению системы водоснабжения делят на хозяйственно-питьевые , удовлетворяющие нужды населения; производственные , снабжаю­щие водой технологические процессы производства; противопожарные и объединенные . Последние устраивают, как правило, в населенных пунктах. Из этих же водопроводов вода подается и на промышленные предприятия, если они потребляют незначительное количество воды или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества.

При больших расходах воды предприятия могут иметь самостоятельные системы водоснабжения, обес­печивающие их хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. В этом случае обычно сооружают хозяйственно-противопожарный и произ­водственный водопроводы. Совмещение пожарного во­допровода с хозяйственным, а не с производственным объясняется тем, что производственная водопроводная сеть обычно бывает менее разветвленной и не охваты­вает всех объемов предприятия. Кроме того, для неко­торых технологических процессов производства вода должна подаваться под строго определенным напором, который при тушении пожара будет изменяться. А это может привести либо к увеличению расхода воды, что экономически нецелесообразно, либо к аварии произ­водственных аппаратов. Самостоятельный противопо­жарный водопровод устраивают обычно на наиболее пожароопасных объектах-предприятиях нефтехими­ческой и нефтеперерабатывающей промышленности, складах нефти и нефтепродуктов, лесобиржах, храни­лищах сжиженных газов и др.

Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное пред­приятие, так и несколько объектов. В последнем слу­чае эти системы называют групповыми. Если система водоснабжения обслуживает одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, то ее называют местной системой. Для питания водой под требуемым напо­ром различных участков территории населенного пункта, имеющей значительную разницу в отметках, устраивают зонное водоснабжение. Система водоснабжения, обслуживающая несколько крупных водопотребителей, расположенных на определенной территории, называется районной.

Водопроводная сеть служит для надежного и беспе­ребойного транспортирования воды к потребителям в требуемых количествах под напором, достаточным для подачи воды к самой отдаленной и высокорасположенной точке водоразбора, а также для тушения пожаров.

Водопроводные сети разделяются на кольцевые и тупиковые. В кольцевых водопроводных сетях в отличие от тупиковых можно выключать аварийные участки трубопроводов без прекращения подачи воды в после­дующие участки, кроме того, в них меньше сила гидрав­лического удара. В то же время общая протяженность, а следовательно, и стоимость кольцевых сетей значи­тельно выше, чем тупиковых сетей. В связи с этим коль­цевые сети применяют обычно в городских и производ­ственных водопроводах, а тупиковые - для снабжения небольших поселков, животноводческих ферм и т. д.

Чтобы вода в трубах зимой не замерзала, их прокла­дывают ниже глубины промерзания грунта. Например, для средней полосы нашей страны глубину заложения водопроводных сетей принимают 2,5...3 м. В районах вечной мерзлоты водопроводные линии прокладывают в утепленных туннелях или открыто по поверхности в сопровождении горячего спутника. Надежным спосо­бом борьбы против замерзания воды в этих условиях является предварительный подогрев воды с обязатель­ной циркуляцией ее на всех участках.

Прежде чем построить водопроводную сеть, ее рас­считывают: определяют диаметр труб и потери напора при заданном расходе воды. Во всех случаях сеть про­веряют на подачу пожарного расхода при максималь­ном водоразборе на хозяйственно-питьевые и производ­ственные нужды. При этом учитывают, что во время по­жара минимальное давление в наиболее удаленной и высокорасположенной точке водопроводной сети долж­но быть не менее 0,1 МПа (1 кгс/см 2), а скорость дви­жения воды по трубам может достигать 2,5 м/с.

Все существующие системы водоснабжения можно поделить на два вида: водоснабжение централизованное и автономное.

Автономные типы водоснабжения обеспечивают водой небольшое количество потребителей и предназначены только для частного использования. К автономному (индивидуальному) водоснабжению относится водопровод с использованием мембранного бака, который называют гидроаккумулятором, и водопровод с применением накопительного бака.

Видео обзор - насосное оборудование для автономного водоснабжения

Система централизованного водоснабжения используется для обеспечения водой большого круга потребителей. В этом случае все пользователи водопровода подключены к единому источнику водоснабжения . Зачастую используется централизованный тип в поселках городского типа и других густонаселенных пунктах. Однако центральная система водопровода может находиться и в некоторых деревнях, селах и коттеджных поселках, но такое явление довольно редкое. При отсутствии подключения к этому типу водопровода приходится самостоятельно устраивать автономную систему водоснабжения своего загородного дома. Принцип их работы заключается в следующем:

• Автономное (индивидуальное) водоснабжение
• Автономные типы водоснабжения довольно широко используются при строительстве дач, коттеджей и загородных домов.
• Предварительно сделанная скважина или вырытый колодец оборудуется погружным насосом, к которому в дальнейшем подключается система трубопровода.
• Трубопровод прокладывается и заводится в жилое помещение.
• Далее система трубопровода подключается к водоочистному фильтру, автоматическому реле и гидроаккумулятору.

Все это оборудование называется системой, отвечающей за водоснабжение. От данной системы трубопровод в дальнейшем распределяет очищенную воду по потребительским (разборным) точкам.

Благодаря врезке в гидроаккумулятор система обеспечивает постоянное давление воды на нужном уровне даже в то время, когда электроснабжение отключено.

Водоснабжение с установкой накопительного бака

В местах с постоянными перепадами напряжения в электросети принято использовать типы водоснабжения с применением накопительного бака. Принцип работы такой системы водоснабжения состоит в следующем:

• На высоком уровне в частном доме (зачастую на чердаке) устанавливают накопительный бак , который оборудован поплавковым клапаном.
• Трубопровод подключается к погружному насосу, который устанавливается в скважине или колодце и после заводится в жилье.
• В доме трубопровод подводят и подключают к нижней части бака.
• При помощи насоса вода нагнетается в накопительный бак и при достижении максимального заполнения насос автоматически прекращает свою работу.
• Когда вода достигает минимального уровня, срабатывает клапан и насос включается заново.
• Централизованное водоснабжение

Центральная система водообеспечения представляет собой систему, в которой вода поступает в общую распределительную сеть из нескольких источников (реже из одного). В данном случае обеспечение группы потребителей получением воды происходит из единой водопроводной сети. Очистные, водозаборные и водоподъемные сооружения выполняют подачу воды потребителям, которые находятся в зоне их действия. Их работа происходит по заранее согласованному графику.

Центральные системы водоснабжения имеют несколько видов, которые разнятся между собой в зависимости от типа объекта:

• промышленные;
• городские;
• поселковые.

Централизованные системы можно разделить на следующие типы водоснабжения: производственные, противопожарные и хозяйственно-питьевые. Централизованное водоснабжение может быть раздельным, объединенным и неполно-раздельным.

Системы водоснабжения городов представляют собой комплекс инженерных сооружений для забора, подъема, очистки воды, ее сохранения и доставки к потребителю. В его состав входят следующие сооружения:

водозаборные сооружения и насосные станции первого подъема, которые подают воду к местам ее очистки;

очистные сооружения;

сборные резервуары чистой воды;

насосные станции второго и следующих подъемов, подающие воду в город или на промышленные предприятия;

водоводы и водопроводные сети.

В практике водоснабжения городов встречаются разные системы, централизованно обеспечивающие потребителей водой. Все разнообразие систем водоснабжения можно классифицировать по таким признакам:

По виду используемых естественных источников , - водопроводы, забирающие воду из поверхностных или подземных источников, и водопроводы смешанного потребления;

по виду потребителей – коммунальные (городские, поселковые); противопожарные; производственные, которые, в свою очередь, подразделяются по отраслям промышленности (водопроводы химических предприятий, тепловых электростанций, металлургических комбинатов, и т.д.);

По территориальному охвату потребителей – локальные (для одного объекта) и групповые (или централизованные) водопроводы, которые обслуживают группу объектов;

по способам представления воды – водопроводы с самотеком (гравитационные) и с механическим представлением воды (с помощью насосов);

По кратности использования воды – с оборотом воды, с последовательным использованием на различных установках;

по характеру использования воды – прямоточное, оборотное, последовательное (с повторным использованием воды);

по видам потребителей – хозяйственно-питьевое, производственное, противопожарное, сельскохозяйственное;

по комплексности обслуживания потребителей – объединенные, неполно раздельные, раздельные системы.

Объединенная система обеспечивает все три вида потребителей, как правило, водой питьевого качества. Такие системы целесообразны в тех случаях, когда промышленность потребляет воду питьевого качества или сравнительно небольшое количество воды. Эти системы проще и имеют относительно меньшую строительную стоимость сети, которая составляет, как правило, около 60% стоимости всей системы водоснабжения.

Неполную раздельную систему используют в случае, когда промышленность потребляет значительное количество воды, требования к качеству которой невысокие. В этом случае строительство объединенной системы невыгодно, потому что неоправданные расходы на очистку воды для потребностей промышленности до питьевого качества приводят к значительному удорожанию строительства и эксплуатации водопроводной системы.

Раздельные системы предусматривают строительство отдельных систем для питьевых, промышленных и противопожарных потребностей. Такие системы встречаются очень редко.

Схемы водоснабжения городов отличаются набором сооружений, необходимых для обеспечения водой необходимого качества и количества. Общий вид схемы водоснабжения, которая включает полный набор водопроводных сооружений, показан на рисунке. Источником водоснабжения служат естественные и искусственные водоемы, реки, подземные артезианские и грунтовые воды, моря и океаны.

Системы водообеспечения промышленных предприятий классифицируются по способам использования воды: прямоточные, оборотные и с повторным использованием воды.

В прямоточных системах вода, как правило, входит в состав конечной продукции (например, в производстве минеральных кислот, жидких суспендированных комплексных удобрений и т.д.) или существенно изменяет свой состав (например, вода электролитов в электролизерах), в связи с чем ее повторное использование нецелесообразно. В этом случае ее сбрасывают после смешивания с другими сточными водами в местную гидрографическую сеть или передают на очистные сооружения.

В оборотных системах повторного использования водоснабжения, когда вода используется в основном для охлаждения, целесообразно нагретую воду охлаждать (например, в градирнях) и подавать для повторного использования на том же объекте. При этом из водоисточника подается только 3-5 % общего количества используемой воды для пополнения ее потерь во время обращения. Иногда оборотную воду нужно не только охлаждать, но и направлять на очистку.

В системах повторного использования вода, сбрасываемая одним из промышленных потребителей, может быть использована другим (например, вода после улавливания фтор-газов в производстве суперфосфата используется при получении фторид-гидрофторида аммония). Это дает возможность уменьшить количество воды, забираемой из водного источника.

Существует 4 схемы водоснабжения:

1– прямоточная система (сброс воды осуществляется в водоемы без очистки). Qп.п. – безвозвратные потери воды в производстве, Qисп. – потери воды на испарение.

Qп.п. – потери воды с промышленной продукцией,

Qисп – потери воды на испарение.

2 – система с осветлением сточных вод на очистных сооружениях.

Qос. – потери воды, удаляемой вместе с осадками очистных сооружений.

3– система водоснабжения с очисткой сточных вод перед их сбросом в водоем

Qшл. – потери воды, удаляемой со шламами очистных сооружений.

Наиболее широко используемая система.

4 – оборотная система водоснабжения. Расход воды в ней невелик, определяется расходом, необходимым для пополнения безвозвратного водопотребления в процессе производства и потребления, а также периодической заменой воды в оборотных циклах (продувкой). На ТЭС мощностью 1 млн.кВт при прямоточном водоснабжении ежегодно потребляется 1,5 км3 воды, при оборотной системе – только 0,12 км3, т.е. в 13 раз меньше.

Qунос – потери воды с каплеуносом,

Qсброс – потери воды при продувке системы,

Qдоб – вода, забираемая из водного объекта для пополнения потерь воды в системе.

В этой системе водоснабжения отработанная вода после очистки не сбрасывается в водоем, а многократно используется в системе производства, подвергаясь регенерации после каждого производственного цикла.

5 – система бессточного водоснабжения (замкнутая система), самая перспективная, но наиболее сложно достижимая.

Критерии эффективности использования воды

Эффективность использования воды может быть оценена следующими тремя показателями в совокупности.

Техническое совершенство системы водоснабжения оценивается количеством использованной оборотной воды (%)

Эффективность использования воды, забираемой из источника, оценивается коэффициентом использования

Безвозвратное потребление и потери воды (%)

,

где Qоб, и Qпосл. – количество воды, используемой в обороте и последовательно;

Qист. и Qсыр. – количество воды, забираемой из источника и поступающей в систему водоснабжения с сырьем;

Q СВ – количество сточных вод, сбрасываемых в водоем.

Для экономической оценки систем водоснабжения необходимо рассматривать себестоимость используемой воды, затраты на водоснабжение и их долю в себестоимости продукции, экологический ущерб, наносимый окружающей среде за счет сбросов загрязненных стоков, а также экономический эффект от применения каждой из рассмотренных схем.

					системы водоснабжения

Рис. Себестоимость воды (С), капитальные вложения (К), экологический ущерб (У) и экономический эффект (Э) при использовании 1- 4 систем водоснабжения.

Общая схема водоснабжения может изменяться в зависимости от конкретных условий. Например, если вода не требует очистки, то из схемы выпадают очистные и связанные с ними сооружения. При размещении источника на более высоких отметках, чем объект-пользователь, вода сможет подаваться самотеком и не необходимости в сооружении насосных станций. В некоторых системах используется несколько источников водоснабжения, что приводит к увеличению количества основных сооружений.

Водозаборы, насосные станции и водоочистные сооружения.

Водозабор – это гидротехническое сооружение, которое осуществляет забор воды из источника снабжения (реки, озера, водохранилища) для нужд водопользования. Кроме этого существуют водозаборы, использующиеся для нужд гидроэнергетики, ирригации и т.д. Водозаборные сооружения должны обеспечивать нахождение в водоводе воды

в заданном количестве,

необходимого качества,

в соответствии с графиком водопользования.

Сооружения для забора воды из поверхностных источников классифицируют по типу источника (речные, водохранилищные, озерные, морские и т.д.). Из речных наиболее распространены береговые, русловые, плавучие, ковшовые. Они могут быть совмещены с насосными станциями первого подъема.

Береговые водозаборные сооружения, использующиеся на относительно крутых берегах рек, представляют собой железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку. Вода поступает в него через отверстия, снабженные решетками, а затем проходит через сетки, обеспечивающие механическую очистку воды.

Русловые водозаборные сооружения, которые применяются на пологих берегах, имеют оголовок, вынесенный в русло реки, вода поступает самотеком в береговой колодец, который часто совмещается с насосной станцией первого подъема.

Плавучие водозаборные сооружения – это понтон или баржа, на которых установлены насосы для забора воды непосредственно из реки. На берег вода подается по трубам с подвижными стыками, проложенных по соединительному мостку.

В ковшовых водозаборных сооружениях вода поступает из реки сначала в расположенный возле берега ковш (искусственная запруда). Сам ковш используется для осаждения наносов, а также для борьбы с ледовыми явлениями – шугой, глубинным льдом.

Водозабор подземных вод – это гидротехническое сооружение для забора подземных вод и подачи ее в водопроводные и другие водохозяйственные системы. Выбор участка для оборудования водозабора подземных вод обуславливается геолого-гидрогеологическими условиями района, расстоянием от места пользования водой и т.д. Конструктивно такие водозаборы подразделяются на скважины и шахтные колодцы. Скважины являются наиболее универсальным, технически более совершенным типом водозабора и используются для централизованного водоснабжения. Они имеют большую продуктивность и наиболее полно соответствуют санитарным требованиям. Глубина скважин может достигать 800м. Дебит может достигать 50 л/с и более. Стенки скважин в нестойких породах укрепляют обсадными трубами, которые входят одна в одну и в границах водоносного слоя заканчиваются фильтром из пористого бетона, гравия, керамики, металлических сеток. Для подъема воды используют погружные насосы. Часто водозаборные скважины оборудуют водонапорными башнями, которые регулируют давление и потери воды в водопроводной сети. Срок службы скважин составляет 10-15, иногда до 30 лет.

Водоприемные сооружения предназначены для забора воды из источника и грубой ее очистки в основном от плавающих предметов.

Насосные станции Насосные станции I, II и других подъемов служат для подъема воды. Станция 1 подъема обычно подает воду на очистные сооружения, станция П подъема – в водо-регулирующий резервуар. Их необходимость определяется рельефом местности и протяжностью транспортировки воды. Они оборудованы насосами, как правило, с электрическим приводом, регулирующей, предупредительной и контрольно-измерительной аппаратурой. Многие насосные станции имеют телеуправление и полностью автоматизированы.

Водоочистные сооружения обрабатывают природную воду с целью придания ей качеств, соответствующих требованиям пользователей. Если вода в источнике удовлетворяет требованиям потребителя, то необходимость в очистных сооружениях отпадает.

Воды поверхностных источников, как правило, не пригодны для питья из-за значительной мутности, цветности и более высокое, чем допустимо для питьевой воды, содержание бактерий. Поэтому до подачи воды в водопровод на очистных сооружениях ее осветляют (извлекают взвешенные и коллоидные примеси), устраняют цветность и обеззараживают (освобождают от болезнетворных бактерий), умягчают и т.д.

Очищенная вода подается к объекту водоснабжения по водоводам и разводится по его территории с помощью водопроводной сети .

Водопроводная сеть

Водопроводная сеть – это совокупность водопроводных линий (трубопроводов) для подачи воды к местам водопользования, является основным элементом системы водоснабжения.

Водопроводная сеть, прокладываемая за границами сооружений, называется внешней. К линии водопроводной сети присоединяются так называемые домовые ответвления (трубы), по которым вода подается в отдельные сооружения.

В домах оборудуются внутренние водопроводные сети .

Для оборудования водопроводной сети применяют водопроводные трубы. Выбор труб зависит от величины необходимого давления в водопроводной сети, характера грунтов, способа прокладки и от экономических факторов. При подземной прокладке наиболее распространены чугунные, асбоцементные и стальные трубы, применимы также железобетонные и пластмассовые. Глубина укладки труб зависит от уровня промерзания грунта, температуры воды и режима работы (в Украине около 1,5-2 м). Максимальная глубина укладки труб обусловлена необходимостью сохранения труб от разрушения в результате транспортных нагрузок.

Водопроводные сети оборудуют запорной арматурой – заслонками и вентилями для отключения отдельных участков сети, водоразборным оборудованием, пожарными гидрантами, иногда – уличными водоразборными колонками. Гидранты и заслонки, как правило, устанавливают в специальных сборных или кирпичных колодцах, перекрытых металлическими люками.

По техническим условиям давление воды в водопроводной сети населенных пунктов не должно превышать 6 атм. Для подачи воды в многоэтажные дома дополнительно оборудуют местные насосные станции.

Сеть может быть кольцевой (состоящей из отдельных соседних замкнутых контуров-колец, которые можно отключить в случае аварии) и разветвленной (тупиковой), в которой при аварии на каком-либо участке прекращается подача воды во все участки сети, находящейся за повреждением. Поэтому разветвленные сети могут оборудоваться только в тех случаях, когда допустимы перерывы в водопотреблении.

Ширина трассы водопроводной сети должна быть не менее 40 м по обе стороны от оси при прокладке водоводов по незастроенной территории и 10 м - по застроенной.

В местах вынужденного пересечения водопроводной и канализационной сетей в населенном пункте водопроводная проектируется выше канализационной. Расстояние между ними по вертикали - не менее 0,4 м.

При параллельной прокладке водопроводных труб на одном уровне с канализационными расстояние между трубопроводами должно быть не менее 1,5 м, если диаметр водопроводных труб не более 200 мм и не менее 3 м, если диаметр водопроводных труб более 200 мм.

При параллельной прокладке водопроводных труб ниже канализационных расстояние между стенками трубопроводов в фильтрующих грунтах должно быть более не менее 5 м. Нельзя допускать прокладку канализационных труб выше водопроводных в тех местах, где возможны проседания и аварии водопроводных сетей при высоком уровне грунтовых вод, прокладки сети по плаунам, в сейсмических районах и др.

Не допускается расположение выгребных помойных ям и другие подобных объектов на расстоянии меньшем 20 м от водопроводных сетей.

Для регулирования давления и расхода воды, создания ее запаса и выравнивания графика работы насосных станций строят водонапорные башни и резервуары.

Водонапорная башня состоит из бака для воды, как правило, цилиндрической формы и опорной конструкции (ствола). Регулирующая роль водонапорной башни состоит в том, что во время уменьшения водопользования излишек воды, подающейся насосной станцией, накапливается в ней и расходуется во время повышенного водопотребления. Высота водонапорной башни (расстояние от поверхности земли до низа бака), как правило, не превышает 25 м, иногда 30 м; емкость бака – от нескольких десятков кубометров до нескольких тысяч. Опорные конструкции изготовляют, в основном, из стали, железобетона, иногда из кирпича, баки – преимущественно из железобетона и стали.

Водонапорный резервуар , в отличие от водонапорной башни, не имеет опорной конструкции (ствола), но устанавливается на повышенных местах местности. Иногда водонапорные резервуары служат для сохранения пожарного и аварийного запаса воды. Сейчас наиболее распространены резервуары из железобетона.

Вместимость резервуаров должна обеспечить бесперебойное водоснабжение в часы «пик», а также запас воды на случай аварии. Стенки и дно подземных резервуаров должны быть водоупорными (железобетонные, кирпичные). Дно резервуара должно находиться выше уровня грунтовых вод При необходимости его снижают с помощью дренажа.

Системы централизованного водоснабжения населенных пунктов по степени надежности подачи воды подразделяются на три категории в зависимости от численности населения:

I - более 50 тыс. человек,

II -50-0,5 тыс. человек,

III - менее 0,5 тыс. человек.

Система водоснабжения - комплекс взаимосвязанных устройств и сооружений, обеспечивающих потребителей водой в требуемом количестве и заданного качества. Система водоснабжения включает в себя устройства и сооружения для забора воды из источника водоснабжения, ее транспортирования; обработки, хранения, регулирования подачи и распределения между потребителями.

Схема водоснабжения - последовательное расположение этих сооружений от источника до потребителя, взаимное расположение их относительно друг друга.

Системы водоснабжения должны проектироваться в соответствии с требованиями по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения, а также других нормативно-технических рекомендаций и требований, предъявляемых к воде потребителями. При этом необходимо учитывать местные условия, многообразие которых приводит к тому, что система водоснабжения любого объекта по-своему уникальна и неповторима.

Все многообразие встречающихся на практике систем водоснабжения классифицируется по следующим основным признакам:

- по назначению: хозяйственно-питьевые; противопожарные; производственные; сельскохозяйственные. Перечисленные типы систем могут быть как самостоятельными, так и объединенными. Объединяют системы в том случае, если требования, предъявляемые к качеству воды одинаковые или это выгодно экономически;

- по характеру используемых природных источников: системы, получающие воду из поверхностных источников (реки, озера, водохранилища, моря, океаны); системы, забирающие воду из подземных источников (артезианские, грунтовые); системы смешанного питания (при использовании различных видов водоисточников);

- по территориальному признаку (охвату): локальные (одного объекта) или местные; групповые или районные, обслуживающие группу объектов; внеплощадочные; внутриплощадочные;

- по способам подачи воды: самотечные (гравитационные); напорные (с механической подачей воды с помощью насосов); комбинированные;

- по кратности использования потребляемой воды (для предприятий): прямоточные (однократное использование); с последовательным использованием воды (двух-трехкратное); оборотные (многократное использование воды, осуществляемое по замкнутой, полузамкнутой схеме или со сбросом части воды - продувкой); комбинированные;

- по видам обслуживаемых объектов: городские; поселковые; промышленные; сельскохозяйственные; железнодорожные и т.д.;

- по способу доставки и распределения воды: централизованные; децентрализованные; комбинированные.

Системы водоснабжения в населенных пунктах предусматривают, как правило, централизованными. При этом в зависимости от местных условий и экономической целесообразности они могут быть раздельными - с собственными источниками водоснабжения для каждой из зон (селитебной или производственной) - или объединенными - с общим источником водоснабжения для обеих зон (рис. 9.1).

Рисунок 9.1 – Системы водоснабжения: а - централизованная раздельная; б - централизованная объединенная; в - комбинированная: 1 - водозаборное сооружение; 2 - насосная станция НС-1; 3 - очистные сооружения; 4 - резервуары чистой воды; 5 - НС-Н; 6 - водонапорная башня; 7 - водоводы; 8 - распределительная водопроводная сеть; 9 - населенный пункт; 10 - производственная зона.

Децентрализованные (местные) системы водоснабжения строятся для отдельных удаленных локальных потребителей или группы зданий, а также поселков, намеченных к переселению.

По надежности или по степени обеспеченности подачи воды централизованные системы водоснабжения делятся на три категории (табл. 9.1).

Система холодного водоснабжения состоит из таких элементов: воды, водомерного узла, специальной установки для повышения давления. Также используются запасные и регулирующие емкости, а также трубопроводная и водоразборная арматура. Температура воды в системе примерно 30 градусов, она определяется погодными условиями и выбранным водоемом.

Гидробак оснащен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха. В систему вода попадает через насос. При возрастании давления газ в гидроаккумуляторе возрастает.

После достижения допустимого уровня система отключает насос, далее подача воды прекращается. Включается систематическая подача воды, она поступает в бак, достигает необходимого значения, затем насос отключается.

При наличии гидробака насос включается только тогда, когда нужно наполнить бак достаточным запасом воды. С помощью накопительного бака можно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса.

Схема подключения водопроводной сети такая: сначала монтируется наружный и внутренний трубопровод, затем насосное и дополнительное оборудование, а потом фильтры очистки воды. Последний этап – установка коллектора и водогрейного насоса.

Виды систем водоснабжения

Среди основных систем холодного водоснабжения выделяются те, которые применяются в сельском хозяйстве, для бытовых потребностей, производственного назначения.

По методу доставки воды выделяются такие системы:

• с механической доставкой воды;
• самотечные;
• зонные.

По методу использования воды есть прямоточные, оборотные системы и системы с повторным применением воды. Среди типов источников водоснабжения – водопроводы, которые подключаются к природным и подземным источникам, а также комбинированные. Вода из поверхностных источников в составе имеет много микробов и органических смесей. Вода из подземных источников очень качественная, в ней нет минеральных солей, она имеет минимальную жесткость.

Автономные системы водоснабжения подходят для индивидуального использования, они обеспечивают подачу ограниченного количества воды. Такие системы используются для оснащения частных домов.

Централизованный водопровод используется для подачи воды большому количеству пользователей. Для водозабора применяется один или несколько источников. Централизированные устройства могут использовать для городского назначения или в производственных целях.

Среди приборов выделяют промышленные и бытовые. Промышленные насосные станции работают с большими объемами воды, надежные, оснащен вакуумными и циркуляционными насосами. Бытовые устройства могут быть автоматическими и самовсасывающими. В зависимости от типа систем водоснабжения используются системы с повышающими насосами и без них.

Первый тип устройств оснащают повышающими насосами, которые обеспечивают постоянный уровень давления в системе. При монтаже устройств трудностей не возникает. Но для их установки понадобится разрешение из водоканала, что обусловлено тем, что они подключаются к централизированной системе и это может повлиять на давление воды в домах. Повышающие насосы используются в системах из-за бесперебойной подачу воды. Второй тип систем холодного водоснабжения имеет огромную популярность, это обусловлено простотой монтажа и дешевизной конструкций.

Виды труб

При выборе труб следует отталкиваться от того расхода воды, который вам потребуется. Следует также учитывать такие критерии:

• протяженность водопровода;
• количество поворотов трубы;
• шероховатость внутренних стенок;
• зарастание стальной трубы.

Чугунные трубы применяются для водопровода и канализации. Такие устройства прочные и долговечные. Стальные трубы могут иметь цинковое покрытие или быть без покрытия. Такие устройства долговечные и жесткие, надежные и прочные. Трубы сложно монтируются, а через некоторое время они покрываются ржавчиной.

Медь – материал, на котором не оседают органические и минеральные химические вещества. Медные трубы выпускаются в полиэтиленовой оболочке. Для монтажа таких изделий требуется специальное оборудование. Они отличаются высокой прочностью и долговечностью. Медь хорошо переносят существенные перепады температур. Опасно монтировать медные водопроводы возле горючих объектов. Медь – очень пластичный материал, она обладает прочностью и выдерживает механическое воздействие. Изменить конфигурацию водопровода после его сборки довольно трудно.

Металлопластиковые трубы сочетают два материала: пластик, металл. Они могут гибкими, прочными. Такой вид труб хорошо держат гидроудары, необходимо проверить все соединения на герметичность. Металлопластик имеет поверхность высокой гладкости. Такие изделия легко монтируются, для обжима фитингов понадобится всего пара разводных фитингов.

Основные недостатки металлопластиковых труб – при резком перепаде температуры воды, которая проходит по водопроводу. Для соединения труб не требуется сварка, они соединяется между собой с помощью пресс-фитингов.

Полипропиленовые трубы используются в индивидуальных и централизированных системах водоснабжения. Они долговечные, не ржавеют, а также легко монтируются. С помощью полипропиленовых труб создается герметичное соединение. Чаще всего отдают предпочтение именно такому материалу, представлен широкий выбор моделей из полипропилена.

Материал имеет высокую химическую стойкость, прочность. Такая прокладка труб должна проводится ниже уровня промерзания, после того, ка лед растает, полиэтилен вернется в первоначальный размер. Этот материал выигрывает во многих отношениях, некоторые модели рассчитаны на давление более 20 атмосфер.

Трубы из поливинилхлорида прочные и более устойчивые к химическому воздействию. Материал обладает хорошими диэлектрическими свойствами. ПВХ-трубы используются для холодного и горячего водоснабжения. Не требуется сварка и сложные инструменты. Предварительно купите муфты и уголки.

Как выбрать устройство

При выборе устройств обязательно обращайте внимание на запорную арматуру. Задвижки, краны, вентили, затворы и другие детали должны быть высокого качества. Используйте системы, которые имеют высокую стойкость к коррозии.

Обратите внимание на регулирующую и предохранительную арматуру. Предохранительные клапаны защищают систему при работе в условиях повышенного рабочего давления.

Используются также редукторы, которые понижают давление в системе. Воздухоотводящие клапаны используются для удаления излишка кислорода, который растворяется в воде.

Выбирайте устройства, оснащенные приборами контроля, сигнализирующие о протекании воды. Это могут быть манометры, счетчики, датчики. Отдельные насосы и комплексные насосные станции с автоматизированным управлением за подачей воды.

Фильтрационное оборудование помогает очищать воду от разных примесей, вода должна соответствовать санитарно-гигиеничным нормам. Среди устройств выделяются угольные, песчаные, мембранные и другие.

Обязательно учитывайте предполагаемый расход воды, рассчитывается он, исходя из количества сантехнических точек и числа проживающих. Это влияет на выбор оборудования.

Монтаж устройств

Среди основных систем проектирования систем водоснабжения выделяют тройниковую и коллекторную компоновку. Тройниковая компоновка применяется в промышленности и частном секторе. Монтаж производится в полу, применяют трубопроводы и редукционные тройники.

Среди особенностей компоновки такие:

• высокое количество точек соединения;
• установка новых труб необходима;
• небольшая протяжность трубопроводов;
• перепады давления, температурные колебания;
• проведение сложных проектных работ.

Коллекторная компоновка – система, при котором используются распределители холодной и горячей воды. Система имеет меньшее количество точек присоединения, это повышает надежность водопроводной системы. Трудоемкость монтажных работ уменьшается. Колебание температур и перепады в давление не такие заметные. При таком типе монтажа используется большее количество труб.

Основными дефектами холодного водоснабжения являются такие:

• неплотность трубопроводов и арматуры;
• зарастание труб отложениями;
• замерзание воды;
• вода не поступает к точкам водозабора.

Системы холодного водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности. Проектируя систему водоснабжения, следует учитывать: чем она сложнее, тем комфортнее ее использование. Простые системы часто выходят из строя.

Старайтесь покупать только те изделия, которые выполнены из качественных материалов. Лучше всего использовать устройства, которые выполнены из стали, чугуна, полипропилена. Желательно, чтобы перерывов в подаче воды не было, в системе должно быть постоянное давление.

Обязательно учитывайте все минусы и плюсы работы системы, комплектующие детали должны быть выполнены в лучшем виде. Надеюсь, наши советы и рекомендации помогут вам в дальнейшем. Думаю, что теперь вы сможете правильно выбрать систему холодного водоснабжения.