Внешние сети водопровода. Наружные сети водоснабжения. Особенности водоснабжения промпредприятий

Водопровод, иначе говоря, водопроводные сети представляют собой замкнутую систему, состоящую из множества элементов и сооружений, предназначенную для обеспечения помещений водой. При этом сам водопровод состоит как из наружных, так и из внутренних сетей. Что входит в наружные сети водопровода, а также характеристики и особенности эксплуатации составных частей будут раскрыты в данной статье.

Расходные материалы наружных сетей во многом совпадают с материалом внутренних, хотя и требуются в большем объёме. Трубопроводы являются ключевой составляющей наружных сетей. Материал современных трубопроводов представлен разнообразным ассортиментом, начиная с классической стали и заканчивая современными полипропиленовыми и полиэтиленовыми конструкциями. Для повышения давления в наружных сетях используются насосные станции, поскольку перекачка в трубах осуществляется под требуемым давлением от источника к потребителям.

Также на линии трубопроводов размещаются запорная арматура и смотровые колодцы. Большинство современных систем использует в наружных сетях станции водоподготовки. Подобные станции осуществляют дополнительную очистку воды, повышая её качество и делая её пригодной для питья. В состав наружных сетей могут входить водозаборные и водоприемные сооружения. Первые требуются для забора воды из источника, вторые – для хранения воды.

Предназначение наружных сетей различно. Наиболее распространенное предназначение – передача питьевой воды, то есть хозяйственно-бытовое. Также существует и наружный , предназначенный исключительно для тушения воды. Производственно-технологические наружные сети предназначены для перекачки не питьевой воды для технологических нужд. Оросительно-поливочные системы нужны для сельскохозяйственных нужд, ухода за декоративными растениями. Существуют также и комбинированные системы, совмещающие в себе несколько из вышеназванных предназначений.

Что потребуется перед началом работ?

На стадии проектирования необходимо учитывать множество норм в соответствии с нормами водопровод – гост и со стандартами СНиП, связанными с водопроводом. Существует норма отдельных расстояний между деталями наружных сетей водопровода и элементами ландшафта. Например, расстояние от канализации до водопровода должно составлять не менее метра, а расстояние от труб водопровода/канализации до границы проезжей части – не менее двух метров.

Помимо разрешения и проекта потребуется получение актов от технадзора на соответствие требованиям проведения земляных и скрытых работ.

Помимо этого важно соблюдать соответствие качества расходных материалов существующим стандартам. Только использование качественных материалов способно обеспечить бесперебойную работу наружных сетей водопровода.

Начальный этап установки внешних сетей водопровода

После того как задание на проектирование водопровода составлено и проведены все предварительные операции, начинается строительство сетей водопровода на запланированном участке. Первым делом проводятся земляные работы, заключающиеся в рытье траншей для трубопровода. Далее дно траншей засыпается кварцевым песком, что обеспечит безопасное расположение труб трубопровода. На третьей стадии монтируются трубы трубопровода.

Траншея роется от источника воды на 50 сантиметров ниже глубины промерзания . А при рытье самих траншей должен учитываться уклон наружного водопровода, который должен составлять не более трёх сантиметров на каждый метр участка.

Существует несколько способов, которым может быть осуществлена прокладка водопровода и канализации — наземная и подземная. Надземная проводится по эстакадам и опорам, а подземная бывает траншейной и бестраншейной. Траншейная подземная система прокладки может отличаться использованием спецтехники или быть выполнена вручную. Бестраншейная подземная прокладка устанавливается только с помощью установок ГНБ (горизонтально направленное бурение). В случаях, когда траншейным способом установить трубопровод не удаётся, на отдельных участках наружные сети монтируются с использованием установок ГПН и методом прокола пласта.

Поэтому в последнее время помимо траншейного способа используется и бестраншейный способ, включающий в себя прокладку футляров. Можно обозначит следующие плюсы в бестраншейной прокладке: экономически менее затратны, более автоматизированы, отличаются низкой себестоимостью, более безопасны для окружающей среды. Осуществляется подобного вида прокладка за счёт установки футляров под трубопровод. При этом диаметр футляра для водопровода обязан превышать диаметр самих труб.

Завершающий этап установки внешних сетей водопровода

Возвращаясь к этапам монтажа внешних сетей, следует отметить, что далее устанавливаются колодцы, запорная и регулирующая арматура, распределительные колонки, пожарные гидранты. Важно заметить, что кварцевый песок используется не только для создания основания для расположения труб в траншеях, но и для уплотнения труб в дальнейшем. Для этого используется его послойная засыпка. Таким образом, устанавливается, что наружный пожарный водопровод, что все остальные наружные сети.

После того как основные наружные сети и сооружения водопровода установлены, происходят восстановительные работы участка монтажа, которые могут сопровождаться внесением на ландшафтный участок элементов благоустройства. Далее уже подписываются акты скрытых работ. А после подключения наружных сетей водопровода к сантехническим системам помещений, происходит окончательное оформление всей документации исполнительно-технического характера.

Испытание наружных сетей водопровода

После осуществления монтажа наружных сетей всегда проводится испытание водопровода на прочность и герметичность, чтобы убедиться в качестве выполненных работ и пригодности водопровода к использованию. При этом предварительное испытание проходит до установки запорных арматур и засыпки вырытых траншей. Однако окончательное испытание проводится только по завершении всех работ. Итак, расчет водопровода на прочность проводится путём его проверки внутренним давлением. Испытание считается успешно выполненным в том случае, когда не произошло ни разрыва труб, ни нарушения и протечки в местах стыковых соединений.

Дополнительная информация

Дополнительно требуется осветить несколько моментов. Имеется часто задаваемый вопрос «каким должно быть расстояние между вводами водопровода и канализации», иначе говоря между вводом и выводом. Как правило, ввод водопровода располагается либо левее, либо правее вывода канализации. Расстояние между ними должно составлять свыше полутора метров при диаметре ввода до 200 мм., и свыше трёх метров при диаметре более 200 мм.

Многие представители сектора частных домов регулярно сталкивались с письменными уведомлениями о несанкционированном подключении к водопроводу.

Следует осознавать, что штраф за несанкционированное подключение к водопроводу составляет свыше 25 тысяч рублей, и нарушителя отключают от сети.

Во избежание подобного рекомендуется использовать только легальные методы подключения. Для официального подключения к водопроводу требуется согласовать проектный план внешних сетей и получить разрешения от соответствующих инстанций, что было описано выше.

Также возникают вопросы, связанные с существующими схемами водоснабжения. Разводка бывает нескольких видов. Основные – это кольцевая и тупиковая. Кольцевая отличается бесперебойной подачей воды. При такой разводке требуется гораздо больше расходных материалов, чем при установке тупиковой разводки. Последняя снабжает небольшие предприятия, а также включается в случае аварий на кольцевой.

В целом это всё, что требуется знать о наружных сетях водопровода. В данной статье можно подробно ознакомиться не только с существующими особенностями установки наружных сетей, а также получить дополнительную информацию по актуальным на данный момент вопросам. В области прокладки внешних сетей водопровода наиболее интересными представляются новые способы бестраншейной прокладки. При их скорейшем внедрении и массовом применении возможна будет установка и ремонт водопровода без перекрытия дорог и повышенного захламления поверхности.

Любая сеть водоснабжения представлена в виде комплекса сооружений и элементов, которые обеспечивают водой объекты промышленного и бытового назначения.

• трубы из полипропилена, стали, ПВД;
• резервуар для забора воды;
• насос;
• смотровой колодец с водозапорной арматурой;
• резервуары для хранения и система очистки воды.

В процессе обустройства наружных сетей водоснабжения соблюдаются установленные нормы и требования СНиП. Внешнее водоснабжение классифицируется на следующие виды (по назначению):

• бытовое;
• противопожарное;
• производственное;
• оросительное;
• оборотное.

По методу разводки трубопровода сеть может прокладываться по нескольким схемам:

• тупиковая – применяется для обеспечения водой маленьких объектов;
• кольцевая – предназначена для бесперебойной подачи жидкости. Для её обустройства используется большое количество расходных материалов.

Специалисты различают следующие способы прокладки труб:

1. Наземная.
2. Поземная.
3. Траншейная.
4. Бестраншейная.

Устройство системы

Для успешной и бесперебойной работоспособности системы рекомендуется провести правильное конструктивное расположение трубопровода. Чаще система обустраивается из заводских труб. Существуют определенные требования, предъявляемые к обустройству водоснабжения:

• прочность, чтобы выдержать внешние и внутренние нагрузки;
• герметичность;
• гладкая поверхность внутренних стенок, что снижает потерю напора на трение;
• долговечность.

Используемый расходный материал должен быстро и легко собираться на месте обустройства системы. Сеть водоснабжения должна удовлетворять требованиям повышенной экономичности. Напорные трубы подбирают с учетом сопротивления воды. Чтобы рассчитать рабочее давление, учитывается метраж всей сети, диаметр используемого трубопровода. Подсчеты можно проводить самостоятельно либо обратившись за помощью к специалистам.

С учетом требований, предъявляемых по отношению к монтажу расходного материала, трубы должны обладать нужной прочностью. Это позволит им выдерживать давление, оказываемые со стороны почвы, включая прогиб собственного веса. При этом учитываются возможные нагрузки, оказываемые со стороны транспорта. Герметичность труб и стыков – важное условие успешной и экономичной работоспособности сети. При несоблюдении герметичности наблюдаются лишние затраты жидкости, что способствует повышению стоимости эксплуатации сети водоснабжения.

К утечке воды из системы может привести подмыв грунта и серьезная авария на трасе. Для обустройства рассматриваемой системы, чтобы обслужить любой объект, используют трубы, выбор которых зависит от следующих критериев:

• объем подаваемой жидкости;
• тип грунта;
• рабочее внутреннее давление.

Поэтому для систем водоснабжения могут использоваться разные типы труб, с учетом условий местности, где ведутся строительные работы. Для благоустройства наружного водопровода используют стальные, железобетонные и чугунные трубы. Можно проложить трубопровод из синтетических труб. Чтобы сделать правильной выбор, предварительно рекомендуется ознакомиться с эксплуатационными характеристиками всех типов труб.

Типы водопровода

Прежде чем провести наружное водоснабжение, рекомендуется определиться с его типом. По способы транспортировки воды до конечного объекта, сеть водоснабжения может быть технической. В этом случае вода используется только для производства. Её нельзя пить. Чтобы сэкономить, технические сети частично очищаются. Это позволяет повторно использовать отработанный водный ресурс.

Пожарная сеть обустраивается для пожаротушения. Такие системы укомплектовываются специальной техникой и гидрантом. При необходимости сэкономить, при выполнении прокладочных работ, пожарная система совмещается с технической, хозяйственно-бытовой либо тупиковой схемой. Для проведения монтажных работ необходимо руководствоваться принципами пожарной безопасности. Поэтому перед укладкой трубопровода нужно получить разрешение от соответствующих органов. Работы по монтажу проводятся самостоятельно либо с помощью профессионалов.

Чтобы использовать воду в быту, обустраивается хозяйственно-бытовая система. Вода, поставляемая по такой схеме, используется для питья. Перед прокладкой трубопровода разрабатывается план по первичной очистки жидкости. Для этого могут использоваться специальные станции либо фильтры.

Схемы водопровода

Чтобы проложить трубопровод для будущей системы водоснабжения, подготавливается схема. На ней указываются все элементы сети, основные технические характеристики трубопровода. Чтобы транспортировать воду от источника к нужному объекту, используют водоводы. Они могут состоять из 2-х и больше трубопроводов, которые располагаются параллельно относительно друг друга.

Чтобы подать воду к месту потребления, обустраивается наружная система водоснабжения. Вода, поступающая к конкретным точкам водоразбора внутри объекта, требует обустройства внутреннего водопровода. С учетом конфигурация наружная сеть монтируется по замкнутому либо разветвленному типу.

С помощью кольцевой сети обеспечивается постоянная подача жидкости. Но для обустройства такой системы потребуется большое количество расходного материала, включая арматуру, фасонные части.

Замкнутая сеть эффективна, если нужно обеспечить водой маленькое хозяйство. Тупиковая система обустраивается на объектах, где наблюдаются перерывы в водоснабжении либо происходят частые аварии.

Наружная система водоснабжения состоит из главных и второстепенных линий. Отдельный трубопровод необходимо для технической воды, которая не должна перемешиваться с питьевой водой. В таком случае рекомендуется сделать 3 схемы.

Отдельно подготавливается чертеж для технического и питьевого трубопровода. Дополнительно делают общую схему системы. Если чертеж выполняется самостоятельно, рекомендуется воспользоваться миллиметровой бумагой. При отсутствии навыков в составлении схем рекомендуется проконсультироваться со специалистами.

Вода из водопровода под давлением поступает во внутреннюю сеть. Для этого предусмотрен в почве специальный ввод, представленный в виде трубопроводного ответвления от наружной сети до водомерного узла или запорной арматуры, уложенной внутри обслуживаемого объекта.

С учетом расположения разводящей линии по отношению к водоразборным точкам, различают верхнюю и нижнюю разводку системы водоснабжения. В верхней разводке магистраль располагается выше точек водоразбора, а в нижней – ниже. В наружной сети наблюдается низкое давление, а во внутренней требуется высокое давление. Для этого устанавливают насос и специальный бак.

Кольцевая внутренняя сеть водоснабжения обустраивается для технологических целей. Если в ней предусмотрено 10 и больше точек, тогда её подключают к внешней системе с помощью двух и более вводов. Использование тупиковой схемы ограничено.

Наружная сеть водоснабжения прокладывается в почве. В местностях с постоянной мерзлотой водопровод проводится над землей. Для этого подготавливают специальные опоры, требующие последующей теплоизоляции. В качестве утеплителя применяется минеральная вата.

Особенности монтажа

Прежде чем проложить трубопровод, учитывают следующие критерии:

• глубину промерзания почвы и заложения трубы;
• температура жидкости;
• режим подачи воды.

Если необходимо провести магистральный трубопровод, тогда глубина заложения труб рассчитывается индивидуально. При этом учитывается режим, в котором будет работать система. Расчеты могут проводиться самостоятельно либо с помощью специалистов. В любом случае значение основного показателя зависит от внешних нагрузок, оказываемых на почву и климатических условий местности.

Линия трубопровода соответствует рельефу земельного участка. При обустройстве системы учитывается уклон, который нужно соблюдать на ровной местности. С помощью такого уклона обеспечивается возможность опорожнения сети и выход воздушных масс в максимальных точках водопровода. Последний процесс протекает с помощью вантузов.

Если для обустройства системы используют арматуру и фасонные части со специальными соединениями, тогда в местах их монтажа обустраиваются кирпичные либо готовые колодцы. Их параметры зависят от габаритов используемой арматуры и глубины сети. Колодец может иметь прямоугольную либо круглую форму. Над почвой колодец закрывается специальным люком. Его можно купить либо изготовить из чугуна.

При монтаже внутренней системы придерживаются открытого способа. Трубопровод прокладывается над строительными конструкциями. Такое техническое решение облегчает процесс монтажа и эксплуатацию всей системы. Прокладка любой сети водоснабжения может производиться самостоятельно либо с помощью профессионалов.

Для укладки используют уровень и прочий строительный инвентарь. По завершении монтажных работ система проверяется на герметичность. Если выявлены протечки, их устраняют в кратчайшие сроки. Только после ремонтных работ допускается повторный запуск системы водоснабжения.

Водопроводная сеть прокладывается по городу с кольцеванием магистралей вокруг основных районов, микрорайонов и промплощадок (см. рис. 16). Глубину заложения труб водопровода принимают равной нормативной глубине промерзания в данной местности плюс запас 0,5 метра. Трубы небольшого диаметра 100-200 мм монтируют из стали с антикоррозионным покрытием или из чугуна. Трубы большего диаметра прокладывают из железобетона.

Сооружения на городском водопроводе:

 смотровые колодцы с задвижками и пожарными гидрантами (около зданий), шаг колодцев 100-150 метров;

 насосные станции подкачки (районные и местные) для компенсации потерь напора на водопроводе, а гарантированный напор должен поддерживаться в пределах

10 < H < 60 м водяного столба.

Особенности водоснабжения промпредприятий

Промпредприятия снабжаются водой по следующим схемам:

1) Прямоточная схема.

2) Схема с повторным использованием воды.

3) Схема оборотного водоснабжения.

Раздел 4-й Канализация: наружные сети и сооружения

Канализация  это система подземных трубопроводов, самотёком удаляющая сточные воды за пределы территории, с последующей их очисткой и сбросом в водоём. В условиях плоского равнинного рельефа (как в Омске) дополнительно сооружают насосные станции перекачки и напорные коллекторы-трубопроводы. Состав остаточных загрязнений в очищенных сточных водах при сбросе в водоём не должен превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК).

Городскую канализацию обычно устраивают двух типов:

1) К1+К3, то есть объединённую , предназначенную для транспортировки бытовых (хозяйственно-фекальных) и промышленных стоков за черту города на очистные сооружения.

2) К2, то есть дождевую (ливневую), районные коллекторы которой сбрасывают условно-чистые стоки в водоём в черте города , а при необходимости строят дополнительные очистные сооружения, в основном механической очистки.

Канализацию городов, населенных пунктов и промплощадок устраивают в нашей стране по требованиям строительных норм и правил:

СНиП 2.04.03-85 (с изм.). Канализация. Наружные сети и сооружения.

Канализация в данном курсе рассмотрена в основном на примере г. Омска.

Элементы городской канализации

Элементы схемы городской канализации рассмотрим на примере Омска (рис. 17).

Элементы городской канализации:

1 дворовые и внутриквартальные канализационные сети (не показаны на карте-схеме);

2  уличные коллекторы (не показаны на карте-схеме);

3  районные коллекторы с насосными станциями перекачки;

4  городской (главный) коллектор с насосными станциями перекачки;

5  дюкеры с насосными станциями перекачки;

6  главная канализационная насосная станция перекачки;

7  загородный напорный трубопровод;

8  очистные сооружения канализации;

9 выпуск в водоём.

Канализационные сети и сооружения на них

Наружные сети канализации проектируют согласно требованиям СНиП 2.04.03-85 «Канализация: наружные сети и сооружения».

Канализационные сети города устраивают по иерархическому принципу: мелкие сети подсоединяют к сетям более крупного диаметра (коллекторам). При этом прокладку канализационных сетей по возможности стараются устраивать так, чтобы трубы работали самотёком, используя рельеф местности. Это становится проблематично в условия равнинного, плоского рельефа, как например в Омске. Тогда дополнительно строят канализационные насосные станции перекачки.

Иерархия городских канализационных сетей следующая:

 дворовые и внутриквартальные сети диаметром  150-200 мм, которые строят на территории застройки в пределах красных линий, то есть не выходя на территорию улиц:

 уличные коллекторы диаметром  250-400 мм, которые строят, наоборот, за красными линиями застройки, то есть по территории улиц (могут иметь насосные станции перекачки);

 районные коллекторы диаметром  500-1000 мм, которые строят для района канализования (могут иметь насосные станции перекачки);

 городской коллектор диаметром  1000-5000 мм, который строят вдоль города по наиболее пониженной его части (имеет насосные станции перекачки).

На канализационных сетях сооружают смотровые колодцы из железобетонных колец диаметром 1 метр (глубиной до 6 метров) и 1,5 метра (глубиной до 6 метров). Шаг колодцев принимают по СНиП 2.04.03-85. Например, для дворовых канализационных сетей диаметром  150-200 мм шаг между соседними колодцами должен быть не более:

 35 метров при  150 мм;

 50 метров при  150 мм.

Для перехода сточных вод через реки устраивают дюкеры  трубы под дном водоёма на глубине не менее 0,5 метров до шелыги (верха трубы).

На окраине города, куда сточные воды поступают по городскому канализационному коллектору, находится главная насосная станция перекачки, которая по напорному загородному коллектору перекачивает стоки на очистные сооружения канализации (см. рис. 17).

МВД РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ

ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Л Е К Ц И Я

ИРКУТСК-2007

МВД РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ИНСТИТУТ МИНИСТЕРСТВА ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ» (ФГОУ ВПО ВСИ МВД РОССИИ)

УТВЕРЖДАЮ Начальник кафедры канд. техн. наук, доцент

полковник внутренней службы

А.В. Малыхин «____» ______________ 2007 г.

ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Л Е К Ц И Я

высшего профессионального образования по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность

Тема 4. Обеспечение надежности работы систем противопожарного водоснабжения

ЛЕКЦИЯ 4. « ВОДОВОДЫ И НАРУЖНАЯ ВОДОПРОВОДНАЯ СЕТЬ»

Иркутск-2007

Противопожарное водоснабжение: лекция «Водоводы и наружная водопроводная сеть» высшего профессионального образования по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность. – Иркутск: ФГОУ ВПО ВСИ МВД России, 2007 – 18 с.

Подготовлена А.Ю. Кочкиным, кандидатом технических наук, старшим преподавателем кафедры пожарной техники, автоматики и связи

Обсуждена на заседании ПМС «____» ноября 2007 г. Протокол № ___

© ФГОУ ВПО ВСИ МВД России, 2007

ЦЕЛЬ: Изучить назначение, виды устройство и работу водоводов и наружной водопроводной сети

В результате занятия курсанты должны:

Знать: устройство водоводов, способы резервирования водоводов, оборудование, которое устанавливается на системах водоснабжения для обеспечения надежности работы, а также приспособления для забора воды на нужды пожаротушения. Размещение пожарных гидрантов в колодцах. Нормативные требования к установке гидрантов на водопроводных сетях.

Уметь: Проводить обследование пожарных гидрантов, а проверять их на работоспособность.

Иметь представление: об устройстве запорной и регулирующей арматуры, которая располагается на водопроводной сети.

Воспитательная цель: воспитывать у курсантов стремление к получению новых знаний для применения их в практической работе ГПС. Приобретения навыков ведения конспектов. Соблюдение воинских требований на занятиях.

Время: 2 часа.

Методическое обеспечение:

1. Доска, мел;

2. Плакаты;

3. Кодоскоп, слайды;

4. СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

Рассматриваемые вопросы:

1. Устройство водоводов и водопроводной сети;

2. Арматура водопроводной сети;

3. Пожарные гидранты и колонки;

4. Противопожарные требования к установке пожарных гидрантов;

5. Требования к устройству наружной водопроводной сети.

Вопрос первый. Устройство водоводов и водопроводной сети

Наружная водопроводная сеть является одним из важнейших элементов системы водоснабжения, которая состоит из водоводов и водопроводной сети.

Водоводы прокладываются между насосными станциями и водопроводной сетью, предназначены для подачи в нее воды.

Водопроводная сеть представляет систему линий, разводящих воду по территории населенного пункта или промышленного объекта, является конечным звеном на пути движения воды от источника к потребителю.

Обеспечение надежной работы водоводов, осуществляющих подачу воды от источника к потребителю, является важной задачей. Отказ водоводов при одном водопитателе может вызвать отказ всей системы водоснабжения. Наиболее часто для повышения надежности работы водоводов применяют резервирование. Оно может проводиться двумя способами: без перемычек и с перемычками (рисунок 1).

Рисунок 1 – Движение воды по водоводам и в перемычках:

а – водоводы в исправном состоянии; б – при выходе из строя одного из участков водоводов

В первом случае система водоводов состоит из нескольких параллельно проложенных линий без перемычек. Такая прокладка водоводов используется только для водоводов относительно малой протяженности, когда линии водоводов прокладываются на значительном расстоянии друг от друга.

Использование второго способа прокладки водоводов с применением перемычек значительно повышает надежность систем водоснабжения. При устройстве перемычек в каждом узле примыкания водоводов необходимо устанавливать по 3 задвижки, таким образом, на каждую перемычку

необходимо устанавливать 6 задвижек. Это позволяет отключать при аварии только один поврежденный участок, не приостанавливая подачу воды.

На рисунке 1б показано движение воды по водоводам и в перемычках при выходе из строя одного участка водовода, для отключения которого требуется закрыть две задвижки первую и вторую.

Трассировка водопроводной сети должна, с одной стороны, обеспечивать достаточную надежность, с другой стороны, быть экономичной.

Разветвленная (тупиковая) сеть (рисунок 2а) имеет меньшую стоимость, чем кольцевая (рисунок 2б). Однако, от каждого узла тупиковой сети до точки подачи воды есть только один путь. Для надежности работы необходимо иметь не менее двух таких путей. Этому требованию удовлетворяет кольцевая сеть. Структура кольцевой сети обладает высокой степенью резервирования путей подачи воды и, следовательно, высокими показателями надежности. Кроме того, кольцевая водопроводная сеть при тех же диаметрах труб, по сравнению с тупиковой имеет значительно большую водоотдачу, примерно в 2 раза.

Рисунок 2 – Трассировка распределительной водопроводной сети: а – тупиковая; б – кольцевая

Под термином « надежность» принято понимать свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов.

Надежность обеспечения водой отдельных потребителей в значительной степени зависит от места их расположения на территории объекта или населенного пункта. Чем дальше находится потребитель от точки подачи воды в сеть, тем ниже надежность его водообеспечения.

СНиП 2.04.02-84* устанавливает допустимые пределы снижения общей подачи воды при возникновении аварии и наименьшую величину давления в сети в критической точке при аварийной ситуации. Нарушение этих пределов является отказом системы водоснабжения. В сетях с одним источником

питания критические (диктующие) точки обычно оказываются расположенными в наиболее удаленных и наиболее высокорасположенных пунктах. Выбор критических точек должен быть приведен с учетом возможности питания всей сети от источника, а также питание ее одновременно от источника и от регулирующей емкости (водонапорной башни). При наличии нескольких источников питания надежность водообеспечения улучшается.

Тупиковые линии водопроводов допускается применять:

- для подачи воды на производственные нужды – при допустимости перерыва в водоснабжении на время ликвидации аварии;

- для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды – при диаметре труб не более 100 мм;

- для подачи воды на противопожарные или на хозяйственнопротивопожарные нужды независимо от расхода воды на пожаротушение – при длине линий не более 200 м;

- в населенных пунктах с числом жителей до 5000 человек и расходом воды на наружное пожаротушение до 10 л × с-1 или при количестве внутренних пожарных кранов в здании до 12 допускаются тупиковые линии длиной более 200 м при условии устройства противопожарных

резервуаров или водоемов, водонапорной башни или контррезервуара в конце тупика.

Трубы должны быть проложены на глубине, обеспечивающей незамерзаемость воды в зимних условиях, исключающей возможность нагревание ее летом и предупреждающей повреждение труб под нагрузками от движущегося транспорта. Для обеспечения незамерзаемости глубина укладки труб Zтр (считая до дна траншеи) должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины Zр проникания в грунт нулевой температуры, т.е.:

Zтр = Zр + 0,5, м (1)

Расчетную глубину проникания в грунт нулевой температуры следует устанавливать на основании многолетних наблюдений.

Вывод по вопросу. Таким образом, от правильности устройства, а также метода резервирования водоводов и водопроводной сети зависит обеспеченность водой населенных пунктов и промышленных предприятий.

Вопрос второй. Арматура водопроводной сети

На водопроводных сетях устанавливается следующая арматура:

- запорно-регулирующая (вентили, краны, задвижки, затворы);

- предохранительная (предохранительные, обратные и редукционные клапаны, вантузы, выпуски);

- водозаборная (водоразборные колонки, краны и пожарные гидранты).

Запорная и регулирующая арматура. Задвижки и вентили (рисунок 3)

предназначаются для отключения отдельных участков сети при аварии, ремонте, а также при регулировании расходов. Задвижки с ручным приводом

устанавливаются на трубопроводах диаметром до 300 мм, с электроприводом – на трубопроводах диаметром 300 мм и более.

Рисунок 3 – Задвижка

Защитная арматура. Вантузы служат для автоматического впуска и выпуска воздуха из трубопроводов. Они устанавливаются на трубопроводах диаметром 400 мм и более, на возвышенных точках на расстоянии 250…2500 м друг от друга. Если воздух не будет удален из трубопровода, то образуются воздушные подушки, уменьшающие площадь живого сечения трубопровода.

Вантуз (рисунок 4) состоит из чугунного корпуса 1, в котором располагается стальной полый шар 2 с вертикальным стальным штоком, корпус закрыт крышкой 3. Выделяющийся из воды воздух скапливается в верхней части вантуза. Под давлением воздуха уровень воды опускается вместе с шаром, который открывает при этом соединенный с ним клапан 4, вследствие чего воздух выходит наружу. После этого вода, заполняющая вантуз, поднимает шар и закрывает клапан.

Рисунок 4 – Вантуз: а – разрез; б – вид с боку; 1 – корпус; 2 – шар; 3 – крышка; 4 – клапан

Подобные же вантузы могут использоваться и для впуска воздуха в водовод при образовании в нем пониженных давлений или разрыва сплошности потока при гидравлических ударах.

Обратные клапаны (рисунок 5) предназначены для пропуска воды только в одном направлении. Они устанавливаются на напорных линиях, после центробежных насосов, на линиях для отключения водонапорных башен и в ряде других случаев.

Рисунок 5 – Обратный клапан

Предохранительные клапаны служат для предотвращения повышения давления в трубах сверх допустимого при возникновении гидравлического удара в водопроводах и водоводах в результате остановки насосов или быстрого закрытия задвижек в сети.

Рисунок 6 – Устройство пружинного предохранительного клапана 1 – патрубок; 2 – шток; 3 – пружина; 4 – клапан; 5 – соединительный фланец

Предохранительные клапаны могут быть пружинными или рычажными (рисунок 6). Принцип работы пружинного предохранительного клапана

заключается в следующем: под действием повышенного давления в клапане преодолевается усилие пружины, и вода через трубу выбрасывается наружу. Арматура наружной водопроводной сети размещается в специальных колодцах. Водопроводные колодцы могут быть железобетонные, бетонные, кирпичные, из бутового камня. Колодцы диаметром до 2 м выполняют круглой формы, больших размеров – прямоугольной формы.

В случаях расположения грунтовых вод выше дна колодца следует предусматривать гидроизоляцию дна и стен колодца на 0,5 м выше уровня грунтовых вод. При расположении колодцев на проезжей части, люки колодца должны располагаться на уровне с дорожным покрытием. Для предотвращения замерзания пожарных гидрантов, колодцы (при соответствующем обосновании) утепляют.

Вывод по вопросу. На водопроводной сети устанавливается различное оборудование, которое предназначено для предохранения трубопроводов, перекрытия на ремонтные участки, регулирования расхода, а также отбора воды на пожаротушение.

Вопрос третий. Пожарные гидранты и колонки

Пожарные гидранты предназначены для отбора воды на пожаротушение из систем наружного водоснабжения.

Пожарные гидранты выполняют наземными и подземными.

Наибольшее распространение в нашей стране получил подземный гидрант московского типа (рисунок 7), изобретателем которого является русский инженер Н.П. Зимин.

Гидрант устанавливается на фланец пожарной подставки 2 наружной водопроводной сети. Высота чугунной колонки гидранта 1 может быть от 0,75 до 2,5 м. Гидрант закрыт крышкой 3. Для пользования гидрантом открывается люк колодца, затем крышка гидранта и на его верхний конец с резьбой навинчивают пожарную колонку (рисунок 9).

Квадратная головка стержня колонки войдет в торцовый ключ 6 гидранта. Вращение рукоятки колонки через стержень передается стержню 8 гидранта. Винтовая нарезка, имеющаяся на стержне 8 гидранта, входит в медную гайку 9 и заставляет стержень передвигаться в вертикальном направлении для открывания и закрывания связанного с ним пустотелого шарового клапана 10. Стержень 8 жестко связан с разгрузочным клапаном 11 шарового клапана. При движении стержня 8 вниз откроется разгрузочный клапан. Через открывшееся в шаре отверстие начнет поступать вода сначала в шар, а затем через отверстие 13 внутрь стояка гидранта. Когда давление над шаровым клапаном будет равно давлению водопроводной сети, шаровой клапан под давлением силы тяжести откроется. В нижней части гидранта имеется отверстие 14, через которое выпускается вода из колонки и стояка гидранта после его закрытия, что исключает замерзание воды зимой. Во время открывания гидранта отверстие автоматически закрывается специальным ползунком 15, жестко скрепленным со стержнем.

Наружная сеть водоснабжения обеспечивает подачу воды к объектам на данном участке. Специалисты различают централизованную и локальную сеть подачи воды.

В процессе монтажа наружной системы водоснабжения соблюдаются следующие требования:

• подготовка проекта и наличие разрешений на выполнение данных работ;
• наличие соответствующих разрешений от технадзора;
• контроль над выполнением скрытых работ;
• использование качественных расходных материалов.

В процессе обустройства наружной системы водоснабжения необходимо выполнять правильный монтаж сети. Нельзя допустить повреждения других коммуникаций, которые проходят на данном участке. Монтажные работы производятся с учетом СНиП, требований СЭС.

Виды наружного водоснабжения

Специалисты различают следующие типы наружных сетей водоснабжения:

1. Централизованная – обеспечивает водой населенный пункт.
2. Локальная – обеспечивает подачу воды к зданию, если отсутствует центральная система.

Чтобы обустроить центральную водопроводную сеть, потребуется:

• водозабор – открытый резервуар;
• комплекс для очистки жидкости с целью последующей доставки питьевой воды к потребителю;
• насос, с помощью которого осуществляется прохождение жидкости под давлением по трубопроводу до конечного потребителя;
• запорная арматура.

Виды локальных сетей водоснабжения

С учетом типа обустраиваемой системы и способа ее монтажа допускается доставка питьевой воды в разных емкостях. Такой вариант водоснабжения считается временным, до момента завершения постоянной сети подачи воды.

Так как вода залегает на разной глубине, поэтому для её «добычи» потребуется провести подготовительные работы. Чтобы поднять к поверхности и использовать её в личных целях, специалисты рекомендуют обустроить скважину либо колодец.

Если в качестве постоянного водоснабжения используется колодец, потребуется сделать копку, отобрав жидкость из поверхностных слоев почвы. Такие воды располагаются неравномерно. Они могут протекать по контуру поверхности земли либо залегать на различной глубине.

Рассматриваемый метод водоснабжения недорогой в монтаже и эксплуатации. К его минусам относят сезонное наполнение колодца, если в процессе копки попасть на нижний либо верхний участок течения грунтовой воды. На ровной площади колодец будет наполняться независимо от сезона и погодных условий.

Для упрощения процесса эксплуатации колодца используется погружной или поверхностный электрический насос. Он поднимает и доставляет воду в дом. При этом можно набирать воду ведром.

Для обустройства такой системы используются разные трубы. Сам колодец выполняется в качестве монолитного сооружения, оснащенного крышкой. Можно его сделать из бревна либо специальных колец.

Можно обустроить наружную сеть водоснабжения путем бурения скважины различной мощности:

• на даче примерный расход жидкости – 2 куб.м/ч;
• в доме с постоянным проживанием примерный расход – 3 куб.м/ч.

Прежде чем начать бурение, потребуется получить разрешение на проводимые работы. Подземные воды – это стратегический запас страны, который охраняется законодательством страны. В полученном паспорте на скважину указывается техническая информация, включая диаметр скважины. По завершении монтажных работ вода сдается в лабораторию на исследование.

Используемый расходный материал

Для магистралей используют чугунные, стальные и прочие трубы. Для локальных сетей — керамические, пластиковые изделия.

Чаще наружная система водопровода обустраивается с помощью пластиковых труб, для которых характерны следующие преимущества:

• отсутствие коррозии;
• высокая устойчивость к агрессивной среде;
• прочность и способность выдерживать высокие нагрузки грунта;
• быстро прохождение вод;
• низкий вес труб;
• легких монтаж трубопровода;
• широкий ассортимент.

Если внешняя сеть водопровода монтируется с помощью ПВХ, тогда для соединения таких труб используется специальный инструмент. Подобные соединения монтируют в раструб либо за счет специализированного клея «холодая сварка».

ПВХ изделия жесткие, чтобы сделать отвод и поворот, используют тройники и отводы. ПВХ трубы хорошо выдерживают нагрузки в процессе их монтажа в почву. При этом их цена приемлема для потребителей.

Если наружная сеть трубопровода обустраивается с помощью полипропиленовых расходных материалов, тогда используют одно- и многослойные трубы с алюминиевой прослойкой. Для соединения полимерных труб используется фитинг либо сварочный аппарат. В последнем случае необходимо иметь должный опыт работы с оборудованием. При его отсутствии потребуется помощь сварщика. При выполнении сварочных работ нужно обязательно соблюдать меры предосторожности, воспользовавшись защитной маской. Сварочные работы лучше проводить на «чистой площади», без посторонних лиц.

Если система обустраивается из полиэтиленовых труб низкого и высокого давления, тогда для их соединения используется фитинг и сварочный аппарат. Расходный материал можно эксплуатировать при низких температурах.

Система может обустраиваться из эластичных полиэтиленовых труб, которые обустраиваются в бухтах. С их помощью легко выполняются повороты сети. Для выполнения пересечений сетей водоснабжения соблюдается угол в 90 градусов. Если используются чугунные трубы, рекомендуется воспользоваться стальным кожухом. Местная канализационная сеть монтируется выше системы водоснабжения, если не используется кожух.

Если сети прокладывают параллельно и на одном уровне, тогда расстояние между стенками смонтированных труб должно превышать 1,5 м. При этом диаметр трубопровода должен равняться 200 мм. Если значение показателя выше 200 мм, тогда трубопровод монтируется на расстоянии выше 3 м. Укладка системы водоснабжения, проходящей ниже места водоотведения, производится с учетом некоторых отклонений. Это зависит от типа используемых расходных материалов, местности.

Подготовка к монтажу сети водоснабжения

Монтаж внешней сети водоснабжения осуществляется по определенной схеме. Предварительно составляется проект будущей сети. Устанавливается тип почвы и уровень подземных вод. Чтобы выяснить уровень промерзания почвы, требуется помощь специалиста. Затем вычисляется расход-отвод воды за сутки. Значение этого показателя поможет определить диаметр труб. С учетом полученных данных подбирается нужное оборудование.

При необходимости наружная система утепляется. Если магистраль должна пройти определенный участок, который не перекапывается, в почве делают прокол. Для его выполнения используют разные инструменты (бур, лом, лопата). Если нужно сделать прокол под дорогой, используется специальная техника.

Если водопровод пересекается с канализацией, тогда в точке пересечения монтируют металлические гильзы. Их длина в песчаном грунте – 10 м, а в глинистой местности – 5 м. При пересечении водопроводная сеть монтируется на 40 см выше канализации, а при параллельном монтаже соблюдается расстояние в 1,5 м. Водопровод вводится в жилое здание на расстоянии в 1,5 м от канализации и газопровода.

Чтобы обустроить наружную систему водопровода, можно выкопать траншею от источника воды до места ввода в здание. Земельные работы выполняются с учетом предварительно подготовленного проекта. При этом соблюдается определенная глубина траншеи. Значение этого показателя должно находиться в пределах 1,5-2,5 м. Траншея выкапывается ниже уровня промерзания на 50 см. На её ровное дно засыпается песчаная и гравийная подушка. После её трамбовки выкапываются приямки (в местах, где соединены трубы). Вышеописанные работы рекомендуется проводить с помощью пластиковых труб. Их диаметр рассчитывается с учетом длины водопровода и объема потребляемой жидкости. Специалисты рекомендуют брать с запасом.

Если длина равняется 10 м, тогда монтажные работы выполняют из труб на 25 мм. Если длина равняется 30 м, тогда монтаж выполняется с помощью труб диаметром в 32 мм. Если длина превышает 30 м, тогда используют трубы диаметром в 38 мм. При необходимости тип диаметра подбирается с помощью профессионалов. Расходный материал закупается с запасом, так как определенная длина используется для соединений.

Монтажные работы

Если трубопровод уложен, потребуется соединить пересеченные трубы. Чтобы склеить между собой полипропиленовые изделия, применяют электрофитинг.

Метод соединения зависит от типа используемого материала:

• сварка;
• муфты;
• пайка.

Количество вышеперечисленного расходного материала зависит от общей длины сети и частоты соединений. Для пайки используется специальное оборудование, которое функционирует по типу паяльника. Муфты представлены в виде специальных соединительных устройств, идущих в комплекте с расходным материалом. В противном случае муфты можно купить отдельно.

Независимо от типа используемой трубы, монтаж сети начинается от источника и завершается местом входа в помещение. Если необходимо, система укомплектовывается запорной арматурой. В месте её монтажа обустраивается смотровой колодец.

В максимально нижней точке системы монтируется сливной кран, предназначенный для аварийных ситуаций. Если монтажные работы завершены, проводят гидравлическое испытание сети. Для этого её заполняют на 2 часа жидкостью без давления. Через указанное время подаётся давление. Система выдерживается в таком состоянии около 30 минут.

На протяжении этого периода необходимо проверить все места соединения. Если испытание прошло успешно, трубопровод можно утеплить. Для этого применяют различные теплоизоляционные материалы. Чаще используется минеральная вата. Если в системе выявлены протечки, их устраняют. Для этого рекомендуется перекрыть аварийный кран.

Также его используют, если в процессе эксплуатации трубопровода возникли различные проблемы. Если самостоятельно устранить возникшую проблему нельзя, требуется помощь специалистов.

Для засыпки траншеи используется мягкий грунт, песок и гравий. Такие материалы не повредят трубы. На последнем этапе производится полная засыпка вырытых траншей.