Трубы и оборудование водопроводных сетей

 

Трубы для строительства водопроводных линий должны быть прочными при работе с расчетными внутренними и внешними нагрузками, обладать герметичностью, в том числе и на стыковых соединениях, гладкостью внутренней поверхности их стенок, обеспечивающей наименьшие потери напора на трение при движении воды и долговечностью.

Кроме того, трубы, как и все элементы сборного строительства, долж­ны обеспечивать возможность их легкого, простого, быстрого и надеж­ного соединения (монтажа стыков). Наконец, водопроводные линии, как и всякие инженерные сооружения, должны удовлетворять требованиям наибольшей экономичности.

Для напорных водоводов и сетей, как правило, следует применять неметаллические трубы (напорные железобетонные, полиэтиленовые и др.).

Чугунные напорные трубы применяют для сетей в пределах населенных пунктов, территорий промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также при отсутствии соответствующих неметаллических труб.

Применение стальных труб допускается в особых условиях.

Наиболее широкое применение в последние годы получили трубы полиэтиленовые и напорные трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ).

Трубы из полиэтилена

 Широко применяются напорные полиэтиленовые трубы по ГОСТ 18599-2001, выпускаемые отечественной промышленностью с диапазоном диаметров от 100 до 1200 мм. Неразъемное соединение труб из полиэтилена (PE) производится при помощи стыковой сварки или сварки электродиффузионной муфтой (муфтой с закладными электронагревателями).

 

 

Рис. 1.1.19. Соединение напорных полиэтиленовых труб стыковой сваркой

 

Рис 1.1.20. Соединение напорных полиэтиленовых труб с помощью муфт с нагревательными элементами

 

 

 

 

 

Рис. 1.1.21. Соединительные детали и узлы на напорных полиэтиленовых трубопроводах

 

Рис. 1.1.22. Укладка напорных полиэтиленовых труб в траншею

 

Чугунные трубы

Для прокладки в пределах населенного пункта могут использоваться напорные чугунные трубы. Отечественной промышленностью освоен выпуск напорных труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) по ТУ 14-161-183-2000 с диапазоном диаметров от 100 до 1000 мм. Трубы выпускаются с внутренним цементно-песчаным покрытием и без него.

Рис. 1.1.23. Элементы раструбного соединения чугунных труб

а - соединение под универсальное резиновое кольцо; б - соединение ВРС; в - соединение ВР

 

 

 

Рис. 1.1.24. Универсальное резиновое кольцо к раструбным соединениям

 

 

Рис. 1.1.25. Резиновое кольцо к раструбным соединениям ВРС и ВР

 

 

Рис. 1.1.26. Раструбное соединение со струбциной

а – раструбное соединение со струбциной; б – раструб трубы под соединение со струбциной

1 – гладкий конец трубы; 2 – фланец с выступом; 3 – винт; 4 – крепежная струбцина; 5 – резиновое кольцо; 6 – раструб трубы

 

Оборудование водопроводной сети

Для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям, проведения плановых и аварийных ремонтов на водопроводной сети предусматривается установка необходимого оборудования и сооружений, в соответствии с рекомендациями пунктов 11.9–11.19 [3]:

1. Запорная арматура (задвижки или затворы поворотные) устанавливаются для выделения ремонтных участков и на всех ответвлениях от водопроводной сети.

2. Клапаны для впуска и выпуска воздуха при опорожнении и заполнении трубопроводов устанавливаются в верхней точке каждого ремонтного участка.

3. Вантузы для выпуска воздуха устанавливаются на повышенных переломных точках профиля трубопроводов.

4. Выпуски для сброса воды из трубопроводов при опорожнении устанавливаются в пониженной точке каждого ремонтного участка.

5. Пожарные гидранты устанавливаются на водопроводных линиях на расстоянии, определяемом расчетом (см. [6]), но не более 150 м.

6. Водоразборные колонки устанавливаются в районах, где не имеется домовых вводов, с радиусом действия не более 100 м.

7. Регуляторы давления устанавливаются для поддержания давления на уровне, не выше допустимого значения.

8. Гасители гидравлического удара устанавливаются на водоводах сразу после насосной станции 2-го подъема.

9. Компенсаторы предусматриваются на трубопроводах, прокладываемых в тоннелях, каналах или на эстакадах.

 

Обычно разрабатывают деталировку водопроводной сети, где намечают установку необходимой арматуры и оборудования.

 

 

 

Рис. 1.1.27. Деталировка сети

 

В местах установки арматуры устраивают водопроводные колодцы или камеры, изготавливаемые из сборного железобетона.

 

Рис. 1.1.28. Водопроводный колодец

1 – железобетонные кольца; 2 – плита перекрытия; 3 – отмостка; 4 – днище; 5 – скобы; трубы водопроводной сети

 

 

Рис. 1.1.29. Задвижка параллельная фланцевая с выдвижным шпинделем и ручным управлением (устанавливается в колодце)

1 – корпус; 2 – маховик; 3 – шпиндель; 4 – запорный орган из двух параллельных дисков (щечек); 5 – клин; 6 – уплотнительные поверхности (кольца)

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.1.30. Задвижка бес колодезная в сборе со штоком и ковером

 

 

Рис. 1.1.31. Затворы поворотные (в наружных сетях водопровода применяются в тех случаях, когда не предусматривается диагностика трубопроводов с помощью роботов).

 

Рис. 1.1.32. Колонки водоразборные

 

1 – рукоятка; 2 – штанга; 3 – патрубок подключения к водопроводу;

4 – сборный резервуар; 5 – клапан; 6 – эжектор; 7 – подающая труба

 

 

Рис. 1.1.33. Пожарный гидрант и стендер

 

 

 

Рис. 1.1.34. Вантуз

 

 

Рис. 1.1.35. Клапан для впуска и выпуска воздуха

 

 

Рис. 1.1.36. Упоры на поворотах труб

 

 

Рис. 1.37. Переходы под автомобильными и железными дорогами

1 – стальной кожух; 2 – рабочая труба

 

 

Рис. 1.1.38. Переход через реки (дюкер)

 

Водонапорные башни

Водонапорная башня обеспечивает регулирование несоответствия неравномерности водопотребления и относительно равномерной подачи насосов насосной станцией 2-го подъема (регулирующий объем).   Наличие водонапорной башни обеспечивает снижение максимальной часовой производительности насосов 2-го подъема за счет подачи воды из башни в водопроводную сеть в часы максимального водопотребления. При этом снижается гидравлическая нагрузка на водоводы, что позволяет уменьшить диаметры трубопроводов и их стоимость, но добавляется стоимость водонапорной башни.

Емкость бака водонапорной башни должна включать регулирующий и пожарный объемы воды, Пожарный объем воды в баке водонапорной башни рассчитывается на десятиминутную продолжительность тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров. Регулирующий объем бака определяется сопоставительным анализом графика водопотребления и графика работы насосов 2-го подъема. В реальном проектировании обычно принимают типовые водонапорные башни.

       Водонапорная башня (рис. 1.1.39.) состоит из двух основных элементов – резервуара (бака) и несущей части – ствола. В зависимости от объема бак башни может быть выполнен из стали или железобетона.

 

 

Рис. 1.1.39. Типовая башня с монолитным железобетонным стволом высотой 21, 24, 30, 36 и 42 м с баком вместимостью 300м³

1 – напорно-разводящий стояк; 2 – железобетонный ствол; 3 – стальной бак;

4 – стальные лестницы; 5 – переливная труба; 6 – фундамент; 7 – напорный трубопровод; 8, 9 – переливная и сливная труба соответственно

 

       Ствол башни может быть выполнен из стальной трубы, стальных пространственных конструкций и железобетона. Башни, построенные в прошлом и позапрошлом веках, имели ствол, выполненный из кирпича, часто с размещением в стволе вспомогательных производственных помещений.

       Водонапорные башни оборудуются подающим и отводящим трубопроводами, переливным трубопроводом и запорной арматурой.

 

Резервуары чистой воды (РЧВ)

Резервуары чистой воды предназначены для регулирования несоответствия между равномерным в течение суток поступлением воды из очистных сооружений и неравномерным отбором воды насосной станцией 2-го подъема (регулирующий объем). Кроме того, в РЧВ должны храниться пожарный и аварийный объемы воды, а также объем воды на собственные нужды водопроводных сооружений. Регулирующий объем РЧВ тем больше, чем больше неравномерность работы насосной станции 2-го подъема, которая в свою очередь зависит от режима водопотребления и наличия и величины объема водонапорной башни.

Наиболее широко применяются подземные типовые железобетонные резервуары прямоугольные или круглые в плане (рис. 1.3.40.). В одной установке должно быть не менее двух РЧВ.

 

Рис. 1.1.40. Круглый резервуар из сборного железобетона

1, 3, 6 – соответственно всасывающая, переливная и грязевая трубы; 2 – приямок; 4 – люк-лаз; 5 – подающая труба; 7 – вентиляционная труба

 

РЧВ должны быть оборудованы: подводящими и отводящими трубопроводами, переливным устройством, спускным трубопроводом, вентиляционным устройством, скобами или лестницами, люками-лазами для прохода людей и транспортирования оборудования. Вентиляционное устройство должно быть оборудовано фильтрами для очистки воздуха. Кроме этого РЧВ должны быть оборудованы системой контроля уровня воды.

 

Резюме по Теме 1.1

В результате изучения материала Темы 1.1 обучающийся должен знать:

- роль воды в развитии общества;

- методику определения расчетных расходов и режима водопотребления в населенном пункте;

- основные элементы системы водоснабжения, их роли и функциональную связь;

- режим работы отдельных сооружений систем водоснабжения;

- методику определения объемов запасов воды в баке водонапорной башни и резервуарах чистой воды;

- методику определения требуемого свободного напора в водопроводной сети и высоты водонапорной башни.

- типы и схемы водопроводных сетей;

- принципы определения экономически выгодных диаметров труб водопроводных линий;

- гидравлический расчет тупиковых и кольцевых водопроводных сетей;

- анализ и использование результатов расчета сети для определения рабочих давлений, пьезометрических отметок и свободных напоров в ее отдельных точках;

-  подбор количества и марки насосов насосной станции 2-го подъема;

- типы труб, используемых для устройства водопроводных сетей, их соединение;

- оборудование и сооружения на водопроводной сети для обеспечения проведения плановых и аварийных ремонтов;

- устройство и применение запорной, регулирующей, предохранительной и водоразборной арматуры на водопроводных сетях;

- переходы водопроводных линий через железные и автомобильные дороги и водотоки.

 

Контрольные вопросы

Вопросы для повторения и закрепления материала (самопроверки) по Теме 1.1:

1.1.1. Системы водоснабжения, их классификация.

1.1.2. Схема системы водоснабжения населенного пункта из поверхностного источника.

1.1.3.Схема системы водоснабжения населенного пункта из подземного источника.

1.1.4 Прямоточные системы водоснабжения промпредприятий.

1.1.5 Системы оборотного водоснабжения промпредприятий.

1.1.6. Групповые системы водоснабжения.

1.1.7 Определение расчетных расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения.

1.1.8 Режимы водопотребления в населенном пункте.

1.1.9. Связь отдельных элементов системы водоснабжения в отношении расходов.

1.1.10. Определение емкости бака водонапорной башни.

1.1.11. Определение емкости резервуаров чистой воды.

1.1.12. Определение потребного (свободного) напора. Диктующая точка. 

1.1.13. Построение графика пьезометрических линий системы без водонапорной башни.

1.1.14. Построение графика пьезометрических линий системы с водонапорной башней,

 расположение в начале сети.

1.1.15. Построение графика пьезометрических линий системы с водонапорной башней, расположенной в конце сети (с контррезервуаром).

1.1.16. Типы и схемы водопроводных сетей.

1.1.17. Подготовка сети к расчету и определение расчетных расходов участков сети.

1.1.18. Определение диаметров водопроводных труб.

1.1.19. Определение потерь напора в трубах при расчете водопроводных сетей.

1.1.20.  Гидравлический расчет тупиковых водопроводных сетей.

1.1.21. Гидравлический расчет кольцевых водопроводных сетей.

1.1.22. Анализ и использование результатов расчета сети для определения рабочих давлений, пьезометрических отметок и свободных напоров в ее отдельных точках.

1.1.23. Принципы подбора количества и марки насосов насосной станции 2-го подъема

1.1.24. Требования, предъявляемые к устройству водопроводной сети.

1.1.25. Полиэтиленовые трубы. Достоинства, недостатки, способы соединения.

1.1.26.Трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ). Достоинства, недостатки, способы соединения.

1.1.27. Глубина заложения и укладка водопроводных труб.

1.1.28. Оборудование и сооружения на водопроводной сети для обеспечения проведения плановых и аварийных ремонтов

1.1.29. Деталировки водопроводной сети, с установкой необходимой арматуры и оборудования.

1.1.30. Запорная арматура. Виды. Устройство. Места установки.

1.1.31. Водоразборная арматура. Места установки. Устройство.

1.1.32. Сооружения на сети (колодцы, упоры).

1.1.33. Прокладка трубопроводов под автомобильными и железными дорогами.

1.1.34. Устройство переходов водопроводных линий через водотоки (дюкеры);

1.1.35. Водонапорные башни.

1.1.36. Резервуары чистой воды

 

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: