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.
Системой водоснабжения города называют комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника, очистки, хранения и подачи потребителю.
Природные источники водоснабжения подразделяются на:
1) Поверхностные (реки, озёра, водохранилища). Имеют следующие характеристики:
Мутность
Малая жесткость
2) Подземные (грунтовые воды, артезианские родники). Их характеристики:
Прозрачность
Высокая жесткость
Т.о. подземные предпочтительнее, но их мало (небольшой дебет).
Источник водоснабжения должен отвечать следующим требованиям:
1.Бесперебойная подача качественной воды
2.Достаточная мощность (экологическое равновесие)
3. Небольшое расстояние от объекта потребления
Хозяйственно-питьевые нужды (вкл. поливка)
Производственные цели (транспорт, с/х, промышленность)
Пожаротушение и собств. нужды, водопровод (промывка фильтров, сети и т.д.)
Сети и сооружения системы водоснабжения города с поверхностным источником представлены на рис. 1а. Вода поступает в водозаборные сооружения 7, откуда насосами насосной станции первого подъема 2 по водоводам первого подъема 3 подается на очистные сооружения 4. После очистки из резервуаров чистой воды 5 она забирается насосами насосной станции второго подъема 6 и по водоводам второго подъема 7 подается в наружную водопроводную сеть города 8, распределяющую воду по отдельным районам и кварталам города. Водонапорная башня 9 может располагаться перед, в середине, либо за сетью города. В последнем случае она называется контрбашней. Сеть города с водонапорной башней соединяют водоводы 10. Все водоводы проектируются не менее чем в две нитки на случай аварии. Аварийный водовод должен обеспечивать пропуск не менее 70% суточного потребления воды городом. По способу подачи воды водоводы могут быть нагнета тельными и самотечными.
Взаимное расположение сооружений системы водоснабжения их состав могут быть различными. Насосная водопроводная станция первого подъема может быть совмещена с водоприемным сооружением, а насосная станция второго подъема располагаться в одном блоке с резервуаром чистой воды. Существенное влияние на расположение сооружений системы оказывает рельеф местности. При расположении источника водоснабжения на значительной высоте по отношению к городу вода из источника подается без помощи насосов, т. е. самотеком. Водонапорная башня всегда располагается на возвышенностей. При наличии вблизи населенного пункта значительного естественного возвышения вместо водонапорной башни проектируется нагорный резервуар.
Водонапорная башня в системе выполняет напорно-регулирующую функцию, т. е. компенсирует несовпадение режимов подачи воды насосами и ее потребление городом в отдельные часы суток, аккумулируя избыток подаваемой воды в одни часы и восполняя ее недостачу в другие. При этом расход воды для тушения одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 мин хранится в баке башни постоянно. Если водонапорная башня в системе водоснабжения города отсутствует, то в часы минимального водопотребления подача воды в город осуществляется насосами меньшей производительности, расположенными на насосной станции второго подъема.
Сети и сооружения системы водоснабжения города с подземным источником представлены на рис. 1б. Схема значительно упрощена по сравнению со схемой водоснабжения города с поверхностным источником, так как отсутствует дорогостоящий комплекс очистки воды, поскольку подземные воды обладают не только прекрасными вкусовыми качествами, но также не требуют глубокой очистки. В отдельных случаях могут применяться местные установки для обезжелезивания или удаления избыточных солей, а также для обеззараживания воды. Они устанавливаются на насосной станции. Поэтому, согласно схеме (см. рис. 1б), вода из водозаборных скважин 11 поступает в сборный резервуар 12, а затем насосами насосной станции 6 подается в городскую водопроводную сеть 8. Подача воды в город в ряде случаев может быть и двусторонней.
Рис. 1 – Сети и сооружения системы водоснабжения города
1 – водозаборные сооружения; 2 – насосная станция первого подъема;
3 - водоводы первого подъема; 4 – очистные сооружения; 5 – резервуар чистой воды; 6 – насосная станция второго подъема; 7 – водоводы второго подъема; 8 – наружная водопроводная сеть города; 9 – водонапорная башня; 10 – водоводы, соединяющие водонапорную башню с сетью города; 11 – водозаборные скважины; 12 сборный резервуар.
Сравнительная характеристика систем водоснабжения города с поверхностным и поземным источниками обобщает основные достоинства и недостатки описанных выше систем.
13. По строке 01 показывается число централизованных водопроводов (систем водоснабжения, отдельные водопроводные сети), а из нее по строке 02 - число отдельных водопроводных сетей, состоящих на балансе отчитывающегося предприятия (организации).
Централизованной системой водоснабжения считается комплекс инженерных сооружений населенных пунктов для забора, подготовки, транспортировки и передачи абонентам питьевой воды.
Отдельной водопроводной сетью является водопроводное хозяйство, не имеющее водозаборных и очистных сооружений; это только распределительная уличная сеть, в которую вода поступает от водопровода другого предприятия (организации).
14. По строкам 03 - 08 показывается одиночное протяжение водопроводных сетей:
по строке 03 показывается одиночное протяжение водоводов.
Водоводом считается трубопровод, проложенный от места забора воды (источника водоснабжения) до первых уличных распределительных сетей. Одиночное протяжение водовода определяется по длине труб, уложенных в одну нитку. Если водовод состоит из двух и более трубопроводов, следует считать протяжение каждого трубопровода.
В общее протяжение водоводов включается также длина трубопроводов, посредством которых вода подается другому населенному пункту, если они числятся на балансе водопроводного предприятия (организации).
По строке 04 показывается протяжение водоводов, нуждающихся в замене.
15. По строке 05 отражается одиночное протяжение уличной водопроводной сети. Уличной водопроводной сетью считается сеть трубопроводов, уложенных вдоль улиц, проездов, переулков, набережных и т.д.
По строке 06 показывается протяжение уличной водопроводной сети, нуждающейся в замене.
16. По строке 07 проставляется одиночное протяжение внутриквартальной и внутридворовой сети.
Внутриквартальной считается сеть трубопроводов, уложенных вдоль внутриквартальных проездов. Внутридворовой сетью считается сеть трубопроводов, уложенных на территории домовладений для их присоединения к внутриквартальной и уличной водопроводной сети.
По строке 08 показывается протяжение внутриквартальной и внутридворовой водопроводной сети, нуждающейся в замене.
17. По строке 09 показываются все действующие на конец года уличные водоразборы (будки, колонки, краны), установленные на водопроводной сети.
18. По строке 10 показывается установленная производственная мощность всех имеющихся в предприятии (организации) насосных станций первого подъема, которая определяется суммированием производительности всех установленных насосов на конец отчетного года, независимо от того, находятся ли они в работе, простое по разным причинам (в ремонте, по режиму работы). Производительность каждого насоса определяется по данным завода-изготовителя, указанным в техническом паспорте. Производительность резервных насосов, пожарных насосов (как специального оборудования) и вспомогательных насосов (вакуум-насосов, эжекторов) в этот показатель не включается.
19. По строке 11 показывается установленная производственная мощность всех имеющихся в предприятии (организации) насосных станций второго подъема, которая определяется суммированием производительности всех установленных насосов на конец отчетного года, независимо от того, находятся ли они в работе, простое по разным причинам (в ремонте, по режиму работы). Производительность каждого насоса определяется по данным завода-изготовителя, указанным в техническом паспорте. Производительность резервных насосов, пожарных насосов (как специального оборудования) и вспомогательных насосов (вакуум-насосов, эжекторов) в этот показатель не включается.
20. По строке 12 отражается установленная производственная мощность очистных сооружений водопровода, которая определяется путем суммирования пропускной способности всех имеющихся фильтров и контактных осветителей на основании данных о площади фильтрующей поверхности и скорости фильтрации.
21. По строке 13 указывается установленная производственная мощность водопровода в целом, которая определяется максимальным количеством воды, которое может быть подано в сеть за сутки, исходя из производительности основных водопроводных сооружений, лимитирующих подачу воды: скважин или открытого водозабора, насосных станций первого подъема, очистных сооружений, насосных станций II подъема, водовода.
Например, источник может дать в сутки 5000 куб. м воды, насосные станции могут поднять 1600 куб. м воды, пропускная способность водовода 2000 куб. м воды в сутки. В данном случае водопровод может подать в сеть не более 1600 куб. м воды в сутки, что и следует считать установленной производственной мощностью водопровода.
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.
8.1. Количество линий водоводов надлежит принимать с учетом категории системы водоснабжения и очередности строительства.
8.2. При прокладке водоводов в две или более линии необходимость устройства переключений между водоводами определяется в зависимости от количества независимых водозаборных сооружений или линий водоводов, подающих воду потребителю, при этом в случае отключения одного водовода или его участка общую подачу воды объекту на хозяйственно-питьевые нужды допускается снижать не более чем на 30 % расчетного расхода, на производственные нужды — по аварийному графику.
8.3. При прокладке водовода в одну линию и подаче воды от одного источника должен быть предусмотрен объем воды на время ликвидации аварии на водоводе в соответствии с п. 9.6. При подаче воды от нескольких источников аварийный объем воды может быть уменьшен при условии выполнения требований п. 8.2.
8.4. Расчетное время ликвидации аварии на трубопроводах систем водоснабжения I категории следует принимать согласно табл. 34. Для систем водоснабжения II и III категорий указанное в таблице время следует увеличивать соответственно в 1,25 и в 1,5 раза.
Таблица 34
Примечания: 1. В зависимости от материала и диаметра труб, особенностей трассы водоводов, условий прокладки труб, наличия дорог, транспортных средств и средств ликвидации аварии указанное время может быть изменено, но должно приниматься не менее 6 ч.
2. Допускается увеличивать время ликвидации аварии при условии, что длительность перерывов подачи воды и снижения ее подачи не будет превосходить пределов, указанных в п. 4.4.
3. При необходимости дезинфекции трубопроводов после ликвидации аварии указанное в таблице время следует увеличивать на 12 ч.
8.5. Водопроводные сети должны быть кольцевыми. 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 свыше 100 мм;
для подачи воды на противопожарные или на хозяйственно-противопожарные нужды независимо от расхода воды на пожаротушение — при длине линий не свыше 200 м.
Кольцевание наружных водопроводных сетей внутренними водопроводными сетями зданий и сооружений не допускается.
Примечание. В населенных пунктах с числом жителей до 5 тыс. чел. и расходом воды на наружное пожаротушение до 10 л/с или при количестве внутренних пожарных кранов в звании до 12 допускаются тупиковые линии длиной более 200 м при условии устройства противопожарных резервуаров или водоемов, водонапорной башни или контррезервуара в конце тупика.
8.6. При выключении одного участка (между расчетными узлами) суммарная подача воды на хозяйственно-питьевые нужды по остальным линиям должна быть не менее 70 % расчетного расхода, а подача воды к наиболее неблагоприятно расположенным местам водоотбора — не менее 25 % расчетного расхода воды, при этом свободный напор должен быть не менее 10 м.
8.7. Устройство сопроводительных линий для присоединения попутных потребителей допускается при диаметре магистральных линий и водоводов 800 мм и более и транзитном расходе не менее 80 % суммарного расхода; для меньших диаметров — при обосновании.
При ширине проездов более 20 м допускается прокладка дублирующих линий, исключающих пересечение проездов вводами.
В этих случаях пожарные гидранты следует устанавливать на сопроводительных или дублирующих линиях.
При ширине улиц в пределах красных линий 60 м и более следует рассматривать также вариант прокладки сетей водопровода по обеим сторонам улиц.
8.8. Соединение сетей хозяйственно-питьевых водопроводов с сетями водопроводов, подающих воду непитьевого качества, не допускается.
Примечание. В исключительных случаях, по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы, допускается использование хозяйственно-питьевого водопровода в качестве резерва для водопровода, подающего воду непитьевого качества. Конструкция перемычки в этих случаях должна обеспечивать воздушный разрыв между сетями и исключать возможность обратного тока воды.
8.9. На водоводах и линиях водопроводной сети в необходимых случаях надлежит предусматривать установку:
поворотных затворов (задвижек) для выделения ремонтных участков;
клапанов для впуска и выпуска воздуха при опорожнении и заполнении трубопроводов;
клапанов для впуска и защемления воздуха;
вантузов для выпуска воздуха в процессе работы трубопроводов;
выпусков для сброса воды при опорожнении трубопроводов;
компенсаторов;
монтажных вставок;
обратных клапанов или других типов клапанов автоматического действия для выключения ремонтных участков;
регуляторов давления;
аппаратов для предупреждения повышения давления при гидравлических ударах или при неисправности регуляторов давления.
На трубопроводах диаметром 800 мм и более допускается устройство лазов (для осмотра и чистки труб, ремонта запорно-регулирующей арматуры и др.).
На самотечно-напорных водоводах следует предусматривать устройство разгрузочных камер или установку аппаратуры, предохраняющих водоводы при всех возможных режимах работы от повышения давления выше предела, допустимого для принятого типа труб.
Примечание. Применение задвижек взамен поворотных затворов допускается в случае необходимости систематической очистки внутренней поверхности трубопроводов специальными агрегатами.
8.10. Длину ремонтных участков водоводов следует принимать: при прокладке водоводов в две и более линии и при отсутствии переключений — не более 5 км; при наличии переключений — равной длине участков между переключениями, но не более 5 км; при прокладке водоводов в одну линию — не более 3 км.
Примечание. Разделение водопроводной сети на ремонтные участки должно обеспечивать при выключении одного из участков отключение не более пяти пожарных гидрантов и подачу воды потребителям, не допускающим перерыва в водоснабжении.
При обосновании длина ремонтных участков водоводов может быть увеличена.
8.11. Клапаны автоматического действия для впуска и выпуска воздуха должны предусматриваться в повышенных переломных точках профиля и в верхних граничных точках ремонтных участков водоводов и сети для предотвращения образования в трубопроводе вакуума, величина которого превосходит допустимую для принятого вида труб, а также для удаления воздуха из трубопровода при его заполнении.
При величине вакуума, не превосходящей допустимую, могут применяться клапаны с ручным приводом.
Взамен клапанов автоматического действия для впуска и выпуска воздуха допускается предусматривать клапаны автоматического действия для впуска и защемления воздуха с клапанами (затворами, задвижками) с ручным приводом или вантузами — в зависимости от расхода удаляемого воздуха.
8.12. Вантузы надлежит предусматривать в повышенных переломных точках профиля на воздухосборниках. Диаметр воздухосборника следует принимать равным диаметру трубопровода, высоту — 200—500 мм в зависимости от диаметра трубопровода.
При обосновании допускается применять воздухосборники других размеров.
Диаметр запорной арматуры, отключающей вантуз от воздухосборника, следует принимать равным диаметру присоединительного патрубка вантуза.
Требуемая пропускная способность ванту-зов должна определяться расчетом или приниматься равной 4 % максимального расчетного расхода воды, подаваемого по трубопроводу, считая по объему воздуха при нормаль--ном атмосферном давлении.
Если на водоводе имеется несколько повышенных переломных точек профиля, то во второй и последующих точках (считая по ходу движения воды) требуемую пропускную способность вантузов допускается принимать равной 1 % максимального расчетного расхода воды при условии расположения данной переломной точки ниже первой или выше ее не более чем на 20 ми на расстоянии от предшествующей не более 1 км.
Примечание. При уклоне нисходящего участка трубопровода (после переломной точки профиля) 0,005 и менее вантузы не предусматриваются; при уклоне в пределах 0,005—0,01 в переломной точке профиля взамен вантуза допускается предусматривать на воздухосборнике кран (вентиль).
8.13. Водоводы и водопроводные сети надлежит проектировать с уклоном не менее 0,001 по направлению к выпуску; при плоском рельефе местности уклон допускается уменьшать до 0,0005.
8.14. Выпуски следует предусматривать в пониженных точках каждого ремонтного участка, а также в местах выпуска воды от промывки трубопроводов.
Диаметры выпусков и устройств для впуска воздуха должны обеспечивать опорожнение участков водоводов или сети не более чем за 2 ч.
Конструкция выпусков для промывки трубопроводов должна обеспечивать возможность создания в трубопроводе скорости движения воды не менее 1,1 максимальной расчетной.
В качестве запорной арматуры на выпусках надлежит использовать поворотные затворы.
Примечание. При гидропневматической промывке минимальная скорость движения смеси (в местах наибольших давлений) должна быть не менее 1,2 максимальной скорости движения воды, расход воды — 10— 25 % объемного расхода смеси.
8.15. Отвод воды от выпусков следует предусматривать в ближайший водосток, канаву, овраг и т.п. При невозможности отвода всей выпускаемой воды или части ее самотеком допускается сбрасывать воду в колодец с последующей откачкой.
8.16. Пожарные гидранты надлежит предусматривать вдоль автомобильных дорог на расстоянии нс более 2,5 м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен зданий; допускается располагать гидранты на проезжей части. При этом установка гидрантов на ответвлении от линии водопровода не допускается.
Расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью мания, сооружения или его части не менее чем от двух гидрантов при расходе воды на наружное пожаротушение 15 л/с и более и одного — при расходе поды менее 15 л/с с учетом прокладки рукавных линий длиной, не более указанной в п. 9.30 по дорогам с твердым покрытием.
Расстояние между гидрантами определяется расчетом, учитывающим суммарный расход воды на пожаротушение и пропускную способность устанавливаемого типа гидрантов по ГОСТ 8220—85* Е.
Потери напора h , м, на 1 м длины рукавных линий следует определять по формуле
где q n — производительность пожарной струи, л/с.
Примечание. На сети водопровода населенных пунктов с числом жителейдо 500 чел. вместо гидрантов допускается устанавливать стояки диаметром 80 мм с пожарными кранами.
8.17. Компенсаторы надлежит предусматривать:
на трубопроводах, стыковые соединения которых не компенсируют осевые перемещения, вызываемые изменением температуры воды, воздуха, грунта;
на стальных трубопроводах, прокладываемых в тоннелях, каналах или на эстакадах (опорах);
на трубопроводах в условиях возможной просадки грунта.
Расстояния между компенсаторами и неподвижными опорами следует определять расчетом, учитывающим их конструкцию. При подземной прокладке водоводов, магистралей и линии сети из стальных труб со сварными стыками компенсаторы следует предусматривать в местах установки чугунной фланцевой арматуры. В тех случаях, когда чугунная фланцевая арматура защищена от воздействия осевых растягивающих усилий путем жесткой заделки стальных труб в стенки колодца, устройством специальных упоров или обжатием труб уплотненным грунтом, компенсаторы допускается не предусматривать.
При обжатии труб грунтом перед фланцевой чугунной арматурой следует применять подвижные стыковые соединения (удлиненный раструб, муфту и др.). Компенсаторы и подвижные стыковые соединения при подземной прокладке трубопроводов надлежит располагать в колодцах.
8.18. Монтажные вставки надлежит принимать для демонтажа, профилактического осмотра и ремонта фланцевой запорной, предохранительной и регулирующей арматуры.
8.19. Запорная арматура на водоводах и линиях водопроводной сети должна быть с ручным или механическим приводом (от передвижных средств).
Применение на водоводах запорной арматуры с электрическим или гидравлическим приводом допускается при дистанционном или автоматическом управлении.
8.20. Радиус действия водозаборной колонки следует принимать не более 100 м. Вокруг водозаборной колонки надлежит предусматривать отмостку шириной 1 м с уклоном 0,1 от колонки.
8.21. Выбор материала и класса прочности труб для водоводов и водопроводных сетей надлежит принимать на основании статического расчета, агрессивности грунта и транспортируемой воды, а также условий работы трубопроводов и требований к качеству воды.
Для напорных водоводов и сетей, как правило, следует применять неметаллические трубы (железобетонные напорные, асбестоцементные напорные, пластмассовые и др.). Отказ от применения неметаллических труб должен быть обоснован.
Применение чугунных напорных груб допускается для сетей в пределах населенных пунктов, территорий промышленных, сельскохозяйственных предприятий.
Применение стальных труб допускается:
на участках с расчетным внутренним давлением более 1,5 МПа (15 кгс/см2);
для переходов пол железными и автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги;
в местах пересечения хозяйственно-питьевого водопровода с сетями канализации;
при прокладке трубопроводов по автодорожным и городским мостам, по опорам эстакад и в туннелях.
Стальные трубы должны приниматься экономичных сортаментов со стенкой, толщина которой должна определяться расчетом (но не менее 2 мм) с учетом условий работы трубопроводов.
Для железобетонных и асбестоцементных трубопроводов допускается применение металлических фасонных частей.
Материал труб в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения должен отвечать требованиям п. 1.3.
8.22. Величину расчетного внутреннего давления надлежит принимать равной наибольшему возможному по условиям эксплуатации давлению в трубопроводе на различных участках по длине (при наиболее невыгодном режиме работы) без учета повышения давления при гидравлическом ударе или с повышением давления при гидравлическом ударе с учетом действия противоударной арматуры, если это давление в сочетании с другими нагрузками (п. 8.26) окажет на трубопровод большее воздействие.
Статический расчет надлежит производить на воздействие расчетного внутреннего давления, давления грунта, временных нагрузок, собственной массы труб и массы транспортируемой жидкости, атмосферного давления при образовании вакуума и внешнего гидростатического давления грунтовых вод в тех комбинациях, которые оказываются наиболее опасными для труб данного материала.
Трубопроводы или их участки должны подразделяться по степени ответственности на следующие классы:
1 — трубопроводы для объектов I категории обеспеченности подачи воды, а также участки трубопроводов в зонах перехода через водные преграды и овраги, железные и автомобильные дороги I и II категорий и в местах, труднодоступных для устранения возможных повреждений, для объектов II и III категорий обеспеченности подачи воды;
2 — трубопроводы для объектов II категории обеспеченности подачи воды (за исключением участков 1 класса), а также участки трубопроводов, прокладываемые под усовершенствованными покрытиями автомобильных дорог, для объектов III категории обеспеченности подачи воды;
3 — все остальные участки трубопроводов для объектов III категории обеспеченности подачи воды.
В расчете труб следует учитывать коэффициент условий работы тс, определяемый по формуле
где m 1 , — коэффициент, учитывающий кратковременность испытания, которому подвергаются трубы после их изготовления;
т 2 — коэффициент, учитывающий снижение прочностных показателей труб в процессе эксплуатации в результате старения материала труб, коррозии или абразионного износа;
g n — коэффициент надежности, учитывающий класс участка трубопровода по степени ответственности.
Значение коэффициента т 1 следует устанавливать в соответствии с ГОСТ или техническими условиями на изготовление данного типа труб.
Для трубопроводов, стыковые соединения которых равнопрочны самим трубам, значение коэффициента m 1 надлежит принимать равным:
0,9 — для чугунных, стальных, асбестоцементных, бетонных, железобетонных и керамических труб;
1 — для полиэтиленовых труб.
Значение коэффициента т 2 надлежит принимать равным:
1 — для керамических труб, а также чугунных, стальных, асбестоцементных, бетонных и железобетонных труб, при отсутствии опасности коррозии или абразивного износа в соответствии с ГОСТ или техническими условиями на изготовление данного типа труб — для пластмассовых труб.
Значение коэффициента g n следует принимать: для участков трубопроводов 1-го класса — 1; 2-го класса — 0,95; 3-го класса — 0,9.
8.23. Величину испытательного давления на различных испытательных участках, которому должны подвергаться трубопроводы перед сдачей в эксплуатацию, надлежит указывать в проектах организации строительства, исходя из прочностных показателей материала и класса труб, принятых для каждого участка трубопровода, расчетного внутреннего давления воды и величин внешних нагрузок, воздействующих на трубопровод в период испытания.
Расчетная величина испытательного давления не должна превышать следующих величин для трубопроводов из труб:
чугунных — заводского испытательного давления с коэффициентом 0,5;
железобетонных и асбестоцементных — гидростатического давления, предусмотренного ГОСТ или техническими условиями для соответствующих классов труб при отсутствии внешней нагрузки;
стальных и пластмассовых — внутреннего расчетного давления с коэффициентом 1,25.
8.24. Чугунные, асбестоцементные, бетонные, железобетонные и керамические трубопроводы должны быть рассчитаны на совместное воздействие расчетного внутреннего давления и расчетной приведенной внешней нагрузки.
Стальные и пластмассовые трубопроводы должны быть рассчитаны на воздействие внутреннего давления в соответствии с п. 8.23 и на совместное действие внешней приведенной нагрузки, атмосферного давления, а также на устойчивость круглой формы поперечного сечения труб.
Укорочение вертикального диаметра стальных труб без внутренних защитных покрытий не должно превышать 3 %, а для стальных труб с внутренними защитными покрытиями и пластмассовых труб должно приниматься по стандартам или техническим условиям на эти трубы.
При определении величины вакуума следует учитывать действие предусмотренных на трубопроводе противовакуумных устройств.
8.25. В качестве временных нагрузок надлежит принимать:
для трубопроводов, укладываемых под железнодорожными путями, — нагрузку, соответствующую классу данной железнодорожной линии;
для трубопроводов, укладываемых под автомобильными дорогами, — от колонны автомобилей Н-30 или колесного транспорта НК-80 (по большему силовому воздействию на трубопровод);
для трубопроводов, укладываемых в местах, где возможно движение автомобильного транспорта, — от колонны автомобилей Н-18 или гусеничного транспорта НГ-60 (по большему силовому воздействию на трубопровод);
для трубопроводов, укладываемых в местах, где движение автомобильного транспорта невозможно, — равномерно распределенную нагрузку 5 кПа (500 кгс/м2).
8.26. При расчете трубопроводов на повышение давления при гидравлическом ударе (определенное с учетом противоударной арматуры или образования вакуума) внешнюю нагрузку следует принимать не более нагрузки от колонны автомобилей Н-18.
8.27. Повышение давления при гидравлическом ударе надлежит определять расчетом и на его основании принимать меры защиты.
Меры защиты систем водоснабжения от гидравлических ударов надлежит предусматривать для случаев:
внезапного выключения всех или группы совместно работающих насосов вследствие нарушения электропитания;
выключения одного из совместно работающих насосов до закрытия поворотного затвора (задвижки) на его напорной линии;
пуска насоса при открытом поворотном затворе (задвижке) на напорной линии, оборудованной обратным клапаном;
механизированного закрытия поворотного затвора (задвижки) при выключении водовода в целом или его отдельных участков;
открытия или закрытия быстродействующей водоразборной арматуры.
8.28. В качестве мер защиты от гидравлических ударов, вызываемых внезапным выключением или включением насосов, следует принимать:
установку на водоводе клапанов для впуска и защемления воздуха;
установку на напорных линиях насосов обратных клапанов с регулируемым открытием и закрытием;
установку на водоводе обратных клапанов, расчленяющих водовод на отдельные участки с небольшим статическим напором на каждом из них;
сброс воды через насосы в обратном направлении при их свободном вращении или полном торможении;
установку в начале водовода (на напорной линии насоса) воздушно-водяных камер (колпаков), смягчающих процесс гидравлического удара.
Примечание. Для защиты от гидравлического удара, допускается применять: установку предохранительных клапанов и клапанов-гасителей, сброс воды из напорной линии во всасывающую, впуск воды в местах возможного образования разрывов сплошности потока в водоводе, установку глухих диафрагм, разрушающихся при повышении давления сверх допустимого предела, устройство водонапорных колонн, использование насосных агрегатов с большей инерцией вращающихся масс.
8.29. Защита трубопроводов от повышения давления, вызываемого закрытием поворотного затвора (задвижки), должна обеспечиваться увеличением времени этого закрытия. При недостаточном времени закрытия затвора с принятым типом привода следует принимать дополнительные меры защиты (установка предохранительных клапанов, воздушных колпаков, водонапорных колонн и др.).
8.30. Водопроводные линии, как правило, надлежит принимать подземной прокладки. При теплотехническом и технико-экономическом обосновании допускаются наземная и надземная прокладки, прокладка в туннелях, а также прокладка водопроводных линий в туннелях совместно с другими подземными коммуникациями, за исключением трубопроводов, транспортирующих легковоспламеняющиеся и горючие жидкости и горючие газы. При прокладке линий противопожарных и объединенных с противопожарными водопроводов в туннелях, наземно или надземно пожарные гидранты должны устанавливаться в колодцах.
При подземной прокладке запорная, регулирующая и предохранительная трубопроводная арматура должна устанавливаться в колодцах (камерах).
Бесколодезная установка запорной арматуры допускается при обосновании.
8.31. Тип основания под трубы необходимо принимать в зависимости от несущей способности грунтов и величины нагрузок.
Во всех грунтах, за исключением скальных, заторфованных и илов, трубы следует укладывать на естественный грунт ненарушенной структуры, обеспечивая при этом выравнивание, а в необходимых случаях профилирование основания.
Для скальных грунтов следует предусматривать выравнивание основания слоем песчаного грунта толщиной 10 см над выступами. Допускается использование для этих целей местного грунта (супесей и суглинков) при условии уплотнения его до объемного веса скелета грунта 1,5 т/м3.
При прокладке трубопроводов в мокрых связных грунтах (суглинок, глины) необходимость устройства песчаной подготовки устанавливается проектом производства работ в зависимости от предусматриваемых мер по водопонижению, а также от типа и конструкции труб.
В илах, заторфованных и других слабых водонасыщенных грунтах трубы необходимо укладывать на искусственное основание.
8.32. В случаях применения стальных труб должна предусматриваться защита их внешней и внутренней поверхности от коррозии. При этом надлежит применять материалы, указанные в п. 1.3.
8.33. Выбор методов защиты внешней поверхности стальных труб от коррозии должен быть обоснован данными о коррозионных свойствах грунта, а также данными о возможности коррозии, вызываемой блуждающими токами.
8.34*. В целях исключения коррозии и зарастания стальных водоводов и водопроводной сети диаметром 300 мм и более должна предусматриваться защита внутренней поверхности таких трубопроводов покрытиями: песчано-цементным, лакокрасочным, цинковым и др.
Примечание. Вместо покрытий допускается применение стабилизационной обработки воды или обработки ее ингибиторами согласно рекомендуемому приложению 5 в тех случаях, когда технико-экономическими расчетами с учетом качества, расхода и назначения воды подтверждается целесообразность такой защиты трубопроводов от коррозии.
Пункт 8.35 исключен.
8.36. Защиту от коррозии бетона цементно-песчаных покрытий труб со стальным сердечником от воздействия сульфат-ионов следует предусматривать изоляционными покрытиями согласно СНиП 2.03.11-85.
8.37. Защиту труб со стальным сердечником от коррозии, вызываемой блуждающими токами, следует предусматривать в соответствии с требованиями Инструкции по защите железобетонных конструкций от коррозии, вызываемой блуждающими токами.
8.38. Для труб со стальным сердечником, имеющих наружный слой бетона плотностью ниже нормальной с допустимой шириной раскрытия трещин при расчетных нагрузках 0,2 мм, необходимо предусматривать электрохимическую защиту трубопроводов катодной поляризацией при концентрации хлор-ионов в грунте более 150 мг/л; при нормальной плотности бетона и допустимой ширине раскрытия трещин 0,1 мм — более 300 мг/л.
8.39. При проектировании трубопроводов из стальных и железобетонных труб всех видов необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие непрерывную электрическую проводимость этих труб для возможности устройства электрохимической защиты от коррозии.
8.40. Катодную поляризацию труб со стальным сердечником надлежит проектировать так, чтобы создаваемые на поверхности металла защитные поляризационные потенциалы, измеренные в специально устраиваемых контрольно-измерительных пунктах, были не ниже 0,85 В и не выше 1,2 В по медно-сульфатному электроду сравнения.
8.41. При электрохимической защите труб со стальным сердечником с помощью протекторов величину поляризационного потенциала следует определять по отношению к медно-сульфатному электроду сравнения, установленному на поверхности трубы, а при защите с помощью катодных станций — по отношению к медно-сульфатному электроду сравнения, расположенному в грунте.
8.42. Глубина заложения труб, считая до низа, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры.
При прокладке трубопроводов в зоне отрицательных температур материал труб и элементов стыковых соединений должен удовлетворять требованиям морозоустойчивости.
Примечание. Меньшую глубину заложения труб допускается принимать при условии принятия мер, исключающих: замерзание арматуры, устанавливаемой на трубопроводе; недопустимое снижение пропускной способности трубопровода в результате образования льда на внутренней поверхности труб; повреждение труб и их стыковых соединений в результате замерзания воды, деформации грунта и температурных напряжений в материале стенок труб; образование в трубопроводе ледяных пробок при перерывах подачи воды, связанных с повреждением трубопроводов.
8.43. Расчетную глубину проникания в грунт нулевой температуры следует устанавливать на основании наблюдений за фактической глубиной промерзания в расчетную холодную и малоснежную зиму и опыта эксплуатации трубопроводов в данном районе с учетом возможного изменения ранее наблюдавшейся глубины промерзания в результате намечаемых изменений в состоянии территории (удаление снежного покрова, устройство усовершенствованных дорожных покрытий и т.п.).
При отсутствии данных наблюдений глубину проникания в грунт нулевой температуры и возможное ее изменение в связи с предполагаемыми изменениями в благоустройстве территории следует определять теплотехническими расчетами.
8.44. Для предупреждения нагревания воды в летнее время глубину заложения трубопроводов хозяйственно-питьевых водопроводов надлежит, как правило, принимать не менее 0,5 м, считая до верха труб. Допускается принимать меньшую глубину заложения водоводов или участков водопроводной сети при условии обоснования теплотехническими расчетами.
8.45. При определении глубины заложения водоводов и водопроводных сетей при подземной прокладке следует учитывать внешние нагрузки от транспорта и условия пересечения с другими подземными сооружениями и коммуникациями.
8.46. Выбор диаметров труб водоводов и водопроводных сетей надлежит производить на основании технико-экономических расчетов, учитывая при этом условия их работы при аварийном выключении отдельных участков.
Диаметр труб водопровода, объединенного с противопожарным, в населенных пунктах и на промышленных предприятиях должен быть не менее 100 мм, в сельских населенных пунктах — не менее 75 мм.
8.47. Величину гидравлического уклона для определения потерь напора в трубопроводах при транспортировании воды, не имеющей резко выраженных коррозионных свойств и не содержащей взвешенных примесей, отложение которых может приводить к интенсивному зарастанию труб, следует принимать согласно обязательному прил. 10.
8.48. Для существующих сетей и водоводов при необходимости следует предусматривать мероприятия по восстановлению и сохранению пропускной способности путем очистки внутренней поверхности стальных труб и нанесения антикоррозионного защитного покрытия; в исключительных случаях по согласованию с госстроями союзных республик при технико-экономическом обосновании допускается принимать фактические потери напора.
8.49. При проектировании новых и реконструкции существующих систем водоснабжения следует предусматривать приспособления и устройства для систематического определения гидравлического сопротивления трубопроводов на контрольных участках водоводов и сети.
8.50. Расположение линий водопровода на генеральных планах, а также минимальные расстояния в плане и при пересечениях от наружной поверхности труб до сооружений и инженерных сетей должны приниматься согласно СНиП II-89-80*.
8.51. При параллельной прокладке нескольких линий водоводов (заново или дополнительно к существующим) расстояние в плане между наружными поверхностями труб следует устанавливать с учетом производства и организации работ и необходимости защиты от повреждений смежных водоводов при аварии на одном из них:
при допускаемом снижении подачи воды потребителям, предусмотренном п. 8.2, — по табл. 35 в зависимости от материала труб, внутреннего давления и геологических условий;
при наличии в конце водоводов запасной емкости, допускающей перерывы в подаче воды, объем которой отвечает требованиям п. 9.6, — по табл. 35 как для труб, укладываемых в скальных грунтах.
На отдельных участках трассы водоводов, в том числе на участках прокладки водоводов по застроенной территории и на территории промышленных предприятий, приведенные в табл. 35 расстояния допускается уменьшать при условии укладки труб на искусственное основание, в туннеле, футляре или при применении других способов прокладки, исключающих возможность повреждения соседних водоводов при аварии на одном из них. При этом расстояния между водоводами должны обеспечивать возможность производства работ как при прокладке, так и при последующих ремонтах.
8.52. При прокладке водопроводных линий в туннелях расстояния от стенки трубы до внутренней поверхности ограждающих конструкций и стенок других трубопроводов надлежит принимать не менее 0,2 м; при установке на трубопроводе арматуры расстояния до ограждающих конструкций следует принимать согласно п. 8.63.
8.53. Переходы трубопроводов под железными дорогами I, II и III категорий, общей сети, а также под автомобильными дорогами I и II категорий надлежит принимать в футлярах, при этом, как правило, следует предусматривать закрытый способ производства работ. При обосновании допускается предусматривать прокладку трубопроводов в тоннелях.
Под остальными железнодорожными путями и автодорогами допускается устройство переходов трубопроводов без футляров, при этом, как правило, должны применяться стальные трубы и открытый способ производства работ.
Примечания: 1. Прокладка трубопроводов по железнодорожным мостам и путепроводам, пешеходным мостам над путями, в железнодорожных, автодорожных и пешеходных тоннелях, а также в водопропускных трубах не допускается.
2. Футляры и тоннели под железными дорогами при открытом способе производства работ следует проектировать согласно СНиП 2.05.03-84*.
Таблица 35
|
Вид грунта (по номенклатуре СНиП 2.02.01- 83*) |
|||||||
|
Материал труб |
Диаметр, мм |
скальные |
крупнообломочные породы, песок гравелистый, песок крупный, глины |
песок средней крупности, песок мелкий, песок пылеватый, супеси, суглинки, грунты с примесью растительных остатков, заторфованные грунты |
|||
|
Давление, МПа (кгс/см 2) |
|||||||
|
£ 1 (10) |
> 1 (10) |
£ 1 (10) |
> 1 (10) |
£ 1 (10) |
> 1 (10) |
||
|
Расстояния в плане между наружными поверхностями труб, м |
|||||||
|
Стальные |
|||||||
|
Стальные |
Св. 400 до 1000 |
||||||
|
Стальные |
|||||||
|
Чугунные |
|||||||
|
Чугунные |
|||||||
|
Железобетонные |
|||||||
|
Железобетонные |
|||||||
|
Асбестоцементные |
|||||||
|
Пластмассовые |
|||||||
|
Пластмассовые |
|||||||
Примечания: 1. При параллельной прокладке водоводов на разных уровнях указанные в таблице расстояния надлежит увеличивать исходя из разности отметок заложения труб.
2. Для водоводов, различающихся по диаметру и материалу труб, расстояния следует принимать по тому виду труб, для которого они оказываются большими.
8.54. Расстояние по вертикали от подошвы рельса железнодорожного пути или от покрытия автомобильной дороги до верха трубы, футляра или тоннеля должно приниматься согласно СНиП II-89-80*.
Заглубление трубопроводов в местах переходов при наличии пучинистых грунтов должно определяться теплотехническим расчетом с целью исключения морозного пучения грунта.
8.55. Расстояние в плане от обреза футляра, а в случае устройства в конце футляра колодца — от наружной поверхности стены колодца должно приниматься:
при пересечении железных дорог — 8 м от оси крайнего пути, 5 м от подошвы насыпи, 3 м от бровки выемки и от крайних водоотводных сооружений (кюветов, нагорных канав, лотков и дренажей);
при пересечении автомобильных дорог — 3 м от бровки земляного полотна или подошвы насыпи, бровки выемки, наружной бровки нагорной канавы или другого водоотводного сооружения.
Расстояние в плане от наружной поверхности футляра или тоннеля следует принимать не менее:
3 м — до опор контактной сети;
10 м — до стрелок, крестовин и мест присоединения отсасывающего кабеля к рельсам электрифицированных дорог;
30 м —до мостов, водопропускных труб, туннелей и других искусственных сооружений.
Примечание. Расстояние от обреза футляра (туннеля) следует уточнять в зависимости от наличия кабелей междугородной связи, сигнализации и др., уложенных вдаль дорог.
8.56. Внутренний диаметр футляра надлежит принимать при производстве работ:
открытым способом — на 200 мм больше наружного диаметра трубопровода;
закрытым способом — в зависимости от длины перехода и диаметра трубопровода согласно СНиП III-4-80*.
Примечание. В одном футляре или туннеле допускаются укладка нескольких трубопроводов, а также совместная прокладка трубопроводов и коммуникаций (электрокабели, связь и т.д.).
8.57. Переходы трубопроводов над железными дорогами должны предусматриваться в футлярах на специальных эстакадах с учетом требований пп. 8.55 и 8.59.
8.58. При пересечении электрифицированной железной дороги должны быть предусмотрены мероприятия по защите труб от коррозии, вызываемой блуждающими токами.
8.59. При проектировании переходов через железные дороги I, II и III категорий общей сети, а также автомобильные дороги I и II категорий должны предусматриваться мероприятия по предотвращению подмыва или подтопления дорог при повреждении трубопроводов.
При этом на трубопроводе с обеих сторон перехода под железными дорогами следует, как правило, предусматривать колодцы с установкой в них запорной арматуры.
8.60. Проект перехода через железные и автомобильные дороги должен согласовываться с органами Министерства путей сообщения или Министерства строительства и эксплуатации автомобильных дорог союзных республик.
8.61. При переходе трубопроводов через водотоки количество линий дюкера должно быть не менее двух; при выключении одной линии по остальным Должна обеспечиваться подача 100 %-го расчетного расхода воды. Линии дюкера должны укладываться из стальных труб с усиленной антикоррозионной изоляцией, защищенной от механических повреждений.
Проект дюкера через судоходные водотоки должен согласовываться с органами управления речным флотом союзных республик.
Глубина укладки подводной части трубопровода до верха трубы должна быть не менее 0,5 м ниже дна водотока, а в пределах фарватера на судоходных водотоках — не менее 1 м. При этом надлежит учитывать возможность размыва и переформирования русла водотока.
Расстояние между линиями дюкера в свету должно быть не менее 1,5 м.
Уклон наклона восходящей части дюкера следует принимать не более 20° к горизонту.
По обе стороны дюкера необходимо предусматривать устройство колодцев и переключений с установкой запорной арматуры.
Отметка планировки у колодцев дюкера должна приниматься на 0,5 м выше максимального уровня воды в водотоке обеспеченностью 5 %.
8.62. На поворотах в горизонтальной или вертикальной плоскости трубопроводов из раструбных труб или соединяемых муфтами, когда возникающие усилия не могут быть восприняты стыками труб, должны предусматриваться упоры.
На сварных трубопроводах упоры следует предусматривать при расположении поворотов в колодцах или угле поворота в вертикальной плоскости выпуклости вверх 30° и более.
Примечание. На трубопроводах из раструбных труб или соединяемых муфтами с рабочим давлением до 1 МПа (10 кгс/см2) при углах поворота до 10° упоры допускается не предусматривать.
8.63. При определении размеров колодцев минимальные расстояния до внутренних поверхностей колодца надлежит принимать:
от стенок труб при диаметре труб до 400 мм — 0,3 м, от 500 до 600 мм — 0,5 м, более 600 мм — 0,7 м;
от плоскости фланца при диаметре труб до 400 мм — 0,3 м, более 400 мм — 0,5 м;
от края раструба, обращенного к стене, при диаметре труб до 300 мм — 0,4 м, более 300 мм — 0,5 м;
от низа трубы до дна при диаметре труб до 400 мм — 0,25 м, от 500 до 600 мм — 0,3 м, более 600 мм — 0,35 м;
от верха штока задвижки с выдвижным шпинделем — 0,3 м, от маховика задвижки с невыдвижным шпинделем — 0,5 м.
Высота рабочей части колодцев должна быть не менее 1,5 м.
8.64. В случаях установки на водоводах клапанов для впуска воздуха, размещаемых в колодцах, необходимо предусматривать устройство вентиляционной трубы, которая в случае подачи по водоводам воды питьевого качества должна оборудоваться фильтром.
8.65. Для спуска в колодец на горловине и стенках колодца надлежит предусматривать установку рифленых стальных или чугунных скоб, допускается применение переносных металлических лестниц.
Для обслуживания арматуры в колодцах при необходимости следует предусматривать площадки согласно п. 12.7.
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5