ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.06.2019
Просмотров: 11586
Скачиваний: 241
146
Рис. 5.3. Параллельная работа водоводов с перемычками:
а – в безаварийном состоянии; б – при выходе из строя участка
водовода; n – количество водоводов; m – количество перемычек
Общее число участков –
n
(
m +
1)
.
Требуемый напор насосов при ис-
правном состоянии системы равен:
(
)
z
H
n
Q
m
s
H
Δ
+
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
св
2
1
н
1
, (5.5)
где s
1
– сопротивление одного участка.
Напор насосов при выходе из строя одного участка на одном водоводе
(рис. 5.3, б) определяется по формуле
.
1
св
2
ав
1
2
ав
1
н.ав
z
H
n
Q
m
s
n
Q
s
H
Δ
+
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
(5.6)
Введем в формулу (5.6) вместо s
1
сопротивление каждого водовода
s = s
1
(m + 1);
(
)
(
)(
)
z
H
Q
n
s
Q
n
s
Q
n
m
s
Q
n
m
m
s
H
Δ
+
+
−
+
+
−
+
+
=
св
2
ав
2
1
2
ав
2
1
2
ав
2
1
2
ав
2
1
н.ав
1
1
1
,
(
)(
)
z
H
Q
m
n
s
Q
n
s
Q
n
m
s
H
Δ
+
+
+
−
+
−
+
=
св
2
ав
2
2
ав
2
2
ав
2
н.ав
)
1
(
1
1
.
Отсюда
[
]
)
/(
)
/
1
)
1
/(
1
(
1
2
ав
2
св
н.ав
2
2
2
ав
Q
n
s
z
H
H
n
n
sQ
m
−
Δ
−
−
−
−
=
+
или после преобразований
147
1
)]
(
)
1
(
/(
)
2
[(
2
ав
2
св
н.ав
2
2
2
ав
−
−
Δ
−
−
−
−
=
Q
n
s
z
H
H
n
n
sQ
n
m
. (5.7)
Анализ показывает, что эффект влияния перемычек на работу систе-
мы быстро затухает с увеличением их числа. Для отключения любого уча-
стка на нем должно быть установлено по две задвижки – в конце и в нача-
ле. Должны быть также предусмотрены задвижки для отключения пере-
мычек при их повреждениях. Таким образом, на каждую перемычку необ-
ходимо установить 6 задвижек по 3 в каждом узле примыкания водоводов.
Это позволит отключать при аварии только один поврежденный участок.
На рис. 5.4, а показано движение воды по водоводам и в перемычках в
исправном состоянии, а на рис. 5.4, б – при выходе из строя одного участка
водовода, для отключения которого требуется закрыть две задвижки – пер-
вую и вторую.
Рис. 5.4. Движение воды по водоводам и в перемычках:
а – в исправном состоянии; б – при выходе из строя
одного участка водовода; 1, 2 – задвижки
СНиП устанавливают следующие основные требования к устройству
водоводов:
•
количество линий водоводов следует принимать с учетом категорий
надежности подачи воды;
•
при прокладке водоводов в две или более линий необходимость
устройства переключений между водоводами определяется в зависимости
от количества независимых водозаборных сооружений или линий водоводов.
а
б
1
2
148
При этом в случае отключения одного водовода или его участка общую
подачу воды объекту на хозяйственно-питьевые цели допускается снижать
не более чем на 30 % расчетного расхода, на производственные цели пода-
вать по аварийному графику, на цели пожаротушения – полностью;
•
при прокладке водовода в одну линию должен быть предусмотрен за-
пас воды на время ликвидации аварии на водопроводе, обеспечивающий хо-
зяйственно-питьевые, производственные, пожарные расходы;
•
для напорных водоводов, как правило, следует применять не металличе-
ские трубы (железобетонные, асбестоцементные, полиэтиленовые и др.);
•
длину ремонтных участков водоводов следует принимать: при про-
кладке водоводов в две или более линий и при отсутствии переключений
не более 5 км, при наличии переключений, равной длине участков между
переключениями, при прокладке водоводов в одну линию – не более 3 км.
5.2. Устройство и обеспечение надежности работы
водопроводной сети
Водопроводная сеть, т. е. система линий, разводящих воду по терри-
тории населенного пункта или промышленного объекта, является конеч-
ным звеном на пути движения воды от источника к потребителю. Стои-
мость водопроводной сети составляет примерно 30 % полной стоимости
системы водоснабжения. Поэтому трассировка сети должна, с одной сто-
роны, обеспечивать достаточную надежность, с другой – быть экономич-
ной. Эти два требования носят антагонистический характер. Действитель-
но, разветвленная тупиковая сеть (рис. 5.5) имеет меньшую стоимость, чем
кольцевая (рис. 5.6). Однако от каждого узла тупиковой сети до точки по-
дачи воды есть только один путь. Для обеспечения же надежности необхо-
димо иметь не менее двух таких путей. Этому требованию соответствуют
кольцевые сети. Обычно кольцевая магистральная сеть объекта представ-
ляет систему параллельных магистральных линий (см. рис. 5.6), совпа-
дающих с основным продвижением воды от точки А до конечной точки Б.
Система основных продольных магистралей соединяется поперечными
линиями – перемычками. Перемычки обычно не несут больших транзит-
ных расходов и используются в основном для питания водой прилегающих
к ним районов. К магистральной сети примыкает система второстепенных
распределительных линий, осуществляющих непосредственно отдачу воды
во внутренние водопроводы зданий. Таким образом, структура кольцевой
сети обладает сама по себе высокой степенью резервирования путей пода-
чи воды и, следовательно, высокими показателями надежности. При этом
необходимо, чтобы параллельно включенные участки имели также близкие
проводимости (сопротивление).
149
Надежность обеспечения водой отдельных потребителей в значитель-
ной степени зависит от места их расположения на территории объекта. Чем
дальше находится потребитель от точки подачи воды в сеть, тем меньше
надежность его водообеспечения.
Рис. 5.5. Разветвленная (тупиковая) сеть
Рис. 5.6. Кольцевая сеть
СНиП устанавливает допустимый предел снижения общей подачи во-
ды при возникновении аварии и наименьшую величину давления в сети в
критической точке при аварийной ситуации. Отказом системы является
нарушение указанных пределов. В сетях с одним источником питания
обычно критические (диктующие) точки оказываются расположенными в
наиболее удаленных и высоко расположенных пунктах. Выбор критиче-
ских точек должен быть проведен с учетом возможности питания всей сети
от источника, а также питания её одновременно от источника и от регули-
рующей емкости. При наличии нескольких источников питания надеж-
ность водообеспечения не только объекта в целом, но и показатели надеж-
ности сети улучшаются.
Как показывают статистические данные, существенное влияние на
показатели надежности водопроводной сети оказывают диаметры труб. С
увеличением диаметра труб частота повреждения уменьшается.
К трассировке и устройству водопроводной сети в соответствии со
СНиП предъявляется ряд требований, основными из которых являются
следующие:
150
•
сеть должна быть кольцевой. Тупиковые сети допускается применять
для подачи воды на производственные нужды – при допустимости переры-
ва в водоснабжении на время ликвидации аварии;
для подачи воды на хо-
зяйственно-питьевые цели – при диаметре труб не более 100 мм; для пода-
чи воды на пожаротушение – при длине линии не более 200 м. В населен-
ных пунктах с числом жителей до 5 тыс. человек и расходом воды на на-
ружное пожаротушение до 10 л/с или при количестве внутренних пожар-
ных кранов в здании до 12 допускаются тупиковые линии длиной более
200 м при условии устройства противопожарных резервуаров или водо-
емов, водонапорной башни или контррезервуара в конце тупика;
•
при выключении одного участка (между расчетными узлами) суммар-
ная 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 % расчет-
ного расхода воды, при этом свободный напор должен быть не менее 10 м;
•
разделение водопроводной сети на ремонтные участки должно обес-
печивать при выключении одного из участков отключение не более 5 по-
жарных гидрантов и подачу воды потребителям, не допускающим переры-
ва в водоснабжении;
•
пожарные гидранты следует располагать вдоль автомобильных дорог
на расстоянии не более 2,5 м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен
здания; допускается располагать гидранты на проезжей части;
•
расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна
обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью зда-
ния, сооружения или его части не менее чем от двух гидрантов при расхо-
де воды на наружное пожаротушение 15 л/с и более и одного – при расходе
воды менее 15 л/с с учетом прокладки рукавных линий длиной не более
200 м – при наличии автонасосов и 100–150 м – при наличии мотопомп;
•
расстояние между гидрантами определяется расчетом, учитываю-
щим суммарный расход воды на пожаротушение и сопротивление устанав-
ливаемого типа гидрантов;
•
соединение сетей хозяйственно-питьевых водопроводов с сетями
водопроводов, подающих воду непитьевого качества, не допускается. Это
означает, что использование, например, хозяйственно-питьевого водопро-
вода в качестве основного водопитателя для автоматической установки
пенного пожаротушения недопустимо;
•
диаметр труб сетей надлежит выбирать на основании технико-
экономических расчетов, учитывая при этом условия их работы при ава-
рийном выключении отдельных участков. Диаметр труб водопровода, объ-
единенного с противопожарным, в населенных пунктах и на промышлен-
ных предприятиях должен быть не менее 100 мм, в сельскохозяйственных
пунктах – не менее 75 мм;