-наличие просадок грунта по трассе трубопровода или вблизи колодцев;
-ведение неразрешенных работ по присоединениям к сети;
-действие уличных водоразборов.
Профилактическое обслуживание сети (2 раза в год). При этом вы-
полняют следующие работы:
-очищают колодцы и камеры, откачивают воду;
-утепляют колодцы на зимний период, устанавливая ниже верхней крышки на 0,3-0,4 м дополнительную деревянную крышку;
-выполняют профилактику раструбных и фланцевых соединений, за- порно-регулирующей арматуры, регулировку электроприводов;
-проверяют работу пожарных гидрантов с установкой на них стендера. Ремонт пожарных гидрантов производят в течение суток с момента обнаружения неисправности;
-осуществляют, в случае необходимости, замену скоб, ремонт лестниц, смену крышек;
-проверяют дюкеры на утечку, переходы под путями на загазованность;
-на уличных водоразборах осуществляют регулировку и проведение ремонтных работ с заменой износившихся деталей, проверяют состояние колодца, отмостки и водоразбора.
Проверка свободных напоров в водопроводной сети с установкой манометров в контрольных точках (колодцах с гидрантами, камерах со штуцерами) выполняется выборочно 1 раз в квартал, а при падении напора – вне очереди. Манометрическую съёмку проводят одновременно во всех характерных точках сети в часы максимального и минимального водопотребления манометрами класса точности - 0,4.
1 раз в год выполняется техническое обслуживание абонентского присоединения и водомерных узлов. При этом проверяют техническое со-
стояние водопроводного ввода, водосчётчика, запорно-регулирующей и контрольно-регулирующей и измерительной аппаратуры, а также наличие утечек на внутренней сети.
Перечень основных работ по ППО и ППР, текущему и капитальному ремонту сети сведены в табл. 3.11-3.14 [57, c.75-79].
21
3.3.1. Причины неудовлетворительной работы водопроводных сетей
Падение напора в сети может быть вызвано: засорением трубопрово-
дов, противодавлением, утечками.
Засорение трубопроводов может быть вызвано тем, что сеть малого диаметра d=100-200 мм долгое время не промывали, не прочищали. Постепенно в результате отложения на стенках труб илистых взвешенных частиц, солей кальция, магния и железа, содержащихся в воде, а также в результате деятельности микроорганизмов происходит засорение труб, приводящее к увеличению гидравлического сопротивления и, как следствие, уменьшающее пропускную способность труб до 30-50 %.
Для своевременного обнаружения отклонений в работе участков сети необходимо периодически контролировать свободные напоры в назначенных точках, которые чаще всего выбирают в начале и конце водовода, на тупиковых участках и на разводящей сети, в местах с наиболее высокими отметками. В этих точках производится замер давления манометром (класса 0,4) не реже 1 раза в квартал днём, между 10 и 16 часами или в другие часы наибольшего водоразбора. Примерное расстояние между контрольными точками принимается 500-1000 м. Напоры необходимо знать и после крупного потребителя. Сравнивая полученные свободные напоры с предыдущими замерами, можно установить, на каких участках труб произошли изменения.
Зная отметки земли у контрольных точек, прибавляя к ним соответствующие свободные напоры, можно определить пьезометрические высоты, по ним вычертить пьезокарту по основным потокам воды в трубах, увидеть падение напоров на различных участках сети и по таблицам определить расходы и скорости движения её в трубах, по ним судить о перегрузке или недогрузке отдельных участков сети и принять меры, улучшающие эксплуатацию.
Для измерения расходов без врезки для труб диаметром d=20÷ 1600 мм и Q=0,1÷43420 м3/ч можно использовать прибор «Днепр – 7», который снабжен адаптером прохождения сигнала через стенки трубопровода.
Противодавление возникает при работе на одну водопроводную сеть нескольких насосных станций (скважин) с различными напорными характеристиками.
Проследить влияние режимов работы отдельных насосных агрегатов на всю гидравлическую систему можно по величинам свободных напоров на различных участках (точках) сети.
Утечки
Во многих городах и населенных пунктах утечки составляют от 20 до 40 % от потребляемого суточного расхода и вызывают:
22
-уменьшение фактического водопотребления,
-снижение расчётных напоров;
-появление воды и затопление подвальных и цокольных этажей зда-
ний;
-провалы мостовых и тротуаров, подмывы и просадки фундаментов зданий и коммуникаций труб; аварийные просадки зданий;
-неэкономичный режим работы водопроводных сооружений;
-потери миллионов кВт-часов электроэнергии, расходуемой на подачу потерянной воды.
Наибольшие потери воды в жилом фонде обусловлены у т е ч к а м и
с м ы в н ы х б а ч к о в у н и т а з о в из-за того, что:
1)изнашиваются кожа или резина на золотнике шарового крана и при поднятом поплавке до верхнего положения воды из крана бочка продолжает течь, изливаясь через переливную трубку;
2)неисправность поплавка вследствие ржавления и наполнения его водой, такой поплавок тонет;
3)неисправно спускное устройство.
Л и к в и д а ц и я н е п о л а д о к в жилом фонде:
-при неполадках в бачках:
1)заменить прокладку;
2)поплавок опорожнить от воды и запаять;
3)утечка воды из спускного устройства ликвидируется либо заменой старой кожаной прокладки, либо установкой ограничительных колец в конце стержня золотника;
-утечки из водоразборных кранов ликвидируют заменой кожи или резины золотника штампованными кружками, при изношенной резьбе шпинделя крана устанавливают одно или два медных колечка из проволоки толщиной 2-3 мм. Изношенная резьба шпинделя войдёт в глубь нарезки крышки крана, и кран перестанет пропускать воду.
Учёт подачи и утечек воды проводят [57, с.91-96]:
1)водомерами при расходах q≤20÷30 л/c;
2)с помощью манометров;
3)при наличии башни – по падению уровня в водонапорной башне,
W=∆h∙S, м3;
4)контактным индикатором давления, действующим постоянно во время эксплуатации сетей;
5)проходом по трассе с помощью щупа и наушников;
6)аналитически;
7)место утечки можно определить, предложенным В.П. Поповым способом, с помощью резинового пневматического баллона; который передвигают по трубе перекрытого участка и наблюдают за
23
падением уровня воды в трубопроводе. Размеры баллонов для труб диаметром d= 100÷ 300 мм составляют длиной l =200÷680 мм и в диаметре 70÷160 мм. Место утечки устанавливается довольно точно.
Существующая общепринятая методика расчёта водопроводной сети не учитывает:
1)местные сопротивления, хотя СНиП регламентирует процент потерь на местные сопротивления -10-20 %;
2)рельеф местности при назначении точек встречи потока;
3)узловые расходы в существующей методике чаще всего принимаются в точках пересечения магистралей. В реальной застройке в зависимости от расположения дома, его ориентации и ввода воды в дом, узел может быть смещён относительно расчётного.
Существенным недостатком значительной части систем водоснабже-
ния городов России является отсутствие напорных регулирующих ёмкостей или неэффективное их использование [18].
При отсутствии напорных регулирующих ёмкостей ночное снижение водопотребления приводит к значительному увеличению свободного напора во внутренних системах водоснабжения, что сопровождается значительным возрастанием утечек и бесполезным расходованием воды.
Установлено, что при оптимальном распределении суточной подачи воды по периодам часовой неравномерности водопотребления давление на выходе станции в ночные часы должно не повышаться, а снижаться. Целесообразно предусматривать дросселирование срабатывания баков башни, с тем чтобы в периоды двухстороннего питания сети при водопотреблении ниже максимального свободные напоры в сети (в точках схода потоков от насосной станции и от башни) не превышали требуемых и не приводили к избыточному повышению давления на выходе насосных станций. При проектировании реконструкции систем водоподачи следует рассматривать такие варианты расположения баков, при которых свободные напоры в сети обеспечиваются ими лишь в периоды транзита воды в башню. В период же двухстороннего питания для их обеспечения используются насосы, подкачивающие воду из башни в сеть. Затраты энергии на подачу с избытком компенсируются снижением затрат электроэнергии на головной станции в результате уменьшения давления.
Износ водопроводных сетей составляет (на 12.2002 г.) по всей Рос-
сии 76 %, по Воронежу – 65 %. При этом, восстановление сетей и новое строительство за последние пять лет составило только 0,7 % от их общей протяжённости.
24
3.3.2. Ошибки, приводящие к повреждению водопроводных сетей
Для предотвращения аварий и преждевременных отключений на водопроводных сетях и водоводах необходимо знать род повреждений, встречающихся в процессе эксплуатации, и чем они вызваны.
Виды повреждений:
Нарушения стыковых соединений на водопроводных стальных тру-
бах являются наиболее частым видом повреждений и составляет 6070 % от общего числа. На чугунных трубах d=100-200 мм поперечные переломы на разводящей водопроводной сети даже после нормальной приёмки сети в эксплуатацию. Асбестоцементные трубы по поперечным переломам в 7 раз повреждаются больше чугунных, а также статистика отмечает частое повреждение асбестоцементных труб в продольном направлении при первоначальном гидравлическом испытании.
Возможные причины повреждений:
Сварные швы стальных трубопроводов хорошо работают на сжатие и плохо на растяжение, поэтому до 75 % повреждений стальных трубопроводов приходится на холодную половину года и 25 % - на остальное время. Поэтому специалисты рекомендуют такие трубы прокладывать зимой.
Чугунные и асбестоцементные трубы малых диаметров (150-200 мм) не выдерживают траншейную нагрузку. Укладка этих труб в материко-
вый грунт предохраняет их от переломов. С этой целью в дне обычной траншеи вырывается малая траншея по ширине и глубине равная диаметру трубы.
Гидравлический удар вследствие внезапного прикрытия задвижек. Вибрация стыков при движении тяжеловесного транспорта, особенно
при некачественной укладке труб или в зыбких грунтах. Отложения в сети, приводящие к повышению напора.
Коррозия, блуждающие токи, недоброкачественное выполнение монтажа.
Прокладка во влажных грунтах даёт неравномерное сжатие грунта
при его замерзании. Вместе с выпучиванием влажных грунтов значительной деформации подвергаются стыковые соединения труб.
Перечень некоторых неисправностей в сетях и способы их устранения приведены в [57, табл. 3.16].
Категории ошибок
1. Ошибки, допущенные на стадии проектирования, когда без знания местных геологических и геодезических условий выбирается вид труб, требуемый напор, и назначается перечень строительно-монтажных работ.
25