Насосная станция это сооружение

Здание насосной станции представляет собой сооружение, где размещаются напорные и всасывающие трубопроводы и их коммуникации, основные и вспомогательные агрегаты и оборудование. Здесь же располагают помещения служебного назначения. Основными материалами изготовления сооружений являются бетон и железобетон, используемые для подземных сооружений. Наземная часть выполняется с помощью кирпичей. В последнее время при строительстве станций пользуются сборными железобетонными кольцами.

Конструктивные особенности станций обусловлены их назначением и расходом воды. Хотя определённое влияние имеет и скорость движения воды по трубам – её увеличение увеличивает диаметр трубопровода и, соответственно, размеры здания насосной станции.

Также тип станции определяется рядом следующих факторов:

1. конструкцией и характеристиками основных насосов, включая компоновку, высоту всасывания и условия пуска;
2. наличием и глубиной залегания подземных вод и геологическими условиями;
3. системами привода;
4. микроклиматом;
5. режимом источника водоснабжения (загрязнением воды, колебаниями уровня в зависимости от времени года и промерзания);
6. расположением насосного оборудования относительно уровней воды в водоёме или приёмной камере.

Наземное расположение

Наземный вариант расположения станции подходит в тех случаях, когда для забора используются поверхностные водоёмы, имеющие колебания горизонта воды в пределах 5–8 м. Основным оборудованием выступают насосные агрегаты, геометрическая высота всасывания которых положительна, благодаря чему их размещают выше горизонта воды источника. Чаще всего внутри такого сооружения ставят насосы с горизонтально расположенным валом.

Насосную станцию помещают в одном здании с водозабором (10.1 а) только при достаточной прочности грунта под её фундаментом и наличии устойчивого и достаточно крутого берега водоёма. Вариант с отдельным от водозаборного сооружения размещением (10.1 б) предполагает устройство отдельных и не связанных между собой оснований. Станция имеет вид стандартного промышленного сооружения с ленточным или любым другим фундаментом с отметкой заложения выше максимального уровня подъёма источника и подземных вод.

Заглублённые здания

Заглублённой насосную станцию устраивают при заборе воды из поверхностного источника с колебаниями горизонта на большую величину, чем позволяет всасывающая способность агрегата. Это приводит к необходимости ставить постройки ниже не только верхнего, но и нижнего уровня воды в источнике. Здания таких станций делят на две части – стандартную верхнюю постройку и подземный блок. По конструкции находящейся под землёй части станции делят на блочные и камерные.

Камерный тип

Подземной частью такой станции выступает:

1. камера (так называемый «сухой» вариант);
2. водоприёмный резервуар («мокрый» вариант).

Под камерой ставят сплошную железобетонную плиту, Станции, имеющие «сухую» камеру, конструктивно объёдиняют вместе с водозабором (10.1 в) или отдельно, на небольшом отдалении (10.1 г). Каждый из вариантов предусматривает подачу воды к насосным агрегатам при помощи всасывающих труб.

«Мокрую» камеру можно обнаружить в зданиях насосных совмещённого типа. При этом размещение насосных агрегатов должно происходить в сухом помещении над камерой (10.1 д), или в самой камере (10.1 е). Причём, наличие станций камерного типа с «сухими» камерами создаёт возможность применять совершенно любые конструктивные варианты насосов. Тогда как для «мокрой» конструкции характерна установка, в основном, центробежных или осевых глубинных насосных агрегатов.

Блочные станции

Заглубление насосных станций производится в том случае, если перечень их основного оборудования состоит из центробежных и вертикально осевых агрегатов, имеющих радиальные колеса с подводом воды по всасывающим трубам. Трубопроводы располагают в массивной бетонной части сооружения.

Заглублённые станции блочного типа часто совмещают со зданием водозаборов (10.1 ж). При значительных колебаниях водного горизонта водоисточника и наличии сложных геологических условий допускается размещать и оборудование, и служебные помещения в здании особого, шахтного типа. В нём все насосы и вспомогательные агрегаты размещают на разных ярусах, которые идут вверх в виде шахты. Конструкция шахтно-блочных (10.1 и) и шахтно-камерных (10.1 з) зданий позволяет размещать станцию совместно с водозабором или на расстоянии от него.

Преимущества подземных насосных станций

Часто применяющиеся в небольших системах водоснабжения подземные варианты размещения оборудования не слишком популярны при значительных размерах, в то время как постройка крупных подземных станций обеспечивает немало достоинств, включая:

1. возможность строительства практически в любых, даже сложных условиях;
2. увеличившееся количество вариантов подбора схемы для размещения насосов и другого оборудования, а также их состава;
3. прокладку трубопроводов по кратчайшему направлению, снижающую стоимость строительства станции и размер гидравлических потерь;
4. сокращение использования территории вблизи водоисточника;
5. естественную защиту от природных катаклизмов (включая ливни, град и т.д.);
6. снижение веса конструктивных элементов, как напорных трубопроводов, так и всего здания насосной станции, и других вспомогательных построек. Эта характеристика обусловлена несущими способностями грунтов, внутри которых расположена подземная часть;
7. производство работ и в тёплое, и в холодное время года, что снижает расходы на эксплуатацию и ремонт сооружений станции.

Сооружение — насосная станция

Сооружение насосных станций в общепромысловых сборных и товарных парках более сложно. Для них строят специальные здания, оснащают их более мощными насосами. [1]

Состав сооружений насосных станций магистральных каналов и их компоновка определяются положением станции в гидравлической схеме канала. Гидроузел, расположенный в голове канала, помимо подъема воды на высоту первой ступени должен обеспечивать надежный забор гарантированных количеств воды из источника, регулирование поступления воды в канал и при необходимости прекращение ее подачи. [2]

При сооружении насосных станций на магистральных нефтепроводах намечено полностью перейти на монтаж автоматизированных насосных станций. [3]

При сооружении насосных станций на магистральных нефтепроводах намечено полностью перейти на монтаж автоматизированных насосных перекачивающих станций. При транспортировании нефти широко внедряются средства автоматизации технологических процессов. [4]

Участок для сооружения насосной станции должен находиться на территории, не заливаемой паводковыми водами. Насосные станции, перекачивающие стоки с какого-либо объекта ( города, предприятия), следует располагать как можно ближе к объекту, так как в этом случае уменьшается длина дорогостоящих самотечных коллекторов. [5]

Участок для сооружения насосной станции должен находиться на территории, не заливаемой паводковыми водами. [6]

Не требуется сооружение насосных станций большой производительности . [8]

Схема компоновки сооружений насосной станции , тип основного оборудования, его размещение в машинном здании, размеры и конструкция верхнего строения тесно связаны между собой. [9]

Все помещения и сооружения насосной станции оборудуют средствами огнетушения в соответствии с утвержденными пожарными нормами. На каждые 50 м2 пола насосной должны быть: два химических огнетушителя № 3, два ящика емкостью 0 5 м3 с песком, две совковые лопаты, кошмы, ломы, топоры, ведра и др. Огнетушители располагают так, чтобы в случае пожара к ним был свободный доступ. [10]

При индустриальном методе сооружения насосных станций предусматривается производство монтажа одновременно со строительными работами по совмещенному графику строительно-монтажных работ, с максимальной механизацией всех операций. [11]

На рисунке 135 показана другая схема узла сооружений насосных станций . Здесь насосные станции I и II подъемов объединены в одном здании. Вода насосами I подъема подается на очистные сооружения; отсюда отфильтрованная и хлорированная вода поступает в резервуар чистой воды, откуда насосы II подъема подают ее потребителю. Возможны и иные схемы узлов сооружений для водоснабжения. [13]

На рисунке 131 приведен план достаточно сложного узла сооружений насосной станции , откачивающей с оросительной системы сбросные воды, подводимые к станции тремя коллекторами с разными отметками дна и расходами воды Отводятся сбросные воды также тремя каналами: одним на сброс в реку и двумя для повторного использования при орошении. [15]

7.1. Насосные станции по степени обеспеченности подачи воды следует подразделять на три категории, принимаемые в соответствии с п. 4.4.

Категорию насосных станций необходимо устанавливать в зависимости от их функционального назначения в общей системе водоснабжения.

Примечания: 1. Насосные станции, подающие воду непосредственно в сеть противопожарного и объединенного противопожарного водопровода, надлежит относить к I категории.

2. Насосные станции противопожарного и объединенного противопожарного водопровода объектов, указанных в примеч. 1 п. 2.11, допускается относить к II категории.

3. Насосные станции, подающие воду по одному трубопроводу, а также на поливку или орошение, следует относить к III категории.

4. Для установленной категории насосной станции следует принимать такую же категорию надежности электроснабжения по “Правилам устройств электроустановок” (ПУЭ).

7.2. Выбор типа насосов и количества рабочих агрегатов надлежит производить на основании расчетов совместной работы насосов, водоводов, сетей, регулирующих емкостей, суточного и часового графиков водопотребления, условий пожаротушения, очередности ввода в действие объекта.

При выборе типа насосных агрегатов надлежит обеспечивать минимальную величину избыточных напоров, развиваемых насосами при всех режимах работы, за счет использования регулирующих емкостей, регулирования числа оборотов, изменения числа и типов насосов, обрезки или замены рабочих колес в соответствии с изменением условий их работы в течение расчетного срока.

Примечания: 1. В машинных залах допускается установка групп насосов различного назначения.

2. В насосных станциях, подающих воду на хозяйственно-питьевые нужды, установка насосов, перекачивающих пахучие и ядовитые жидкости, запрещается, за исключением насосов, подающих раствор пенообразователя в систему пожаротушения.

7.3*. В насосных станциях для группы насосов одного назначения, подающих воду в одну и ту же сеть или водоводы, количество резервных агрегатов следует принимать согласно табл. 32.

7.4. Отметку оси насосов следует определять, как правило, из условия установки корпуса насосов под заливом:

в емкости — от верхнего уровня воды (определяемого от дна) пожарного объема при одном пожаре, среднего — при двух и более пожарах; от уровня воды аварийного объема при отсутствии пожарного объема; от среднего уровня воды при отсутствии пожарного и аварийного объемов;

Количество рабочихагрегатов одной

Количестворезервных агрегатов в насосных станциях для категории

Примечания*: 1. В количество рабочих агрегатов включаются пожарные насосы.

2. Количество рабочих агрегатов одной группы, кроме пожарных, должно быть не менее двух. В насосных станциях II и III категорий при обосновании допускается установка одного рабочего агрегата.

3. При установке в одной группе насосов с разными характеристиками количество резервных агрегатов следует принимать для насосов большей производительности по табл. 32, а резервный насос меньшей производительности хранить на складе.

4. В насосных станциях объединенных противопожарных водопроводов высокого давления или при установке только пожарных насосов следует предусматривать один резервный пожарный агрегат, независимо от количества рабочих агрегатов.

5. В насосных станциях водопроводов населенных пунктов с числом жителей до 5 тыс. чел. при одном источнике электроснабжения следует устанавливать резервный пожарный насос с двигателем внутреннего сгорания и автоматическим запуском (от аккумуляторов).

6. В насосных станциях II категории при количестве рабочих агрегатов десять и более один резервный агрегат допускается хранить на складе.

7. Для увеличения производительности заглубленных насосных станций до 20—30 % следует предусматривать возможность замены насосов на большую производительность или устройство резервных фундаментов для установки дополнительных насосов.

в водозаборной скважине — от динамического уровня подземных вод при максимальном водоотборе;

в водотоке или водоеме — от минимального уровня воды в них по табл. 11 в зависимости от категории водозабора.

При определении отметки оси насосов следует учитывать допустимую вакуумметрическую высоту всасывания (от расчетного минимального уровня воды) или требуемый заводом-изготовителем необходимый подпор со стороны всасывания, а также потери напора во всасывающем трубопроводе, температурные условия и барометрическое давление.

Примечания: 1. В насосных станциях II и III категорий допускается установка насосов не под заливом, при этом следует предусматривать вакуум-насосы и вакуум-котел.

2. Отметку пола машинных залов заглубленных насосных станций следует определять исходя из установки насосов большей производительности или габаритов с учетом примеч. 7 п. 7.3.

3. В насосных станциях III категории допускается установка на всасывающем трубопроводе приемных клапанов диаметром до 200 мм.

7.5. Количество всасывающих линий к насосной станции независимо от числа и групп установленных насосов, включая пожарные, должно быть не менее двух.

При выключении одной линии остальные должны быть рассчитаны на пропуск полного расчетного расхода для насосных станций I и II категорий и 70 % расчетного расхода для III категории.

Устройство одной всасывающей линии допускается для насосных станций III категории.

7.6. Количество напорных линий от насосных станций I и II категорий должно быть не менее двух. Для насосных станций III категории допускается устройство одной напорной линии.

7.7. Размещение запорной арматуры на всасывающих и напорных трубопроводах должно обеспечивать возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов и основной запорной арматуры, а также проверки характеристики насосов без нарушения требований п. 4.4 по обеспеченности подачи воды.

7.8. Напорная линия каждого насоса должна быть оборудована запорной арматурой и, как правило, обратным клапаном, устанавливаемым между насосом и запорной арматурой.

При установке монтажных вставок их следует размещать между запорной арматурой и обратным клапаном.

На всасывающих линиях каждого насоса запорную арматуру следует устанавливать у насосов, расположенных под заливом или присоединенных к общему всасывающему коллектору.

7.9. Диаметр труб, фасонных частей и арматуры следует принимать на основании технико-экономического расчета исходя из скоростей движения воды в пределах, указанных в табл. 33.

Диаметр труб, мм

в трубопроводахнасосных станций, м/с

7.10. Размеры машинного зала насосной станции надлежит определять с учетом требований разд. 12.

7.11. Для уменьшения габаритов станции в плане допускается устанавливать насосы с правым и левым вращением вала, при этом рабочее колесо должно вращаться только в одном направлении.

7.12. Всасывающие и напорные коллекторы с запорной арматурой следует располагать в здании насосной станции, если это не вызывает увеличения пролета машинного зала.

7.13. Трубопроводы в насосных станциях, а также всасывающие линии за пределами машинного зала, как правило, следует выполнять из стальных труб на сварке с применением фланцев для присоединения к арматуре и насосам.

7.14. Всасывающий трубопровод, как правило, должен иметь непрерывный подъем к насосу не менее 0,005. В местах изменения диаметров трубопроводов следует применять эксцентрические переходы.

7.15. В заглубленных и полузаглубленных насосных станциях должны быть предусмотрены мероприятия против возможного затопления агрегатов при аварии в пределах машинного зала на самом крупном по производительности насосе, а также запорной арматуре или трубопроводе путем: расположения электродвигателей насосов на высоте не менее 0,5 м от пола машинного зала; самотечного выпуска аварийного количества воды в канализацию или на поверхность земли с установкой клапана или задвижки; откачки воды из приямка основными насосами производственного назначения.

При необходимости установки аварийных насосов производительность их надлежит определять из условия откачки воды из машинного зала при ее слое 0,5 м не более 2 ч и предусматривать один резервный агрегат.

7.16. Для стока воды полы и каналы машинного зала надлежит проектировать с уклоном к сборному приямку. На фундаментах под насосы следует предусматривать бортики, желобки и трубки для отвода воды. При невозможности самотечного отвода воды из приямка следует предусматривать дренажные насосы.

7.17. В заглубленных насосных станциях, работающих в автоматическом режиме, при заглублении машинного зала 20 м и более, а также в насосных станциях с постоянным обслуживающим персоналом при заглублении 15 м и более следует предусматривать устройство пассажирского лифта.

7.18. Насосные станции размером машинного зала 6х9 м и более должны оборудоваться внутренним противопожарным водопроводом с расходом воды 2,5 л/с.

Кроме того, следует предусматривать:

при установке электродвигателей напряжением до 1000 В и менее: два ручных пенных огнетушителя, а при двигателях внутреннего сгорания до 300 л.с. — четыре огнетушителя;

при установке электродвигателей напряжением свыше 1000 В или двигателя внутреннего сгорания мощностью более 300 л.с. следует предусматривать дополнительно два углекислотных огнетушителя, бочку с водой вместимостью 250 л, два куска войлока, асбестового полотна или кошмы размером 2х2 м.

Примечания: 1. Пожарные краны следует присоединять к напорному коллектору насосов.

2. В насосных станциях на водозаборных скважинах противопожарный водопровод предусматривать не требуется.

7.19. В насосной станции независимо от степени ее автоматизации следует предусматривать санитарный узел (унитаз и раковину), помещение и шкафчик для хранения одежды эксплуатационного персонала (дежурной ремонтной бригады).

При расположении насосной станции на расстоянии не более 50 м от производственных зданий, имеющих санитарно-бытовые помещения, санитарный узел допускается не предусматривать.

В насосных станциях над водозаборными скважинами санитарный узел предусматривать не следует.

Для насосной станции, расположенной вне населенного пункта или объекта, допускается устройство выгреба.

7.20. В отдельно расположенной насосной станции для производства мелкого ремонта следует предусматривать установку верстака.

7.21. В насосных станциях с двигателями внутреннего сгорания допускается размещать расходные емкости с жидким топливом (бензина до 250 л, дизельного топлива до 500 л) в помещениях, отделенных от машинного зала несгораемыми конструкциями с пределом огнестойкости не менее 2 ч.

7.22. В насосных станциях должна быть предусмотрена установка контрольно-измерительной аппаратуры в соответствии с указаниями разд. 13.

7.23. Насосные станции противопожарного водоснабжения допускается размещать в производственных зданиях, при этом они должны быть отделены противопожарными перегородками.