Правила прокладки наружных сетей водоснабжения
Устройство подводящих сетей водопровода осуществляется вдоль подъездных путей, по прямой линии, параллельно застройкам, желательно в местах без асфальтного либо бетонного покрытия.
Пресекать проезд водопровод может только под прямым углом. Трассировка наружной сети водопровода должна осуществляться согласно генерального плана.
Выбор материала, из которого будет изготовлен ваш водопровод, производится с учетом величины агрессивности грунтов, в которых прокладывается труба, и самой воды. Большое влияние на определение материала оказывают эксплуатационные характеристики и требования к качеству поставляемой воды.
Сферы применения стального трубопровода:
- переходы под трассами и железнодорожными путями, в водных преградах и оврагах;
- в местах, где водопровод пересекается с системами водоотведения;
- при прохождении трубопровода по мостам, опорам эстакад и тоннелям.
Водопроводы должны быть рассчитаны на стойкость к гидроударам, которые могут возникнуть при включении - выключении насосов, закрытии задвижек. При проектировании предусматривают установку специальных защитных устройств: клапанов, обратных клапанов, специальных камер.
В случаях необходимости водоводы могут быть оснащены:
- поворотными затворами, используемыми для ремонтных работ;
- клапанами для запуска воздуха в систему и выпуска его оттуда;
- компенсаторами, а также монтажными вставками;
- регуляторами давления;
- клапанами автоматического действия.
Правильный просчет наружного водовода необходим для организации эффективных систем, обеспечивающих бесперебойную поставку воды к конечным потребителям.
Теплоснабжение
Теплоснабжение– система обеспечения теплом зданий и сооружений, предназначенная для обеспечения теплового комфорта для находящихся в них людей или для возможности выполнения технологических норм.
В городах распространено централизованное теплоснабжение, обеспечивающее высокий уровень инженерного благоустройства. Централизованное теплоснабжение улучшает состояние окружающей среды, поскольку отпадает необходимость в мелких котельных. Тепло расходуется на отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию и кондиционирование воздуха.
Система теплоснабжения состоит из следующих функциональных частей:
1. источник производства тепловой энергии (котельная, ТЭЦ);
2. транспортирующие устройства тепловой энергии к помещениям (тепловые сети);
3. теплопотребляющие приборы, которые передают тепловую энергию потребителю (радиаторы отопления, калориферы).
Классификация систем теплоснабжения:
по месту выработки теплоты системы теплоснабжения делятся на:
· централизованные (источник производства тепловой энергии работает на теплоснабжение группы зданий и связан транспортными устройствами с приборами потребления тепла);
· местные (потребитель и источник теплоснабжения находятся в одном помещении или в непосредственной близости).
по роду теплоносителя в системе:
· водяные;
· паровые.
по способу подключения системы отопления к системе теплоснабжения:
· зависимые (теплоноситель, нагреваемый в теплогенераторе и транспортируемый по тепловым сетям, поступает непосредственно в теплопотребляющие приборы);
· независимые (теплоноситель, циркулирующий по тепловым сетям, в теплообменнике нагревает теплоноситель, циркулирующий в системе отопления).
по способу присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения:
· закрытая (вода на горячее водоснабжение забирается из водопровода и нагревается в теплообменнике сетевой водой);
· открытая (вода на горячее водоснабжение забирается непосредственно из тепловой сети).
На жилищно-коммунальные нужды расходуется до 40% всего вырабатываемого тепла. Основными источниками тепла для теплофикации городов являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), работающие на органическом топливе и вырабатывающие как тепло так и электроэнергию. В перспективе найдут широкое применение АТЭЦ на атомном топливе.
В системах теплоснабжения городов теплоносителем могут быть пар и перегретая вода. Паропроводы снабжают теплом промышленные предприятия и состоят из трех труб, по двум пар подается потребителю, а по третьей к теплоцентрали возвращается конденсат. Жилые и общественные здания получают тепло по водяным сетям, состоящим из двух труб. По одной трубе перегретую воду подают потребителю, а по другой она возвращается. В закрытой системе вода используется только как теплоноситель, а в открытой её частично разбирают для горячего водоснабжения.
Основное преимущество воды как теплоносителя в значительно меньшем расходе энергии на транспортирование единицы теплоты в виде горячей воды, чем в виде пара, что обусловливается большей плотностью воды. Снижение расхода энергии дает возможность транспортировать воду на большие расстояния без существенной потери энергетического потенциала. К другим достоинствам водяных систем относятся возможность центрального регулирования подачи теплоты потребителям путем изменения температуры теплоносителя и более простая эксплуатация системы (отсутствие конденсатоотводчиков, конденсатопроводов, конденсатных насосов).
Рис. 15. Способы подключения к системе теплоснабжения.
К достоинствам пара следует отнести возможность удовлетворения и отопительных и технологических нагрузок, а также малое гидростатическое давление. Учитывая достоинства и недостатки теплоносителей, водяные системы используют для теплоснабжения жилых массивов, общественных и коммунальных зданий, предприятий, использующих горячую воду, а паровые — для промышленных потребителей, которым необходим водяной пар.
Водяные централизованные системы снабжения — основные системы, обеспечивающие теплоснабжение городов. Централизация теплоснабжения городов составляет 70—80%. В крупных городах с преимущественно современной застройкой уровень использования ТЭЦ в качестве источников теплоты для жилищно-коммунального сектора достигает 50—60%.
Тепловые сети по трассировке подразделяют на кольцевые и лучевые. Лучевые экономичны и удобны в эксплуатации, но существует опасность прекращения подачи тепла в случае аварии на сети. Кольцевые сети надежнее обеспечивают подачу тепла потребителю. Для тепловых сетей применяют стальные трубы с теплоизоляцией. Тепловые сети прокладывают в непроходных каналах, а также применяется бесканальная прокладка в общих коллекторах с другими коммуникациями.
Трассировка тепловых сетей - выбор и обоснование трасс (направлений) прокладки теплопроводов. Принцип, направление трасс тепломагистралей выбирают при разработке генеральной схемы теплоснабжения города, соединяя ими, по возможности кратчайшим путем, источники теплота системы теплоснабжения с основными районами и узлами теплопотребления.
Трассы устанавливают по топографическим картам и картам тепловых нагрузок с учетом существующих и намечаемых к строительству подземных сооружений и коммуникаций, гидрогеологических характеристик грунта. Гидрогеологические условия трасс в основном определяют способы и конструкции прокладки тепловых сетей. Обоснование трасс тепломагистралей на стадии разработки схемы теплоснабжения позволяет увязать их строительство со строительством других городских инженерных сооружений.
Основные условия выбора трасс — надежность теплоснабжения, возможность быстрой ликвидации аварий и отказов тепловых сетей, безопасность работы обслуживающего персонала, экономичность прокладки теплопроводов. Детальная трассировка тепломагистралей производится при разработке проектов тепловых сетей и рабочих чертежей. Выбранную в плане трассу привязывают к существующим постоянным точкам, красным линиям, капитальным зданиям и сооружениям. Минимальное расстояния в плане от конструкции тепловых сетей до других инженерных сетей и сооружений выбирают согласно действующим нормативам.
В городах трассу тепловых сетей располагают в отведенных для инженерных сетей, полосах. При необходимости их прокладывают под проезжей частью улиц, дорог, а также в зеленых зонах под газонами. Возможен выбор трассы по проездам территорий кварталов и микрорайонов. По условиям безопасности их диаметр не должен превышать 500 мм, а трасса не должна пересекать места возможного скопления населения (спортплощадки, скверы).
Распределительные сети диаметром до 360 мм прокладывают также в технических коридорах и подвалах (с высотой не менее 1,6 м) жилых и общественных зданий. На промышленных предприятиях трассы прокладки тепловых сетей намечают по специально отведенным техническим полосам совместно с технологическими трубопроводами.
На вновь застраиваемых территориях города трассы тепловых сетей размещают с учетом планировки и проектов трасс других подземных коммуникаций во взаимной увязке. По плану трассы тепловой сети составляют продольный профиль по данным геодезической съемки с указанием всех пересекаемых сооружений.
Использование при трассировке тепловых сетей надземной прокладки ограничено. Ее предусматривают при прохождении оврагов, небольших водотоков, при высоком уровне грунтовых вод, в илистых, просадочных, вечномерзлых грунтах. Целесообразна надземная прокладка при возможности выбора трассы вдоль автомобильных и железных дорог, по просекам лесных насаждений.
Газоснабжение
Городская система газоснабжения - сложный комплекс сооружений, технических устройств и трубопроводов, обеспечивающий подачу и распределение газа между промышленными, коммунальными и бытовыми потребителями в соответствии с их спросом.
Состоит из следующих основных элементов: газовых сетей низкого, среднего и высокого давлений, газорегуляторных станций (ГРС), газорегуляторных пунктов (ГРП) и газорегуляторных установок (ГРУ), системы контроля и автоматаматических управлений, диспетчерской службы и системы эксплуатации.
Потоки природного газа поступают по магистральным газопроводам через газораспределительные станции в городские газовые сети. На газораспределительной станции давление газа снижается клапанами автоматических регуляторов и поддерживается постоянное на требуемом для города уровне.
Классификация городских газопроводов осуществляется:
- по виду газа – газопроводы природного газа, попутного нефтяного, сжиженных углеводородных, искусственного и смешанного газа;
- по давлению газа – газопроводы низкого (0,05кгс/ кв. см), среднего (до 3 кгс/ кв. см) и высокого давления (до 12 кгс/ кв. см);
- по расположению – подземные, подводные и наземные, надводные;
- по назначению – городские магистральные, распределительные, вводные (ввод в здание) газопроводы;
- по принципу построения – кольцевые, тупиковые, смешанные;
- по материалу труб – металлические и неметаллические (пластмассовые, асбестоцементные, резинотканевые).
По газопроводам низкого давления транспортируют и распределяют газ по жилым и общественным зданиям и предприятиям бытового обслуживании. В газопроводах жилых зданий разрешается давление до 3 кПа, а предприятий бытового обслуживания и общественных зданиях – до 5 кПа. Обычно в сетях поддерживают низкое давление до 3 кПа, и все указанные здания и предприятий присоединяют к газовой сети непосредственно без регуляторов давления газа.
По газопроводам среднего и высокого (0,6 МПа) давлений газ подают через ГРП в сети низкого и среднего давлений. В ГРП установлена автоматическая защита, исключающая возможность повышения давления на низшей ступени сверх допустимой нормы. По этим газопроводам через ГРП и ГРУ газ также подают промышленным и коммунальным предприятиям.
Газопроводы среднего и высокого давлений составляют основные городские распределительные сети; газопроводы высокого давлении (до 1,2 МПа) применяют только в крупных городах. Промышленные предприятия можно присоединять к сетям среднего и высокого давлений непосредственно без регуляторов давления, если это обосновано техническими и экономическими расчетами.
Связь между газопроводами различных давлений осуществляется только через ГРП. Городские системы газоснабжения имеют иерархичность в построении, которая увязана с классификацией газопроводов по давлению. Первый иерархический уровень составляют сети высокого и среднего давлений, являющиеся основными газопроводами города. Их резервируют путем кольцевания или дублирования отдельных участков. Только у малых городов сети могут быть тупиковыми.
Газ последовательно перетекает по ступеням со снижением давления, которое осуществляется скачками на клапанах регуляторов давления ГРП и поддерживается после них постоянно. При наличии разнородных потребителей в газоснабжаемом районе по одной и той же улице или проезду можно параллельно прокладывать газопроводы различных давлений. Газопроводы высокого и среднего давлений образуют единую гидравлически связанную городскую сеть.
Второй иерархический уровень составляют сети низкого давления, подающие газ многочисленным потребителям. Сети проектируют смешенного типа, закольцовывая только основные газопроводы, а остальные выполняя тупиковыми. Газопроводами низкого давления не пересекают большие естественные (реки, озера, овраги) и искусственные (железнодорожные линии, автомобильные магистрали) препятствия, их не прокладывают по промышленным зонам, поэтому они не составляют единую гидравлически связанную городскую сеть. Сети низкого давления проектируют как локальные системы, имеющие по несколько точек питания (ГРП), в которые газ поступает из сетей среднего или высокого давления.
Третий иерархический уровень – газовые сети жилых и общественных зданий, промышленных цехов и предприятий. Их выполняют, как правило, нерезервированными. Давление в них определяется назначением сетей и требуемым уровнем для газоиспользующих установок.
Городская система газоснабжения по числу ступеней давления разделяют на: двухступенчатые, состоящие из сетей низкого и среднего или низкого и высокого давлений; трехступенчатые, включающие газопроводы низкого, среднего и высокого давлений; шагоступенчатые, состоящие из газопроводов всех градаций давлений.
Приведенная градация газопроводов по давлению вызвана необходимостью иерархического построения городской системы газоснабжения, а также следующими обстоятельствами: в городе имеются потребители, для систем газоснабжения которых требуется различное давление газа; необходимость в среднем и высоком давлениях связана с большими потоками газа и протяженными направлениями их транспортирования; улицы и проезды центральных (старых) районов городов неширокие, и прокладка по ним газопроводов высокого давления может оказаться неосуществимой. Чем больше давление газа, тем большее расстояние требуется между газопроводом и зданиями. Кроме того, прокладка газопроводов высокого давления в районах с высокой плотностью населения нежелательна; ограничения, накладываемые на условия присоединения газорегуляторных шкафных установок, размещаемых на зданиях, обусловливают необходимость наряду с сетями высокого давления проектировать и сети среднего давления.
Городские распределительные газопроводы высокого и среднего давлений проектируют как единую сеть, подающую газ промышленным предприятиям, отопительным котельным, коммунальным потребителям и в сетевые ГРП. Создание единой сети экономически выгоднее, чем разделительной для промышленности и коммунально-бытового сектора.
На выбор конкурентоспособных вариантов городских систем газоснабжения влияют следующие факторы: размеры города, его планировка, застройка, плотность населения и характеристики промышленных предприятий, электростанций, наличие больших естественных и искусственных препятствий для прокладки газопроводов; перспективный план развития города. Принятая городская система газоснабжения должна быть экономичной, безопасной и надежной в эксплуатации, проста и удобна при обслуживании, допускать выключение из работы отдельных частей для произведения ремонта.
В городскую сеть многоступенчатой системы газоснабжения газ поступает по 2 магистральным газопроводам через ГРС, что повышает надежность газоснабжении. Газораспределительные станции связаны ответвлениями с кольцом высокого давления категории (до 1,2МПа), которое располагается по периферии города. Из этого кольца через несколько сетевых ГРП газ поступает в кольцевые сети высокого (до 0,6МПа) или (и) среднего давления. От них идут ответвления газопроводов к промышленным потребителям и в ГРП сетей низкого давления, после которых поддерживается давление до 3 кПа.
На схеме газопроводы расположены последовательно, но по улицам могут прокладываться параллельные газопроводы разных давлений. Это связано с тем, что для сокращения расхода металла сети низкого давления питают в нескольких точках через ГРП и для подачи газа в центральную расположенную ГРП прокладывают параллельные газопроводы высокого или среднего давлений. Такие прокладки также необходимы для подачи газа отопительным котельным и промышленным предприятиям, расположенных внутри жилых массивов.
Для возможности отключения участков газопроводов высокого и среднего давлений, отдельных зон сетей низкого давления, сооружений на сетях и жилых, общественных и промышленных зданий или групп зданий устанавливают отключающие устройства — задвижки или пробковые краны. Задвижки устанавливают на вводах и выводах из ГРП, на ответвлениях от уличных газопроводов к микрорайонам, кварталам, группам жилых домов, при пересечении водных преград, железных и автомобильных дорог. Задвижки на наружных газопроводах располагают в колодцах совместно с линзовыми компенсаторами которые снимают температурные и монтажные напряжения, а также обеспечивают удобный монтаж и демонтаж запорной арматуры. Колодцы разрешается устанавливать на расстоянии не менее 2 м от линии застройки или ограждения территории предприятий. Число отключающих устройств должно быть обоснованным и минимальным необходимым. Задвижки на вводах в здания монтируют на стенах, выдерживая определенные расстояния от дверных и оконных проемов. При расположении арматуры на высоте более 2,2 м предусматривают площадки с лестницами для их обслуживания.