Промывка трубопроводов и сооружений водоснабжения и водоотведения

6. Промывка трубопроводов и сооружений водоснабжения и водоотведения

- коррозия металла труб, приводящая к образованию гидроокиси железа Fe(OH)₃;

- выпадения из воды при её движении по трубам случайно попавших механических примесей (песок, ил, глинистые частицы и т.п.);

- жизнедеятельность бактерий (например, железобактерий);

- выпадение на стенки трубопроводов солей железа и кальция.

Зарастание труб значительно ухудшает работу сети: резко возрастают потери напоров при подаче воды, что приводит к перерасходу электроэнергии на подъём воды, снижается напор в трубах, сокращается подача воды потребителям и ухудшается качество воды.

Снижение пропускной способности сетей достигает иногда таких размеров, что это вызывает необходимость перекладки трубопроводов или установки более мощных насосов, т.е. проведение мероприятий, связанных со значительными материальными затратами.

В системах хозяйственно-питьевых водопроводов большую роль играет качество воды. В результате образования отложений в трубах вода приобретает цветность и неприятный привкус, т.к. в часы «пик» при повышении скорости движения воды или изменении направления потока частицы отложений вымываются из труб и попадают к потребителям. Кроме того, отложения в трубах обладают большой хлоропоглощаемостью, что значительно снижает эффект хлорирования и санитарную безопасность воды. Поэтому прочистка, промывка и дезинфекция трубопроводов являются важной задачей эксплуатации водопровода как в целях улучшения водоснабжения потребителей, так и повышения качества подаваемой воды.

Гидромеханические способы очистки осуществляются также:

- снарядом, состоящим из подпружиненных резцов;

- насадкой с соплами.

Сущность способа гидромеханической очистки снарядом состоит в том, что в очищаемый трубопровод монтируют снаряд, состоящий из подпружиненных резцов, которые работают в продольном направлении под воздействием напора подаваемой воды (с другой стороны трубопровода устраивается открытый сброс для выноса отложений). Скорость прочистки данным снарядом составляет 3-5 км/час. Необходимое условие для работы снаряда – отсутствие сужений и резких поворотов в трубопроводе.

При втором методе очистки в очищаемый трубопровод спускают насадку с соплами, в которые подаётся вода под давлением до 500 атм. Движение насадки происходит под воздействием разности реактивных сил, действующих в начале и в конце насадки. Длина участка составляет около 400 м и в основном лимитируется длиной шланга в 200 м.

Указанными гидромеханическими способами трубопровод очищается полностью.

Промывка трубопроводов без применения воздуха. Промывку находящихся в эксплуатации линий водопроводной сети производят:

- при неблагоприятных показателях бактериологических анализов проб воды, взятых повторно в какой-либо точке сети или водоразборного крана на домовой разборке;

- в случаях частого засора водомеров на домовых присоединениях или поступления мутной воды (или песка) в водоразборные краны потребителей;

- для профилактической очистки тупиковых сетей и линий с малыми скоростями движения воды;

- после выполнения плановых монтажных работ (врезки) и ремонта повреждённых труб.

Промывку распределительных сетей производят через пожарную головку (облегчённый стендер) или специальный патрубок с выкидным резиновым рукавом, устанавливаемым на пожарную подставку вместо снимаемого в это время пожарного гидранта (установкой пат-рубка с рукавом вместо гидранта достигается большая скорость движения воды по трубам).

Перед началом промывки промываемую линию выключают закрыванием задвижек: в конце промываемого участка, в самой низкой точке устанавливают пожарную головку или патрубок. Затем открывают на несколько оборотов задвижку в противоположном конце участка и пускают воду. Подачу воды регулируют задвижкой так, чтобы промывка производилась непрерывно и промывная вода не затапливала жилые дома, огороды, территорию и помещения предприятий. Если место выпуска воды расположено в середине промываемого участка, промывку можно осуществить, подавая воду попеременно с обоих концов участка. Длина промываемого участка выбирается в зависимости от местных условий, возможности отключения боковых ответвлений и не должна превышать 1 км. Если промывная линия имеет большую длину, то её промывают участками, начиная с расположенного ближе к питающей магистрали. Ориентировочная продолжительность промывки участка трубопровода длиной в 100 п.м. при диаметре в 150 мм приведена в таблице 6.1.
Таблица 6.1.

Давление в уличных сетях, промываемый тупик в атм.	Наименьшая продолжительность промывки в мин.	Расход воды в л/мин.
1 – 1,5	11	390
1,5 – 2,0	8	535
2,0 – 2,5	6	610
2,5 – 3,0	5	700

Необходимая скорость движения воды при промывке в 1 м/сек на трубопроводах диаметром 150 мм при среднем давлении в 2-3 атм. может быть достигнута работой одного пожарного гидранта. На трубопроводах диаметром 200-350 мм эта скорость достигается одновременным использованием двух пожарных гидрантов или открытием специальных выпусков. При наличии в водопроводных трубах железистых отложений до промывки целесообразно произвести предварительное хлорирование воды с повышенной дозой хлора при продолжительном контакте. Время окончательной промывки, вызванной увеличением мутности воды, определяют на месте по степени прозрачности промывной воды, налитой в чистый стакан или пробирку. Промывки, вызванные неблагоприятными показателями бактериологического анализа воды, проводят до получения удовлетворительного анализа. При получении после промывки неудовлетворительных анализов воды проводят гидропневматическую промывку.

- передвижной компрессор производительностью 5-10 м³/мин сжатого воздуха и давлением 6-7 атм.;

- резинотканевый рукав Д = 50 мм, длиной 5-10 м с патрубком и полугайкой Ротта для соединения со стендером или воздушным стояком;

- приспособления для впуска воздуха – воздушный стояк или стендер для подключения к гидранту;

- стояк для выброса воды диаметром не менее 150 мм;

- набор фланцев, соответствующих арматуре с патрубками Д = 50 мм;

- металлические хомуты с болтами для закрепления напорного рукава – шириной 30 мм и толщиной 2-3 мм;

- гибкий рукав для отвода воды.

Работы по промывке сети производятся специальной бригадой, состоящей из 4-х человек, включая машиниста компрессорной и одного инженерно-технического работника.

Работы по промывке сети осуществляется в следующем порядке:

1) По всему району сети, подлежащей промывке, производится манометрическая съёмка давления в трубопроводах. Замеры проводятся в наибольшем количестве точек на расстоянии 0,5-1,0 км одна от другой.

2) Вся подлежащая промывке сеть в зависимости от расположения арматуры делится на участки длиной 500-1000 м.

3) Проводится проверка исправности пожарных гидрантов и задвижек на вводах.

4) Если на сети имеется достаточное количество пожарных гидрантов, то промывка производится через эти гидранты, что значительно упрощает работу.

На концевые пожарные гидранты (границы промываемого участка) устанавливаются стендеры, к которым в начале промываемого участка подводится воздух от компрессора, а в конце присоединяется гибкий рукав для отвода отработанной воды. Конец рукава закрепляют, чтобы избежать отбрасывания его при выходе водяных «пробок».

5) Все ответвления и домовые вводы, а также водопроводные колонки на промываемом участке отключают.

6) Сжатый воздух от компрессора в сеть поступает по резинотканевому рукаву или воздушному стояку.

7) Промывка подготовленного участка проводится в направлении по ходу движения воды в следующей последовательности:

- открывают гидрант в конце участка и сбрасывают воду через отводящий рукав;

- убедившись, что гидрант открыт полностью, плотно закрывают задвижку на линии сети за указанным гидрантом или стояком для отвода воды;

- поднимают давление на ресивере до величины на 0,-1,5 атм. превышающее давление воды в начале промываемого участка, которое должно быть определено предварительной манометрической съёмкой;

- после получения давления на ресивере открывают вентиль. С пуском воздуха в промы-ваемый участок давление падает в ресивере до величины давления воды в начале участка.

8) Мутность выбрасываемой воды постепенно повышается, вода принимает тёмно-бурую окраску, затем мутность постепенно уменьшается. С водяными «пробками» при наличии твёрдых отложений выносятся частицы значительной величины. Промывку проводят до полного осветления воды.

9) Продолжительность промывки и количество сбрасываемой воды зависят от диаметра трубопровода, длины промываемого участка, а также от степени и характера загрязнённости труб. Продолжительность промывки одного участка может достигать от 0,5 до 6 часов.

10) Промывка считается законченной, когда вода полностью осветлится. После этого прекращают подачу воздуха в промываемый трубопровод, перекрыв вентиль или кран у рессивера и одновременно закрыв кран в начале промываемого участка. Затем наблюдают за выходом воды из стендера в конце промываемого участка. Убедившись, что воздух из трубопровода полностью вышел, открывают задвижку за гидрантом в конце промываемого участка. Гидрант, через который выбрасывалась промывная вода, закрывают, снимают оба стендера и закрывают крышки колодцев.

11) Начав промывку в каком-либо районе, необходимо вести последовательную промывку по участкам до полной промывки всей загрязнённой сети, т.к. осадки и загрязнения, смытые со стенок труб на обрабатываемом участке, при неполном закрытии задвижки могут попасть в последующие участки сети, что ухудшит качество воды непосредственно после промывки.

12) Промывка трубопроводов начинается, как правило, от насосной станции и идёт последовательно: сначала на водоводах, затем на основных магистралях более крупных диаметров и далее на разводящей сети.

13) При промывке трубопроводов предусматривается отвод отработанной воды в ливневую сеть водоотведения или в кювет с учётом того, что количество сбрасываемой воды бывает очень велико.

14) Включив промываемый участок в промывку, наблюдают за характером водовоздуш-ной смеси, выбрасываемой из рукава в конце промываемого участка и за компрессором.

Нормальным режимом промывки считается такой, при котором выброс чередующихся водяных «пробок» и порций воздуха происходит равномерно, с достаточной скоростью и напором. Спокойный выход промывной воды с редкими включениями воздуха указывает на его недостаточную подачу от компрессора, причинами чего могут быть неполное открытие крана воздухопроводе или недостаточная производительность компрессора. Такой режим промывки участка происходит вяло и не даёт необходимого эффекта. Для увеличения подачи воздуха необходимо повысить производительность компрессора или полностью открыть кран воздухопровода. Выход больших порций воздуха с редким чередованием воды, сопровождающийся его характерным шипением, указывает на недостаточный расход воды или избыток подачи воздуха в промываемый участок, что также не даёт необходимого эффекта промывки. Для нормализации режима промывки необходимо отрегулировать подачу соответствующего количества воздуха и проверить, полностью ли открыта задвижка на сети в начале промываемого участка. В случае недостаточного расхода воды при полном открытии задвижки и нормальной подачи воздуха промывку данных участков производят в часы наименьшего водопотребления городом или переходят на периодическую подачу воздуха.

При промывке водоводов и отдельных участков сети, на которых отсутствуют пожарные гидранты, границами промываемого участка служат колодцы с установленными на них вантузами и фасонными частями, имеющими направленный вверх патрубок с фланцем. Для этой цели могут быть использованы также и корпуса задвижек; в этом случае вся запорная часть задвижки вместе с крышкой и шпинделем вынимается. По фланцу крышки изготавливается фланец, при помощи которого монтируется приспособление для впуска воздуха или выпуска промывной воды. Если на участке водовода длиной свыше 1 км нет колодцев с фасонными частями или задвижками, то для выполнения качественной промывки водовода последний необходимо разделить на участки по 1 км и произвести врезку или установку на седёлках патрубков Д = 100 мм. При недостаточном расходе воды промывку производят в часы минимального водопотребления. Иногда для увеличения расхода воды можно рекомендовать отключение части водопроводной сети. Если расход воды в трубопроводе будет недостаточным, необходимо применить периодический впуск воздуха, при котором кран на воздухопроводе закрывают, а давление в ресивере доводят до рабочего давления компрессора. После этого быстро открывают кран, и воздух впускают в трубопровод. Затем для создания необходимого давления в ресивере кран вновь закрывают. Перерывы в подаче воздуха должны составлять 3-5 минут, что определяется временем доведения давления в ресивере до рабочего.

При недостаточном расходе воды и достаточной производительности компрессора можно принимать периодический впуск воздуха для увеличения эффекта промывки, т.к. более чётко выраженное чередование водяных «пробок» с воздухом выносит большее количество отложений. Перерывы в подаче воздуха в этом случае должны составлять 20-30 сек. Возможно применение двух-трёх компрессоров, подающих воздух в одну гребёнку.

Эффективность гидропневматической промывки обеспечивается при расходах воды и воздуха 1 : 4-6, т.е. расход воздуха должен превышать расход воды в 4-6 раз.

Скорости движения водовоздушной смеси следующие:

- для илистых и песчаных отложений – 1,5 м/сек;

- для железистых осадочного и биологического происхождения – 2-2,5-3 м/сек.

Количество объёмов воздуха для:

1,5 м/сек = 4;

2,0-2,5 м/сек = 5;

2,5-3,0 м/сек = 6.

Замер воды производится объёмным способом.

После промывки определяют её результаты. При эффективной промывке свободные напоры в сети и её пропускная способность возрастают, а качество воды улучшается. После промывки составляется акт о затрате воды на промывку, в котором фиксируются диаметры и длины участков трубопроводов. Результаты промывки заносятся в журнал (Приложение 13). Если сеть была сильно загрязнена, после промывки производят её дезинфекцию.

Во время гидропневматической промывки необходимо строго соблюдать правила техники безопасности, выполнять работы под руководством специально выделенного лица из числа технического персонала при непрерывном наблюдении за показаниями манометров на трубопроводах подачи воды и воздуха. Все материалы предварительно проверяются.

Техника безопасности при проведении работ по промывке трубопроводов. При проведении гидропневматической промывки трубопроводов необходимо выполнять правила техники безопасности. Работы должны производиться под руководством специально выделенных лиц из числа технического персонала. Необходимо вести непрерывные наблюдения за показаниями манометра компрессора. При повышении давления в трубопроводе выше необходимого для промывки труб, производится выпуск избытка воздуха в атмосферу. При установке воздушных стояков или отводов для промывной воды проводятся работы в колодцах, при которых соблюдаются следующие меры предосторожности:

1) Крышки водопроводных колодцев массивные, поэтому они часто являются причиной травматизма (ушиба рук и ног). Открывать крышки колодцев непосредственно руками категорически запрещено. Они открываются двумя рабочими, снабжёнными крючками и ломами.

2) Если в колодце имеются газы и смеси их, спускаться в колодец или производить в нём работу нельзя, т.к. газ может вызвать отравление, в некоторых случаях и смерь. Поэтому перед спуском в колодец необходимо лампой ЛБВК убедиться в отсутствии газа в нём. Вентилировать колодец следует вытяжным вентилятором в течение 5-10 мин.

3) Наличие светильного газа, сероводорода, аммиака можно определить по характерному для них запаху. Углекислый газ запаха не имеет, и определить его наличие обонянием нельзя. Он тяжелее воздуха, находится на дне колодца и трудно удаляется. Присутствие углекислого газа можно определить зажжённой лампой ЛБВК, которая в среде углекислого газа при его большой концентрации гаснет, при малой концентрации пламя резко сокращается.

4) Во избежание взрыва категорически запрещается курение, зажигание спичек или зажигалок и применение открытого огня в колодце, над колодцем и вблизи него.

5) Бригада для производства работы в колодце должна состоять не менее чем из трёх человек. При опускании в колодец рабочего наверху у колодца должны быть двое рабочих. Один из них должен охранять место от наезда транспорта, а другой – держать верёвку от предохранительного пояса, надетого на рабочего, работающего в колодце, и следить за тем, чтобы шланг противогаза не закручивался. Если работа ведётся с вентилятором, один из рабочих должен подавать свежий воздух, наблюдать за состоянием работающего и при необходимости немедленно помочь ему подняться из колодца.

6) Категорически запрещается опускаться в колодец без предохранительного пояса независимо от того, имеется ли в колодце газ или нет.

7) Открытые колодцы должны быть ограждены от попадания в них людей и наезда транспорта. Ограждение ставится днём постановкой переносных треног с установленным знаком. Ночью к установленной треноге добавляется световой сигнал красного цвета. Предупрежда-ющий знак устанавливается на расстоянии 5 м от колодца против движения транспорта.

8) Задвижки, расположенные в колодцах сети, рекомендуется открывать или закрывать ключом-вилкой на длинной штанге без опускания рабочего в колодец.