Водоснабжение на Крайнем Севере

- материал  труб для напорных сетей канализации  следует принимать как для  труб водопроводных сетей;

- для  самотечных сетей канализации  надлежит применять трубы полиэтиленовые  и чугунные с резиновой уплотнительной  манжетой.

 

Надземная прокладка.

При проектировании вводов в здание необходимо учитывать возможность изменения мерзлотно-грунтовых условий и температурного режима вечномерзлых грунтов, которые могут произойти в результате строительства и эксплуатации запроектированных сооружений, а также предусматривать исключение теплового воздействия на грунты оснований соседних зданий и сооружений, которое может привести к недопустимым деформациям зданий и сооружений в нормальных эксплуатационных и аварийных режимах работы трубопроводов.

При прокладке трубопроводов следует принимать меры, обеспечивающие исключение или ограничение механического воздействия вечномерзлых грунтов (просадку, пучения, термокарстовых провалов, солифлюкции, морозобойных трещин и т.д.) на конструкции трубопроводов. Прокладку вводов следует предусматривать надземной или в вентилируемых каналах, совмещая с прокладкой различных инженерных сетей. Следует максимально применять прокладку трубопроводов в подпольях зданий.

Наземную прокладку вводов следует предусматривать во всех случаях, когда требуется исключить тепловое воздействие трубопроводов на грунты оснований, учитывая ее относительно низкую стоимость и удобство в эксплуатации.

Наземную прокладку трубопроводов следует предусматривать:

- на  мачтах, эстакадах и по конструкциям  зданий. Специальные устройства  для обслуживания трубопроводов (лестницы, площадки, мостики и т.д.) следует проектировать с учетом  эксплуатации трубопроводов в  условиях низких температур, сильных  зимних ветров и полярной ночи;

- в  проветриваемых подпольях зданий  высотой не менее 1,2 м, предусматривая  водоотводящие лотки.

В сложных грунтовых условиях и при сейсмической активности вне населенных пунктов следует предусматривать подвесную зигзагообразную прокладку трубопроводов. При надземной прокладке трубопроводов надлежит принимать кольцевую тепловую изоляцию из нестареющего теплоизоляционного материала с гидроизоляцией и защитой от механических повреждений. Водоводы и сети, прокладываемые надземно, при любых способах компенсации температурных деформаций трубопроводов надлежит прокладывать ближе к поверхности земли в слое снежного покрова.

Подземную прокладку трубопроводов следует производить только в случаях, когда наземная и надземная прокладка недопустима. Подземную прокладку трубопроводов следует производить только в каналах или тоннелях.

Подземная бесканальная прокладка.

Должна приниматься на основе теплотехнических расчетов, при этом в летнее время зона протаивания грунта вокруг трубы не должна влиять на устойчивость оснований трубопроводов и близрасположенных зданий и сооружений, а в зимнее время – должна предохранять транспортируемую жидкость от замерзания. При защите водопроводных труб от замерзания автоматическими выпусками воды или греющим электрическим кабелем допускается прокладка их в слое сезонного промерзания грунта. Расстояния от подземных трубопроводов до фундаментов и сооружений следует принимать по теплотехническому расчету, но не менее 6 м при бесканальной прокладке трубопроводов. Каналы допускается предусматривать на коротких участках сети. Тоннели надлежит принимать при совмещенной прокладке водопровода с другими инженерными коммуникациями. Вводы трубопроводов в здания, сооружаемые по принципу сохранения мерзлоты в основании фундаментов, надлежит предусматривать надземные, в вентилируемых каналах или подвесными к цокольному перекрытию в подпольях зданий.

При проектировании трубопроводов для предохранения транспортируемой воды от замерзания предусматриваются:

- тепловая  изоляция трубопроводов;

- подогрев  воды;

- подогрев  трубопроводов;

- непрерывное  движение воды в трубопроводах;

- повышение  гидродинамического трения в  трубопроводах;

- применение  стальной арматуры в исполнении, устойчивом против замерзания;

- установка  автоматических выпусков воды.

Минимальная температура воды в водоводах и сетях должна определяться теплотехническими расчетами, при этом допускается принимать колебание температуры в интервале от нескольких долей градуса до нескольких градусов (3–5 °C).

Борьба с замерзанием воды в инженерных сетях

Для предупреждения замерзания водопроводных труб необходимо:

- обеспечивать  непрерывное движение воды в  трубопроводах;

- принимать  время остановки водопровода  для ликвидации повреждений или  аварии не более определенного  теплотехническим расчетом;

- снижать  до минимума тепловые потери  трубопроводов;

- предусматривать  подогрев воды или трубопроводов;

- обеспечивать  контроль за гидравлическими  и тепловыми режимами водопровода;

- применять  оборудование, устойчивое к замерзанию;

- предусматривать  оборудование водоводов системой  автоматической защиты от замерзания.

Для предотвращения остановки движения воды в водоводах необходимо предусматривать:

- бесперебойное  электроснабжение насосной станции;

- установку  на площадке насосной станции  резервной электростанции на  жидком топливе или установку  дополнительного агрегата с двигателем  внутреннего сгорания, если имеется  только одна ЛЭП;

- установку  в насосной станции не менее  трех насосных агрегатов независимо  от категории водопровода;

- организацию  непрерывного контроля за расходом  воды в водоводах.

Снижение тепловых потерь трубопроводов при надземной прокладке следует обеспечивать за счет покрытия трубопроводов кольцевой теплоизоляцией, прокладки трубопроводов у поверхности земли в слое снежного покрова, принятия оптимальной величины скорости движения воды в трубопроводе, исключения или сведения до минимума участков без тепловой изоляции с повышенными теплопотерями (фланцы, арматура, сальниковые компенсаторы, крепление трубопровода).

Снижение тепловых потерь в трубопроводах подземной канальной прокладки следует обеспечивать за счет покрытия труб кольцевой теплоизоляцией и регулирования работы естественной вентиляции.

В зависимости от местных условий следует предусматривать подогрев водопроводной воды. Для этого следует применять совместную прокладку труб в общей теплоизоляции с трубопроводами тепловых сетей или греющий электрокабель, укладываемый непосредственно на поверхность труб. Витковое расположение кабеля допускается только на вводах и в местах установки водопроводной арматуры. Диаметры труб на вводах водопровода в здание независимо от расчета следует принимать не менее 50 мм.

На вводах водопровода следует устанавливать незамерзающую арматуру, спускные и воздушные краны из бронзы и применять гнутые компенсаторы и отводы. В условиях Крайнего Севера особенно важно уделить внимание энергосбережению.

 

Энергоэффективные мероприятия.

Возможными путями рационального использования сурового климата и мерзлотных факторов являются следующие.

1. Использование  льда для теплоизоляции сооружений  и водопроводов в холодный  период года. Высокие теплоизоляционные  свойства льда, наносимого на  наружные поверхности сооружений  и трубопроводов, позволяют ограничиться  их минимально необходимой стационарной  теплоизоляцией, т.е. снизить их термическое  сопротивление и стоимость. Используется  в качестве меры теплозащиты  внутритрубное оледенение водоводов, получившее солидное теоретическое  обоснование и аппаратурное обеспечение.

2. Создание  в вечномерзлых массивах полостей (емкостей) для хранения запасов  хозяйственно-питьевых вод, консервации  сточных вод и жидких отходов, хранения реагентов и т.д. Горные  выработки, образуемые, как правило, средствами гидромеханизации, достигают  значительных объемов. Существуют  методики теплотехнического расчета  таких полостей при различных  наполнениях водой, а также условий  замерзания водных масс или  поддержания их в жидком состоянии.

3. Охлаждение  оборотных и циркуляционных вод  с использованием ресурсов холода  вечномерзлых толщ.

4. В  последние годы в условиях  Крайнего Севера были возведены  пилотные энергоэффективные дома, в которых к зданиям был  подведен только водопровод холодного  водоснабжения. Нагрев воды происходит  за счет солнечных коллекторов, установленных на крыше здания.

 

 

 

Список литературы

Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. М., 2003.

СНиП 2.04.02–84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

СНиП 2.04.01–85*. Внутренний водопровод и канализация зданий.

СНиП 2.04.03–85. Канализация. Наружные сети и сооружения.

СН 510–78. Инструкция по проектированию сетей водоснабжения и канализации для районов распространения вечномерзлых грунтов.