Число пожарных кранов на здание рассчитывается из условий орошения всех помещений компактной частью струи, т. е. радиус действия пожарного крана с подключенным пожарным шлангом составляет 16... 26 м. Ко всем пожарным кранам вода должна подходить с расчетным вапором при условии их одновременной работы. Для подключения рукавов пожарных машин в зданиях высотой 17 этажей и более должны быть предусмотрены два выведенных наружу патрубка. Для увеличения напора воды в случае необходимости автоматически должен подключаться специально установленный протвопожарный насос. Расход воды на пожарный кран -- 2,5 л/.
Различают противопожарные водопроводы ручного действия и включающиеся автоматически.
Противопожарный водопровод ручного действия состоит из пожарного вентиля диаметром 50 мм в резиново-тканевого рукава длиной 10, 15, 20 м. Все здания оборудуют рукавами стандартной длиной на концах которых находятся брандспойты с диаметрами от 16 до 50 мм для создания компактной струи с большой длиной вылета. Радиус действия пожарного крана на б м больше длины рукава.
Автоматические средства пожаротушения применяют в здании с высокой пожарной опасностью. Различают автоматические спринклерные системы (разбрызгиватели) и полуавтоматические дренчерные системы (водяные завесы).
Одна спринклерная насадка рассчитана на площадь 9 м Автоматические спринклерные системы пожаротушения никогда не совмещают с хозяйственно-питьевыми.
5. Методы восстановления водопроводов
По официальным данным, из 700 тыс. км трубопроводов, действующих в России, более 50 тыс. км находятся в предаварийном состоянии. Это сопровождается потерями напора и снижением пропускной способности вследствие зарастания водопроводов. В результате трещин или нарушений стыковых соединений ухудшаются физико-химические показатели транспортируемой воды (например, цветности) и появляется возможность повторного заражения вод (в случае старения сетей питьевого водоснабжения), а также загрязнения подземных и поверхностных вод, почв, атмосферы. Утечки воды из водопроводных сетей являются причиной поднятия уровня грунтовых вод, что способствует интенсивному разрушению фундаментов, подвальной части, а впоследствии и самих зданий и сооружений. Проблема восстановления водопроводов в крупных городах Российской Федерации с их высокоплотной застройкой приобретает в этой связи все большее значение. Использование для этого традиционных методов, т. е. открытой перекладки, связано с большими капитальными затратами, длительными сроками строительства, разрытием городских территорий, нарушением движения транспорта, сносом зеленых насаждений и т. п.
Причины низкой надежности трубопроводов городов России известны и сложились не в один день:
-износ трубопроводов;
-неправильный выбор материала труб и класса их прочности, отвечающего фактическим внешним и внутренним нагрузкам, воздействующим на трубопровод;
-несоблюдение технологии производства работ по укладке и монтажу трубопроводов;
-отсутствие необходимых мер по защите трубопроводов от агрессивного воздействия внешней и внутренней среды;
-разрушающие давления, воздействие гидравлических ударов, падение долговременной прочности;
-несоответствие качества труб требованиям ГОСТов и т.п.
Весьма значительное количество трубопроводов водопроводных сетей большинства городов России проложено из стальных труб, изготовленных из наиболее дешевых марок стали, без защиты внутренней и внешней поверхности труб от коррозии. Катастрофические последствия их коррозии проявляются лишь через несколько лет эксплуатации. Срок службы этих стальных трубопроводов 20-25летней (и более) давности заканчивается и начался их массовый выход из строя.
Факторы, влияющие на выбор метода санации
Длительная практика эксплуатации трубопроводов и обработка результатов статистических исследований последних лет показывает, что условия эксплуатации и критериальные факторы, приводящие к дефектам трубопроводов и дестабилизирующие их надёжность по степени влияния на техническое состояние труб, могут быть представлены в виде следующей последовательности:
-материал труб и его качество;
-наличие и качество изоляционного покрытия;
-возраст трубопроводов;
-отсутствие защиты от электрокоррозии;
-диаметр трубы;
-наличие блуждающих токов и коррозионной активности грунта;
-число уже прошедших аварий (повреждений) на участке;
-интенсивность транспортных и пассажиропотоков;
-качественные характеристики воды;
-величина и динамика изменения напоров в сети;
-наличие и глубина залегания подземных вод;
-тип грунта;
-глубина заложения участка сети.
В свою очередь для безнапорных водоотводящих сетей перечень дестабилизирующих факторов можно представить в следующем виде:
-год укладки водоотводящего трубопровода;
-диаметр
-трубопровода;
-нарушения в стыках трубопроводов;
-дефекты внутренней поверхности;
-наличие засоров;
-деформация тела трубы;
-глубина заложения труб;
-состояние грунтов вокруг трубопровода;
-наличие подземных вод над трубопроводом;
-интенсивность транспортных потоков.
Наличие представленных перечней не позволяет произвести какие-либо последующие обоснованные действия, не увязав факторы в единое целое и не назначив какого-либо количественного критерия в виде баллов (рейтингов), например, по результатам диагностики.
Согласно международной классификации, поврежденные трубопроводы подвергаются восстановлению путем нанесения на внутреннюю поверхность стенки трубопровода:
-сплошных набрызговых покрытий на основе цементно-песчаных растворов;
-сплошных покрытий в виде гибких полимерных рукавов (оболочек, мембран, рубашек) или труб из различных материалов;
-сплошных покрытий из отдельных элементов на основе листовых материалов (гиб. полиэтилена или тверд. стеклопластика); спиральных полимерных оболочек;
-точечных (местных) защитных покрытий.
МЕТОД НАНЕСЕНИЯ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОГО ПОКРЫТИЯ (ЦПП)
Восстановление трубопроводов путем нанесения цементно-песчаных покрытий производится специальными агрегатами (воздушными центрифугами с центробежными головками) и разглаживающими устройствами. Один из самых первых методов реконструкции напорных трубопроводов.
Область применения метода - стальные трубы с остаточной толщиной стенки не менее 60%. Диапазон наружных диаметров труб - 150-2000 мм.
Метод целесообразен при следующих видах повреждений: средней коррозия внутренней поверхности труб, абразивный износ и неэффективен при раскрытых стыках труб, смещении труб в стыках и деформации секций труб.
Минимальная толщина цементно-песчаного слоя составляет 4-16 мм в зависимости от диаметра трубопровода.
В процессе эксплуатации трубопровода проводились периодические осмотры внутреннего состояния ЦПП. Трещин, сколов и отслоения покрытия не выявлено. Поверхность гладкая с тонкой пленкой.
К достоинствам данного метода можно отнести:
-продление срока службы трубопровода;
-простоту технического исполнения;
-доступность и низкую стоимость работ, которая составляет около 30% стоимости нового трубопровода;
-останавливает коррозию внутренней поверхности трубопровода;
-снижение гидравлического сопротивления.
ТЕХНОЛОГИЯ "ФЕНИКС"
Особого внимания с технической точки зрения заслуживает технология нанесения сплошных полимерных рукавов «Феникс». Водопроводе работы по санации подземных трубопроводов данным методом при использовании оборудования германской фирмы ведутся с 1995 г.
Применяемый для ремонта напорных трубопроводов шланг-чулок состоит из полиэфирных и нейлоновых нитей сотканных вкруговую, на которые нанесено специальное покрытие, соответствующее транспортируемой среде восстанавливаемого трубопровода. Данным методом могут быть, отремонтированы трубопроводы с рабочим давлением до 1,2 МПа.
Сущность данного метода санации трубопроводов заключается в закреплении у торцов и протягивании в полость трубы на всю длину ремонтного участка бесшовного полимерного рукава с плотной фиксацией его внутренней оболочки к внутренней поверхности трубопровода с помощью предварительно нанесенных клеевых составов (эпоксидной смолы) и давления воздуха или пара.
Воздушный поток обеспечивает продвижение оболочки по длине трубопровода, а термообработка приводит к быстрому твердению клеевых составов.
Полимерный рукав может изготавливаться из полиэстра, полиэтилена и других материалов, которые обеспечивают механическую прочность и герметичность восстанавливаемого трубопровода.
Полимерный рукав имеет толщину 2 мм (при эксплуатации трубопровода под давлением воды до 3 МПа) или 3-10 мм при необходимости противодействия значительным внешним нагрузкам, а также достижения необходимой устойчивости и прочности, сравнимой с аналогичными показателями для нового стального или чугунного трубопровода.
Область применения метода нанесения сплошного полимерного покрытия - стальные и чугунные трубы диаметром 150 - 1500 мм. Длина ремонтного участка должна определяться в зависимости от диаметра восстанавливаемого трубопровода: при диаметре 150 мм она составляет 500 м, при диаметре 300 мм - 300м, при диаметре 900 мм - 100 м.
Метод используется при любой глубине заложения труб (в грунте или непроходных каналах) и не зависит от типа грунтов, окружающих трубопровод.
Метод эффективен при следующих видах повреждений:
-трещины (продольные, поперечные, винтообразные),
-абразивный износ, свищи (при отсутствии инфильтрации воды в трубу).
При других повреждениях (раскрытых стыках, смещении труб в стыках) необходима предварительная подготовка, обеспечивающая соосность труб в местах дефектов.
Ограничения метода «Феникс» - длина прочищаемого участка трубопровода не должна превышать 100 м, так как используемые стандартные шланги для гидравлической очистки имеют длину до 100 м. Профиль прочищаемого участка должен иметь постоянный уклон, обеспечивающий сток воды из трубопровода (работы проводят в абсолютно сухом трубопроводе).
При использовании данного метода исключается необходимость в разрытии траншей, достаточно выкопать котлованы на определенном расстоянии либо воспользоваться имеющимися колодцами. Это очень важно при проведении ремонта трубопроводов в городских условиях, где имеется большая насыщенность подземных коммуникаций, оживленных автомагистралей, железнодорожные и трамвайные пути и линии метрополитена. Значительный экономический эффект данный метод обеспечивает при капитальном ремонте подводных переходов трубопроводов (дюкеров).
МЕТОД "ТРУБА В ТРУБЕ" С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ
Применяется для реконструкции самотечных и напорных трубопроводов, а также дюкеров диаметром до 2000 мм, построенных из любых материалов. При реконструкции данным методом сечение трубопровода уменьшается, но за счет меньшего коэффициента шероховатости материала (полиэтилен), компенсируется показатель пропускной способности трубопровода.
Для санации используются полиэтиленовые трубы на рабочее давление от 1,0 до 1,6 МПа по ГОСТу 18599-2001 (ПЭ 80 и ПЭ 100), поставляемые в бухтах или свариваемые в плети вблизи мест использования. При проведении работ на протяженных сетях трубопровод должен разбиваться на участки, длина которых принимается с учетом допустимой длины протягиваемой плети по условиям прочности (протягивание без разрушения), либо с учетом возможностей используемого способа и мощности тягового оборудования. В качестве тягового оборудования в зависимости от состояния старого трубопровода и выбранной технологии применяют пневмоударные машины, мощные лебедки или машины с наборными штангами. Примерная протяженность подлежащего восстановлению участка может составлять 100-150 м и более в зависимости от диаметра труб.
Достоинствами метода реконструкции «труба в трубе» с применением полиэтиленовых труб являются:
- небольшой объем земляных работ;
- возможность соединения труб в единую монолитную плеть длиной до нескольких сотен метров с ее последующим протаскиванием;
- достаточная гибкость и эластичность сваренной плети для прохождения изгибов и поворотов трассы трубопровода;
- высокая химическая стойкость и стойкость материала рабочей полиэтиленовой трубы к истиранию;
- низкая зарастаемость различными типами отложений;
- расчетный нормативный срок эксплуатации под давлением не менее 50 лет.
Недостатком данного метода реконструкции трубопроводов является уменьшение сечения трубопровода.
ТЕХНОЛОГИЯ COMPACT SLIMLINER
Метод разработан для восстановления трубопроводов диаметром от 75 до 300 мм. Технология включает пять основных этапов:
-Производится телеинспекционный контроль трубопровода, определяется его состояние, наличие боковых присоединений и посторонних включений, прямолинейность и эллипсоидность. На основании телеинспекционного контроля дается заключение о пригодности трубопровода к восстановлению данным методом.
-Прочистка трубопровода от внутренних отложений и посторонних включений, подготовку концов трубы к процессу протаскивания трубы Slimliner, подготовка барабана, присоединение втягивающей головки, установку направляющих вкладышей и фиксирующих колец для концевых фитингов.