Эксплуатация, автоматизация и неисправности водоснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

На тему: «Эксплуатация, автоматизация и неисправности водоснабжения»

Группа: 2 М

Студент: Котихин В.А.

Проверил:

Содержания

Введение

1. Основы автоматизации систем водоснабжения зданий

2. Основные элементы систем водоснабжения и их классификация

3. Системы водоснабжения населенных пунктов

4. Системы водоснабжения промышленных предприятий

5. Групповые и районные системы водоснабжения

6. Неисправности в системах горячего водоснабжения

7. Техническая эксплуатация систем внутреннего водопровода

Введение

При строительстве предприятий нефтяной, химической, пищевой, металлургической промышленности, а также объектов по производству минеральных удобрений и агропромышленного комплекса значительный объём составляют работы по изготовлению и монтажу технологических трубопроводов.

В общем объёме монтажных работ стоимость монтажа технологических трубопроводов достигает 65% при строительстве предприятий нефтяной и нефтехимической промышленности, 40% м - химической и пищевой, 25% - металлургической.

Технологические трубопроводы работают в разнообразных условиях, находятся под воздействием значительных давлений и высоких температур, подвергаются коррозии и претерпевают периодические охлаждения и нагревы. Их конструкция в связи с расширением единичной мощности строящихся объектов год от года делается всё более сложной за счёт увеличения рабочих параметров транспортируемого вещества и роста диаметров трубопроводов.

Для сооружения технологических трубопроводов, особенно в химической и пищевой промышленности, всё шире начали использовать полимерные материалы. Увеличение объёмов и области применения указанных труб объясняется их высокой коррозионной стойкостью, меньшей массой, технологичностью обработки и сварки, низкой теплопроводностью и, как следствие, меньшими затратами на теплоизоляцию.

Всё это требует от монтажников более глубоких знаний, чёткого соблюдения требований применения разнообразных материалов, выполнения правил и специальных технологических требований по изготовлению и монтажу трубопроводов.

В последние годы в широких масштабах внедряются индустриальные методы производства трубопроводных работ, что обеспечивает на 40% повышение производительности труда и в 3-4 раза снижает объём работ, выполняемых непосредственно на монтажной площадке, при этом сроки монтажа трубопроводов сокращаются в три раза. Сущность индустриализации трубопроводных работ заключается в перенесении всех трубозаготовительных работ в заводские условия, имея в виду превратить строительное производство в комплексно-механизированный процесс монтажа объектов из готовых узлов и блоков заводского изготовления.

1. Основы автоматизации систем водоснабжения зданий

Автоматизация современных систем водоснабжения требует совместных усилий как специалистов в области автоматизации, так и инженерно-технических работников проектирующих технологические процессы и эксплуатирующих сооружения. Знание основ автоматизации и её современного уровня на водопроводных схемах зданий и сооружений способствуют рациональному их проектированию, строительству в оптимальные сроки и эффективной эксплуатации действующих сооружений.

Под автоматизацией производственных процессов понимается совокупность технических средств и методов, освобождающих человека в определенной степени или полностью от непосредственного выполнения функций контроля за этими процессами и управлениями.

Автоматическим регулированием называется поддержание постоянной некоторой заданной величины, характеризующей процесс, или изменение ее по заданному закону, осуществляемое с помощью измерения состояния объекта или действующих на него возмущений и воздействия на регулирующий орган объекта.

В зависимости от Характера действия различных элементов, входящих в систему регулирования, различают. Системы непрерывного и дискретного действия.

Непрерывная система автоматического регулирования состоит только из звеньев непрерывного действия, т. е. таких звеньев, выходная величина которых изменяется плавно при плавном изменении входной величины.

Дискретная система содержит хотя бы одно звено дискретного действия, выходная величина которого изменяется скачками (дискетами) при плавном изменении входной величины. Примерами дискретных систем могут служить системы, содержащие реле (релейные системы) или импульсный Элемент (импульсные системы).

Для работы водонапорных установок в автоматическом режиме, а также для автоматизации работы водоочистных систем существуют ряд устройств, реагирующих на изменение давления, уровня или скорости течения воды.

Автоматическое включение или выключение электродвигателей насосов и компрессоров в системах водоснабжения зданий возможно при изменении уровня воды в водонапорном баке, либо давления в трубопроводах сети (или пневматическом баке) или скорости движения воды в трубопроводе.

При изменении указанных параметров приводятся в действие датчики, связанные с исполнительными механизмами включения или выключения магнитного пускателя, соединяющего или размыкающего линию электропитания двигателя насоса.

Для контроля уровня применяют различные реле уровня воды: механические, электронные, датчики давления и ультразвуковые датчики. В механических (поплавковых) реле уровня чувствительным элементом является поплавок, поступательное движение которого различными способами передается на контакты реле. В зависимости от верхнего или нижнего положения уровня воды в баке реле уровня включает или выключает контакты электропечи двигателя.

Принцип действия электронного датчика основан на преобразовании изменения электрического сопротивления между электродами датчика в релейный сигнал. При погружении электродов датчика в воду, по ним начинает идти микроток, который регистрирует датчик.

Для измерения уровня также используют чувствительные электронные датчики давления, которые могут определить даже небольшое изменение давления водяного столба и, соответственно, уровня воды в резервуаре. Эти датчики устанавливают в нижней части бака.

2. Основные элементы систем водоснабжения и их классификация

Под системой водоснабжения подразумевается комплекс взаимосвязанных сооружений, предназначенных для водо обеспечения какого-либо объекта или группы объектов. Система водоснабжения, обеспечивающая водой отдельные районы или группы населенных пунктов, либо группы промышленных объектов, называется районной или групповой системой водоснабжения.

Централизованная система водоснабжения населенного пункта или промышленного предприятия должна обеспечивать прием воды из источника, ее кондиционирование (если это необходимо), транспортирование и подачу ко всем потребителям под необходимым давлением. С этой целью в систему водоснабжения должны быть включены: водоприемные сооружения, предназначенные для получения воды из природных источников; насосные станции, создающие напор для передачи воды на очистные сооружения, в аккумулирующие емкости или потребителям; сооружения для обработки воды резервуары и водонапорные башни, являющиеся запасными и регулирующими емкостями; водоводы и водораспределительные сети, предназначенные для передачи воды к местам ее распределения и потребления.

Последовательность расположения отдельных сооружений системы водоснабжения и их состав могут быть различными зависимости от назначения, местных природных условий, требований вод опотребителя или исходя из экономических соображений. Так, регулирующая емкость может быть расположена в различных точках территории объекта в зависимости от сочетания планировки объекта и рельефа местности. Если очистные сооружения и резервуары чистой оды расположены на достаточно высоких отметках местности, очищенная вода может передаваться потребителю по водоводам самотеком, т. е. надобность в насосной станции II подъема отпадает. При использовании подземных артезианских вод, не нуждающихся в кондиционировании, система водоснабжения объекта упрощается за счет исключения очистных сооружений.

Для правильного выбора системы и источника водоснабжения необходимо иметь данные о водопотреблении, знать требования, предъявляемые к качеству воды, иметь сведения о напоре, под которым она должна подаваться потребителю, знать характеристику имеющихся природных вод источников в районе проектирования и т.д. В значительной степени система водоснабжения зависит от выбранного водо источника: его характера (поверхностный или подземный), мощности, качества воды, расстояния, на которое он удален от вод потребителя, и т. п.

Все многообразие встречающихся на практике систем можно классифицировать по следующим основным признакам:

по виду использования природных источников - водопроводы, получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные, морские и т.п.), из подземных источников (артезианские, родниковые и т.п.), и водопроводы смешанного питания (при использовании различных видов вод источников);

по назначению - водопроводы коммунальные (городов, поселков), железнодорожные, сельскохозяйственные, производственные, которые в свою очередь подразделяются по отраслям промышленности (водопроводы химических комбинатов, тепловых электростанций, металлургических заводов и т.п.);

по территориальному признаку - локальные (одного объекта) и групповые (или районные) водопроводы, обслуживающие группу объектов;

по способам подачи воды - водопроводы самотечные (гравитационные) и с механической подачей воды (с помощью насосов);

по кратности использования потребляемой воды - системы прямоточные, с оборотом воды, с последовательным использованием воды на различных установках.

3. Системы водоснабжения населенных пунктов

Система водоснабжения населенного пункта должна обеспечивать получение в необходимом количестве воды из природных источников, при необходимости улучшение ее качества и передачу к месту потребления. Основное требование в работе системы водоснабжения - выполнение заданных функций при соблюдении высоких показателей надежности и экономичности.

Одним из основных показателей надежности работы системы служит вероятность безотказного функционирования в течение рассматриваемого периода времени. Под отказом системы водоснабжения следует понимать недопустимое снижение качества ее работы в результате следующих событий: отказ водо источника (понижение уровня воды ниже допустимого, обледенения); аварии на водоводах или магистральных линиях сети, повреждение насосов, перерыв в подаче электроэнергии на насосную станцию; нарушение нормальной работы водоочистных сооружений, влекущее за собой ухудшение качества воды. Повышение надежности водопровода достигается структурным резервированием отдельных элементов системы. На территории населенного пункта обычно существуют различные категории вод о потребителей, предъявляющих разные требования к количеству и качеству воды.

Вода различными потребителями расходуется на разные цели, которые могут быть подразделены на три основные категории: хозяйственно-питьевые нужды, производственные цели на промышленных предприятиях, пожаротушение.

В соответствии с назначением объекта и требованиями, предъявляемыми к воде, а также по экономическим соображениям для всех указанных целей вода может подаваться одним водопроводом или для отдельных категорий вод о потребителей могут быть устроены самостоятельные водопроводы. Обычно в городах предусматривают единый хозяйственно-противопожарный водопровод, который подает воду для хозяйственно-питьевых нужд промышленных предприятий города, иногда для технических нужд тех предприятий, где требуется вода питьевого качества. Для отдельных крупных промышленных предприятий города или для группы производств одного района, которые могут использовать неочищенную воду, целесообразно устраивать самостоятельные производственные водопроводы.

В городах обычно имеются предприятия, которые потребляют относительно небольшое количество воды не питьевого качества. Учитывая их разбросанность по территории города, оказывается экономически целесообразным снабжать их очищенной водой из сети городского водопровода, чем устраивать для них самостоятельные производственные водопроводы.

4. Системы водоснабжения промышленных предприятий

Системы водообеспечения промышленных предприятий классифицируют по способам использования воды: прямоточные, оборотные и с повторным использованием воды. При прямоточных системах водоснабжения промышленных предприятий вода обычно входит в состав выпускаемого фабриката или существенно изменяет свой состав, в связи с чем ее повторное использование нецелесообразно. В этом случае она сбрасывается после смешения с другими сточными водами в местную гидрографическую сеть или передается на очистные сооружения.

В оборотных системах водоснабжения, когда вода применяется в основном для охлаждения, в целях ее экономии оказывается целесообразным сбрасываемую предприятием (или отдельным цехом) нагретую воду охлаждать и подавать для повторного использования на том же объекте. При этом из водо источника подается только 3-5% общего количества используемой воды для восполнения потерь при ее обороте. Иногда оборотную воду приходится не только охлаждать, но и подвергать некоторой очистке.

В системах повторного использования вода, сбрасываемая одним из промышленных потребителей, может быть использована другим, что позволяет уменьшить количество воды, забираемой из водоисточника.

На промышленных предприятиях устраивают водопроводы следующего назначения: отдельные производственные и хозяйственно-противопожарные; отдельные производственно-пожарный и хозяйственно-питьевой; отдельные производственный, противопожарный и хозяйственно-питьевой; объединенный производственно-противопожарно-хозяйственный.

Для водоемких промышленных предприятий, расположенных в черте города, которые могут использовать малоочищенную или неочищенную воду, обычно устраивают самостоятельные (отдельные от городского) производственные водопроводы. Подобные водопроводы сооружают для групп предприятий, размещенных в одном районе города.

Другим характерным типом объектов водоснабжения являются крупные водоемкие промышленные предприятия, расположенные за пределами города. При проектировании водопроводов подобного промышленного предприятия и жилого поселка при нем необходимо учитывать расходы воды на производственные нужды предприятия, хозяйственно-питьевые нужды населения жилого поселка и рабочих во время пребывания их на производстве, на поливку заводской территории и зеленых насаждений, на тушение пожара на предприятии и в поселке. На промышленном предприятии в зависимости от качества используемой им воды можно устраивать как объединенные, так и раздельные системы подачи воды на нужды производства, хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды.

Чаще всего противопожарные обязанности возлагают на систему хозяйственно-питьевого водопровода, имеющего обычно большую разветвленность на территории предприятия. Иногда для этого используют систему производственного водопровода, а на предприятиях с повышенной опасностью устраивают отдельные противопожарные водопроводы.

Иногда система производственного водоснабжения значительно усложняется тем, что отдельные потребители, входящие в состав предприятия, предъявляют различные требования к качеству воды или к напору, под которым она поступает. Поэтому приходится сооружать несколько систем производственных водопроводов.

5. Групповые и районные системы водоснабжения

В аридных и полуаридных регионах нашей страны важное практическое значение имеют групповые и районные водопроводы, когда одна система водоснабжения обслуживает ряд объектов, иногда различного назначения (населенные пункты, промышленные предприятия, объекты сельского хозяйства и др.). Такое решение дает значительный экономический эффект, так как эксплуатационная стоимость объединенного водопровода ниже, чем аналогичные затраты отдельных систем для каждого объекта. Кроме того, это позволяет применять индустриальные методы строительства и повышает степень автоматизации систем водоснабжения. Подобное кооперирование позволяет надежно и экономично решать сложнейшие проблемы водоснабжения.

В связи с тем, что отдельные вод о потребители часто размещены на значительных расстояниях друг от друга, устройство кольцевой сети как обычная мера, гарантирующая надежность водо обеспечения, вызовет большое удорожание системы и поэтому не оправдано. В этих условиях устраивают разветвленные системы водопроводов. В целях снижения высоких давлений в трубопроводах в отдельных узлах сети предусматривают резервуары, из которых вода подается несколькими последовательно расположенными насосными подстанциями в каждый последующий участок водопровода, а также в ответвления к ближайшим вод опотребителям. В резервуарах хранится аварийный запас воды, необходимый для обеспечения ею дальше расположенных по трассе потребителей на период ликвидации аварии на водоводе, подающем воду в эти резервуары.

6. Неисправности в системах горячего водоснабжения

Неисправности в системах горячего водоснабжения аналогичны неисправностям в системах холодного водоснабжения.

Кроме того, в системах горячего водоснабжения неисправностями являются:

-- разрыв вод подогревателя вследствие повышения давления сверх расчетного;

-- разность температур горячей воды у водоразборной арматуры;

-- утечки горячей воды;

-- коррозия элементов системы;

-- нарушение циркуляции воды в системе;

-- вод подогреватель не обеспечивает требуемую температуру горячей воды при расчетной температуре греющей среды.

Разрыв вод подогревателя определяется визуально по наличию воды на его наружной поверхности. Разрыв может произойти из-за отсутствия или неисправности предохранительного клапана. Предохранительный клапан должен срабатывать при расчетном давлении, указанном в паспорте вод подогревателя.

Причинами разности температур горячей воды могут быть засоры в нижней части стояков и воздушные пробки в их верхней части. Кроме того, к этому явлению могут приводить неотрегулированные стояки систем с тупиковой разводкой. Для предотвращения потерь теплоты горячие стояки и магистральные трубопроводы должны иметь тепловую изоляцию.

Утечки воды в системе могут происходить через скрытые участки стояков, через скрытые стояки в стенах и панелях, а также через арматуру.

Самой частой причиной разгерметизации шаровых кранов является низкое качество обработки поверхности тефлонового седельного кольца. Второе место по частоте занимают отказы, вызванные износом сальникового уплотнителя, причиной которого является недостаточное качество обработки поверхности штока. Третье место по частоте занимают отказы, вызванные низкой механической прочностью пластмассовых рукояток и ручек.

Утечки горячей воды через арматуру обнаруживают и ликвидируют так же, как в системах холодного водоснабжения.

Утечка горячей воды в холодный водопровод или наоборот возникает при разных давлениях в системах и дефектах перегородок или прокладок смесителя. Для обнаружения неисправности закрывается вентиль на подводке холодной воды и открывается вентильная головка холодной воды на смесителе. В случае неисправности из смесителя поступает горячая вода.

Утечки в трубопроводах горячего водопровода вследствие коррозии происходят чаще, чем в системах холодного водоснабжения. Наиболее существенными факторами появления коррозии элементов системы являются температура воды, наличие в воде кислорода и воздушных мешков. Наличие воздушных мешков приводит и к нарушению циркуляции воды в системе. Скорость коррозии увеличивается с повышением температуры воды. В наиболее неблагоприятных условиях работают подающие стояки и подводки к водоразборной арматуре. В связи с этим необходимо ограничивать температуру воды с помощью регуляторов температуры. Для устранения воздушных мешков в трубопроводах системы горячего водоснабжения напор воды должен быть больше геометрической высоты системы на 5--7 м. Причинами недостаточной температуры у водоразборной арматуры являются: утечка водоснабжение прямоточный

-- уменьшение теплопередачи поверхностей вод подогревателей вследствие отложений накипи и грязи;

-- нарушение циркуляции в системе из-за ее раз регулирования;

-- нарушение работы циркуляционных насосов;

-- засоры в подающих и циркуляционных стояках;

-- перетёк холодной воды в систему горячего водоснабжения.

Снижение температуры ниже 40°С приводит к увеличению расхода воды и теплоты. Ухудшение теплообмена связано с зарастанием трубок вод о подогревателя, их провисанием и слипанием. В этом случае необходимо вод подогреватель прочистить. При нормальной температуре на входе в вод подогреватель осматривают тепловую автоматику и регулируют ее.При нарушении циркуляции производят регулирование системы, прикрывая вентили на циркуляционных стояках между вод подогревателем и местом, где понижается температура. Регулирование производят в часы минимального водопотребления. В случае, если не удастся отрегулировать температурный режим, необходимо на циркуляционных трубопроводах устанавливать регуляторы температуры.

Нарушение работы насосов устраняется так же, как и в системах холодного водоснабжения. Засоры подающих стояков определяются аналогично засорам в стояках систем холодного водоснабжения. Засоры устраняются прочисткой или промывкой. Перерывы в подаче воды в системе горячего водоснабжения при нормальной работе системы холодного водоснабжения в основном связаны с зарастанием трубопроводов и засорением их в результате коррозии и образования отложений.

Обнаружение мест засоров и зарастаний в системах горячего водоснабжения производится аналогично системам холодного водоснабжения. В циркуляционных системах при установке циркуляционных насосов повышенной мощности также могут происходить перерывы в подаче воды на верхние этажи. В этом случае создается увеличенный циркуляционный расход в магистральных трубопроводах и стояках, что приводит к увеличению потерь давления и снижению давления в конечных точках магистральных трубопроводов и стояков. Для устранения этой неисправности необходимо уменьшить циркуляционный расход перекрыванием задвижки насоса или заменой его на насос меньшей мощности.

Неисправности элементов систем холодного и горячего водоснабжения в соответствии с ГОСТом устраняются в сроки (с момента их обнаружения или заявки потребителей):

-- течи в водопроводных кранах и кранах смывных бачков -- в течение 1 суток;

-- неисправности трубопроводов и их соединения (с фитингами, арматурой и санитарно-техническими приборами) аварийного порядка -- незамедлительно;

-- неисправности приборов учета холодной и горячей воды -- в течение 5 суток.

По специальным видам инженерного и технологического оборудования объектов коммунального и социально-культурного назначения предельные сроки устранения неисправностей устанавливаются соответствующими министерствами и ведомствами.

7. Техническая эксплуатация систем внутреннего водопровода

Совокупность инженерных устройств, обеспечивающих подачу воды из наружного водопровода здания к водоразборным приборам с требуемым напором, называют системой внутридомового водоснабжения здания. Системы внутреннего водопровода включают: вводы в здания, водомерные узлы, разводящую сеть, стояки, подводки к санитарным приборам и технологическим установкам, водоразборную, смесительную, запорную и регулирующую арматуру. В отдельных случаях в систему включают установки для повышения напора, а также установки для дополнительной обработки воды (умягчения, обесцвечивания, обезжелезивания и др.).

По своему назначению внутренние водопроводы подразделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные.

Хозяйственно-питьевой водопровод предназначен для подачи воды для питья, умывания, стирки, промывки унитазов, мытья полов и других хозяйственных нужд. Производственный водопровод подает воду для промышленных (технических) целей: для питания водой производственных аппаратов и котлов, охлаждения машин, агрегатов и оборудования, для различных технологических процессов. Противопожарный водопровод служит для тушения и предупреждения распространения огня при пожаре в здании.

По сфере обслуживания системы могут быть объединенными (хозяйственно-противопожарные, производственно-противопожарные) или раздельными. По способу использования воды системы бывают с прямоточным водоснабжением, с оборотным водоснабжением и с повторным использованием воды (в основном, на промышленных предприятиях).

Безотказному функционированию систем водоснабжения способствует своевременное проведение планово-предупредительных ремонтов и наладочных работ.

Задачи службы эксплуатации:

1. Бесперебойное снабжение водой в необходимом количестве и с требуемым напором, и качеством, отвечающим государственным стандартам на питьевую воду.

2. Обеспечение долговечности системы.

3. Устранение потерь и утечек воды.

4. Предотвращения замерзания систем.

5. Борьба с шумом, создаваемым работающими системами.

6. Проведение текущего ремонта.

7. Выявление проектных и строительных недостатков и их устранение.

8. Защита труб от коррозии.

9. Борьба с зарастанием труб.

Наладку систем внутреннего водопровода производят два раза в год в период подготовки зданий к весеннее-летнему и зимнему периоду эксплуатации, при этом разводящие сети водопроводной системы испытывают давлением, превышающим рабочее на 2х10, но не более 6х10

Испытания проводят в следующей последовательности: сначала заполняют все трубопроводы водой, удалив из системы воздух через не плотности пробок, установленных вместо водоразборной арматуры у бачков на верхнем этаже. Во время наполнения трубопроводов уплотняют сальники, подтягивают крепления арматуры и стыковочных узлов трубопроводов, соединенных на муфтах. После этого гидропрессом создают в системе рабочее давление, устраняют обнаруженные дефекты, увеличивают давление до испытательного и в течение 10 мин проверяют плотность системы. Падение установленного давления выше допустимого (0,5х10

Па) свидетельствует о наличии утечек в системе, которые должны быть немедленно устранены. При очередной наладке систем внутреннего водопровода заменяют прокладки всех водоразборных кранов и смесителей, а также регулируют напоры перед арматурой в соответствии с нормативными.

Неисправности, выявленные в процессе эксплуатации внутридомовых систем в межремонтный период, необходимо устранять в сроки, установленные «Правилами и нормами технической эксплуатации жилищного фонда», а при авариях - немедленно.

Размещено на Allbest.ru