Аварийность систем водоснабжения и водоотведения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования РФ

ФГБОУ ВПО "Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова"

Контрольная работа

Дисциплина «Водоснабжение и водоотведение»

Ааварийность систем водоснабжения и водоотведения

Барнаул 2020

Содержание

Введение

1. Основные понятия

2. Виды аварий, возможные причины и способы их предотвращения

Вывод

Введение

Хотелось бы начать со своей необходимости в изучении данной темы. Так как я планирую стать серьёзным специалистом в строительстве, способным брать на себя ответственность за конструктивные и инженерные решения, то мне бы хотелось избежать ошибок моих коллег, приведённых на фотографиях ниже.

Все эти аварии объединяет одно, это ошибки в проектировании или реализации проектов по водоснабжению и водоотведению. Если говорить честно, то зачастую строители уделяют недостаточное внимание данным темам. Именно поэтому в своей работе я бы хотел уделить внимание авариям данных систем, особо ярко выделяя причины этих аварий и способы их предотвращения.

1. Основные понятия

Перед тем, как мы постараемся подробно разобраться в данной теме, следует обозначить основные понятия, которые мы часто будем использовать по мере продвижения работы.

И важнейший термин, который постоянно будет фигурировать: авария - опасное техногенное происшествие, приводящее к ограничению или прекращению водоснабжения и (или) водоотведения, создающее на централизованных системах водоснабжения и (или) водоотведения, отдельных объектах таких систем, в том числе на водопроводных и (или) канализационных сетях, угрозу жизни и здоровью людей или приводящее к нанесению ущерба окружающей среде. Именно так прописано в Постановление Правительства РФ от 29.07.2013 N 644 "Об утверждении Правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации". На мой взгляд, это наиболее полная формулировка, отражающая суть термина.

Брак - несоответствие качества продукции (оказываемых услуг) установленным требованиям ГОСТа 2874-82* "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством. Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, СНиП 2.04.02-84"Водоснабжение. Наружные сети и сооружения", СНиП 2.04.03-85"Канализация. Наружные сети и сооружения".

Брак является следствием нарушения (отклонения от заданных параметров) технических режимов работы оборудования, сооружений, сетей и их элементов, повлекшим за собой:

снижение напоров в водопроводной сети против расчетных значений;

ухудшение качества подаваемой потребителям воды;

ухудшение качества очистки сточных вод против расчетных показателей для действующего состава очистных сооружений;

снижение качества обработки осадков, препятствующее их последующей утилизации.

Так же следует разобраться в понятии «отказ», так как он является следствием произошедшей аварии или брака в работе. Рассмотрим различные его виды:

1) Внезапные отказы - случайное скачкообразное изменение одного из рабочих свойств систем водоснабжения и водоотведения или их элементов (поломка вала насоса, разрыв трубы, разрушение сооружений и др.). Внезапные отказы подразделяются на: независимые (поломки вала насоса, разрыв трубы и др.) и зависимые (прекращение подачи воды из-за аварии в системе энергоснабжения).

2) Постепенные отказы - вследствие износа или старения элементов системы (обрастания труб, износа рабочих колес насосов), недостатков эксплуатации (неудовлетворительная промывка фильтров, нарушение заданных технологических режимов).

3) Полные внезапные отказы - сопровождающиеся полным прекращением подачи воды (отведения).

4) Частичные отказы - сопровождающиеся способностью системы водоснабжения (водоотведения) подавать (отводить) некоторое количество воды.

5) Необратимые отказы - аварии, которые не могут быть устранены без временного прекращения функционирования системы или ее элементов (разрыв водоприемника, разрушение фильтра скважины и др.).

6) Обратимые отказы - повреждения, устраняемые без прекращения подачи или отвода воды (отказ одной из ниток водовода, участка водоотводящей сети).

Особое внимание при проектировании строители должны обращать на долговечность, ремонтопригодность и вероятность отказа, т.к. от этого зависит не только рентабельность проекта, но и удобство эксплуатации (в том числе и удобство ремонта в случаи аварии).

Долговечность - свойство системы длительно сохранять работоспособность в заданных условиях эксплуатации с перерывами на ремонт и восстановление. Долговечность системы может быть исчерпана полным разрушением, моральным износом или же таким снижением надежности, когда ее эксплуатация становится недопустимой. Элементы систем водоснабжения и водоотведения могут быть восстанавливаемыми и невосстанавливаемыми.

Ремонтопригодность систем водоснабжения и водоотведения - приспособленность к восстановлению их исправного состояния путем профилактики или устранения возникающих отказов. Ремонтопригодность характеризуется затратами труда и средств на профилактику и устранение отказов.

Вероятность отказа - это вероятность того, что в определенных условиях эксплуатации за время произойдет один отказ.

Вероятность безотказной работы - это вероятность того, что за время в системе не произойдет ни одного отказа.

Интенсивность отказов - это вероятность отказа системы водоснабжения или водоотведения или ее элементов в единицу времени, если до этого времени отказ не возникал.

Среднее время безотказной работы элементов системы водоснабжения или водоотведения - это математическое ожидание времени работы их до отказа. Кроме этого, важными понятиями являются наработка и технический ресурс.

Наработкой называется время работы элементов системы. Наработка на отказ - время функционирования элемента между двумя последовательно возникшими отказами, т, е. время безотказной работы.

Технический ресурс - это сумма интервалов времени безотказной работы оборудования или сооружений систем водоснабжения или водоотведения за весь период эксплуатации до разрушения или непригодности.

2. Виды аварий, возможные причины и способы их предотвращения

1) Начнём с аварии системы водоснабжения или водоотведения в целом, а именно повреждение или разрушение строительной части зданий, сооружений, что ведёт к полному или частичному прекращению подачи или отведения воды. Причинной таких аварий является некачественное выполнение строительно-монтажных работ, истечение срока службы, изношенность и некачественные материалы, оборудование, а так же стихийные явления и прекращение энергоснабжения.

Борьба с некачественными строительно-монтажными работами - это тема отдельной работы. Здесь лишь отмечу, что строителям необходимо следить не только за конструктивными ошибками, но так же ответственно подходить к проверке уже построенных сооружений, дабы они соответствовали нормативным документам.

Для конструкций, у которых срок службы подходит к концу следует проводить осмотр и заменять изношенный детали заранее, как говориться - работать на предупреждение проблемы, а не постфактум, когда авария уже произошла.

Против стихийных явлений сложно бороться, т.к. они возникают внезапно. Но именно поэтому закладывают дополнительную надёжность в конструкции, гидроизолируют те объекты, которые «вроде бы» не должны затапливаться в обыденной жизни и т.д. То есть, ещё на этапе разработки проекта следует рассматривать все возможные варианты, в том числе и стихийные бедствия.

В случае прекращения энергоснабжения нарушение работоспособности может происходить с отказами и без отказов оборудования, сооружений, т.е. без последующих аварийно-восстановительных работ, что значительно упрощает ввод всех конструктивных элементов вновь в работу.

2) Коллекторы и сети водоотведения.

Зачастую данная авария проявляет себя разрушением и переломом труб (поперечный, продольный или же боковой); переполнением коллекторов сетей; затоплением территории, подтоплением подвалов, других коммуникаций; расстройством заделки стыков и сопряжений труб с колодцами; повреждением колодцев, в том числе лотков.

Причинной является истёкший срок службы (изношенность труб); качество труб и других изделий; низкое качество заделки раструбов; засор, заиливание трубопроводов и колодцев; газовая коррозия сводов коллекторов; истирание труб и лотков коллекторов за счет абразивов; осадка грунта в основании трубопроводов и просадка труб; механические повреждения (продавливание грунта, работа землеройной техники и др.); сброс некондиционных сточных вод от промпредприятий.

Избежать данных проблем можно с помощью хоть и кажущейся банальной, но всё же очень необходимой профилактики, а так же своевременной замене конструкций, с истекающим сроком службы. Кроме этого, следует особенно внимательно следить за выполнением монтажных и сварочных работ, а так же за режимом эксплуатации коллекторов и сетей водоотведения.

3) Водоводы, водопроводная сеть, сетевая арматура, напорные канализационные трубопроводы, водопроводные и канализационные дюкеры

Разрыв, перелом труб (поперечный и продольный); промерзание труб; расстройство заделки раструбов; разрыв или трещины сварных швов; разрыв фасонных частей; повреждение арматуры (задвижек, обратных клапанов, вантузов) и др.

В большинстве своём причиной так же является истечение срока службы (изношенность) труб и других изделий, но так же это может произойти из-за низкого качество труб и других изделий; недостаточной глубины заложения; колебания температуры воды; гидравлического удара; значительной амплитуды колебания напоров; встречи потоков воды. Так же аварии происходят из-за скопления воздуха в трубах; коррозии трубопроводов блуждающими токами; низкого качества заделки раструбов; дефектов сварки стальных швов; осадки грунта в основании трубопроводов; механических повреждения (просадка грунта, работа землеройной техники и др.)

4) Насосные станции и их оборудование

Остановка насосов является опасной ситуацией, которая может повлечь к другим авариям. Проявляется данная авария вследствие повреждения различных элементов, а именно: насосов, всасывающих и напорных коммуникаций и арматуры, вакуум-насосов, электродвигателей, трансформаторов, масляных выключателей, распределительных щитов. Кроме этого бывает затопление насосной станции; переполнение приемных резервуаров; повреждение решеток; повреждение дробилок.

Причиной могут быть следующие: прекращение электроснабжения; чрезмерная высота всасывания; механическое повреждение трубопроводов насосов и оборудования; истечение срока службы (изношенность) оборудования, арматуры, труб; нарушение центровки агрегата; сгорание или повреждение обмотки электродвигателя. Так же особенно опасны следующие причины: непринятие противопаводковых мер, остановка насосов канализации, разрыв трубопроводов; засор насосов; поступление газов в приемное отделение решеток.

Чтобы не допускать аварий, следует регулярно проводить технические осмотры насосной станции целиком: проверить работу каждого насоса, подшипников, подводящих ток проводов, уровень масла и функционирование различных редукторов. Особое внимание нужно обращать на соблюдение противопаводковых мер, в том числе и аварийных систем сигнализации об аварии и затоплении.

5) Водозаборные сооружения из открытых источников

Авария проявляет себя как прекращение забора воды, что происходит по одной или нескольким следующим причинам: повреждение или разрушение строительной части; повреждение сифонных и самотечных труб; повреждение или разрушение оголовка; повреждение щитовых затворов; повреждение, засор, обледенение решеток; повреждение сеток или механизма привода.

Основной причиной являются механическое повреждение конструктивных деталей, что может произойти из-за некачественного выполнения строительно-монтажных работ; резкого снижения уровня воды в источнике; заиления сифонных труб; нарушения целостности сифонных труб; разрушение важных конструкций: оголовка, деформация оголовка под влиянием течения, руслодеформирующих процессов, шуги, завалов из корней и топляков, плавсредств. Кроме этого забивка сеток или решеток льдом (шугой); подмыв оголовка и сифонных труб паводковыми водами; коррозия металла сеток; износ направляющих роликов, пальцев цепи, сеток или техногенный размыв русла так же зачастую ведёт к аварии.

Дабы избежать природных факторов, конструкторы должны заранее заложить большой ресурс важнейшим деталям и агрегатам. Кроме этого, следует предположить различные варианты пути развития реки, так как через 10-20 лет русло реки может сильно измениться.
Техногенные факторы и износ с ним связанный так же можно просчитать, заложить необходимый запас прочности и вовремя заменять износившиеся детали. Главное ответственно подходить к этим мероприятиям, а не ждать повода, для последующей замены агрегата.

6) Водозаборные сооружения из подземных источников

Отметим следующие виды аварий: повреждение строительной части; остановка работы водоподъемного оборудования; обрыв насоса; затопление камеры или павильона.

Причиной аварии является некачественное выполнение строительных работ, срок службы конструктивных элементов; механические повреждения; снижение статического уровня воды; невозможность создания вакуума; засорение или прорыв фильтра скважины; разрыв обсадных труб; обрыв или повреждение напорных труб; выход из строя насоса или электродвигателя; отключение электроэнергии, обрыв кабеля.

Для предотвращения аварий следует ответственно подходить ко всем мероприятиям, начиная от разработки места водозабора из подземного источника и заканчивая монтажом необходимого оборудования в саму скважину, а так же её поверхности.

7) Очистные водопроводные сооружения

Авария может быть следующая: повреждение строительной части безнапорных сооружений (смесителей, камер хлопьеобразозания, отстойников, фильтров); повреждение приборов и оборудования реагентного хозяйства; повреждение дренажных и распределительных устройств; повреждение оборудования для обработки осадка; остановка работы сооружений; повреждение трубопроводов, насосов, оперативной арматуры; повреждение напорных фильтров; повреждение барабанных сеток и микрофильтров

Причины могут быть следующие: нарушение гидроизоляции; некачественное выполнение строительно-монтажных работ, выщелачивание бетона; некачественный монтаж оборудования; механические повреждения; остановка фильтров из-за выхода из строя задвижек; смешение фильтрующей загрузки, вынос в фильтрат загрузки; выход из строя сбросной канализации, промывного трубопровода, насосов перекачки промывной воды; разъедание раствором коагулянта стенок банок из-за некачественной химической защиты; выход из строя хлоропроводов; вынос на сооружения плавающих предметов, фитопланктона; износ оборудования и арматуры.

Дабы избежать данных аварий и добиться того, что бы вода соответствовала нормам СанПиНа, требуется внимательно соблюдать всю технологию отчистки воды, обращая внимание на каждый узел, который может повлиять на качество воды. Кроме этого, следует регулярно производить проверки воды в специализированных лабораториях, дабы выявить отклонения очистных сооружений от нормы, ведь авария может быть и не заметна, но при этом потребители воды могут быть подвержены серьёзной опасности.

8) Очистные канализационные сооружения

Данные виды аварий являются особенно неприятными, т.к. могут очень сильно испортить жизнь обычным потребителям. Речь идёт о повреждении трубопроводов, насосов и оперативной арматуры канализации. Так же происходит повреждение приборов и оборудования на самой станции, а именно повреждение строительной части безнапорных сооружений (песколовок, первичных и вторичных отстойников, контактных резервуаров, двухъярусных отстойников, аэротенков, биофильтров, аэрофильтров, метантенков). Так же неприятной проблемой может стать повреждение сооружений и оборудования для обработки осадков.

Причины обычно следующие: механические повреждения; некачественное выполнение строительно-монтажных работ; истечение срока службы (изношенность) оборудования. На станциях происходит отказ в работе цепей, граблей; засоры эрлифтных установок; повреждение фильтросных пластин; накопление большого количества песка и осадка в центральной части отстойников; отказ в работе задвижек; повышенная вибрация, прогиб вала воздуходувок. Не стоит так же забывать, что может произойти взрыв метана в местах его скопления.

9) Водонапорные башни, резервуары и плотины

Виды аварий бывают следующие: повреждения строительной части, трубопроводов оборудования, а так же разрушение земляной плотины и, как следствие, перелив воды.

Причинами в основном является некачественное выполнение строительно-монтажных работ, разрыв и перелом труб, а так же их замерзание. Кроме этого в платине возможно промерзание стен, повреждение вентиляционной системы, разрушение перекрытий корнями кустов и деревьев, а так же разрыв откосов и ложа плотины.

сеть ремонтопригодность отказ авария

Вывод

В ходе данной работы мы рассмотрели виды аварий, которые могут произойти при водоснабжении и водоотведении различных сфер общественной жизни, будь то промышленные предприятия, различные хозяйства или же жилищно-коммунальный сектор. Без сомнений можно отметить, что доставка и отведения воды до конечного потребителя сопровождается множеством сложных конструктивных решений, где малейшая ошибка может стоить не только большими материальными убытками, но и реальными жертвами среди населения. Именно поэтому требуется особенно внимательно относиться ко всем стадиям реализации данных систем, начиная от проектирования, и заканчивая проверкой и обслуживанием готовых систем.

Я рассчитываю, что благодаря моей работе у каждого строителей будет лучшее понимание ответственности, перед возведением конструкций водоснабжения и водоотведения, а следовательно, удаться предотвратить те аварии, о которых я говорил в своей работе.

Размещено на Allbest.ru