Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения

Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения

Методические указания к выполнению контрольной работы

для обучающихся по направлению подготовки

08.03.01 Строительство (профиль «Водоснабжение и водоотведение»)

 

 

Составитель

М.М.Валова,

Старший преподаватель кафедры ВиВ

 

Тюмень

ТИУ

2016

 

 

УДК 696.1(075.8)

ББК 38.761я73

С68

 

 

Валова М.М.

Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения: методические указания к выполнению контрольной работы для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство (профиль «Водоснабжение и водоотведение») / [Текст]:  методические указания / М.М.Валова: - Тюмень: ТИУ, 2016. - 33 с.

 

Методические указания разработаны на основании рабочей программы
ФГБОУ ВО «ТИУ» дисциплины «Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения» для обучающихся направления 08.03.01 «Строительство» профиля «Водоснабжение и водоотведение» очной формы обучения. Методические указания содержат задания к выполнению контрольной работы, краткие теоретические сведения и указания к решению задач.

 

УДК 696.1(075.8)

ББК 38.761я73

 

 

	© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский индустриальный университет», 2016

 

 

Содержание

 

Введение......................................................	4
Содержание и объем контрольной работы...........................	4
1 Общие сведения об эксплуатации систем ВиВ......................	5
2 Эксплуатация водозаборных сооружений........................	7
3 Эксплуатация водопроводных очистных сооружений..............	8
4 Эксплуатация сетей водоснабжения............  ................	10
6 Эксплуатация насосных станций................................. 7 Эксплуатация канализационных очистных сооружений.............	15 16
Теоритические вопросы к контрольной работе.......................	20
Задачи к контрольной работе......................................	21
Библиографический список.......................................	25

 

 

В ведение

 

Методические указания к выполнению контрольной работы по эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения предназначены для обучающихся направления 08.03.01 «Строительство» профиля «Водоснабжение и водоотведение» заочной формы обучения.

Целью контрольной работы является закрепление обучающимися изучаемого материала, путем самостоятельного решения задач и детальной проработки теоретического материала.

Процесс выполнения контрольной работы направлен на формирование следующих компетенций:

ПК-6 - Способность осуществлять и организовывать техническую эксплуатацию зданий, сооружений объектов жилищно-коммунального хозяйства, обеспечивать надежность, безопасность и эффективность их работы.

ПК-9 - Способность вести подготовку документации по менеджменту качества и типовым методам контроля качества технологических процессов на производственных участках, организацию рабочих мест, способность осуществлять техническое оснащение, размещение и обслуживание технологического оборудования, осуществлять контроль соблюдения технологической дисциплины, требований охраны труда и экологической безопасности.

ПК-12 - Способность разрабатывать оперативные планы работы первичных производственных подразделений, вести анализ затрат и результатов производственной деятельности, составление технической документации, а также установленной отчетности по утвержденным формам

В настоящих методических указаниях приведены задания к выполнению контрольной работы, а также краткие теоретические сведения и рекомендации к решению задач.

В Методические указания включены справочные материалы, представленные в приложениях.

Методические указания предназначены в помощь обучающимся и не могут заменить учебную и справочную литературу для изучения всего курса эксплуатации систем ВиВ.

 

Содержание и объем контрольной работы

 

Контрольная работа объемом 12-15 страниц формата А4 с рамкой и основной надписью состоит из двух частей: теоретической, включающей ответы на  вопросы по таким разделам курса, как:

- правила пользования системами коммунального водоснабжения и канализации;

- прием сооружений в эксплуатацию, испытания, пусконаладочные работы;

- эксплуатация сооружений водопровода и канализации

и задачи по этим же разделам.

Ответы на вопросы сопровождаются необходимыми схемами и чертежами. Все рисунки и таблицы должны иметь номер и название. В конце контрольной работы помещают список использованной литературы. Ссылки на литературу в тексте приводятся в квадратных скобках.

 

Вверх по течению – не менее 200 м от водозабора;

В направлении к противоположному от водозабора берегу при ширине реки или канала менее 100 м – вся акватория и противоположный берег шириной 50 м от линии уреза воды при летнее-осенней межени, при ширине реки или канала более 100 м – полоса акватории шириной не менее 100 м.

В первой зоне санитарной охраны запрещена хозяйственная деятельность, не связанная с эксплуатацией водозаборных сооружений. Запрещается спуск любых сточных вод, а также купание, стирка белья, водопой скота и др. виды водопользования, оказывающие влияние на качество воды.

Персонал, ответственный за эксплуатацию первого пояса ЗСО, ведет постоянные наблюдения за источником водоснабжения (измерение уровней воды водоема, формирование ледяного покрова, разрушение его и прохождение льда у водоприемников, санитарное состояние источников).

Граница первого пояса ЗСО устанавливается на расстоянии не менее 30 м от водозабора – при использовании защищенных подземных вод и на расстоянии не менее 50 м – при использовании недостаточно защищенных подземных вод (шахтный колодец, каптаж).

В процессе эксплуатации водозаборных сооружений подземных источников персонал обязан:

- обеспечивать санитарный режим на территории зоны первого пояса;

- по наблюдательным скважинам вести систематическое наблюдение за уровнями воды и качеством подземных вод;

- осуществлять постоянный контроль за дебитом эксплуатационных скважин и качеством воды, откачиваемой из них, динамическим уровнем при работе водоподъемного оборудования и условно-статическим уровнем при остановке скважины;

- обеспечивать заданные режимы работы эксплуатационных скважин и насосных агрегатов.

Дезинфекцию надводной и подводной частей скважин производят отдельно или одновременно. При отдельной дезинфекции подводную часть скважины заполняют хлорной водой с концентрацией хора 50-100 мг/л при контакте от 3 до 6 часов. Могут также использоваться такие приемы, как способ реагентной ванны (3-6 час) или способ циклической обработки (1-2 час.). Допускается использование хлорреагентов (химического гипохлорита натрия), так и установок для безреагентного обеззараживания с обязательным отбором проб для контрольного бактериологического анализа.

Самопроизвольное изменение производительности скважины и изменение качества воды указывают на неисправность скважины. Срок службы водяной скважины определяется сроком службы обсадных труб и фильтров и ориентировочно составляет 15- 30 лет. Рекомендуется проведение ревизий скважин (предшествующих ремонту) через 3-5 лет после приемки их в эксплуатацию.

К текущему ремонту скважин относятся следующие работы: очистка стенок обсадных труб от отложений, очистка забоя и фильтра, промывка фильтра. Кроме того, к этому виду работ можно отнести освидетельствование скважины для установления объема работ по капитальному ремонту.

Стенки обсадных труб очищают от отложений механическим способом при помощи щеток. При недостаточной эффективности очистки применяют скребок. Его изготавливают длиной 3-4 м из стальной трубы, диаметром на 100 мм меньше диаметра скважины; нижний конец разрезают на 4-6 полос длиной 0,5-0,7 м и отгибают соответственно внутреннему диаметру скважины; к верхнему концу приваривают дужку для прикрепления к ней троса.

К капитальному ремонту скважины относятся работы: смена фильтра; замена обсадных труб новыми; очистка скважины от тяжелого засора; увеличение дебита скважины торпедированием (взрывами) слаботрещиноватого водоносного слоя; тампонирование скважин, не поддающихся восстановлению.

 

Надзор за состоянием сети

Наружный обход и осмотр каждой трассы линии водопроводной сети производят бригадами численностью 1—2 чел., не реже 1 раза в 2 месяца. При наружном осмотре сети спуск людей в колодцы не разрешается. При этом проверяют:

а) состояние координатных табличек и указателей гидрантов;

б) техническое состояние колодцев, наличие и плотность прилегания крышек, целостность люков, горловин, скоб, лестниц, наличие в колодце воды или ее утечки.

Для предохранения попадания мусора в колодцы и защиты от проникновения в колодцы случайных людей в горловину люка колодца устанавливают внутреннюю крышку со специальными замками;

в) присутствие газов в колодцах по показаниям приборов;

г) наличие завалов на трассе и сети в местах расположения колодцев, разрытии на трассе сети, а также неразрешенных работ по устройству присоединений к сети;

д) действие уличных водоразборных колонок.

Все замеченные дефекты и недостатки записываются в журнал, а в случае выявления течи воды на трассе или в колодце обходчик обязан после возвращения с обхода (или по телефону с места повреждения) организовать аварийную или ремонтную бригаду для ликвидации течи.

На основе результатов осмотров и проверки действия оборудования, оценки уровня его надежности разрабатывают и выполняют мероприятия по техническому содержанию сети, проведению профилактических, текущих и капитальных ремонтов.

Планово-предупредительный (текущий) ремонт на сети

Профилактическое обслуживание (текущий ремонт) сооружений и устройств сети проводят два раза в год. Текущий ремонт сетей и водоводов заключается в систематически проводимых работах по предохранению сооружений и оборудования от преждевременного износа и аварий с устранением мелких повреждений и неисправностей.

К планово-предупредительному ремонту на сети относятся:

• профилактические мероприятия - промывка и прочистка трубопроводов сети, очистка колодцев и камер от грязи и льда и пр.;

• ремонтные работы — замена люков, скоб, восстановление горловин колодцев.

Практика эксплуатации трубопроводов показывает, что в результате протекающих в транспортируемой воде химико-биологических процессов на стенках трубопроводов образуются отложения солей кальция, магния, железа, илистые и биологические отложения, что приводит к обрастанию стенок труб и ухудшению органолептических показателей воды.

Для промывки трубопроводов используются следующие способы:

• гидравлический — создание скорости воды, размывающей отложения;

• гидропневматический — инжектирование воздуха в трубопровод с одновременной подачей в него воды;

• гидромеханический — протаскивание очистного устройства через трубопровод под действием давления воды.

• гидродинамический — очистка внутренней поверхности трубы потоком воды под высоким давлением.

При гидравлическом способе распределительные сети промывают водой, скорость движения которой (не менее 1 м/с) регулируется степенью открытия задвижек на промываемом участке водопроводной сети. Промывная вода отводится в канализационную или водосточную сеть с помощью пожарной головки (облегченный стендер) или специального патрубка с выкидным резиновым рукавом, который устанавливают на подставку вместо снимаемого на это время пожарного гидранта.

Гидропневматическая промывка трубопроводов осуществляется водовоздушной смесью. Сжатый воздух расходом 5—10 м3 /мин подается в промываемый участок трубопровода, по которому водовоздушная смесь движется в виде водяных пробок. При их движении в трубе возникает кавитация, в результате которой разрушаются достаточно прочные отложения, которые потоком выносятся из трубопровода.

В зависимости от характера отложений рекомендуются следующие скорости движения водовоздушной смеси:

• илистые и песчаные —1,5 м/с;

• железистые — 2—2,5 м/с;

• карбонатные — 2,5—3 м/с.

Гидромеханическая прочистка сети осуществляется с использованием поролоновых поршней (рис. 2.7, а), дисков (рис. 2.7, б), скребков и др., которые своими ребрами или боковой поверхностью очищают трубы от загрязнений и отложений на них при движении снаряда по трубе под действием давления в ней воды.

По текущему ремонту выполняют следующие работы:

а) в колодцах и камерах — очистку и откачку воды, отколку льда в горловинах, профилактическое обслуживание раструбных и фланцевых соединений, разгонку шпинделей задвижек, проверку действия байпасов, регулировку электропривода задвижек, осмотр вантузов и других устройств, проверку работы пожарных гидрантов с установкой на них стендера, а также в случае необходимости замену скоб, ремонт лестниц, смену крышек. Пожарные гидранты должны быть отремонтированы в течение суток с момента обнаружения неисправности;

б)на дюкерах — проверку на утечку;в)в проходных каналах и переходах (штольнях) под путями -проверку на загазованность, осмотр каналов, переходов и устройств, в них расположенных;

г) на уличных водоразборах — проверку состояния колодца, отростки, регулировку и проведение ремонта водоразборной колонки с заменой износившихся деталей.

К профилактическому обслуживанию относится проведение мероприятий по предохранению устройств и оборудования на сети от замерзания (постановка и снятие утепления, сколка льда). Эксплуатационная служба 1 раз в год проверяет техническое стояние водопроводных вводов, водосчетчиков, запорно-регулирующей и контрольно- измерительной аппаратуры, а также наличие утечек воды из внутренней сети.

Проверка водопроводной сети на водоотдачу осуществляется совместно работниками организации ВКХ и местными подразделениями Государственной противопожарной службы. Водоотдачу участка сети определяют объемным методом или с помощью стволов - водомеров.

Весь комплекс работ текущего ремонта в колодце целесообразно осуществлять единовременно: очистку его от грязи, профилактику раструбных и фланцевых соединений, перебивку сальников и разгонку шпинделей задвижек, опробование пожарных гидрантов, замену и укрепление ходовых скоб, лестниц, подмостей, краску арматуры и фасонных частей кузбасс-лаком, замену крышек и др. Подобный комплексный ремонт 8 колодцев, называемый «обработкой» колодцев, бригада из трех человек выполняет за одну смену.

Упоры в колодце должны плотно прилегать к соответствующим фасонным частям узла.

Раструбные соединения, у которых обнаружено выпирание уплотнителя или выкрашивание цемента, даже при отсутствии течи подлежат исправлению.

Небольшую течь заделки раструба устраняют подчеканкой при осмотре.

Фланцевые соединения подтягивают, убеждаются в отсутствии на них трещин, отломов и коррозионного разъедания. Тщательно осматривают болты и шпильки, заменяя пришедшие в негодность. Разгонка шпинделя задвижек состоит в периодическом проворачивании шпинделя в обе стороны до отказа. Разгонку шпинделя ведут вручную или с применением задвижечного ключа. Если достигнуть удовлетворительного хода шпинделя не удается, то для такой задвижки планируют капитальный ремонт.

Проверку действия пожарного гидранта осуществляют в следующей

последовательности:

• на гидрант навертывают стендер; при тугом навертывании его вращают в обе стороны, производя разгонку резьбы гидранта. При навертывании стендер должен вращаться вокруг неподвижно стоящего торцевого ключа;

• затем гидрант наполняют водой вращением торцевого ключа стендера с предварительным выпуском воздуха; при этом разгоняют резьбу штока гидранта, вращая торцевой ключ в обе стороны;

• постепенным открыванием вентилей стендера промывают гидрант, направляя вытекающую из стендера струю воды вдоль улицы. Промывку продолжают 1—2 мин до выхода прозрачной воды. По окончании промывки закрывают сначала вентили стендера, а затем торцевым ключом шаровой клапан (ключ должен сделать 10—11 оборотов); свинчивают стендер с гидранта, следя за тем, чтобы торцевой ключ не вращался;

• после полного закрытия гидранта проверяют, как открывается спускное отверстие (затравка) для освобождения стояка гидранта от воды и убеждаются в полном опорожнении стояка, прочищая при необходимости затравку. В случае продолжающегося поступления воды из затравки (что свидетельствует о пропуске воды через шаровой клапан) промывку гидранта необходимо повторить.

При осмотре водоразборных колонок проверяют целостность винтов, соединяющих колпак и ручку колонки, легкость их отвертывания и завертывания, противовес, пружину для груза, осматривают корпус колонки и колодец, в котором она установлен;прочищают водоотводящий лоток.

Задача 1.

Выдержало ли сооружение гидравлическое испытание на плотность, если размеры сооружения в плане L x B x H. Сооружение заполнялось водой, через 3 суток уровень воды понизился на h см.

Таблица 2.

Размеры	Номер варианта по последней цифре зачетки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
L,м	12	20	24	28	30	32	36	40	48	60
B,м	6	3	6	3	9	6	9	12	15	12
H,м	1,5	1,5	2	2	2,5	2,5	3,0	3,0	3,0	3,0
h,см	1	2	1	2	0,5	0,5	1	2	0,5	1

Методические указания к решению задачи

До начала эксплуатации резервуары подлежат гидравлическим испытаниям и приемке. К моменту проведения испытаний весь уложенный монолитный железобетон должен иметь 100 %-ную проектную прочность. Гидравлические испытания резервуаров должны производиться только при положительной температуре наружной поверхности стен как до устройства гидроизоляции, так и после завершения всего комплекса строительных работ.

Перед испытанием резервуар тщательно осматривают и, если дефектов и отступлений от проектных решений нет, составляют акт о его готовности к испытаниям. В случае отсутствия акта готовности заполнение резервуара водой запрещается.

Заполняют резервуар водой в два этапа: сначала на высоту 1 м с выдерживанием в течение суток для проверки герметичности днища, а затем до проектной отметки. Перед началом заполнения резервуара водой проверяют плотность закрытия всех технологических задвижек, отсутствие просачивания воды через них.

Резервуар считается выдержавшим испытание, если утечка воды из него за сутки не превышает 3 л с 1 м2 смоченной поверхности стен и днища; через стены не наблюдается выхода струек воды; на швах не обнаружено признаков течи, а также не установлено увлажнение грунта в основании. Допускается потемнение или слабое отпотевание отдельных мест на наружной поверхности резервуара.

Гидравлические испытания резервуара оформляются соответствующим актом. Резервуар, не прошедший испытаний, подлежит ремонту и повторному испытанию.

 

Задача 2.

Для указанного сооружения в зависимости от варианта:

- Сделать рисунок, описать устройство, назначение, принцип работы;

- Описать порядок эксплуатации, указать, какие могут быть неисправности в работе сооружения и как их ликвидировать;

- Указать перечень основных видов работ по текущему и капитальному ремонту данного сооружения.

Таблица 3.

	Номер варианта по последней цифре зачетки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Сооружение	Вертикальный отстойник	Горизонтальный отстойник	Скорый фильтр	Медленный фильтр	Песколовка (горизонтальная)	Первичный радиальный отстойник	Вторичный отстойник	Двухъярусный отстойник	Осветлитель перегниватель	Аэротенк

 

 

Методические указания к решению задачи

Описание сооружений выполнить в соответствии с вышеизложенным материалом и нормативной и справочной литературой

Задача 3.     

Стальной новый трубопровод диаметром D,мм с абсолютной эквивалентной шероховатостью к_э =0,1 мм имеет пропускную способность Q, л/с. Вода, которая транспортируется данным водоводом, слабоминерализованная, не коррозионная. При исследовании трубопровода через 3 года эксплуатации было установлено, что шероховатость возросла и составила (к_э)₃ мм. Определить, чему будет равна шероховатость и пропускная способность трубопровода через t лет эксплуатации.

Таблица 4.

	Номер варианта по последней цифре зачетки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
D,мм	250	200	150	250	300	150	250	300	200	150
Q л/с	50	48	26	60	90	31	56	80	40	25
(кэ)3,мм	1,5	1,5	2	2	2,5	2,5	3,0	3,0	3,0	3,0
t, лет	10	12	14	13	7	8	11	15	8	9

 

Методические указания к решению задачи

 

Пропускная способность трубопроводов в период эксплуатации снижается, вследствие коррозии и образования отложений на трубах. При этом происходит изменение шероховатости трубопровода и его зарастание (уменьшение поперечного сечения). Увеличение шероховатости и зарастание приводит к уменьшению диаметра трубопровода и как следствие к увеличению потерь напора. Меньше всего этому явлению подвержены асбоцементные, стеклянные и пластмассовые трубы. Сложность физических, химических и биологических явлений, определяющих изменение шероховатости труб и их зарастание, приводит к необходимости ориентироваться на некоторые средние показатели, которые в первом приближении можно оценить по формуле:

 

 

- коэффициент эквивалентной шероховатости для новых труб в начале эксплуатации, мм;

- коэффициент эквивалентной шероховатости через t лет эксплуатации, мм;

- ежегодный прирост абсолютной шероховатости, мм в год, зависящий от физико-химических свойств подаваемой по ним воды.

Для определения коэффициента гидравлического трения (коэффициента Дарси) принимаем, что трубопровод работает в турбулентном режиме, квадратичная область сопротивления. Для решения воспользуемся формулой Шифринсона.

λ – коэффициент гидравлического трения;

kэ – эквивалентная шероховатость трубопровода, м

d – диаметр трубопровода, м;

 

Потери напора по длине в круглых трубах определяются по формуле Дарси—Вейсбаха

,

(8)

где λ – коэффициент гидравлического трения;

l – длина трубопровода, м;

d – диаметр трубопровода, м;

υ – средняя скорость на участке трубопровода, м/c

g — ускорение силы тяжести.

 

Значение потерь напора на трение для участка длиной l:

H=i*l

Где i - гидравлический уклон трубопровода.

 

 

Библиографический список

 

 

          1. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-85* [Электронный ресурс]: СП31.13330.2012. – Введ. 2013-01-01 // СПС «КонсультантПлюс».

          2. СП 32.13330.2012 Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85 (с Изменениями N 1, 2) [Электронный ресурс]: СП32.13330.2012. – Введ. 2013-01-01 // СПС «КонсультантПлюс»

          3. Эксплуатация оборудования и систем водоснабжения и водоотведения: учебник / Г.Н. Жмаков. — М.: ИНФРА-М, 2015. — 237 с.: 60x90 1/16. - (переплет) ISBN 978-5-16-010334-1

4. Павлинова, И. И. Совершенствование методов биотехнологии в строительстве и эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения [Электронный ресурс]: монография / И. И. Павлинова, Л. С. Алексеев, М. А. Неверова. — Электрон. текстовые данные. — М.: Московский государственный строительный университет, ЭБС АСВ, 2014. — 148 c. — 978-5-7264-0802-6.

 

Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения

Методические указания к выполнению контрольной работы

для обучающихся по направлению подготовки

08.03.01 Строительство (профиль «Водоснабжение и водоотведение»)

 

 

Составитель

М.М.Валова,