II категория - насосные станции, не входящие в определение I категории надежности, насосные станции многоступенчатых каскадов, не имеющих достаточных регулирующих емкостей или сбросных сооружений; насосные станции, подающие воду к сельскохозяйственным культурам, не допускающим перерыва в орошении на период более двух суток; осушительные насосные станции, остановка которых на период до двух суток ведет к затоплению полей и гибели урожая.
III категория - насосные станции, остановка которых возможна на период более двух суток и не относящиеся к I и II категориям надежности.
Расчетные уровни воды
5.3. За максимальный расчетный уровень воды следует принимать:
при заборе воды из каналов - уровень воды с учетом возможного появления положительной волны при включении (отключении) последнего агрегата насосной станции, ветровой волны и нагона;
при заборе воды из водохранилищ и рек - на основании табл.9.
Таблица 9
|
#G0Расчетный уровень
|
Обеспеченность расчетного максимального и минимального уровней воды в зависимости от категории надежности насосных станций, %
|
||
|
|
I
|
II
|
III
|
|
Максимальный |
1
|
3
|
5
|
|
Минимальный - из условия обеспечения водозабора |
97
|
95
|
90
|
Подбор насосных агрегатов
5.4. Тип и число насосных агрегатов следует выбирать из условия наиболее точного обеспечения графика водоподачи на основании технико-экономических сравнений вариантов.
Число насосных агрегатов на насосных станциях, как правило, следует принимать при подаче воды, куб.м/с:
#G1
До 1. . . . . . . .2-4
1-5 . . . . . . . .3-5
5-30. . . . . . . .4-6
св.30 . . . . . . .5-9
#G0Число агрегатов допускается увеличивать при установке в одном здании нескольких групп насосов с разными напорами, а также при отсутствии освоенного оборудования.
Число агрегатов может быть уменьшено, если насосные станции подают воду в открытые водоемы, имеющие регулирующие емкости, достаточные для остановки насосов на срок до одних суток.
5.5. Допускается применение различных типов насосного оборудования при соответствующем технико-экономическом обосновании.
5.6. Для более точного обеспечения графика водоподачи следует рассматривать необходимость установки в сочетании с основными насосными агрегатами с подачей воды, равной 20-30% основного насоса. Число агрегатов с меньшей подачей принимается в соответствии с графиком водоподачи и наличием регулирующей емкости; их подача должна входить в суммарную подачу насосной станции, напор соответствовать напору основных насосов.
5.7. Число резервных агрегатов следует принимать при категории надежности:
|
#G0I
|
1 резервный агрегат при числе рабочих до 6 включ. 2 резервных агрегата при числе рабочих 7 и более.
|
|
II
|
1 резервный агрегат при числе рабочих до 8 включ. 2 резервных агрегата при числе рабочих 9 и более
|
|
III
|
резервный агрегат не предусматривается
|
При соответствующем обосновании резервный агрегат разрешается хранить на складе.
Число основных резервных агрегатов может быть увеличено при работе насосных станций в тяжелых условиях: при перекачке агрессивных вод, а также вод, содержащих абразивные взвеси, при большой загрузке насосов (боле 5500 ч в году).
5.8. Необходимое насосно-силовое оборудование следует подбирать на основании технико-экономического сравнения вариантов различных насосных агрегатов в зависимости от их подачи, КПД при средневзвешенном напоре, допускаемой высоты всасывания, наличия насосов данного типа на оросительной системе, возможности наиболее точного обеспечения графика водоподачи и работы насосов в диапазоне колебаний напоров без регулирования подачи задвижкой, эксплуатационных и конструктивных преимуществ.
5.9. Для закрытых оросительных систем с дождевальными машинами, работающими в движении, на насосных станциях с насосами, имеющими нестабильные рабочие характеристики () устанавливаются два вспомогательных насоса с суммарной подачей 3-5% расчетного расхода закрытой сети плюс расход воды одной дождевальной машины.
На насосных станциях с насосами, имеющими стабильные рабочие характеристики, необходимо предусматривать два вспомогательных насоса с подачей каждого, равной 3-5% расчетного расхода сети.
5.10. Для закрытых оросительных систем с дождевальными машинами позиционного действия при определении числа насосных агрегатов следует учитывать многократные пуски и остановки агрегатов и продолжительность остывания электродвигателей.
5.11. На осушительных насосных станциях с подачей воды до 1 куб.м/с при наличии регулирующих емкостей следует устанавливать два однотипных насоса; при отсутствии регулирующих емкостей необходимо увеличивать число основных насосов или устанавливать разнотипное оборудование: два насоса с соотношением подач 1:2 или 1:3. На насосных станциях с подачей воды до 400 л/с, которые могут быть отключены на время, достаточное для ремонта или замены оборудования, допускается установка одного агрегата.
5.12. На осушительных насосных станциях с подачей воды 1-5 куб.м/с при наличии регулирующих емкостей следует устанавливать не менее 3, а при подаче более 5 куб.м/с - не менее 4 однотипных насосов. При отсутствии регулирующих емкостей допускается установка разнотипных насосов с соотношением подач 1:1:2, 1:2:2, 1:1:4, 1:1:3, 1:1:2:2 или 1:1:3:3.
5.13. Осушительные насосные станции следует проектировать автоматическими с пуском в зависимости от уровня воды в нижнем бьефе.
В качестве приводов насосов допускается применять двигатели внутреннего сгорания при специальном обосновании (отсутствие источника электроснабжения и нецелесообразность строительства линий электропередач).
Водозаборные сооружения насосных станций
5.14. Конструкция водозаборных сооружений должна обеспечивать: забор воды с минимальными гидравлическими потерями, задержание мусора и взвешенных частиц в случае подачи воды в дождевальные машины, рыбозащиту;
очистку решеток и сеток рыбозащитных или сороудерживающих устройств.
5.15. Водозаборные сооружения насосных станций I и II категорий надежности следует проектировать незатопляемыми, для насосных станций III категории надежности допускается затопление водозаборов кратковременными паводками, если время прохождения паводка не совпадает с временем работы насосных станций.
5.16. Водозаборные сооружения следует проектировать с учетом руслоформирующих процессов в сочетании с русловыправительными сооружениями.
5.17. Параметры основных элементов водозабора (входные окна, сетки, трубы, каналы, камеры и др.) необходимо определять гидравлическими расчетами при максимальной подаче воды и минимальных уровнях в водоисточнике.
5.18. Открытые и закрытые водоводы должны обеспечивать пропуск воды в соответствии с графиком водоподачи, откачки и режимами уровней воды в водоисточнике. Размеры каналов следует определять с запасом 5-6 % по сравнению с расчетной подачей насосной станции.
5.19. Конструкция и компоновка элементов всасывающих трубопроводов насосов должны исключать возможность засасывания воздуха и образования воздушных мешков. Всасывающий трубопровод должен иметь непрерывный подъем к насосу с уклоном не менее 0,005. Все соединения всасывающих трубопроводов должны быть герметичными.
5.20. При длине всасывающего трубопровода более и диаметре более экономичный диаметр трубопровода необходимо определять на основании технико-экономических расчетов.
5.21. Число всасывающих трубопроводов должно быть равно числу насосов, при обосновании допускается устройство общего всасывающего трубопровода (коллектора).
5.22. Диаметры всасывающих трубопроводов длиной до следует принимать по допускаемым скоростям воды: для трубопроводов d 300- рекомендуемая скорость 1-1,5 м/с, для d 500- - 1,5-1,9 м/с и для d свыше - 2 м/с. При этом диаметр трубопровода должен быть не менее диаметра входного патрубка насоса.
5.23. Поворот трассы подводящего канала следует выполнять на расстоянии не менее 10В (В - ширина канала по урезу воды, м). В стесненных условиях поворот трассы канала, в том числе в пределах аванкамеры, допускается при условии применения направляющих стен. При проектировании аванкамеры, как правило, следует принимать центральный угол конусности не более 45°, уклон дна в сторону водоприемника - не более 0,4, скорость подхода воды к водоприемным отверстиям - не более 1 м/с.
5.24. При наличии в забираемой воде взвешенных частиц необходимо рассматривать целесообразность устройства отстойников перед водозаборами.
Здания насосных станций
5.25. Здание насосной станции должно обеспечивать оптимальный режим работы оборудования, защиту обслуживающего персонала и оборудования от атмосферных воздействий, а также наибольшие удобства и надежность эксплуатации при минимальных капиталовложениях и сроках строительства.
5.26. Габаритные размеры подземной части здания должны быть наименьшими из условия размещения и удобств эксплуатации оборудования, а также прочности и устойчивости самого сооружения. Вспомогательное оборудование, подсобные помещения, в том числе монтажные площадки по возможности следует выносить в наземную часть здания.
5.27. При проектировании следует предусматривать применение блочно-комплектных насосных станций заводского изготовления.
5.28. Число ниток напорного трубопровода длиной до следует принимать равным числу насосов. При длине трубопровода 100- объединение нескольких ниток в одну должно быть обосновано технико-экономическими расчетами, а при длине более такое объединение обязательно. Число насосов, подключаемых к одной нитке напорного трубопровода, необходимо определять технико-экономическим расчетом.
Водовыпускные сооружения
5.29. Водовыпускное сооружение должно обеспечивать: плавное сопряжение напорных трубопроводов с отводящим каналов; автоматическое предотвращение обратного тока воды при включении агрегатов; возможность распределения воды, если от сооружения отходят несколько каналов.
5.30. Местоположение водовыпускного сооружения на тракте водоподачи, как правило, следует принимать в точке пересечения поверхности земли с дном отводящего канала при уклонах местности менее 0,05. При просадочных и сильно фильтрующих грунтах, а также при уклонах поверхности земли более 0,15 водовыпускное сооружение рекомендуется располагать полностью в выемке. Во всех остальных случаях место водовыпускного сооружения необходимо определять конструктивными решениями.
5.31. Превышение верха сифона над максимальным уровнем воды с учетом ветровых волн, волн пуска и остановки агрегатов и потерь напора в успокоительном колодце и переходном участке, следует принимать не менее .
5.32. Аварийные сбросы следует рассчитывать на разницу между максимальной расчетной производительностью станции и тем расходом, пропуск которого по отводящему каналу гарантирован в аварийных случаях.
Запас гребня дамб над максимальным горизонтом воды при устройстве сброса воды может быть уменьшен на 40%.
5.33. Запас по высоте стен и камер, а также дамб обвалования в пределах водовыпускного сооружения следует принимать на больше, чем для магистральных каналов.
5.34. Водовыпускные сооружения следует оборудовать запорными устройствами для автоматического отключения напорных трубопроводов: быстропадающими, дисковыми, обратными клапанами или захлопками. На сифонных оголовках должны быть установлены клапаны срыва вакуума механического или гидравлического действия.
Для ремонта затворов следует предусматривать установку ремонтных заграждений.
В случаях, когда на напорных трубопроводах насосов запорные органы имеют независимые приводы, допускается при специальном обосновании совмещать в одном затворе функции ремонтного и аварийного.
5.35. На водовыпускном сооружении с затвором следует предусматривать воздухоподводящие трубы (для выпуска и впуска воздуха).
5.36. Сопряжение водовыпускного сооружения с отводящим каналом должно быть плавным. Дно и борта переходного участка должны быть облицованы. При сопряжении водовыпускного сооружения с отводящим каналом облицовку переходного участка следует выполнять из бетонных или железобетонных плит с искусственной шероховатостью или из камня.
Гидравлический расчет водоводов насосных станций
5.37. Гидравлический расчет водоводов необходимо выполнять после выбора их форм, напорных коммуникаций и диаметров труб. Расчетом должны учитываться все варианты работы насосов (включая и аварийные), колебания уровней воды в водовыпуске и водоприемнике или давления в закрытой сети, повышение шероховатости стенок во время эксплуатации.
5.38. При гидравлическом анализе работы насосов следует учитывать: величины обточки их рабочих колес или углы разворота лопаток, допускаемые высоты всасывания; при этом должен быть составлен водно-энергетический расчет и даны рекомендации по эксплуатации насосных агрегатов для всех вариантов их работы и геометрических напоров.
