Uzbrojenie, czyli armatura sieci WOD-KAN pozwala na korzystanie z niej zgodnie z przeznaczeniem, a więc wpływa na jej właściwą obsługę, kontrolę i eksploatację. 

 

Dla systemów wodociągowych wyróżniamy:
1. regulujące przepływ wody (zasuwy, klapy i zawory zwrotne)
2. zabezpieczające (zawory przeciwuderzeniowe i redukcyjne, odpowietrzniki, odwadniacze)
3. czerpalne  (hydranty i zdroje)

4. pomiarowe  (przepływomierze, manometry, poziomowskazy)

1. Regulujące przepływ wody

1.1. Zasuwy - są jednym z elementów sieci wodociągowej, regulujących przepływ wody. Służą one do zamykania przepływu wody przez rurociąg. Jednak ich konstrukcja nie pozwala na nagłe zamknięcie przepływu wody, które mogłoby wywołać uderzenie hydrauliczne w wodociągu.       

                                                                        

Przykładowe materiały, z jakich mogą być wykonane zasuwy:

  • żeliwo szare,
  • żeliwo sferoidalne,
  • staliwo węglowe,
  • stal czarna,
  • stal kwasoodporna.

 

Zakres ciśnień:

0,6 MPa; 1,0 MPa; 1,6 MPa; 2,5 MPa; 4,0 MPa; 6,3 MPa; 10,0 MPa; 16,0 MPa; 25,0 MPa; 40,0 MPa; 63,0 MPa.

 

Zakres średnic: od DN 50 do DN 1200.

Zasada działania:

Gwintowany trzpień (wrzeciono), z mosiądzu lub ze stali nierdzewnej, podnosi lub opuszcza ruchomą tarczę zamykającą. Na tarczy osadzone są z obu stron tarcze uszczelniające pierścienie brązowe lub mosiężne, które po jej opuszczeniu opierają się na podobnych pierścieniach korpusu zasuwy, zamykając szczelnie przepływ wody.

 

Podział zasuw ze względu na rodzaj elementu zamykającego (zawieradła):

  • zasuwy klinowe,
  • zasuwy płytowe (równoległe),
  • zasuwy nożowe,
  • zasuwy kołnierzowe z trzpieniem wznoszącym.

 

Podział zasuw ze względu na sposób ich sterowania:

a)      Zasuwy ręczne – zamykane i otwierane ręcznie przez obrót kółka ręcznego lub przez przekładanie mechaniczne przy większych średnicach. Wyróżniamy dwa rodzaje:

  • z kulkiem,
  • z przyłączem WG (kluczowym).

b)     Zasuwy automatyczne:

  • z napędem pneumatycznym tłokowym,
  • z napędem elektromagnetycznym

 

Podział zasuw ze względu na wykształcenie części połączeniowej:

a)      Bezkołnierzowe:

  • kielichowe – zaopatrzone obustronnie w kielich, umożliwiający szczelne łączenie z rurami wodociągowymi (stosowane są w rurociągach, układanych bezpośrednio w ziemi),
  • bose – przykładem jest zasuwa z końcówkami do spawania (PN 10,0; 16,0; 25,0; 32,0; MPa),
  • gwintowane – przykładem jest zasuwa klinowa do przyłączy domowych (DN 25,32,50 mm).

b)      Kołnierzowe – zaopatrzone w kołnierze, służące do łączenia z rurami wodociągowymi na sztywno (produkowane są dla wszystkich średnic). Stosuje się je wszędzie tam, gdzie może zachodzić potrzeba wymiany rury, kształtki, czy elementu uzbrojenia, co przy połączeniu kielichowym wymagałoby cięcia rury:

  • zasuwy kołnierzowe płaskie – na ciśnienie nominalne do 4 at.,
  • zasuwy kołnierzowe owalne – na PN od 6 do 10 at.,
  • zasuwy kołnierzowe okrągłe – na PN od 16 at. wzwyż.

 

1.2. Zawory zwrotne

Zawory zwrotne służą do przepuszczania czynnika (wody)  w jednym kierunku. Ich rolą jest samoczynne zabezpieczenie rurociągów i urządzeń (np. pomp) przed zmianą kierunku przepływu czynnika. Ze względu na kierunek przepływu możemy podzielić je na poziome i pionowe.

Podział zaworów zwrotnych ze względu na rodzaj elementu zamykającego zawory:                                                                                                                                                       

1.3. Klapy zwrotne

Klapy zwrotne to jeden z rodzajów zaworów zwrotnych.

Zasada działania:

Klapy te otwierają się przy przepływie prawidłowym, natomiast zamykają się samoczynnie przy przepływie odwrotnym. Przepływająca we właściwym kierunku woda otwiera łatwo klapę – w razie zatrzymania się wody klapa pod wpływem własnego ciężaru opada, zamykając otwór przepływowy. Dla zmniejszenia strat ciśnienia stosowane są klapy z przeciwwagą.

Budowa:

Klapa zwrotna najczęściej zbudowana jest z żeliwnego korpusu, w którym umieszczona jest na zawiasach klapa zamykająca przepływ. Podobnie jak w zasuwach, stosowane są różnorodne wykonania materiałowe korpusów, tarcz itp. Przy większych średnicach przewodu klapa składa się z kilku poziomych części (żaluzjowo).

Miejsce zastosowania klap oraz zaworów zwrotnych:

  • w pompowniach na rurociągach tłocznych dla zabezpieczenia pompy przed cofającą się (przy zatrzymaniu pompy) wodą oraz dla przeciwdziałania ucieczce wody                  z przewodu tłocznego;
  • w armaturze zbiorników wyrównawczo-zapasowych, regulując przepływy i wymianę wody w zbiorniku;
  • przewody sieci wodociągowej (dzieje się to tylko w wyjątkowych sytuacjach- np. przy wodomierzu sieciowym, by uniemożliwić powrotny bieg wody przez wodomierz).[5]

 

2.Elementy zabezpieczające sieci wodociągowe


2.1 Zawór sprężynowy i dźwigowy

Zawory bezpieczeństwa sprężynowe otwiera się przy wzroście ciśnienia, które przezwycięża opór sprężyny i powoduje podniesienie się grzybka oraz wypływ wody przez zawór, co działa tłumiąco na wielkość uderzenia wodnego.

W fazie obniżonego ciśnienia zawór pod naciskiem sprężyny się zamyka, a następnie po powrocie fali uderzeniowej powinien się otwierać – itd. Aż do zamknięcia uderzeniowych.

Zawory bezpieczeństwa dźwigniowe podobne są w konstrukcji , działaniu i zastosowaniu do sprężynowych, jedynie grzybek dociskany jest (zamykany) za pomocą nie sprężyny, lecz dźwigni z obciążnikiem. Posiada nieco większą bezwładność niż sprężynowy, na skutek czego wolniej się otwiera.


2.2 Zawory bezpieczeństwa wg. Koskowskiego
 


Działanie tych zaworów polega na tym, że jeżeli ciśnienie spadnie poniżej ustalonej wielkości „ciśnienia krytycznego” następuje opadnięcie tłoka i otwarcie wylotu przez opuszczenie grzybka. Natomiast pod wpływem wzrastającego ciśnienia tłok zaczyna się podnosić stopniowo zamykając grzybek zaworu.

Mechanizm działania:

1)      Tłok zamykający komorę jest obciążony za pomocą dźwigni jakimś ciężarem. Trzpień łączy tłok z grzybkiem zaworu, zamykającym wylot.

2)      Średnice tłoka i grzybka są tak dobrane, że parcie działające na tłok z dołu ku górze większe jest od parcia działającego na grzybek od góry do dołu, powiększone ciężarem zawieszonym na ramieniu dźwigni.

3)      Ponadto szybkość samoczynnego zamknięcia się zaworu zależy od ciśnienia panującego w rurociągu, więc jest dość trudna do wyregulowania.

Zawór bezpieczeństwa systemu Chramca ma inną konstrukcję, ale bardzo podobny mechanizm działania.

 

2.3. Zawory redukcyjne

Zawory redukcyjne umożliwiają zmniejszenie ciśnienia za zaworem do ustalonej wartości        i utrzymywanie jej na stałym poziomie, niezależnie od zmiany ciśnienia przed zaworem. Uzyskuje się to poprzez zdławienie przepływu wody na elemencie dławiącym, którym może być grzybek umieszczony za otworem przelotowym lub iglica znajdująca się bezpośrednio     w otworze. Umieszcza się na sieci w punktach granicznych, między strefą wysokiego            i niskiego ciśnienia, celem utrzymania niższego ciśnienia w granicach ustalonych.

Reduktor odpowiedzialny jest za :

  • kontrolę, aby upewnić się, że ciśnienie po stronie wylotowej nie przekracza pożądanej wartości,
  • bezpieczeństwo,   zabezpiecza instalację centralnego ciśnienia, zawory oraz pozostałe urządzenia przed zniszczeniem spowodowanym zbyt wysokim ciśnieniem,
  • regulację ciśnienia, tak aby  układ przepływu lub urządzenia mogły pracować              w sposób bezpieczny i skuteczny,
  • eliminację uderzeń hydraulicznych oraz redukcję hałasów i głośnej pracy instalacji wodnej.

 

Reduktory ciśnienia powinno się stosować, gdy:

  • ciśnienie spoczynkowe w instalacji przekracza 5 bar,
  • należy ograniczyć nadciśnienie robocze w rurociągach użytkowych stosownie do wymagań urządzeń, względnie systemów, wchodzących w skład instalacji,
  • ciśnienie spoczynkowe przed zaworem bezpieczeństwa (zabezpieczenie podgrzewacza ciepłej wody) może przekroczyć 80% jego ciśnienia otwarcia.

 

Zasada działania reduktorów ciśnienia SYR 312/315.2/315 :

Można spotkać dwa rodzaje reduktorów ciśnienia:

  • z nastawą ciśnienia wyjścia ustawioną na jedną, zablokowaną wartość,
  • z możliwością regulacji nastawy.

 

W sytuacji bez przepływu, utrzymanie ciśnienia nastawy realizowane jest poprzez oddziaływanie ciśnienia wyjścia na membranę, która unosi sprężynę. Powoduje to również podniesienie uszczelnienia, a tym samym uzyskanie żądanego ciśnienia nastawy. W sytuacji, gdy mamy do czynienia z przepływem wody, odpowiednio duży spadek ciśnienia wyjściowego powoduje opadnięcie sprężyny i uszczelnienia, dzięki czemu zawór otwiera się umożliwiając przepływ wody. Odciążone reduktory ciśnienia SYR działają właśnie w ten sposób. W przestrzeni siedziska zaworu umieszczony został dodatkowy tłok, dzięki czemu potrzebna jest mniejsza siła do podniesienia membrany ze sprężyną. Rozwiązanie taki daje lepszą kontrolę w warunkach zarówno małego, jak i dużego przepływu.

Zalety stosowania reduktorów:

  • ograniczenie zbyt wysokiego ciśnienia zasilającego,
  • utrzymanie na stałym poziomie ciśnienia w instalacji,
  • ograniczenie zużycia wody przez odbiorców,
  • redukcja szumów oraz hałasów pochodzących z instalacji,
  • ograniczenie występowania zjawiska uderzenia hydraulicznego w instalacji,
  • wydłużenie okresu bezawaryjnej pracy rurociągu (w szczególności z tworzywa sztucznego),
  • ograniczenie występowania przecieków na połączeniach gwintowanych oraz na połączeniach elastycznych.

                                                

 

2.4. Zawory odpowietrzające

 

W trakcie normalnej eksploatacji rurociągów ciśnieniowych transportujących ciecze takie jak woda pitna czy ścieki, powietrze które może znaleźć się wewnątrz, ze względu na swoją dużą ściśliwość (duże zmiany objętości przy zmianach ciśnienia), stanowi poważne zagrożenie zarówno dla samych rurociągów jak również dla innych elementów instalacji (pompy, armatura zaporowa itp.)

Jednocześnie w sytuacji, w której dla celów serwisowych konieczne jest opróżnienie rurociągu z medium, w celu realizacji tego procesu niezbędne staje się wprowadzenie w to miejsce powietrza, które przy ponownym napełnianiu musi zostać z niego usunięte.

Na stacjach uzdatniania wody (SUW) celem zapewnienia prawidłowego przebiegu procesu usuwania niepożądanych związków (żelazo, mangan) konieczne jest zapewnienie odpowiedniej ilości tlenu, najczęściej doprowadzanego we wtłaczanym do wody powietrzu. Następnie, nadmiar powietrza musi zostać z instalacji ewakuowany. Realizacji wszystkich powyższych celów służy grupa urządzeń umownie nazywana zaworami odpowietrzającymi.

 

Rodzaje zaworów odpowietrzających:

  • zawory odpowietrzające (inaczej odpowietrzniki), służące ewakuacji powietrza            z instalacji w trakcie normalnej eksploatacji, gdzie objętość wyprowadzanego powietrza jest niewielka w stosunku do objętości roboczej całości systemu (rurociągu).
  • zawory odpowietrzająco-napowietrzające, których funkcjonalność dodatkowo obejmuje wprowadzanie i wyprowadzanie dużych (porównywalnych z całością systemu) objętości powietrza. Zazwyczaj zawory odpowietrzająco-napowietrzające zbudowane są jako elementy dwustopniowe.

 

Powietrze z sieci usuwa się zwykle przez instalacje domowe, w pewnych punktach sieci można również usuwać je przez umieszczone hydranty uruchamiane od czasu do czasu także w celu sprawdzenia ich działania. Natomiast na przewodach tranzytowych i magistralnych, pozbawionych odgałęzień, najpewniej działają odpowietrzniki automatyczne skonstruowane na zasadzie pływaka kulowego.

Zasada działania zaworu odpowietrzającego BARAK D040 firmy AGROFIM:

Kinetyczna część zaworu, wyposażona w duży otwór, odpowietrza system w czasie napełniania i napowietrza go w czasie opróżniania. Prędkość wypuszczanego powietrza ogranicza pływak , który podnoszony przez wodę zamyka otwór odpowietrzający. Jeżeli          w czasie pracy systemu ciśnienie wewnętrzne spada poniżej ciśnienia atmosferycznego, powietrze zostaje wpuszczone do wewnątrz. Powolne wypuszczanie powietrza zapobiega powstawaniu ciśnienia, które może być szkodliwe dla układu. Wpuszczanie powietrza do systemu w czasie obniżenia ciśnienia w jego wnętrzu zapobiega powstawaniu próżni wewnątrz układu. Automatyczna część zaworu zatrzymuje powietrze zgromadzone w szczytowej części, utrzymując jednocześnie ciśnienie systemu.

Pęcherze gromadzonego powietrza mogą powodować następujące zjawiska:

  • ograniczenie przepływu cieczy spowodowane zmniejszeniem średnicy rurociągu
  • przyśpiesza erozję,
  • podnosi ciśnienie,
  • przyspiesza korozję części metalowych,
  • powoduje powstawanie niebezpiecznej energii,
  • ogranicza dozowanie.

 

Odpowietrzanie rurociągu przez zawór napowietrzająco-odpowietrzający

Na ogół możemy oczekiwać poduszek powietrznych tam, gdzie mogą pojawić się niskie ciśnienia robocze, niższe niż w sąsiadujących odcinkach rurociągu. Szczególnie:

  • każdym najwyższym punkcie sieci,
  • w każdym lokalnym najwyższym punkcie,
  • na długich wznoszących się lub opadających trasach rurociągów  (zaleca się zabudowę zaworów w odstępach co ok. 800m),
  • za pompami i przed miejscami dławienia przepływu.

 

Napowietrzanie rurociągu przez zawór napowietrzająco- odpowietrzający

Rurociąg poddaje się napowietrzaniu w każdym zagrożonym przez podciśnienie miejscu, jak np.: za armaturą szybkozamykającą się. Stosowanie zaworów odpowietrzających                   i odpowietrzająco-napowietrzających w sieciach wodociągowych i w sieciach kanalizacji ciśnieniowej znacząco zmniejsza liczbę awarii i obniża koszty eksploatacji.

 

2.5. Zawory odwadniające 

Zawory odwadniające umożliwiają w razie potrzeby opróżnienie rurociągu z wody oraz pozwalają na przepłukanie go prądem wypływającej przez spust wody. Zawory są zwykle otwierane poprzez przekręcenie klamki lub śruby, aczkolwiek niektóre zawory odwadniające otwierają się automatycznie, po przekroczeniu w instalacji danej wartości ciśnienia bądź temperatury. Zawory odwadniające umieszcza się w najniższych punktach sieci.

Budowa zaworu odwadniającego:

Zawór odwadniający składa się zasuwy umieszczonej na przewodzie spustowym podłączonym do specjalnej kształtki (odwadniaka), wmontowanej w najniższym punkcie rurociągu. Spuszczoną wodę odprowadza się wprost do rowu otwartego lub do kanalizacji przez syfon względnie studzienkę przepływową.

Odwodnienie ma za zadanie umożliwić usunięcie wody z odcinka sieci. Usunięcie wody odbywać się może zarówno w sposób grawitacyjny z odprowadzeniem wody sieciowej do studni (tzw. odwodnienie do studni) - jak i poprzez odpompowanie wody sieciowej - przy wykorzystaniu specjalnie przystosowanych preizolowanych elementów odwadniających (tzw. odwodnienie do odpompowania) - do przewoźnego zbiornika. Preizolowane trójniki        z zaworami kulowymi do odwodnień mogą być instalowane w dowolnym miejscu rurociągu, bezpośrednio w ziemi, jednak podobnie jak w przypadku armatury odcinającej należy unikać projektowania odwodnień w bezpośredniej strefie pracy kolan kompensacyjnych.

Korpusy zaworów wykonane są ze stali nierdzewnej i posiadają gwint wewnętrzny (zabezpieczony korkiem ) umożliwiający w łatwy sposób podłączenie odpowiednich złączek w celu odwodnienia sieci.

Podłączenie odwodnienia "do studni" powinno mieć długość zapewniającą kompensację przemieszczenia przewodu odwadnianego w miejscu włączenia odwodnienia bądź powinno przechodzić przez ścianę studzienki w łączniku technologicznym. Zawory odwadniające należy projektować blisko rurociągu odwadnianego co znacznie podraża koszty takiego rozwiązania. W przypadku zwiększonej odległości od przewodów odwadnianych należy zabezpieczyć przewody odwaniające przed zamarzaniem poprzez wykonanie "spinki". Uwaga ta dotyczy głownie odwodnień grawitacyjnych "do studni" z zaworami zamontowanymi  w studni.

 

 Przy projektowaniu odwodnień "do odpompowania" należy:

  • upewnić się, czy użytkownik sieci jest przygotowany do odwadniania sieci w ten właśnie sposób,
  • na końcówce gwintowanej zaworu przewidzieć element uniemożliwiający wypływ wody pionowo w górę.

 

Przy projektowaniu odwodnień "do studni" w przypadku stosowania zaworów odwadniających zamontowanych w studni, należy koniecznie przewidzieć możliwość otwierania tych zaworów z poziomu terenu.

Zawory odwadniające w systemach instalacjach nawadniających

GARDENA zawór odwadniający zapobiega uszkodzeniu instalacji podziemnej w wyniku działania mrozu. Jest to możliwe dzięki automatycznemu odwadnianiu, gdy instalacja nie jest używana; zawór otwiera się, gdy ciśnienie w instalacji spada poniżej ok. 0,2 bar. Zawory odwadniające powinny być instalowane w najniższym punkcie instalacji nawadniającej, a w celu bezpiecznego odwadniania należy umieszczać je w przepłukanym żwirze. Gwint 3/4". 

Aby znajdujące się w rurach resztki wody, nie zamarzły i nie spowodowały pęknięcia rur należy je usunąć sprężonym powietrzem. W przypadku systemów nawadniających Pipeline i Sprinklersystem marki GARDENA mróz nie stanowi problemu dzięki dodatkowym zabezpieczeniom jakimi są automatyczne zawory odwadniające. W mrozoodpornych systemach GARDENA zawory odwadniające usuną wodę ze zraszaczy oraz z podłączonych do nich rur. Natomiast po zdemontowaniu reduktorów ciśnienia i filtrów można pozostawić na zimę system Micro-Drip-System GARDENA. Wszystkie zdemontowane elementy należy przechowywać w suchym miejscu i montować dopiero przed pierwszym nawadnianiem na wiosnę.

3. Elementy czerpalne

Elementami czerpalnymi nazywamy urządzenia, instrumenty i elementy do pobierania wody                 z rurociągów.

3.1. Hydranty

Hydrant służy do czerpania wody celach przeciwpożarowych , ale wykorzystywane są również do poborów wód w celach budowlanych oraz spłukiwania ulic. Hydrantami umieszczonymi w najwyższych punktach sieci odpowietrza się ją, a w najniższych można ją odwodnić lub przepłukać. Hydranty dzielimy na dwa rodzaje podziemne i naziemne.

 

Hydranty podziemne

Hydranty podziemne są to hydranty które mieszczą się całkowicie pod ziemią, a dostęp do nich jest umożliwiony po otwarciu skrzynki żeliwnej. Zamykane i otwierane są za pomocą zaworu grzybkowego umieszczonego na głębokości gwarantującej ochronę przed zamarznięciem i poruszanego wrzecionem obracanym za pomocą klucza, wstawianego na końcówkę wrzeciona w skrzynce . Otwarcie zaworu, woda z rurociągu pod ciśnieniem dostaję się do korpusu hydrantu, później do wylotu, który zaopatrzony jest w uchwyt kołowy, który pozwala na założenie stojaka hydrantowego, do którego dołącza się węże pożarowe. Stojaki do hydratów podziemnych mogą być jedno lub dwuwylewowy, mogą być również zaopatrzone w wodomierze, mierzące ilość pobrane z hydrantu wody. Hydranty podziemne po zamknięciu zaworu grzybowego muszą być odwadniane, żeby w korpusie nie została woda, której objętość pod wpływem spadku temperatury poniżej 0°C  nie zwiększyła się i w tym przypadku, nie rozerwała rury hydrantowej. W tym celu w korpusie tuż nad zamkniętym grzybkiem zaworu znajduje się otwór odwadniający, a sam korpus jest z zewnątrz obsypany żwirkiem, umożliwiającym odpływ wody z hydrantu do gruntu.

                                                                                                    

Hydranty naziemne

Hydranty naziemne są to hydranty które Składają się z kolumny z dwoma wylotami, zaopatrzonymi w końcówki do przyłączenia wężów pożarowych.  Mają one, podobnie jak poprzednie głęboki zawór grzybkowy, poruszany za pomocą wrzeciona przez obracanie specjalnym kluczem głowicy hydrantu, są również odwadnianie tak samo jak hydranty podziemne. Położenie hydrantów powinno być w widocznym miejscu i łatwym do odnalezienia w dzień i noc, nawet po opadach śniegu które mogą pokryć ulice, ale również tak żeby nie stanowiły przeszkody na ulicach. Z powodu że często są przeszkodami na ulicach stosowane są wewnątrz bloków mieszkalnych, na terenach zakładów przemysłowych, a tylko wyjątkowo przy ulicach i placach w miejscach, gdzie nie będą stanowiły przeszkody w ruchu.

 

3.2 Zdroje Uliczne

W infrastrukturze miejskiej zdroje uliczne zapewniają dostęp do wody pitnej. Skorzystanie z ich działania pozwala na ograniczenie ilości odpadów plastikowych generowanych przez mieszkańców. Stanowią doskonałe wsparcie w promocji zachowań proekologicznych oraz zdrowego stylu życia. Zdroje wodne stanowią także wyraz dbałości o mieszkańców, którym zapewnia się darmowy dostęp do bezpiecznej, pitnej wody.

Zdroje przeznaczone są do dostarczania wody zimnej o maksymalnej temperaturze 40°C.

Zdroje uliczne składają się z części nadziemnej i podziemnej.

W skład części nadziemnej wchodzi kolumna i głowica czerpalna. W części podziemnej znajduje sie rura osłonowa, odwadniacz i zawór odcinający oraz przyłącze dla sieci wodociągowej. Zdroje są cały czas pod ciśnieniem wody z sieci. Na czas zimy dla zabezpieczenia przed zamarzaniem powinny być izolowane. Odmianą zdroju ulicznego jest pompa uliczna ręczna. Pompa taka zwana inaczej abisynką, nie jest podłączona do sieci wodociągowej a bezpośrednio wkręcona lub wbita w grunt. Na końcu kolumny posiada filtr gruntowy. Poziom wody gruntowej nie może być usytuowany głębiej niż 7m poniżej poziomu terenu. Zasada czerpania wody polega na pompowaniu ręczną dźwignią do momentu, aż woda z ujęcia nie zostanie zassana do głowicy i wylewki. Znajdujący się w konstrukcji zawór zwrotny klapowy nie pozwala przy pompowaniu opaść wodzie, jednocześnie nie jest on całkowicie szczelny aby przy braku poboru woda mogła stopniowo, pod własnym ciężarem opaść na dno studni.

                                                                                                                                           

4. ARMATURA WSKAZUJĄCO – POMIAROWA

Armatura wskazująco  pomiarowa służy do kontroli i/lub rejestracji parametrów pracy sieci takich jak: przepływ i ciśnienie, czy poziomu cieczy w zbiornikach.

Do urządzeń tych zaliczamy:

  • Przepływomierze,
  • manometry i czujniki pomiarowe ,
  • poziomowskazy

4.1.PRZEPŁYWOMIERZE

Przepływomierze  to urządzenia pomiarowe służące do pomiaru strumienia objętości lub masy materii poruszającej się przez daną powierzchnię prostopadłą do kierunku przepływu.

Do przepływomierzów należą:

  •  wodomierze,
  •  zwężki pomiarowe.

 

Wodomierze to urządzenia składające się z przepływomierza z licznikiem. Te elementy armatury wskazującej instaluje się na przyłączach. Stosuje się je bardzo powszechnie min do rozliczeń zużycia wody.

Wyróżniamy dwa typy wodomierzy:

  • wodomierze śrubowe – stosuje się je przy średnicach większych niż 50 mm. Wodomierze te mają wirnik wyposażony w łopatki tworzące śrubę wielozwojową. Możemy znaleźć dwa typy wodomierzy śrubowych:    z pionową lub poziomą osią wirnika.  Montowane są powszechnie w budynkach wielorodzinnych jako wodomierz główny.
  •  wodomierz skrzydełkowy – stosuje się je przy średnicach mniejszych niż 50 mm. Wodomierze te są zaopatrzone w kilka rozmieszczonych równomiernie łopatek– skrzydełek. Możemy podzielić je na wodomierze: jednostrumieniowe – JS, oraz wielostrumieniowe – WS

Zwężki  pomiarowe – jest elementem zwężającym przepływ cieczy wbudowanym w rurociąg, służącym do pomiaru natężenia przepływu. Zwężka pomiarowa pozwala w sposób pośredni na określenie wydatku na podstawie zmian prędkości i ciśnienia przy przejściu cieczy przez zwężenie w przewodzie.  Wyróżnia się trzy typy zwężek, ze względu na ich konstrukcje: kryzy,  dysze i zwężki Venturiego.

4.2. MANOMETRY
Manometry to urządzenia służące do wskazywania ciśnienia.
Wyróżniamy wiele typów ciśnieniomierzy:

  • hydrostatyczne,
  • sprężynowe,
  • dzwonowe,
  • elektryczne.

Manometr sprężynowy rurkowy zwane też ciśnieniomierzami ze sprężyną rurkową składają się z wygiętej w łuk rurki – zwanej rurką Bourdona. W tym urządzeniu pomiarowym jeden koniec rurki zamocowany jest do obudowy, a przez niego doprowadza się do rurki ciśnienie. Drugi natomiast koniec rurki jest zamknięty                             i połączony z układem wskazującym.  W wygiętym elemencie rurki ciśnienie wywiera większy nacisk na powierzchnię zewnętrzną łuku, co powoduje drobną zmianę kształtu rurki pod wpływem ciśnienia.

4.3.POZIOMOWSKAZY

Urządzenie to służy do ciągłego wskazywania lub monitorowania poziomu cieczy w zbiorniku. Wyróżnia się wiele typów poziomowskazów, które działają w oparciu o różne zjawiska fizyczne.

Do najpopularniejszych metod możemy zaliczyć:

  • hydrostatyczna -  pomiar ciśnienia hydrostatycznego  słupa wody;
  •  radarowa – pomiar czasu przelotu fali elektromagnetycznej;
  •  ultradźwiękowa – pomiar czasu przelotu fali ultradźwiękowej;
  •  izotopowa -  pomiar pochłaniania  promieniowania jonizującego;
  •  pojemnościowa- pomiar pojemności elektrycznej.


Zasada działania poziomowskazu magnetycznego:

Poziomowskaz zbudowany jest z zamkniętej rury ze stali kwasoodpornej z przyspawanymi króćcami przyłączeniowymi do zbiornika. Na zewnątrz rury przymocowany jest wskaźnik magnetyczny zbudowany z obrotowych płytek. Pływak przesuwając się wewnątrz rury zgodnie ze zmianą poziomu w zbiorniku powoduje obracanie się poszczególnych płytek wskaźnika odwzorowując poziom w zbiorniku. Obracanie się płytek spowodowane jest przyciąganiem przez biegun N magnesu głównego znajdującego się       w pływaku biegunów S mniejszych magnesów znajdujących się poszczególnych płytkach wskaźnika. Dzięki takiej konstrukcji wskaźnik nie ma kontaktu z mierzoną cieczą, co powoduje, iż nie ulega on zabrudzeniu, a odczyt jest bardzo wyraźny gdyż płytki pomalowane są z jednej strony na kolor jaskrawoczerwony.                                                                 

4.4. Poziomowskazy ultradźwiękowe:

Mierniki te umożliwiają ciągły pomiar cieczy przez metalowe ścianki zbiornika. 

 

Więcej  info w laboratorium wirtualnym tego kursu.

 

Sieć kanalizacyjna, jako układ połączonych ze sobą elementów, ma służyć do odprowadzania ścieków sanitarnych i wód deszczowych z wszelkiego rodzaju budynków oraz ulic do oczyszczalni ścieków lub naturalnego odbiornika.

 

Dla systemów kanalizacyjnych wyróżniamy:

Przewody ze względu na swoją wielkość i pełnioną funkcję dzielimy na kolektory, kanały główne, kanały boczne i przyłącza domowe tzw. przykanaliki.

System kanalizacji sanitarnej i deszczowej

System ogólnospławny – wspólnym kanałem są odprowadzane wszystkie odpływające z danego terenu ścieki (sanitarne i deszczowe). Stosowane są duże kanały, do których podłączone są przykanaliki z budynków mieszkalnych, zakładów przemysłowych. Buduje się je w osi jezdni.

System rozdzielczy – składa się z 2 kanałów, gdzie jednym są odprowadzane ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe i jest to kanał o mniejszej średnicy i głębiej położony, a drugim położonym znacznie płyciej i mającym większą średnice ścieki opadowe.

System półrozdzielczy – rozdziela opady na zanieczyszczone, które są kierowane do sieci deszczowej za pomocą separatorów i na opady o większym natężeniu, które są kierowane bezpośrednio do odbiorników.

Przyłącze kanalizacyjne

Ma za zadanie łączyć wewnętrzną instalacje kanalizacyjną w nieruchomości z zewnętrzną siecią kanalizacyjną znajdującą się za najbliższą studzienką lub do granicy nieruchomości w przypadku braku studzienki.

 

przylacze

 

Studzienki

 rewizyjne

Jako podstawowy element uzbrojenia przewodów kanalizacji grawitacyjnej ma za zadanie kontrolować i prawidłowo eksploatować kanały ściekowe poprzez umiejscowienie w zamkniętym kanale, do którego jest dostęp z zewnątrz. Konstrukcja kinety (dna studzienki) ułatwia usuwanie zanieczyszczeń i pozwala wprowadzić do wnętrza różnego rodzaju wyposażenie.

Podział materiałowo-konstrukcyjny studzienek:

- nowej generacji z tworzyw sztucznych PCV,PE/PP-HD, kompozytowe z duroplastów GRP,

- tradycyjne zmodyfikowane, przykładem mogą być studzienki azbestocementowe zastąpione bezazbestowym cementem włókniczym,

- tradycyjne o ciężkiej konstrukcji:

   + murowane,

   + z kręgów betonowych lub żelbetowych,

   + o konstrukcjach mieszanych.

Do elementów studzienek zaliczamy właz kanałowy, komorę roboczą, komin włazowy/roboczy, płytę przykrywającą studzienkę lub komorę i kinetę.

 

Studzienki rewizyjne (połączeniowe) – mają za zadanie łączyć dwa lub więcej kanałów dopływowych w jeden.

Stosowanie w miejscach narażonych na zakłóceniach przepływu, jak:

- przy zwiększaniu średnic,

- przy zmianach kierunków kanałów,

- przy połączeniach i rozgałęzieniach kanałów,

- na prostych odcinkach przełazowych i

- na kanałach nie przełazowych.

 

 

 

 

 

 

Studzienki tradycyjne

Ten rodzaj studzienek jest obsługiwany przez obsługę eksploatacyjną. Są studzienkami „włazowymi” o średnicy min. 100 cm i są wykonane z kręgów betonowych lub cegły kanalizacyjnej. Wyposażone są dodatkowo w stopnie złazowe żeliwne i dno wykonane z betonowej albo żelbetowej kinety. Studzienka przykryta jest z żeliwnym włazem typu ciężkiego lub lekkiego.

 

Studzienki tradycyjne dzielimy na te:

- z płytą,

- kręgiem przejściowym,

- kominem złazowym.

 

Wykonanie klasycznej studzienki jest elementem bardzo trudnym. Jej konstrukcja jest podatna na różnego rodzaju uszkodzenia. Dodatkowo jej żywotność jest uzależniona od panującego mikroklimatu wewnątrz.

Tradycyjna konstrukcja studzienek może być zmodyfikowana poprzez poprawienie szczelności. Osiąga się to poprzez uszczelnienie kręgów w gruntach nawodnionych, lub przyłączenie rurociągu przy użyciu złącza REKA.

       

 

Złazowe

studzienki

Są wykonane z tworzyw sztucznych, gdzie głównie dominuje PE-HD. Ich konstrukcje mogą być oparte:

- na względnie krótkiej rurze o ścianie gładkiej lub pofalowanej,

- na kręgach polietylenowych.

Studzienki złazowe są alternatywą dla betonowych. Dzięki zastosowanemu pierścieniwi odciążającemu dobrze reaguja na osiadanie gruntu i daje możliwość instalowania ich w pasie drogowym.

Studzienki o średnicach do 1000 mm stosowane są wyłącznie jako niewłązowe do obsługi eksploatacyjnej z zewnątrz.

 

Studzienki z tworzyw sztucznych

Do tego typu studzienek można zaliczyć studzienki „pośrednie” wykonane z tworzywa  PP PRO 630. Posiadają średnice 0,6 m, które umożliwiają prace z zewnątrz. Są dobrym rozwiązaniem w przypadku oddziaływania niebezpiecznych gazów, gdzie nie mogą wchodzić niewyspecjalizowane ekipy remontowe.

 

 

Studzienki

 spadowe

Inaczej kaskadowe, służą do zmniejszania zbyt dużego spadku w kanałach jak i zmniejszaniu prędkości przepływających ścieków.  W tego typu studzienkach stosuje się dodatkowo włazy kanalizacyjne przejazdowe lub chodnikowe typu przewietrznikowego, które mają za zadanie odprowadzać pare powstałą przy spadzie wody.

 

 

Płuczka

 kanałowa

Występuje  w początkowych odcinkach kanału gdzie jest mały spadek, a co za tym idzie wysępuje małe napełnienie i małe prędkości przepływu. Do płykania może być używana woda wodociągowa lub ze źródeł wody powierzchniowej, a w przypadku braku woda ściekowa.

Przykładem płuczek kanałowych mogą być:

- indywidualna dla danego kolektora,

- zbiorcza dla zespołu kolektorów,

- z zastawką tzw. „szybrem” drzwiami płuczącymi lub innymi ręcznie otwieranymi zamknięciami,

- z mimośrodowo osadzonym naczyniem pochylnym,

- ze szczelna przegrodą i lewarem,

- płuczka samoczynna syfonowa.

Syfony

Jest podstawowym elemenem działąjącym na zasadzie grawitacji pozwalającym na pokonywanie różnych przeszkód. W syfonie ruch ciśnieniowy powstaje w wyniku różnicy położenia komory wlotowej i wylotowej przy czym musi ona zrównoważyć wielkość strat ciśnienia.

Przewietrzniki

Główne ich zadanie to wentylacja kanalizacji. Umieszcza się je w kolektorach przełązowych w odległości  min 40 m od siebie w odcinkach między studzienkami, głównie w najwyższych punktach urządzeń kanałowych. W przypadku kanałów nieprzełazowych umieszcza się je na początku i na końcu każdego kolektora. Zamiast przewietrzników można stosować wpusty boczne w kanałach z przyłączonymi do nich przykanalikami.

Wpusty

 deszczowe

Mają za zadanie odprowadzanie wody opadowej z różnych powierzchni ulic, podwórzy itd..

Można podzielić je ze względu na konstrukcje:

- z osadnikiem,

- bez osadnika.

 

 

 

Przelewy

burzowe

Służą do odciążania sieci od nadmiernej ilości wód opadowych w kanalizacji ogólnospławnej.  Krawędz przelewowa jest zakładana poprzecznie, skośnie lub podłużnie do kierunku przepływu.

 

    

 

Zasuwa

burzowa

Tak zwane zawory zwrotne muszą być wg. przepisów obowiązujacych w Polsce , stosowane w instalacjach kanalizacyjnych. Mają za zadanie zapobiegać zjawisku wstecznego przepływu ścieków, co zabezpeicza niżej położone pomieszczenia przed zalaniem. Zasuwy wykonane są z trwałego materiału, odpornego na działanie agresywnych czynników chemicznych i gorących ścieków. Wnętrze ma umożliwiać gromadzenie osadów, co pozwala na skuteczną pracę przez długi czas. Takim przykładem zasuwy burzowej może być zasuwa „Karmat”.

 

     

 

Separatory

olejów

Służą do osdeparowywanie wód opadowych z domieszek zanieczyszczeń pochodzenia olejowego lub  intensywnych deszczy, które mogą przenosić te zaneiczyszczenia z ulic do kanałów burzowych. Można je instalować bezpośrednio przed zrzutem do odbiornika, lub jak najbliżej punktów emisyjnych.

     

Zbiorniki

retencyjne

Zbiorniki retencyjne odciążają sieci od nadmiaru wód opadowych. Najczęściej , jeśli jest to możliwe, zbiorniki zakłada się w naturalnie ukształtowanych obiektach terenowych np. w sadzawkach, stawach czy kotlinach, lub gdy nie jest możliwe to buduje się oddzielne baseny podziemne ze szczelnym dnem i ścianami. Zbiorniki mogą posiadać osadniki. Należy jeszcze pamiętać, że w przypadkach kiedy woda nie może być całkowicie odprowadzona grawitacyjnie jest przepompowywana do właściwego poziomu kanału w celu swobodnego odpływu wody poza zbiornik.

 

   

 

Wyloty

kanałów

Umieszczane na końcach kanałów, zależą między innymi od ilości ścieków, kształtu kanału, pojemności odbiornika i jego głębokości. Wyloty muszą być zabezpieczone przed wodami naporowymi takimi jak wody powodziowe, „cofki” za pomocą zasuw kanałowych uruchamianych ręcznie, oraz zasuw lub wrót żeliwnych uruchamianych mechanicznie.

 

 

Aby sprawnie funkcjonowała sieć kanalizacyjna wyposażona w elementy uzbrojenia, które są szeroko dostępne i które charakteryzują się szczególnymi właściwościami nie można zapomnieć o przestrzeganiu zasad w eksploatacji i remontach sieci kanalizacyjnych. Należy stosować się do poniższych zasad:

- konserwować przewody, uzbrojenia i pozostałe elementy,

- usuwać bezzwłocznie uszkodzenia i likwidować wszelkie usterki w pracy sieci,

- ustalać, które fragmenty wymagają remontu i w jakim zakresie,

- a w przypadku większych zakładów wodociągowo-kanalizacyjnych posiadać odpowiednio przygotowane jednostki organizacyjne zajmujące się eksploatacją sieci.

Ostatnia modyfikacja: poniedziałek, 21.03.2016, 01:01 AM