4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Давление в напорной канализации

Напорная система отвода стоков. Как устроена такая канализация

Сеть отвода стоков делится на напорную и безнапорную. Второй тип наиболее распространенный и предполагает организацию естественного движения под уклон. Напорная канализация представляет собой систему герметичных каналов, по которым под давлением осуществляется транспортировка сточных вод в место их утилизации либо очистки. Для поддержания необходимого давления используется мощный канализационный насос.

Напорная канализация — это система отвода стоков, которую можно легко устроить на собственном участке

Отвод стоков в системе жизнеобеспечения дома

К основным системам жизнеобеспечения жилища относятся:

  • отопление;
  • водоснабжение и водоотведение;
  • электроснабжение;
  • вентиляция и т. п.

Закладка практически всех инженерных коммуникаций выполняется поэтапно при возведении конструкции. Планировку осуществляют при создании проекта.

Обратите внимание! Если нет возможности подключения к централизованным системам подачи/отвода воды, то потребуется индивидуальная автономная утилизация стоков.

Выделяют внутреннюю и наружную части сети водоотведения дома. Первая состоит из множества трубопроводов, в которые попадают стоки из подсоединенных санитарно-технических устройств: ванн, умывальников, душевых, моек и унитазов.

Горизонтально расположенные каналы укладывают под уклоном с целью обеспечения самотечного попадания стоков в канализационный стояк. Последний, установленный вертикально, поднимается над крышей и оканчивается фановой трубой. На уровне подвального помещения или фундамента стояк заходит в наклоненную трубу, которая, выходя за границы постройки, становится началом системы наружной канализации.
Наружной частью водоотведения может быть самотечная система трубопроводов, очистных сооружений, колодцев или напорная канализация.

Если в частном доме не предполагается установка канализационного насоса, то трубы должны прокладываться с уклоном, чтобы получилась самотечная система

Плюсы и минусы напорного водоотведения

Напорная канализация, устроенная, например, из ПВХ труб, обладает такими преимуществами:

  • небольшой глубиной закладки каналов, значительно снижающей трудозатраты земляных работ;
  • отсутствием необходимости соблюдения уклона трубопровода;
  • обеспечением самоочищения каналов с внутренней стороны;
  • возможностью применения труб с меньшим диаметром, чем у самотечной системы, но соразмерных с патрубком насоса.

Наружная сточная и ливневая канализация закладываются с учетом глубины промерзания грунта в регионе. Поскольку сточные массы продвигаются под давлением, то происходит одновременная очистка внутренней полости магистрали и предотвращается налипание разнообразного мусора на стенки канала.

Напорная канализация имеет ощутимый минус – она более дорогостоящая. Устройство насосной станции, хранилища стоков и большего числа смотровых колодцев значительно повышают общую стоимость проекта. Кроме того, система является энергозависимой. Отключение электроэнергии приводит к прекращению откачки масс из резервуара-накопителя.

Нюансы использования сети

Существует несколько случаев, когда необходимо использование напорной канализации. К ним относятся:

  • расположение дома ниже уровня расположения центральной канализации (к примеру, в балке);
  • неровность рельефа местности на пути следования стоков в место утилизации;
  • необходимость открытой прокладки труб канализации (к примеру, над дорогой);
  • отсутствие возможности выкапывания траншеи под наклоном с целью обеспечения самотека вод;
  • необходимость использования каналов малого диаметра.

Система, собранная из труб малого диаметра и не имеющая достаточного уклона, должна быть только напорной, иначе будут проблемы с отведением стоков

Прокладка напорной канализации (ПВХ и из других материалов) требует согласования проекта с инженерными службами конкретного района касательно пересечения с иными сетями.

Обратите внимание! Немаловажным в организации принудительного водоотведения является обеспечение охранной зоны: не ближе 250 метров от берега реки, 100 метров от озера и 50 метров от подземного источника водозабора.

Для экономии денежных средств можно установить одну систему на несколько хозяйств. Это объединение реально, поскольку в продаже имеются насосы самой разной мощности.

Основные узлы напорной канализации

Главным узлом канализационной напорной сети является насосная станция, в которую поступают все стоки от сантехнических приборов. Мощный насос обеспечивает передвижение нечистот в место их утилизации.

Конструктивно станция представляет собой накопительный резервуар, собирающий сточные воды до некоторого уровня. В определенный момент включается насос и транспортирует их в напорный коллектор – магистраль герметичных трубопроводов, обеспечивающих перенос сточных вод в сливную яму, центральную канализацию или септик. Современные канализационные насосные станции работают в автоматическом режиме и не требуют вмешательства человека, кроме случаев возникновения поломок оборудования.

Для прокладки сети трубопроводов могут быть использованы напорные каналы из стали, чугуна или поливинилхлорида. Если канализация устраивается комбинированным способом, то трубы для работы под давлением используются после насосной станции, до нее – стандартные изделия. Исключение могут составлять участки подъема вод с подвала.

Современные канализационные сети монтируются из напорных полимерных труб, например, ПВХ

Для транспортировки стоков с нижних этажей используется мини канализационная станция, монтирующаяся на выходе унитаза. Часто в таких комбинированных системах применяется напорный клапан обратного действия, который блокирует возможное возвращение нечистот вниз после того, как выключается насос.

Типы сборных емкостей

Среди основных типов сборных емкостей выделяют выгребные колодцы и септики. Первый представляет собой один из видов выгребной ямы, которая откапывается в грунте и облицовывается толстым слоем глины. Современный колодец – это герметичная конструкция, в которую происходит слив нечистот с их последующим удалением с помощью различных приспособлений (откачивающего насоса, ассенизаторской машины) за границы участка.

Обратите внимание! Для постройки выгребной емкости можно применять разнообразные материалы: кирпич, бетон, камень или блоки. Одними из вариантов являются установка железобетонных колец, металлических либо пластмассовых резервуаров.

Септик представляет собой усовершенствованный выгребной колодец, при помощи которого есть возможность утилизировать часть стоков на месте. Он может состоять из двух емкостей, одна из которых (сборная либо выгребная) имеет дно и загерметизирована, вторая – без дна, установленная на фильтрующее основание (гравий, щебень, крупнозернистый песок), через которого чистая вода поступает в слой грунтовых вод.

Читать еще:  Градус уклона канализационной трубы

Самый хороший, хотя и дорогостоящий, вариант – установка септиков в виде локальных канализационных систем. Такое оборудование собирает отходы и практически полностью их утилизирует. Из него выходит чистая вода (на 96-100 процентов), которую можно использовать для полива участка.

Автономная канализация обязательно включает септик или выгребной колодец

На что обращать внимание при выборе элементов

Напорные каналы канализации должны быть защищенными и высоконадежными. Такие требования объясняются особенностями сети:

  • переносом жидкости под напором;
  • гидроударами при запуске насосов;
  • скачкообразными перепадами давления.

Идеально, если изделия для напорной канализации будут выдерживать значение давления до 1600 кПа. В настоящее время наиболее популярными являются трубы из полимеров (чаще всего непластифицированного поливинилхлорида). Они долговечны, относительно легки и доступны по стоимости.

Напорные каналы НПВХ выбирают меньшего сечения, чем для строительства безнапорных аналогов. Соединение можно обеспечить холодной сваркой либо специальными фитингами. Важно учитывать, что трубы для подобных систем не должны иметь раструбов.

Промежуточный резервуар должен обладать достаточным объемом, вмещающим трехсуточное количество стоков. Это важно для ситуаций поломки насоса или отключения электроэнергии, когда некоторое время канализация не функционирует. Для проведения необходимых расчетов лучше использовать действующие нормы.

Мощность насоса выбирается, исходя из глубины расположения промежуточной емкости и расстояния до центральной канализации. Например, 0,4 кВт достаточно, чтобы поднять сточные воды на 2 метра и перенести на 200 метров.

Насосы и их особенности

Тип насоса подбирается в зависимости от состава сточных вод. Если это стоки хозяйственного происхождения, например, от мойки, раковины, душа, то подойдет обычный насос. Однако канализационная система должна быть рассчитана на отходы из унитаза, в который могут попадать даже твердые предметы, поэтому необходим насос с измельчителем.

При наличии большого объема стоков и присутствии в них твердых частиц следует устанавливать мощный насос, оборудованный измельчителем

Обратите внимание! Присутствие такого оборудования дает возможность снизить сечение напорного трубопровода до 4 сантиметров.

Поскольку от бассейнов или ванн отводятся значительные объемы жидкости, то для них должны использоваться насосы с высокой производительностью, способные обеспечивать бесперебойную работу в течение долгого времени. При выборе оборудования необходимо учитывать возможность его функционирования с водой температурой до 70 градусов, которая исходит от стиральных и посудомоечных машин.

Правила установки насоса

Существует ряд правил, которые необходимо учитывать при установке насосов для напорных канализационных сетей:

  • в месте монтажа насоса необходимо постоянное поддержание температуры выше нуля;
  • площадка для установки канализационной насосной станции должна иметь доступ и быть очищенной;
  • на дно сооружения необходимо поместить опорное колено, имеющее специальный фланец;
  • напорный трубопровод опирается на колено;
  • в верней части колодца труба крепится кронштейном, зафиксированным к стенке конструкции;
  • канал должен монтироваться без напряжений и перекосов;
  • для исключения обратного тока на трубопроводе предусматривается задвижка и обратный клапан;
  • для подъема и опускания насоса используется направляющая конструкция и зафиксированная на нем цепь;
  • герметичное соединение автоматически происходит при достижении насосом нижнего колена.

Насосные станции делятся на внутридомовые и наружные. Первые предназначены для отвода стоков от одного здания и состоят из насоса с измельчителем и пластикового корпуса. Такое сооружение, как правило, устанавливается в подвале. Наружные станции способствуют переносу стоков от нескольких домов. Они качают жидкость из емкости, куда нечистоты попадают самотеком, и далее – в действующую канализацию либо очистные сооружения.

Для опускания и поднятия насоса нужно закрепить на нем надежную веревку или цепь

Ливневая канализация напорного типа

Ливневая – это такой тип канализации, который применяется для стока дождевой и талой воды с крыш строений либо иных мест участка. Для этого используются воронки, сточные желоба, после которых вода поступает в систему слива. Без такой системы происходит застой влаги, что замедляет рост растений, и подмыв фундамента.

Обустраивая новую либо меняя старую систему ливневой канализации, могут возникать ситуации, когда невозможно либо очень сложно обеспечить эффективность ее работы:

  • пользователи расположены ниже уровня городского коллектора;
  • невозможно выполнить требуемый уклон труб;
  • нет возможности замены на трубы большего сечения.

В таком случае применяют напорную ливневую канализацию.

Обратите внимание! Насосы с измельчителями, входящие в состав конструкции, перемалывают мусор (бумагу, листву, ветки), находящийся в стоках, и перекачивают содержимое со скоростью 1-2 метра в секунду. Это наиболее оптимальный скоростной режим, при котором стенки трубопровода могут самоочищаться.

Срок эксплуатации ливневки напорного типа не меньше 50 лет. Насосное оборудование, как правило, рассчитано на работу до 30 лет. Установка напорной ливневой канализации используется реже, чем самотечной, однако она незаменима при необходимости подъема вод из подвала до уровня земли, а также на предприятиях, где требуется очистка дождевых стоков, в которые могут попадать вредные вещества.

При верно выполненных расчетах и качественном монтаже напорная канализационная сеть способна обеспечить жильцов частного дома высоким уровнем комфорта.

Обзор устройства напорной канализации

В некоторых ситуациях самотечная система отведения использованной воды неэффективна или невозможно ее устройство в силу различных причин. В таких случаях делается напорная канализация, отличающаяся от самотечной тем, что жидкость отводится принудительно, то есть, в трубах создается определенный напор. Неотъемлемой частью такой системы является насос или КНС, — канализационная насосная станция. Конструкция напорной канализации и основных узлов, в нее входящих, станет темой статьи.

Читать еще:  Диаметр колец для канализации

Назначение системы принудительной откачки стоков

В чем смысл напорной канализации и что это такое? Не всегда есть возможность канализационные стоки транспортировать самотеком. Вот примеры нескольких ситуаций:

  • сантехнические приборы расположены в подвальном помещении;
  • рельеф местности не позволяет наружную отводящую трубу направить под уклоном к очистным (накопительным) сооружениям или в коммунальный коллектор;
  • здание построено на тяжелых грунтах, усложняющих объемные земляные работы;
  • прокладке наружного канализационного рукава под необходимым уклоном мешают другие коммуникации или сооружения.

В описанных случаях приходится сооружать канализационную систему, отводящую стоки принудительно, для чего создается напор. Суть устройства напорной канализации следующая. Стоки самотеком по внутренней сети собираются в накопительной емкости, откуда выкачиваются в отводящий трубопровод насосным оборудованием.

Резервуар для сбора канализационной воды устанавливается двумя способами:

  • в пределах постройки;
  • вне здания.

В первом случае устанавливается бытовая насосная станция, собирающая стоки от всех приборов сантехники и выводящая их под напором за пределы дома в отводящий канализационный рукав.

За пределами постройки устанавливается стационарная станция (КНС) с большим резервуаром. Откачка из него производится наружным или погружным (чаще) фекальным насосом. Работа как внутренней, так и наружной станций автоматическая. Насосы начинают работать при заполнении накопительного резервуара до определенного уровня. Бытовые станции откачки стоков рассчитаны на обслуживание одного дома. Наружные сооружения более мощные и могут устанавливаться для обслуживания как одного, так и нескольких зданий.

Независимо от типа и мощности насосные станции оборудуются ножом, измельчающим твердые и волокнистые включения. Благодаря измельчителю и создаваемому насосом давлению, трубы для отвода стоков устанавливаются меньшего диаметра, если сравнивать с самотечной канализацией.

Выбор труб

Трубопровод в напорной канализационной системе должен быть на порядок прочнее и надежнее, чем в безнапорной сети. Причинами для этого являются такие факторы:

  • транспортировка воды под создаваемым насосами напором;
  • перепады давления;
  • возникновение гидроударов при включении насосов.

При установке мощного насосного оборудования трубопровод должен быть рассчитан не менее, чем на 1,5 МПа. Такое давление с легкостью выдерживают чугунные изделия, но сборка канализационной сети такими трубами отошла в прошлое. Сейчас для отвода стоков используют полимерный трубопровод, который намного дешевле и гораздо удобнее в сборке.

Чаще всего напорная канализация собирается трубами, выполненными непластифицированным поливинилхлоридом, который обозначают аббревиатурой НПВХ. Изделия относительно недороги, легкие и служат долго. Соединение трубопровода происходит методом холодного сваривания или специальных пластиковых стыковочных элементов.

Полипропиленовые трубные изделия для работы под давлением менее пригодны. Они имеют недостаточную прочность, чтобы долго выдерживать движущуюся под напором загрязненную воду. Хотя встречаются случаи монтажа напорной канализационной сети полипропиленовыми изделиями. Это оправдано там, где установлены внутренние станции откачки стоков малой мощности.

Преимущества и недостатки напорной канализационной системы

Принудительная откачка стоков имеет как неоспоримые плюсы, так и некоторые минусы. Бесспорное преимущество, — система монтируется в любом здании, рельеф местности при этом никакой роли не играет. Кроме того, преимущества такие:

  • нет необходимости рассчитывать наклон и контролировать его соблюдение при монтажных работах;
  • идущие по трубопроводам под напором стоки не застаиваются, засоры возникают крайне редко;
  • возможность прокладывать трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию и облегчает устройство канализационной сети.
  • дороговизна насосных станций, особенно наружных;
  • недешевая установка насосного оборудования и его обслуживание;
  • часто на пути следования наружного отводящего трубопровода приходится устанавливать специальные колодцы, необходимые для гашения чрезмерного напора, разрушающего очистительные или накопительные сооружения.

На том, для чего нужны колодцы, что являются гасителями напора, остановимся подробнее.

Колодцы для гашения напора

Такие колодцы устанавливаются не только в напорной канализационной системе, но и при чрезмерном наклоне наружного трубопровода в самотечной канализации. Сильное давление в напорной сети возникает при несоответствии мощности насосов и диаметра труб.

Установка колодца гасителя производится в промежутке трубопровода между насосом и очистным сооружением. Конструкции, тормозящие скорость отводимой воды, делаются двух типов:

Перепадный колодец представляет собой цилиндрический вертикальный резервуар, сверху в который входит трубопровод, идущий от здания. Снизу с другой стороны емкости отходит труба, идущая к месту сброса канализационных стоков. Чем значительнее перепад высот, тем глубже нужно делать колодец и больше расстояние между входом и выходом.

Как работает колодец гаситель? Через входящее отверстие поступает вода под большим напором. В колодце, который часто оборудован дополнительными препятствиями, скорость потока значительно замедляется. Через выход жидкость уходит к очистному сооружению, выгребной яме или коммунальной сети по рукаву с нормальным уклоном самотеком.

Зачем нужно гасить напор отводимой воды? Современные очистные сооружения (септики, локальные станции очистки) рассчитаны на определенные характеристики входящей в резервуары жидкости, в том числе скорость потока и его напор. Если напор будет превышать требуемые показатели, очистные сооружения будут работать неэффективно, могут преждевременно разрушиться или другим образом выйти из строя. Даже если конечным пунктом следования стоков является выгребная яма, сильный напор канализационной воды быстро разрушит бетонную или кирпичную стенку накопительного сооружения.

Трубопровод, особенно в местах поворотов также повреждается от чрезмерного давления протекающей жидкости. Одним словом, колодец гаситель продлевает срок службы всем сооружениям, что находятся ниже его «по течению».

Поворотные колодцы также гасят скорость воды, но имеют меньший перепад входа и выхода (или вообще перепада нет), устанавливаются в местах резких поворотов трубопровода. Гашение напора происходит за счет турбулентности, что возникает в колодце, ведь воде приходится описывать своеобразную петлю, теряя кинетическую энергию.

Читать еще:  Две раковины в ванной комнате фото

Установка колодца гасителя

Колодцы, тормозящие скорость тока воды, монтируются на этапе строительства канализационной сети, поэтому про необходимость установки такого сооружения нужно думать загодя. Есть два варианта монтажа колодца гасителя:

  • построить резервуар из бетонных колец;
  • купить и смонтировать готовую емкость.

В первом случае процесс более трудоемкий и целесообразен, когда перепад входа и выхода для стоков предполагается значительный. Придется готовить отверстия в железобетонных кольцах для прокладки труб, бетонировать дно, накрывать резервуар плитой с ревизионным люком.

Если же перепад небольшой, лучше купить готовый пластиковый колодец, оборудованный дополнительными препятствиями, гасящими скорость потока. При покупке готового резервуара обращается внимание на расстояние между входом и выходом (должно приблизительно соответствовать перепаду высот) и диаметру отверстий, что совпадали бы с сечением входящего и выходящего трубопроводов.

Напорная канализация, установленная в доме, оптимизирует процесс отвода стоков, предотвращая их застой и образование засоров. Обустройство такой системы обойдется дороже обычной самотечной канализационной сети, но преимущества со временем перекрывают расходы.

СП 40-102-2000 : Испытание и сдача трубопроводов в эксплуатацию

8.1 Согласно СНиП 3.05.04 напорные и безнапорные трубопроводы водоснабжения и канализации испытывают на прочность и плотность (герметичность) гидравлическим или пневматическим способом дважды (предварительное и окончательное).

8.2 Предварительное испытательное (избыточное) гидравлическое давление при испытании на прочность, выполняемое до засыпки траншеи и установки арматуры (гидрантов, предохранительных клапанов, вантузов), должно быть равно расчетному рабочему давлению, умноженному на коэффициент 1,5.

8.3 Окончательное испытательное гидравлическое давление при испытаниях на плотность, выполняемых после засыпки траншеи и завершения всех работ на данном участке трубопровода, но до установки гидрантов, предохранительных клапанов и вантузов, вместо которых на время испытания устанавливают заглушки, должно быть равно расчетному рабочему давлению, умноженному на коэффициент 1,3.

8.4 До проведения испытания напорных трубопроводов с раструбными соединениями с уплотнительными кольцами по торцам трубопровода и на отводах необходимо устраивать временные или постоянные упоры.

8.5 Предварительное гидравлическое испытание напорных трубопроводов следует производить в следующем порядке:

— трубопровод заполнить водой и выдержать без давления в течение 2 ч;

— в трубопроводе создать испытательное давление и поддерживать его в течение 0,5 ч;

— испытательное давление снизить до расчетного и произвести осмотр трубопровода.

Выдержка трубопровода под рабочим давлением производится не менее 0,5 ч. Ввиду деформации оболочки трубопровода необходимо поддерживать в трубопроводе испытательное или рабочее давление подкачкой воды до полной стабилизации.

Трубопровод считается выдержавшим предварительное гидравлическое испытание, если под испытательным давлением не обнаружено разрывов труб или стыков и соединительных деталей, а под рабочим давлением не обнаружено видимых утечек воды.

8.6 Окончательное гидравлическое испытание на плотность проводится в следующем порядке:

— в трубопроводе следует создать давление, равное расчетному рабочему давлению, и поддерживать его 2 ч; при падении давления на 0,02 МПа производится подкачка воды;

— давление поднимают до уровня испытательного за период не более 10 мин и поддерживают его в течение 2 ч.

Трубопровод считается выдержавшим окончательное гидравлическое испытание, если фактическая утечка воды из трубопровода при испытательном давлении не превышает значений, указанных в таблице 5.

Наружный диаметр труб, мм

Допустимая утечка, л/мин, для труб

с неразъемными (сварными, клеевыми) соединениями

с раструбными соединениями на уплотнительных кольцах

8.7 Гидравлические испытания самотечных канализационных сетей выполняют после завершения гидроизоляционных работ в колодцах в два этапа: без колодцев (предварительное) и совместно с колодцами (окончательное).

8.8 Окончательное испытание трубопровода канализации совместно с колодцами производят согласно СНиП 3.05.04.

8.9 Гидравлические испытания систем из полимерных материалов внутренних трубопроводов проводят при положительной температуре окружающей среды не ранее, чем через 24 ч после выполнения последнего сварного и клеевого соединения.

8.10 Гидравлические испытания систем внутренних водостоков осуществляют путем заполнения их водой на всю высоту стояков. Испытания проводят после наружного осмотра трубопроводов и устранения видимых дефектов. Гидравлическое испытание склеенных трубопроводов начинают не ранее, чем через 24 ч после выполнения последнего соединения. Система водостоков считается выдержавшей испытание, если по истечении 20 мин после ее наполнения при наружном осмотре трубопроводов не обнаружено течи или других дефектов и уровень воды в стояках не понизился.

8.11 Пневматические испытания трубопроводов, выполненных из полимерных материалов, производят при наземной и надземной их прокладке в следующих случаях: температура окружающего воздуха ниже 0 °С; применение воды недопустимо по техническим причинам; вода в необходимом для испытаний количестве отсутствует.

Порядок пневматических испытаний трубопроводов из полимерных материалов и требования безопасности при испытаниях устанавливаются проектом.

8.12 Предварительные и окончательные испытания самотечных канализационных сетей из труб большого диаметра допускается производить пневматическим способом. Предварительные испытания проводят до окончательной засыпки траншеи (сварные соединения грунтом не засыпают). Испытательное давление сжатого воздуха, равное 0,05 МПа, поддерживают в трубопроводе в течение 15 мин. При этом осматривают сварные, клеевые и другие стыки и выявляют неплотности по звуку просачивающегося воздуха, по пузырям, образующимся в местах утечки воздуха через стыковые соединения, покрытые мыльной эмульсией.

Окончательные испытания пневматическим способом проводят при уровне грунтовых вод над трубой в середине испытуемого трубопровода менее 2,5 м. Окончательным пневматическим испытаниям подвергают участки длиной 20-100 м, при этом перепад между наиболее высокой и низкой точками трубопровода не должен превышать 2,5 м. Пневматические испытания проводят через 48 ч после засыпки трубопровода. Испытательное избыточное давление сжатого воздуха указано в таблице 6.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector