Плавучие и передвижные насосные станции

Плавучей насосной станцией считают установку, в которую вхо­дят понтон с оборудованием, соединительные напорные трубопро­воды и служебный мостик. При проектировании плавучих насос­ных станций необходимо учитывать следующее.

1. Корпус понтона проектируют как несамоходное сухогрузное
   судно.
2. Понтон компонуют в соответствии со следующими условия­
   ми: принимают отношение длины понтона Lк высоте-борка Я от 9
   до 28, а ширины понтона В к высоте борта Яне более 4…5 в зависи­
   мости от разряда судна.
3. Размеры элементов понтона обосновывают расчетом как на
   местную, так и на общую прочность в продольном и поперечном
   направлениях. Кроме того, проверяют плавучесть и остойчивость
   понтона при всех возможных комбинациях внешних воздействий.
4. На понтонах устанавливают только центробежные и осевые,
   насосы горизонтального исполнения. Основное оборудование раз­
   мещают в трюме на днищевом наборе понтона. Фундаменты под насосы и двигатели должны быть достаточно жесткими, чтобы де­формации их при любых возможных режимах работы не могли выз­вать расцентровки агрегатов. Для повышения жесткости фундамен­тов агрегатов мощностью более 500 кВт продольные и поперечные 5    балки фундаментных рам желательно совмещать с днищевым набо­ром. Конструкции фундаментов должны быть сквозными и не дол­жны препятствовать ремонту обшивки и вентиляционных уст­ройств электродвигателя.

   Для предотвращения расцентровки агрегатов при деформациях корпуса понтона на всасывающих и напорных трубопроводах пре­дусматривают надежные компенсаторы.
   Оборудование судовых систем (насосы осушительной и балласт­ной систем, противопожарные устройства, вентиляция) желатель­но устанавливать на служебных мостиках или кронштейнах нениже0,6 м над настилом трюма, оборудование распределительного уст­ройства и щит управления — на уровне палубы.

5. Водонепроницаемые перегородки применяют только в много­
   агрегатных понтонах, да и то только в тех случаях, если это не влечет
   за собой увеличения габаритов понтона и не снижает качества эксп­
   луатации.

6. По конструкции и форме корпус понтона должен быть про­
   стейшим: прямолинейного сечения с небольшими скосами днища в
   области кормы и носа. Длину носа и кормы принимают от 2,5 до 4 м.
   В плане нос и корму лучше всего выполнять прямоугольными, а
   днище в пределах носа и кормы — наклонным под углом до 15°, что
   облегчает транспортировку понтонов к месту установки и зимовки.
   Ширина надстройки должна быть несколько уже корпуса понтона,
   чтобы обеспечить проход вдоль бортов. Ширину прохода в зависи­
   мости от крупности понтона принимают 1 …1,4 м.

Корпус понтона обшивают стальным листом толщиной 4…20 мм. Снаружи корпуса на уровне грузовой ватерлинии устанав­ливают деревянный привальный брус для смягчения ударов при столкновении с причалами или с другими судами.
Борта понтона, кормовой и носовой отсеки делают двойными, используя это пространство для размещения балласта, водоприем­ных коробок и шаровых шарниров соединительных трубопрово­дов. Объем балластных камер выбирают таким, чтобы при их по­мощи (заливая их водой или осушая) можно было полностью ис­ключить крен или дифферент понтона. Для уменьшения объема балластных камер иногда допускают размещение наиболее тяже­лого оборудования у борта, противоположного соединительным трубопроводам. Максимально допустимый крен понтона не дол­жен превышать 3°.

Воду целесообразнее забирать со стороны днища. При этом во­дозаборные коробки оборудуют сороудерживающими решетками или рыбозащитными устройствами, герметичными люками, горло­вины которых выводят на уровень бортов (но не менее 0,3 м над уровнем воды при максимальной осадке), и затворами для прекра­щения доступа воды в коробки при ремонтах насосов или при зим­ней консервации.
Надстройку понтона выполняют облегченной конструкции: стальной каркас для установки подкрановых балок и балок покрьь тия, обрешетка и стеновое заполнение из пенопласта с обшивкой ли­стовой сталью под масляную краску или листовым пластиком. В про­ектах последних лет на плавучих насосных станциях предусматрива­ют служебные помещения для обслуживающего персонала: каюту, небольшой камбуз с необходимым оборудованием, туалет.
Осушительная система понтона должна состоять из системы сигнализации, дренажных насосов (не менее двух) и кольцевой ма­гистрали трубопровода с установленными по четырем углам каждо­го отсека водозаборными воронками. Выброс воды — выше уровня воды при максимальной осадке понтона.
Для заполнения балластных камер водой предусматривают спе­циальные насосы. Если понтон разделен водонепроницаемыми пе­регородками на отдельные отсеки, то каждый из них должен иметь самостоятельные балластные и дренажные системы.
Для проведения монтажных работ понтоны оборудуют ручными кран-балками или мостовыми кранами грузоподъемностью до 10 т. При монтаже более тяжелого оборудования допускается применять спаренные мостовые краны.
При выборе места установки понтона необходимо иметь в виду следующее:
понтоны плавучих насосных станций желательно располагать у крутого вогнутого берега в зоне наибольших глубин;
при установке понтона на реке в зоне возможного ледохода пре­дусматривают льдозадерживающие сооружения или демонтаж пон­тона и отвод его в специальный затон на зимовку (возможен подъем на стапель);
понтоны не следует устанавливать в зоне интенсивной перера­ботки берегов или сильного волнения (более 0,8 м). При установке понтонов в естественных заливах или искусственных ковшах при­нимают меры по защите залива (ковша) от наносов;
на месте работы понтон закрепляют не менее чем на трех якорях.   4
При легких условиях работы (отсутствие течения, волн, слабый ветер) понтоны могут быть закреплены при помощи однопролет-ных соединительных трубопроводов, имеющих шаровые соедине­ния. В этом случае статически неизменяемая система может быть получена за счет стяжек, установленных крест-накрест снизу и сверху соединительных труб. Впервые такое устройство было при­менено на Самгарской и Ходжа-Бакирганской плавучих насосных станциях.
При проектировании соединительных трубопроводов (рис. 5.16) необходимо учитывать следующее:

Рис. 5.16. Плавучая насосная станция:
1 — понтон; 2 — соединительный трубопровод; 3 — анкерная опора берегового шарового шарнира; 4— шаровые шарниры
трубопроводы должны быть стальными.

При прочих равных ус­ловиях предпочтение отдают однопролетным трубопроводам, дли­на которых должна быть ограничена прочностью подвижного со­единения и допустимой нагрузкой на борт понтона. Многопролет­ные трубопроводы проектируют наплавного типа с установкой про­межуточных шарниров на специальных понтонах. Для правильной посадки промежуточных понтонов на дно предусматривают искус­ственные основания;
число соединительных трубопроводов принимают равным числу основных насосов. Допускается работа двух насосов с по­дачей менее 500 л/с и работа одного насоса на два трубопровода в случае, если нельзя изготовить шарнирное соединение нужного размера;
соединительные трубопроводы должны обеспечить перемеще­ние понтона во всем диапазоне колебаний уровня воды с учетом максимальных кренов на оба борта, а также надлежащую прочность при всевозможных комбинациях нагрузок: собственная масса, мас­са воды, гидродинамическое давление воды, навал понтона, закли­нивание шаровых шарниров нагрузки при переносе по трубопрово­ду грузов и т. д.;
в качестве гибких стыков трубопроводов диаметром 300… 1000 мм рекомендуют применять шаровые соединения и диа­метром до 500 мм — гибкие резиновые шланги, армированные стальной проволокой. Гибкие стыки должны допускать люфт по длине трубопровода, способный компенсировать все неточности, допущенные при монтаже опорных конструкций и подвижных час­тей соединительных трубопроводов.
Сообщение между понтоном и берегом следует предусматри­вать или по специальному служебному мостику, или по одному из соединительных трубопроводов, на котором устанавливают на-

Рис. 5.17. Передвижная насосная установка:
а, 6— поперечный и продольный разрезы; в — план; 1 — баки для топлива и масла; 2 — баллон сжатого воздуха; 3 — вакуум-насос; 4 — задвижка; 5—бак для воды; 6— центробежный насос; 7—дизель; 8— напорный трубопровод; 9—кузов;
10 — всасывающий трубопровод стил и ограждение.

 Служебные мостики иногда используют для прокладки кабелей.
Для доставки на понтон грузов более 5 т обычно используют плавучие средства (плоты, баржи) и специальное подъемно-транс­портное оборудование для погрузки-разгрузки. В некоторых про­ектах предусматривают причалы, к которым подтаскивают понтон для погрузки тяжелого оборудования и зимнего отстоя. Оптималь­ное техническое решение находят сравнением нескольких вариан­тов.
Выпускают самоходные (СПНС) и несамоходные плавучие на­сосные станции подачей от 0,1 до 20 м3/с и напором от 6 до 125 м.^
Передвижные насосные станции широко применяют в мелиора­ции. Они имеют следующие преимущества перед стационарными станциями: заводское серийное изготовление, что обеспечивает высокое качество и меньшую стоимость по сравнению со стацио­нарными, быстроту установки, не требующую специальных строи­тельно-монтажных работ, возможность в течение короткого време­ни менять места установки (по мере изменения уровней воды в ис­точнике или перехода с одного объекта на другой).
Применяют следующие типы передвижных насосных станций:

СНП — станция насосная передвижная, оборудованная гори­зонтальным насосом с приводом от специального двигателя внут­реннего сгорания. Оборудование устанавливают на специальной

раме (салазках) или на автоприцепе (рис. 5.17); подача передвиж­ных станций 0,02…0,7 м3/с при напоре 5…110 м;
СНПЭ — то же, но в качестве привода используют электродвига­тель;
ПНСТ — передвижная насосная станция, в которой в качестве привода используют двигатель трактора, соединяемый с насосом специальным валом; в этом случае на салазках монтируют только насос и редуктор, который применяют, если частота вращения ра­бочего колеса насоса не совпадает с частотой вращения карданного вала трактора;
СЫН — станция насосная навесная (насос монтируют на раме, установленной на тракторе). Подача станции 0,02…0,12м3/с при напоре 22…93 м.
Наиболее удобны и экономичны передвижные насосные стан­ции с индивидуальными двигателями, не зависящими от наличия трактора.
Данные о передвижных насосных станциях можно взять из соот­ветствующих справочников и каталогов.