Оборудование для водопроводно-канализационного хозяйства
Про оборудование
Практически всем, кто имеет дело с пожарными гидрантами типа ГП-Н или, так называемыми пожарными гидрантами «московского образца» известна их слабая сторона. Это способность данного типа гидрантов к автогенерации периодических гидравлических ударов которые могут привести к аварийному повреждению или даже разрушению участков трубопроводов, к которым они подключены и нарушению герметичности межфланцевых уплотнений и повреждениям самих гидрантов. Гидравлические удары возникают в начале открытия или в конце закрытия клапана гидранта при недостаточно закрытых вентилях колонки-стендера типа КПА или при попытке открытии гидранта без колонки-стендера.
Предлагаемое нами Устройство по обеспечению устойчивости к гидравлическим ударам пожарного гидранта московского образца (ГП-Н) не меняет конструкцию пожарного гидранта, не влияет на расходы воды при открытии гидранта на водоотдачу и является отдельным устройством, предохраняющим водопроводные сети от аварийных разрушений, а также клапан пожарного гидранта и резиновые межфланцевые прокладки гидранта от гидроударных повреждений.
Устройство легко устанавливается между фланцами пожарного гидранта и подставки и в течение всего срока службы не требует обслуживания. Срок службы Устройства соответствует сроку службы пожарного гидранта.
Схема устройства
Устройство для предотвращения гидроударов при некорректном открытии на водоо тдачу пожарного гидранта московского образца
1-перфорированный цилиндр;
2-фланец;
3-диск нажимной;
4-направляющий стержень;
5-пружина;
6-диск опорный;
7-шайба;
8-шплинт
Вид устройства в аксонометрии
Устройство устанавливается между фланцем подставки и фланцем клапана пожарного гидранта.
При закрытом положении клапана пожарного гидранта пружины (Рис. 4 (5)) находятся в состоянии небольшого предварительного сжатия. Предварительное сжатие пружин достигается изначально. При установке пожарного гидранта на подставку с вставленным в нее устройством, уложенными прокладками и не затянутыми болтами фланцевого соединения, зазор для предварительного напряжения пружин (Рис. 3) должен составлять порядка 4…6 мм (при закрытом положении клапана ПГ).
Схема определения зазора для предварительного напряжения пружин противогидроударного устройства
1-подставка пожарного гидранта;
2-устройство предотвращения гидроударов;
3-запорный элемент клапана пожарного гидранта;
4-клапан пожарного гидранта;
-зазор для предварительного напряжения пружин
Схема работы устройства для предотвращения гидроударов при некорректном открытии на водоотдачу пожарного гидранта московского образца
А-клапан гидранта закрыт;
Б-клапан гидранта открыт
1-подставка пожарного гидранта;
2-устройство предотвращения гидроударов;
3-запорный элемент клапана пожарного гидранта;
4-клапан пожарного гидранта;
5-пружины устройства предотвращения гидроударов
При начале открытия пожарного гидранта пружины (Рис.3 (5)) еще больше сжимаются (Рис. 3 «Б»), блокируя люфты запорного элемента клапана пожарного гидранта, тем самым препятствуя продольно-осевым и люфтовыми маятниковым колебаниям запорного элемента.
Блокировка люфтов запорного элемента заключается в прижатии его вверх к ниткам резьбы винта (Рис.1 (7)), не давая возможности запорному элементу опускаться вниз под своим весом и висеть на противоположных нитках резьбы. При открытии клапана, запорный элемент опускается вниз только принудительно (без свободного хода), сжимая пружины.
В закрытом положении клапана устройство для предотвращения гидроударов может находиться длительное время, не теряя упругих свойств пружин, так как они находятся не пол ностью сжатыми, а всего лишь в незначительном предварительно сжатом состоянии.
Компенсатор смещений пожарных гидрантов
Компенсатор смещений подземных пожарных гидрантов при замерзании грунтовых вод предназначен для установки на ствол (стояк) подземного пожарного гидранта типа ГП-Н и гидрантов других типов.
Компенсатор смещений не меняет конструкцию пожарного гидранта, не влияет на его раб оту, на расходы воды при открытии гидранта на водоотдачу и является отдельным устройством, предохраняющим водопроводные сети от аварийных разрушений, возникающих по причине замерзания грунтовых вод в колодцах, где установлены подземные пожарные гидранты, вмерзания в лед стояков гидрантов и отрыв гидрантов от трубопроводов при смещении колодцев в результате местного изменения объемов грунтов во время промерзания или оттаивания.
Компенсатор смещения пожарного гидранта
А- общий вид; Б- компенсатор, установленный на ствол пожарного гидранта
Компенсатор смещений (Рис. 1) устанавливается на ствол пожарного гидранта, раскрываясь на две половины. После установки на ствол пожарного гидранта, половинки компенсатора сводят и застегивают на замки-защелки.
Принцип работы компенсатора смещений
а- колодец в нормальном состоянии; б- колодец смещен в результате промерзания и местного изменения объема грунтов (видна деформация компенсатора смещения)
1-колодец;
2-грунтовые воды;
3-пожарный гидрант;
4-слой льда;
5-компенсатор смещения;
6-патрубок;
7-трубопровод
Компенсатор смещения работает следующим образом:
При замерзании грунтовых вод, находящихся в колодце, колодец, лед и ствол пожарного гидранта становятся как одно целое. При промерзании грунта вокруг колодца, грунт может менять свой объем, чем может повлечь смещения колодца относительно подземного водопроводного трубопровода. Вмерзший ствол пожарного гидранта начинает перемещаться вместе с колодцем, как одно целое. При этом возникают большие напряжения металла, особенно в местах присоединения патрубка к трубопроводу, а также во фланцевых соединениях. При этом может произойти отрыв патрубка, присоединяющего гидрант к трубопроводу. Могут произойти также и другие повреждения, такие, как разрушение фланца, вытягивание фланцевых болтов и разгерметизация фланцевых соединений.
Суть работы компенсатора смещений заключается в том, что при замерзании грунтовых вод внутри колодца лед намерзает не вокруг ствола пожарного гидранта, а вокруг наружной части (оболочки) компенсатора. Между льдом и стволом пожарного гидранта под наружной оболочкой находится толстый слой вспененного гидрофобного полимера, который при замерзании грунтовых вод не впитывает воду и не замерзает, а сохраняет в силу гидрофобности свою мягкость, податливость и упругие свойства.
При местном вспучивании грунта и подвижках его вместе с колодцем относительно трубопровода и гидранта, гидрант будет оставаться свободным относительно колодца во всех степенях свободы, а относительно трубопровода неподвижным. При смещениях колодца произойдет лишь деформация вставки компенсатора смещений в направлении вектора перемещения колодца (Приложение Б. (б)). Поскольку гидрант относительно трубопровода останется неподвижным, это условие предотвратит аварийную ситуацию.
