No Image

Учет сточных вод в безнапорных трубопроводах

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
12 марта 2020

А.Г. Попов, к.т.н., директор ООО «РАНЕТ ЭНЕРГО»

Платежи предприятий за сброс сточных вод с каждым годом становятся больше. Поэтому для энергетических служб многих предприятий становится всё более актуальной задача организации коммерческого учёта сточных и ливневых вод.

И, если при установке и эксплуатации узлов учёта энергоносителей (тепловой энергии, пара и т.п.) для предприятий стало привычным соблюдение метрологических требований, проведение периодической поверки приборов учёта, то при строительстве и эксплуатации узлов учёта сточных вод этими требованиями зачастую пренебрегают.

Сточные воды сбрасываются по безнапорным (самотечным) трубопроводам или собираются на канализационных-насосных станциях и перекачиваются по напорным трубопроводам.

В данном материале рассмотрим особенности организации учёта сточных вод в безнапорных трубопроводах.

ООО «РАНЕТ ЭНЕРГО» начало проектировать узлы учёта сточных вод и устанавливать расходомеры с 1991 г., накопило значительный опыт выполнения таких работ на предприятиях различного профиля (ТЭЦ; Водоканалах; крупных химических и металлургических заводах, ж.д. транспорта и т.д.) в разных регионах и климатических зонах (в т.ч. в районах вечной мерзлоты).

Такие работы выполняются в несколько этапов: обследование объекта; разработка и согласование проекта узла учёта; строительство измерительного колодца; замеры скорости потока; поставка и монтаж оборудовании; наладка и пуск в эксплуатацию.

Задача обследования — определить возможность и целесообразность организации учёта; выбрать место строительства узла учёта и тип прибора учёта (расходомера); определить объём работ при строительстве узла учёта.

Что в данном случае означает возможность и целесообразность организации учёта ?

Некоторые предприятия сбрасывают воды настолько мало, что её уровень в трубопроводе составляет несколько мм. На других объектах выпуски сточных вод проходят среди плотной городской застройки (под зданиями, дорогами).

В подобных случаях по результатам обследования выдаётся мотивированное заключение об отсутствии технической возможности или нецелесообразности строительства узла учёта.

При выборе типа расходомера мы не привязаны к определённому производителю или типу прибора учёта. Выбор определяют особенности объекта. Применяются отечественные расходомеры ЭХО-Р-02, зарубежные ISCO 4250 и др.

Узлы учёта сточных вод, как правило, устанавливаются в измерительных колодцах на существующих канализационных сетях. В качестве измерительных колодцев зачастую используются существующие контрольные колодцы. В большинстве случаев, это ошибочные решения. Колодцы ставятся в местах изменения направления или уклона трубопроводов. Следовательно, при установке расходомеров в таких колодцах нарушаются требования прямолинейности измерительных участков.

Кроме того, лотки в колодцах, соединяющие входные и выходные патрубки, не бывают строго циркульными. Повышенная влажность и грязь в таких колодцах также не способствуют нормальной эксплуатации приборов.

Поэтому необходимо строительство специальных измерительных колодцев (камер).

Серьёзной проблемой при организации учёта сточных вод в безнапорных трубопроводах являются подпоры и заиливание в трубопроводах. При наличии постоянного подпора или заиливания на измерительном участке трудно говорить о корректных измерениях расхода.

Возможные причины подпоров:

1. засорение — скопление в трубопроводе отложений, мусора;

2. обрушение трубопровода;

4. подпор со стороны городского коллектора (при врезке трубопровода абонента ниже уровня воды в горколлекторе).

При засорении трубопровода подпор устраняется в результате очистки.

В остальных случаях, как правило, необходимы перекладка или ремонт трубопровода.

Заиливание трубопроводов может происходить в результате:

1. частичного разрушения труб (начинает вымываться грунт);

2. малого строительного уклона;

3. поступления со сточными водами большого количества песка, формовочной смеси и т.п.

Устранение указанных причин также обычно связано со значительными капитальными затратами на перекладку или ремонт труб, приведение в порядок отстойников.

Тем не менее, если предприятие решило организовать учёт сточных вод, необходимо проведение работ по приведению в порядок выпусков сточных вод.

Приведём примеры из практики. При проведении работ по организации учёта сточных вод на трёх выпусках Торжокского вагоностроительного завода были построены измерительные колодцы, очищены от загрязнений трубопроводы, сразу же после этого произведены замеры скорости потока, затем смонтированы и пущены в работу расходомеры. Однако по показаниям расходомеров расход сточных вод был явно завышен.

Анализ ситуации показал, что за прошедшие после очистки трубопроводов 2 недели на дне труб под расходомерами появился осадок толщиной в несколько см. Уровень воды повысился и расходомеры стали давать завышенные значения расхода воды.

Была произведена повторная очистка трубопроводов, но через несколько дней снова образовался осадок. Оказалось, что фактический строительный уклон на выпусках заметно меньше положенного по СНиП значения 0,007, что и приводило к быстрому засорению трубопроводов.

В таких условиях независимо от выбора типа прибора организовать коммерческий учёт, по нашему мнению, нельзя.

Читайте также:  Сравнение электродвигателей постоянного и переменного тока

Некоторые предприятия идут на заметные затраты при строительстве узлов учёта сточных вод. Например, в Оренбурге на ПО «Стрела» имеется 2 выпуска Ду 1000 мм. При обследовании было установлено, что в тех местах, где необходимо построить узлы учёта (на границе балансовой принадлежности), в трубопроводах имеется подпор в результате частичного обрушения и засорения труб. Предприятие произвело замену труб и выравнивание измерительных участков, что позволило организовать коммерческий учёт сточных вод.

Ещё одна проблема возникает уже при эксплуатации узлов учёта. Это проблема небаланса при сравнении данных предприятия по водопотреблению и водоотведению. Почему-то в случае обнаружения небаланса, предприятие, в первую очередь, видит причину этого в неправильных показаниях прибора учёта сточных вод.

На самом деле по нашему опыту причины небаланса бывают разные:

1. неучтённые врезки (выпуски) до узлов учёта сточных вод;

2. попадание в сточные воды грунтовых и поверхностных вод;

3. использование поступающей на предприятие воды на технологические нужды;

4. некорректный расчёт баланса (например, по водосчётчику учитывается поступающая холодная вода, но не учитывается сброс горячей воды из системы ГВС);

5. неверные показания приборов учёта по водопотреблению;

6. неверные показания приборов учёта сточных вод.

К теме данной статьи из перечисленных относится п. 6., поэтому рассмотрим эту позицию подробнее.

Неверными показания расходомера могут быть в результате отступлений от метрологических требований (отсутствие прямолинейных участков, подпоры, прогибы трубопровода, загрязнения трубы) при выборе места и строительстве узла учёта. Об этот написано выше. Причём, в указанных случаях погрешность измерений может выражаться не в единицах, а в десятках процентов.

Другим источником погрешности измерений является субъективный фактор при замерах внутреннего диаметра трубопровода, скорости потока. Действительно, сложно точно замерить внутренний диаметр железобетонного трубопровода, внутренняя поверхность которого с годами сильно изношена. Поэтому необходимо с особой тщательностью выполнять работы по замерам на этапе изысканий, соблюдать требования основного регламентирующего документа «Рекомендации. ГСИ. Расход сточной жидкости в безнапорных трубопроводах. Методика выполнения измерений. МИ-2220».

Как известно, расходомеры для напорных трубопроводов проходят метрологическую аттестацию вместе с измерительными участками. Для расходомеров для безнапорных трубопроводов таких требований нет. Поэтому предприятия, эксплуатирующие такие расходомеры, по окончанию сроков поверки приборов, отправляют их на поверку, а измерительные участки остаются без контроля. С годами в трубопроводах появляется осадок, стенки труб изнашиваются, в результате характеристики измерительных участков существенно изменяются.

По нашему мнению, перед периодической поверкой расходомеров необходимо проводить контрольные замеры параметров (внутреннего диаметра, уровня и скорости потока) на измерительных участках. И при изменении этих параметров вносить соответствующие корректировки в настройки расходомеров при проведении периодической поверки..

Необходимо также производить периодическую очистку измерительных участков от отложений.

В целом, как нам представляется, учёт сточных вод целесообразно приравнять к учёту энергоносителей.

распечатать | скачать бесплатно Коммерческий учёт сточных вод — проблемы и особенности, Попов А.Г., Источник: Портал по энергоресурсосбережению "ЭнергоСовет.ру",
www.energosovet.ru

скачать архив.zip(18 кБт)

А. П. Зайцев, начальник управления главного метролога, главный метролог ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»,

А. В. Озеров, начальник базовой метрологической службы в составе Центра техдиагностики МГУП «Мосводоканал»,

М. А. Мордясов, канд. техн. наук, заведующий лабораторией НИИ КВОВ,

М. Н. Шафрановский, канд. техн. наук, директор фирмы «Сигнур», Москва

Водоотведение является одной из базовых составляющих процесса жизнеобеспечения населения и других водопользователей. В крупных городах и малых поселениях значимость учета принимаемого в канализационную сеть и отводимого на очистку стока постоянно возрастает. Это связано с рядом социальных, экологических и других вопросов, которые трансформируются в конкретные затраты организаций, сбрасывающих и принимающих отводимый сток. Адекватность этих затрат определяется наличием и правильностью приборного учета отводимого стока.

Прошло более пяти лет после вступления в действие новых Правил пользования городской канализацией. Одним из важных аспектов этого документа является требование оснастить приборами учета все абонентские выпуски в городскую канализационную сеть. И хотя вопросы учета сточных вод решаются в России с начала 90-х годов прошлого века, появление данного документа должно было придать этому процессу сооответствующее ускорение. Руководители водопроводно-канализационных хозяйств ряда городов России издали постановления, обязывающие почти всех абонентов в короткие сроки установить узлы учета отводимого стока.

Однако дефицит современных руководящих материалов и методик по использованию тех или иных средств приборного учета (в зависимости от конкретных условий), а также сложности реального технического состояния канализационных сетей и условий их эксплуатации не позволили сделать этот процесс быстрым и легким. Кроме того, отсутствие общедоступной информации о приборах учета отводимого стока и реальном опыте их эксплуатации привело к большому количеству ошибок при выборе технических средств и соблюдении регламентов обустройства соответствующих узлов учета.

Читайте также:  Как правильно подключить газовый котел к электричеству

Комментируя управленческие аспекты, следует отметить, что организация приборного учета стока может быть весьма полезна и для совершенствования функционирования ЖКХ. Это важно и для определения тарифов на централизованную подачу питьевой воды, и на прием сточных вод. Как показывает практика, сравнение объемов водопотребления и водоотведения обособленных объектов дает неочевидные результаты, которые подлежат серьезному анализу. Так, например, если объем водопотребления жилого комплекса значительно превышает объем водоотведения, то это свидетельствует о больших потерях на внутренних водопроводных сетях и, соответственно, об оплате утечек населением. Если объем отводимого стока превышает объем водопотребления, то это свидетельствует о дренаже и сбросе в хозяйственно-бытовую канализацию ливневых стоков, дренажных и талых вод. Это влияет на величину оплаты услуг по канализированию сточных вод и на работу соответствующих очистных сооружений.

Цель данной статьи – попытка обобщения практики приборного учета хозяйственно-бытового стока, полученной на самотечных сетях и коллекторах за последние годы.

Методические вопросы измерения расхода сточных вод в безнапорных коллекторах были впервые сформулированы в МИ 2220-92 «ГСИ. Расход жидкости в безнапорных трубопроводах. Методика выполнения измерений», разработанными НИИ КВОВ (более поздняя редакция – МИ 2220-96). Суть этой методики состоит в реализации известного метода «площадь смоченного сечения x скорость потока» с учетом большого объема экспериментальных данных, полученных специалистами НИИ КВОВ. Эти данные получены на реальных канализационных сетях, что составляет основную ценность методики. Калибровку мерного сечения трубопровода (расчет напорно-расходной характеристики) предложено производить по измерению скорости потока в одной точке гидрометрического створа. А приборный учет расходов отводимого стока осуществляется по калибровочной кривой с помощью процессора прибора. То есть прибор постоянно фиксирует наполнение (смоченное сечение) трубопровода и пересчитывает его в расход с учетом данных калибровки.

С учетом положений этой методики в 1993 году фирмой «Сигнур» был разработан и внесен в Государственный реестр средств измерений первый отечественный расходомер-счетчик сточных вод ЭХО-Р. Принцип действия прибора основан на бесконтактном измерении уровня заполнения коллектора и пересчете его в мгновенное значение расхода по рассчитанной характеристике с последующим интегрированием. В период до конца 2005 года было выпущено и установлено более 2 000 расходомеров (ЭХО-Р, ЭХО-Р-01 и ЭХО-Р-02). При нормальных условиях эксплуатации, оговоренных в технической документации, расходомеры показали хорошие метрологические характеристики и высокую надежность, обусловленную бесконтактным методом измерения. В первые годы эксплуатации были выявлены и устранены технические недостатки приборов. Так, основной проблемой, влияющей на надежность работы приборов, является периодическое затопление канализационных колодцев, где установлены узлы учета. Акустические датчики расходомеров ЭХО-Р выходили из строя в течение 10–12 ч, в зависимости от агрессивности стоков. Благодаря использованию современных герметизирующих материалов акустические датчики расходомеров ЭХО-Р-02 могут находиться под водой до полумесяца и сохранять работоспособность после восстановления режима эксплуатации сети.

По отзывам эксплуатационных служб, расходомеры ЭХО-Р-02 являются в настоящее время самыми простыми в монтаже и эксплуатации среди приборов аналогичного назначения. Кроме того, для проведения периодических метрологических поверок не требуется специальное оборудование.

Главным результатом, полученным за годы эксплуатации приборов, является подтверждение правильности метода, заложенного в МИ 2220-96, и определение границ его применимости. Штатные метрологические характеристики расходомеры-счетчики типа ЭХО-Р показывают на прямолинейных участках самотечных коллекторов со свободным режимом течения и правильно откалиброванным мерным сечением. При возникновении в водоводах засоров, гидравлических подпоров и т. п. погрешность приборов существенно возрастает, и показания становятся недостоверными. Внештатные режимы течения в канализационных сетях возникают из-за недостаточного финансирования служб эксплуатации, а также из-за ошибок, допущенных при их проектировании и строительстве. Если строительный уклон коллектора меньше нормативного, то выпадение осадка неизбежно, а механическая очистка трубопровода дает лишь кратковременный результат. Также и при несогласованных диаметрах предыдущего и последующих участков трубопроводов или уровнях их залегания гидравлические подпоры неизбежны. Таким образом, на канализационных сетях с нестабильной вариацией гидродинамики (нет самоочищающих скоростей и т. п.), где напорно-расходная характеристика «плывет», методика МИ 2220-96 имеет соответствующие ограничения, и установка узлов учета на базе расходомеров типа ЭХО-Р не рекомендуется.

При трендовых режимах потока, аккумулирующих осадок в лотке трубопровода, а также при частом возникновении нештатных эксплуатационных ситуациях на сети, целесообразно использование расходомеров, которые выполняют одновременное измерение уровня потока (смоченного сечения) и его скорости. Российским потребителям известны три типа таких приборов: ISCO 4250 (США), ADS 3600 (США) и MAINSTREAM III (Франция). Принцип действия этих приборов заключается в измерении скорости потока доплеровским методом с помощью ультразвукового датчика, закрепленного в потоке на дне водовода. Измерение уровня осуществляется с помощью встроенного датчика давления или навесного ультразвукового уровнемера.

Читайте также:  Ландшафтный дизайн придомовой территории частного дома фото

Широкое применение подобных расходомеров сдерживается их высокой стоимостью, которая превышает 15 000 долл. США, что более чем в 15 раз больше стоимости приборов ЭХО-Р-02. Кроме того, как следует из материалов экспертизы, проведенной в ГНЦ РФ НИИТеплоприбор по заявке Мосводоканала, заявленные метрологические характеристики этих приборов выдерживаются только при измерении расхода «условно чистой» воды (ливневые стоки, техническая вода). При фиксации расхода хозяйственно-бытовых стоков погрешность таких приборов начинает существенно увеличиваться в зависимости от физико-химических параметров стока и значительно отличается от паспортных данных прибора. Увеличение погрешности обусловлено зависимостью доплеровской частоты от скорости ультразвука в жидкости, зависящей от ее химического состава. Экспериментально этот результат подтвержден в СМНУ «Мосводоканал» и в ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга».

Реально в большинстве случаев этот тип приборов используется для аудита канализационных сетей, а не для учетных операций в системах водоотведения.

Таблица
Количество узлов учета на самотечных коллекторах
и используемых приборов в Москве и Санкт-Петербурге
Название организации ЭХО-Р-01
ЭХО-Р-02,
шт
Другие оте-
чественные
приборы, шт
Зарубежные
приборы, шт
МГУП «Мосводоканал» 32
Природоохранные структуры Москвы 16 Нет данных
Природоохранные структуры Санкт-Петербурга 23
ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» 21 6 (Взлет РСЛ) 5 (ISCO 4250)
1 (Mainstream)

Выводы

К сожалению, можно констатировать, что работа по организации учета в системах канализации идет очень медленно. Это связано как с техническими трудностями, так и с нежеланием водопроводно-канализационных хозяйств переходить на реальные рыночные отношения, причем в крупных городах работа движется значительно медленнее, чем в небольших и в сельской местности.

При организации узлов учета сточных вод в настоящее время наиболее часто используются расходомеры-счетчики ЭХО-Р-02. Это связано как с простотой монтажа, технического обслуживания и высокой надежностью, так и с самой низкой стоимостью по сравнению с приборами аналогичного назначения.

В настоящее время учету сточных вод уделяется большое внимание. Узлы учета сточных вод устанавливаются на выпусках промышленных предприятий, торговых центров, предприятий сферы ЖКХ на канализационных насосных станциях. Как правило, делается это на основании предписаний стокопринимающих организаций или экологических служб.

В настоящее время есть две основные технологии учета сточных вод:

  1. Учет безнапорных (самотечных) сточных вод;
  2. Учет напорных сточных вод.

Учет безнапорных (самотечных) сточных вод

Данная технология подразумевает учет сточных вод, которые транспортируются по трубопроводам (лоткам, каналам) с заданным уклоном самотеком. Учет таких стоков обеспечивается расходомерами-уровнемерами, которые измеряют уровень (наполнение) сточных вод в трубопроводе (лотке, канале) и, на основе измеренного уровня, по формуле вычисляют объем сточных вод.

Эта технология учета требует очень тщательного подхода при сборе исходных данных и проектировании. Для правильной настройки прибора учета сточных вод необходимо иметь данные о скорости сточных вод, геометрических параметрах трубопровода (лотка, канала): форме, размерах, материале, уклоне.

Учет напорных сточных вод

Данная технология используется в случае, если сточные воды уже прошли какой-то накопитель и дальше двигаются с помощью насосов по трубопроводам. В таком случае сточные воды называются напорными и их учет производится, как правило, электромагнитными или ультразвуковыми расходомерами (например, ПРЭМ, Питерфлоу,US800). Для проектирования и подбора таких приборов учета нужно знать максимальный и минимальный расход стоков в течение суток, а также диаметр и материал трубопровода.

Узлы учета сточных вод могут устанавливаться как в колодцах, так и в помещениях: зданиях КНС, очистных сооружений и т.д.

Специалисты нашей компании имеют большой опыт в проектировании и монтаже узлов учета сточных вод по обеим технологиям.

Последние объекты ООО «ТеплоПроект» по проектированию и монтажу узлов учета сточных вод:

Узел учета «безнапорных» сточных вод на очистных сооружениях г. Тогучина Новосибирской области с применением расходомера-уровнемера ЭХО-Р-02

Узлы учета «напорных» сточных вод на двух КНС-2 и КНС-5 г. Карасука Новосибирской области с применением расходомеров ПРЭМ с выводом на вычислитель СПТ 941.10 и с последующим внедрением этих КНС в систему диспетчеризации объектов ЖКХ г. Карасука на базе программного комплекса ЛЭРС УЧЕТ.

Комментировать
1 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector