borovikov.a

В городе Кирове завершаются работы по реконструкции канализационной насосной станции №5 (КНС-5). В рамках проекта осуществляется реконструкция машинного зала существующей КНС с заменой насосного оборудования и строительство новой погружной КНС. Это позволит довести максимальную производительность КНС-5 до 7200 м3/час, что даст возможность для дальнейшего развития города.

Об  этом рассказывает Андрей Боровиков, заместитель технического директора АО «Кировские коммунальные системы»

Канализационная насосная станция №5 (КНС-5) расположена внутри жилого микрорайона города Кирова на пересечении улиц Ленина и Милицейской. Станция обеспечивает отвод стоков южной, частично центральной части Кирова, Нововятского района города, поселка Радужного, КНС «Цветочная», КНС «Есенина», КНС «Советский тракт», КНС «Луговые».

Насосная станция эксплуатируется с 1979 года. В то время Киров начал расширяться в сторону города Нововятска, позднее присоединенного к областному центру. Первоначально мощность КНС-5 была рассчитана на 3 тыс. м3/час. После присоединения Нововятска к Кирову мощность станции была увеличена до 5 тыс. м3/час. Но город продолжал расти, и станция уже с трудом справлялась с растущим объемом сточных вод. Отсутствие технической возможности подключения новостроек существенно тормозило развитие областного центра.

Реконструкция КНС-5 осуществляется в рамках принятой АО «Кировские коммунальные системы» инвестиционной программы по развитию коммунальной инфраструктуры Кирова на 2009-2018 гг. По этой про-грамме уже построены канализационные насосные станции на улице Ердякова (введена в эксплуатацию в 2013 году) и на Северо-Садовой (введена в эксплуатацию в 2015 году).

КНС-5 состоит из двух изолированных друг от друга отделений: грабельного с приемным резервуаром и машинного зала. В грабельном отделении КНС установлены две грабельных решетки, к которым подходят два подводящих канала шириной 1200 мм, глубина стоков перед решетками составляет 1500 мм. Вместимость приемного резервуара - 170 м3. В машзале были установлены четыре насоса: СД2400-75 (3 шт.) и СМ250-200-75 (1 шт.). Сточные воды перекачивались по двум напорным коллекторам Ж600 мм в городскую систему канализации.

kirov3

Основные причины, препятствующие нормальной работе насосной станции:

- при работе станций в форсированном режиме в работу включалось дополнительное оборудование, которое должно находиться в резерве. Тем самым не соблюдались требования п. 5.4 СНиП 2.04.03-85;

- в часы максимального притока напорные коллекторы не обеспечивали пропускную способность КНС в случае аварии на одном из них. Тем самым не соблюдалось требования п. 5.8 СНиП 2.04.03-85.

Для обеспечения нормативного резерва, увеличения пропускной способности сетей водоотведения зоны канализования станции на КНС-5 требовалось заменить все четыре насосных агрегата, построить КНС с погружными насосными агрегатами (для обеспечения производительности станции и возможности реконструкции существующей), а также построить два новых низконапорных коллектора.

Для замены насосных агрегатов предъявлялись требования: высокая энергетическая эффективность, ремонтопригодность, легкость в обслуживании и центровке. Предпочтительным вариантом являлась установка насосных агрегатов в исполнении IP68 для исключения вероятности выхода из строя насосного агрегата вследствие затопления машинного зала.

Установленные решетки грабельного типа находятся в хорошем техническом состоянии, выполнены из нержавеющей стали. Установленные в грабельном отделении дробилки Д3-Б также имеют хорошее техническое состояние. Но требовалась замена аварийных шиберов, установленных перед насосной станцией, выполненных из стали, подверженной коррозии, имеющих множественную глубинную коррозию и выработавших свой ресурс, а также всасывающих патрубков. Запорно-регулирующая арматура, шиберные затворы, обратные клапаны были установлены при строительстве насосной станции и с тех пор не менялись, поэтому требовалась их полная замена.

Предварительно специалистами АО «Кировские коммунальные системы» был проведен расчет пропускной способности КНС-5. Максимальная пропускная способность напорных коллекторов составляет 6800 м3/час при работе трех насосных агрегатов СД2400-75. При этом не обеспечивался требуемый резерв как по оборудованию, так и по напорным коллекторам. После рассмотрения нескольких вариантов рекон- струкции КНС с увеличением ее производительности до 7200 м3/час был принят вариант со строительством низконапорных коллекторов, реконструкцией существующей НС и строительством погружной НС.

Для увеличения производительной мощности станции были приняты следующие проектные решения: максимальная производительность - 7200 м3/час, минимальная - 1500 м3/час.

Для возможности приема и перекачки увеличившегося расхода сточных вод в проектной документации принято:

- реконструкция машинного зала существующей КНС с заменой насосного оборудования и электротехнической части;

- проектирование новой погружной КНС;

- обвязка новой погружной КНС трубопроводами (самотечным и напорными);

- проектирование комплектной блочно-модульной подстанции 2КТПП-630/6/0,4.

В качестве основного насосного оборудования в машзале существующей КНС-5 и в погружной КНС приняты насосы с частотным регулированием двигателей насосов. В машзале существующей КНС-5 устанавливается пять насосов серии Amarex KRTK 250-401. Насосы монтируются в сухом машзале горизонтально.

Транспортировка (перекачка) сточных вод после КНС предусматривается по новым запроектированным напорным коллекторам Ж1000 мм

(2 шт.) протяженностью около 2200 м в камеру гашения. Проект новых напорных коллекторов выполнен ООО «Ин-ститут «Кировстройпроект» в 2011 году.

В результате проделанной подготовительной работы были приняты следующие основные проектные решения. В существующем машзале КНС-5 производится полная замена насосных агрегатов и устанавливается 5 новых насосов, все агрегаты рабочие. На территории площадки КНС-5 выполняется строительство отдельно стоящей погружной КНС, в которой устанавливаются 4 насосных агрегата (2 рабочих, 2 резервных). Рабочие характеристиками насосных агрегатов аналогичны тем, что установлены в машзале КНС-5. Таким образом, резервные агрегаты устанавливаются в погружной насосной станции, а остальные семь агрегатов (машзал КНС-5 и погружная КНС) являются рабочими, их совместная максимальная производительность составляет 7200 м3/час при работе на два напорных ко ллектора (максимальный рабочий режим) и при работе на один напорный коллектор (аварийный режим).

Дополнительно на площадке КНС-5 запроектирована блочно-модульная трансформаторная подстанция 2КТПП-630/6/0,4 кВ, которая предназначена для электроснабжения насосов в машзале КНС-5 и погружной КНС. В под-

станции размещены силовые шкафы с частотным управлением для насосов.

Для отвода сточных вод на погружную КНС запроектирована камера на подводящем самотечном трубопроводе Ж1200мм. Погружная насосная станция обвязывается колодцами с обратными клапанами и запорной арматурой на общем коллекторе.

Рис. 1. Существующая схема КНС-5

Внутриплощадочные сети, подведенные к погружной КНС, включают следующие инженерные коммуникации: самотечный коллектор подачи сточных вод (1 шт., Ж800 мм), напорный коллектор отвода сточных вод (2 шт., Ж500 мм), трубопровод опорожнения напорного коллектора (1 шт., Ж200 мм), водопровод (1 шт., Ж100 мм), кабельная линия 0,4 кВ.

Насосная реконструированная станция имеет следующие характеристики: станция состоит из двух изолированных друг от друга отделений: грабельного с приемным резервуаром и машинного зала.

В грабельном отделении КНС установлено 2 грабельные решетки, к которым подходят 2 подводящих канала шириной 1500 мм и 1200 мм, глубина стоков перед решетками 1500 мм. Тип решетки МГ11ТРЭ. Количество прозоров - 39, ширина прозоров - 17 мм. Вместимость приемного резервуара составляет - 170 м3.

В машинном зале запроектированы 5 насосов Amarex KRTK 250-401. Насосы установлены горизонтально. Всасывающий трубопровод Ж500 мм подходит горизонтально к насосу, напорный трубопровод Ж400 мм отходит вертикально вверх от насоса. Далее трубопровод разворачивается и имеет горизонтальный участок, на конце которого врезается в общий напорный коллектор Ж600 мм, проходящий горизонтально вдоль стены приемного резервуара.

Всасывающий трубопровод оборудован электрифицированной шиберной задвижкой Ж500 мм. Напорный трубопровод оборудован поворотным обратным клапаном Ж400 мм на вертикальном участке и задвижкой клиновой электрифицированной Ж400 мм, расположенной за обратным клапаном на горизонтальном участке напорного трубопровода.

Для снижения передачи вибрации от насоса к трубопроводам оба трубопровода (всасывающий и напорный) в местах присоединения к насосу оборудованы гибкими вставками типа ZKB. Для удобства монтажа и демонтажа на напорном трубопроводе за клиновой задвижкой установлена демонтажная вставка.

Общий напорный коллектор оборудован электрифицированными клиновыми задвижками Ж600 мм (6 шт.).

Проектом предусмотрено опорожнение насосов и напорного коллектора в дренажный лоток и затем в приямок. В машинном зале устанавливается новый дренажный насос в приямке. Сброс дренажных вод предусмотрен в приемный резервуар КНС-5.

Основными потребителями электроэнергии являются электродвигатели насосов, приточных систем, вентиляторов, дробилок, электроосвещение, электроприемники существующей слесарной мастерской. По надежности электроснабжения канализационные насосные станции относятся к I-й категории электроснабжения.

Для управления электродвигателями насосов в реконструируемой и погружной насосных станциях в проекте применены шкафы управления и шкафы частотного управления типа СЧ470-110. Технологический контроллер типа СТК500 позволяет удаленно управлять технологическим процессом, полностью управлять режимами приводных электродвигателей, производить мониторинг текущего состояния технологического оборудования объекта.

Источник: Вода Magazine №6 (118) июнь 2017 г.