arrow_backEmergency WASH

A.10 Насосна станція

Насосна станція – це ціла система, присвячена викачуванню води та багатьох інших рідин. Насосні станції з постачання чистої води варіюються за розмірами від невеликих, заздалегідь виготовлених або блочних систем, здатних постачати воду кільком домогосподарствам, до великих, муніципальних чи промислових за масштабом постійних встановлених систем, які сягають кількох сотень кіловат за розміром і потребують детального проєкту, розробленого інженерами, після чого слідує етап складного спорудження. Існують менші системи, які можна швидко розгорнути на всіх етапах надзвичайної ситуації, тоді як великі насосні станції зазвичай є частиною добре працюючої муніципальної системи водопостачання та відтак не будуть використовуватися в умовах надзвичайної ситуації, якщо тільки це не буде випадок модернізації існуючого заводу.

Насосна станція включає всі компоненти та підсистеми, необхідні для постачання потоку під тиском, у тому числі насоси, клапани, внутрішні трубопроводи, контрольні механізми, запасне джерело енергії (за бажання) та оснащення. Насосні станції не обов’язково включають джерело постачання енергії для роботи насосів. Насосні станції з постачання чистої води доступні в кількох різних масштабах і рівнях складності і можуть бути частиною процесу очищення води, наприклад, забезпечувати дезінфекцію та проміжне зберігання.

Проєктні міркування

Найважливішими проєктними міркуваннями у випадку насосних станцій є необхідна швидкість потоку та необхідний тиск на виході. Вони визначаються шляхом проведення детального аналізу населення та географії району, який має обслуговуватися, спроможностей установки з очищення води, можливостей щодо зберігання, часу викачування та гідравліки системи. У випадку невеликих насосних станцій швидкість потоку можна швидко обчислити із використанням рекомендацій проєкту «Сфера» та тиску на виході, що обумовлено підняттям води у резервуарі для зберігання води разом із втратами енергії у зливному водопроводі (див. A.8 ). У випадку більших, складніших систем потрібно провести детальний технічний аналіз. Інші проєктні міркування включають характеристики викачуваної рідини, тиск, умови вверх за течією від насосної станції, вплив факторів навколишнього середовища, операційну сумісність компонентів та спроможності щодо обслуговування. За винятком невеликих тимчасових систем надзвичайно важливим є детальний технічний проєкт, особливо, у випадку постійних чи напівпостійних систем, які потрібно проєктувати разом із рештою мережі.

Матеріали

Невеликі насосні станції (блочні системи) можна виготовити заздалегідь та транспортувати до місця розташування вже готовими для роботи. В умовах гострої надзвичайної ситуації прості системи роблять або із локально доступних елементів, або зі стандартних вже готових елементів, які зберігаються основними надавачами послуг із WASH в умовах надзвичайної ситуації. Більші системи потрібно проаналізувати з огляду на кожен компонент для визначення відповідних матеріалів та видів компонентів. Зі збільшенням потужності та тиску варто розглядати різні види насосів, оскільки ефект від масштабування є більш видимим на компонентах схеми. Наприклад, сили та реакції у підшипниках насосу стають надзвичайно важливими у ході того, як використання насосу масштабують для більших потоків і вищого тиску.

Придатність

Насосні станції є частиною багатьох добре керованих мереж водопостачання у районах міст чи муніципалітетах. Для проєктування і спорудження великих насосних станцій потрібно багато часу, тому вони найкраще підходять для відновлення та в контексті після завершення надзвичайної ситуації. Невеликі блочні насосні станції можуть допомогти постачати чисту воду на етапі гострого реагування на надзвичайну ситуацію та на всіх подальших етапах реагування. Там, де доступ до електропостачання обмежений, насосні станції можуть бути обладнані додатковим джерелом енергії, наприклад, невеликим двигуном-генератором. Деякі насосні станції також можуть проєктуватися так, що вони живляться від двигунів, що безпосередньо уможливлює швидке розгортання системи в умовах стихійного лиха, коли відновлення електропостачання може зайняти від кількох тижнів до кількох місяців. Залежно від характеристик джерела води (розташування над чи під висотою, на якій розташована насосна станція, каламутність чи хімічний склад) може варіюватися вид насосу. Наприклад, якщо доступним джерелом води є водоносний горизонт, то може бути потрібен герметичний насос для підняття води на рівень поверхні землі. У такому разі такі фактори як глибина води, обсяг потоку та розмір свердловини вимагатимуть підготовки індивідуального проєкту насосу, що буде обмежуючим фактором щодо можливості використання стандартних блочних проєктів. Тому кожну насосну станцію потрібно проєктувати під її відповідні індивідуальні потреби. У випадку систем із постачання чистої води вид насосу та встановлення можна масштабувати до певного рівня. Залежно від можливостей та вимог щодо тиску можна винайняти в оренду цілу насосну станцію з огляду на її локальну наявність. Індивідуальні проєкти зазвичай передбачають 20 – 24 тижні на закупівлю і монтаж обладнання.

Експлуатація та обслуговування

Великі насосні станції потребують більш інтенсивного та кваліфікованого обслуговування. Потрібне регулярне обслуговування всіх механічних компонентів і елементів, які швидко зношуються. Функціонування великих насосних станцій може бути складним і потребувати виділених систем контролю. Потрібно виокремити достатньо часу на встановлення, функціонування та обслуговування з огляду на складність встановленої системи. Якщо проєктом не передбачено використання встановлених насосів з іншими рідинами, окрім як із чистою водою, насосні станції можуть зазнавати надмірного зношування компонентів, електричного перевантаження та забивання.

Здоров’я та безпека

Потрібно дотримуватися заходів безпеки поблизу будь-якого електромеханічного обладнання. Загрози, пов’язані з насосними станціями, включають ризик щодо ураження струмом, а також від обладнання, яке крутиться, відкритої води та потоку під тиском тощо.

Витрати

Витрати на готову насосну станцію є високими та тісно пов’язані зі спроможностями і будівельними матеріалами.

Соціальні та екологічні аспекти

Кінцеві користувачі системи водопостачання зазвичай не взаємодіють із насосною станцією. Потрібно брати до уваги складність експлуатації та обслуговування системи, хоча завжди потрібен кваліфікований і компетентний персонал. Електричні, бензинові чи дизельні двигуни широко використовуються як джерела енергії для насосних станцій. З екологічної точки зору електричний двигун є найбільш бажаним джерелом енергії через його чистоту, відносно низький рівень шуму та незначний рівень викидів. Електричний насос також може працювати на сонячній енергії.

Ключові критерії прийняття рішень

Рівень застосування / масштаб

Околиці + +
Громадський + +

Рівень управління

Спільний доступ +
Місто + +

Технічна складність

Середній

High

Medium

Екстрена фаза

Гостра реакція + +
Стабілізація + +
Відновлення + +

Цілі та основні функції

Готові насосні системи для постачання води під тиском

Сила і слабкість

  • Готова технологія, яку можна масштабувати
  • Багато технічних варіантів, з яких можна обирати відповідно до заданої ситуації
  • Можуть бути дуже дорогими
  • Потрібен висококваліфікований персонал
arrow_upward