3.1.16. Аэрационные устройства
3.1.16. Аэрационные устройства напорных водоводов должны быть надежно утеплены и при необходимости оборудованы системой обогрева. Систематически в сроки, указанные местной инструкцией, должна производиться проверка состояния аэрационных устройств.
Аэрационные устройства (устройства для впуска и выпуска воздуха) применяются на напорных водоводах для впуска атмосферного воздуха при их опорожнении или при возникновении разрежения в высоких точках на их трассе и для выпуска воздуха при заполнении водоводов. Наиболее опасным является возникновение в стальных и деревянных водоводах разрежения (вакуума) при опорожнении, так как это может привести к потере устойчивости (смятию) оболочки под действием наружного атмосферного давления (рисунок 3.1,5), что наблюдалось в практике эксплуатации.
Места расположения аэрационных устройств выбираются на основании гидродинамических расчетов. Как правило, они устанавливаются в следующих местах: в начале каждой нитки водовода непосредственно за быстродействующим затвором; в местах расположения выпуклых колен, если линия понижения гидродинамического давления при наборах нагрузки и увеличении подачи проходит ниже отметки верхней точки колена; в самых высоких точках трассы водовода в случаях, если он проложен в виде арки и на этом участке возможно образование разрежения при его опорожнении или скопление сжатого воздуха при заполнении.
Рисунок 3.1.5 – Схема распределения гидродинамического напора воды вдоль водовода
1 — напорная стенка водоприемника; 2 — напорный водовод; 3 — здание гидроэлектростанции; 4 — опасный участок, на котором внутри водовода может возникнуть разрежение; 5 — место установки воздушного обратного клапана, срабатывающего при аварийном опускании затвора водоприемника; 6 — место установки воздушного обратного клапана, срабатывающего при быстром наборе нагрузки ГЭС; I — линия статического напора в водоводе; II — линия пьезометрического напора при сбросе нагрузки (для расчета оболочки водовода на прочность); III — линия пьезометрического напора при быстром наборе нагрузки гидроэлектростанции (для расчета оболочки водовода на устойчивость)
Аэрационные устройства при низких напорах представляют собой воздушные трубы или щели, а при высоких напорах— воздушные клапаны двойного действия. Нормальное функционирование отверстия обеспечивается, если площадь его проходного сечения составляет 10 — 12% площади сечения водовода, а скорость движения воздуха не превышает 60 м/с.
Поскольку аэрационные устройства играют важную роль, их эксплуатационному состоянию должно уделяться серьезное внимание. Они должны быть защищены от засорения. Нельзя допускать их обмерзания: если компоновка устройств не предохраняет их от обмерзания, то они должны утепляться или обогреваться. Надзор за состоянием аэрационных труб и щелей включает их регулярный наружный осмотр, расчистки от сора и льда. Надзор за воздушными клапанами кроме осмотра и ухода, предусмотренных заводскими инструкциями, должен включать периодические (не реже 1 раза в год) испытания клапанов для проверки закрывания и открывания под давлением и пропуска воздуха через калиброванные отверстия. Порядок и периодичность надзора устанавливаются в местных инструкциях.