Заполнение трубопровода водой и промывка перед гидравлическими испытаниями: какой насос нужен

Гидравлические испытания трубопровода — это не одна операция, а несколько, и насосы для них нужны разные. Сначала трубу заполняют водой, иногда предварительно промывают, затем поднимают давление до испытательного и выдерживают его, а в конце воду сливают. На заполнении, промывке и опорожнении нужен большой расход при умеренном давлении — это задача погружного насоса. Подъём давления — задача отдельного опрессовочного насоса с малой подачей.

Этапы и насосы

Погружной насос не создаёт испытательного давления в десятки атмосфер: его максимальный напор — это десятки метров водяного столба. Зато он быстро заполняет и промывает трубу. Как переводить метры в бары и атмосферы, объясняет статья о переводе единиц давления.

Заполнение трубопровода водой

Время заполнения — это объём трубы, делённый на подачу. Объём считают по внутреннему диаметру: километр трубы с внутренним диаметром 300 мм вмещает около 70 м³, 500 мм — около 196 м³. Насос с подачей 100 м³/ч заполнит первую примерно за 45 минут, вторую — за два часа.

• Заполнять с низкой точки и медленно, чтобы вода вытесняла воздух вверх, а не запирала его в трубе.
• Выпускать воздух через краны и вантузы в высоких точках. Воздух в трубе искажает результат испытания и опасен: при сбросе давления он расширяется.
• Источник воды — водопровод, водоём, резервуар или водовоз. Из водоёма и резервуара берут погружным насосом. См. статью о заборе воды из реки.

Подачу и напор насоса подбирают по рабочей точке: напор должен покрывать подъём до высшей точки трассы и потери в подающем рукаве. На длинной линии потери быстро растут — см. статью о перекачке воды на 1 км.

Промывка трубопровода

Промывка выносит из новой трубы песок, окалину и строительный мусор. Чтобы поток действительно уносил грязь, скорость воды в трубе должна быть заметно выше, чем в обычной работе. Поэтому на промывку нужен насос с большой подачей, и чем больше диаметр трубы, тем больше подача. Промывочную воду сбрасывают в колодец или отстойник: она грязная, с песком. Для откачки этой воды из приёмного колодца подходит грязевой насос — см. статью о насосе для грязной воды.

Подъём давления: не задача погружного насоса

Испытательное давление задаёт проект и нормы на конкретный трубопровод, и оно обычно выше рабочего. Поднимают его опрессовочным насосом: ручным, электрическим или с приводом от двигателя. У него малая подача и высокое давление — ровно наоборот, чем у погружного. Погружным насосом трубу только заполняют до отказа, а дальше подключают опрессовочный.

Важно: погружной насос на заполненную закрытую трубу работает как на закрытую задвижку — вода не идёт, насос греется. Его выключают, как только труба заполнена. Подробнее — в статье о работе насоса на закрытую задвижку.

Опорожнение после испытаний

После испытания воду сбрасывают. Самотёком она уходит через спускные краны в низких точках, но из колодцев, камер и низин трассы её откачивают погружным насосом. Если в воде песок и окалина после промывки, нужен грязевой насос. Воду не сбрасывают где попало: место сброса согласуют, особенно если трубу дезинфицировали хлором. Порядок откачки из траншеи — в статье об откачке воды из траншеи и приямка.

Пример подбора насоса для заполнения

Возьмём участок трубопровода длиной 2 км с внутренним диаметром около 380 мм. Его объём — примерно 227 м³. Воду берут из пруда рядом с трассой, подъём до высшей точки — около 10 метров, подающий рукав короткий. Если на заполнение отведено полтора-два часа, нужна подача порядка 120–150 м³/ч при напоре чуть больше 10 метров с учётом потерь.

Под такую задачу подходят дренажные насосы класса Major N или Master N — точную рабочую точку проверяют по кривой. Если заполнять нужно быстрее, ставят два насоса параллельно в общий коллектор. Важно не перестараться с подачей в конце: когда труба почти полна, расход снижают, чтобы спокойно выпустить последний воздух через вантузы.

Частые вопросы

Каким насосом заполнить трубопровод водой? Погружным дренажным насосом большой подачи из водоёма, резервуара или водовоза.

Можно ли погружным насосом провести опрессовку трубопровода? Нет. Испытательное давление поднимают опрессовочным насосом с малой подачей и высоким давлением.

Сколько времени заполнять трубопровод? Объём трубы делят на подачу насоса. Километр трубы 300 мм — около 70 м³, это меньше часа насосом на 100 м³/ч.

Зачем выпускать воздух при заполнении? Воздух в трубе искажает результаты испытания и опасен при сбросе давления.

Вывод: для гидравлических испытаний трубопровода нужны два типа насосов: погружной большой подачи — на заполнение, промывку и опорожнение, опрессовочный — на подъём давления. Заполняют трубу с низкой точки, выпуская воздух, а погружной насос выключают, как только труба полна. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.