Насосы для строительства и водопонижения

С чего начинают подбор насоса для строительной площадки: абразив, а не напор

Насос для строительной площадки подбирают в первую очередь по составу среды в конкретном узле, а не по паспортной подаче. Грунтовая вода в котловане, буровой шлам со сваебойной установки и оборотная вода на посту мойки колёс — это три разные по абразивности жидкости, и одно и то же значение подачи в кубометрах в час в каждой из них требует разного рабочего колеса. FANCY предлагает для стройплощадки семь серий: от лёгкой дренажной WQ до тяжёлой шламовой KBS, — и распределены они по пяти типовым узлам, в каждом из которых меняется содержание песка, глины и бурового раствора.

Определяющий параметр на строительной площадке — не напор, а стойкость проточной части и способность насоса пускаться после простоя. Насос здесь редко работает непрерывно месяцами, как на очистных сооружениях: чаще это откачка после дождя, разовый водоотлив на день бурения или постоянная работа зумпфа, который переставляют по мере углубления котлована. СП 45.13330 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» описывает водопонижение как обязательную меру при разработке котлована ниже уровня грунтовых вод, и насосное оборудование в этой мере — расходный узел, который меняют по мере износа колеса, а не единожды подобранный насос на весь срок строительства.

Реальную производительность конкретного типоразмера уточняют по кривой Q-H в паспорте на насос, а не по одной паспортной цифре подачи или напора: у большинства серий FANCY границы диапазона относятся к разным типоразмерам одной линейки, и внутри диапазона производительность падает по мере роста напора в системе. Эта система водопонижения строительной площадки — приямок, насос и напорная линия — работает как единое целое, и подбор насоса без учёта длины и диаметра трубопровода на выходе даёт ошибку в реальной подаче.

Котлован и водопонижение на строительной площадке

Осушение котлована на весь период земляных работ требует переставлять зумпф по мере углубления, а не рассчитывать на одну точку водозабора на весь цикл строительства. Котлован на строительной площадке откачивают круглосуточно, пока идут работы по его дну, и грунтовая вода здесь почти всегда несёт песчаную взвесь. Насос ставят в зумпф с щебёночной обсыпкой, а колесо берут абразивостойкое — обычное дренажное колесо для чистой воды истирается за две-три недели непрерывной работы на такой воде, и его замена посреди рабочего цикла останавливает бригаду на дне котлована. Серия FANCY WQ с полуоткрытым или закрытым одноканальным колесом из чугуна перекрывает подачу 7–2000 м³/ч и напор 7–112 м при мощности 0,75–315 кВт на 980, 1450 или 2900 об/мин — диапазон настолько широкий, что в одной линейке закрывают и зумпф частного котлована, и водопонижение большого промышленного котлована.

Двигатель серии WQ работает полностью под уровнем воды в защите IP 68 с изоляцией класса F, а корпус выполнен из чугуна с катафорезным покрытием — это стандартное исполнение для грунтовой воды с нейтральной кислотностью. Глубина погружения по паспорту составляет до 5 м, чего для большинства котлованов на строительной площадке хватает с запасом: насос переставляют по мере углубления, а не рассчитывают на работу на предельной глубине с первого дня.

Буровые работы и устройство свай: абразивный шлам с бентонитом

Буровой шлам с бентонитом на устройстве свай строительной площадки — плотная и вязкая абразивная среда, заметно тяжелее грунтовой воды из котлована. Обычное чугунное колесо для чистой воды стирается на такой пульпе за один сезон непрерывной откачки, поэтому для буровых работ берут шламовый насос с колесом и агитатором из хромистого сплава. Серия FANCY KBD перекрывает подачу 15–60 м³/ч и напор 11–20,5 м при мощности 1,5–3,7 кВт и массе насоса 41–70 кг, а более производительная FANCY KBS — 60–200 м³/ч и 10–24 м при мощности 4–22 кВт и массе 119–434 кг.

Агитатор в этих сериях не опциональная деталь, а часть рабочей схемы: без взмучивания буровой шлам оседает на дне зумпфа и уплотняется, и насос запускается «в камень», а не в жидкую пульпу. Вал у KBD и KBS выполнен из нержавеющей стали 420, уплотнение — механическое, SiC/SiC/сталь 304, корпус — чугун с катафорезным покрытием. Такое сочетание держит и абразив бурового раствора, и коррозию от химических добавок, которыми утяжеляют раствор при бурении в неустойчивых грунтах.

Приямки и локальные подтопления на стройплощадке

Приямки и локальные подтопления на стройплощадке — вода после ливня в подвале строящегося здания, в лифтовой шахте, в подземном паркинге. Задача здесь разовая, но насос должен запускаться уверенно в загрязнённой воде и переносить работу на малом уровне, когда приямок почти сухой. Для чистой откачки без крупных твёрдых включений хватает базового исполнения серии FANCY WQ или лёгкой линейки с большой подачей FANCY L, которая при осевом колесе даёт 90–300 м³/ч при напоре всего 3,5–5,6 м и мощности 2,2–11 кВт — для подъёма воды из подвала на уровень земли этого напора достаточно, а высоконапорный насос здесь просто перерасходует электроэнергию.

Там, где на дне приямка успевает накопиться ил или буровой шлам с соседнего участка, ставят исполнение с агитатором того же типа, что и в серии KBD, — на 2900 об/мин со встроенным перемешивающим механизмом из хромистого сплава. Корпус и двигатель серии L выполнены из нержавеющей стали AISI 304, вал — из стали 2Cr13, что даёт запасной ресурс на случай коррозионной воды с добавками от бетонных работ по соседству.

Мойка колёс и отстойники строительной площадки

Пост мойки колёс на выезде со строительной площадки работает на оборотной воде с глиной и цементным молочком, и эта взвесь постоянно оседает на дно отстойника между циклами мойки. Насос здесь берут с колесом и агитатором: серия FANCY KBD перекрывает подачу 15–60 м³/ч и напор 11–20,5 м при мощности 1,5–3,7 кВт, серия FANCY KBS — 60–200 м³/ч и 10–24 м при мощности 4–22 кВт. Агитатор поднимает осадок со дна отстойника во взвешенное состояние, и насос забирает воду вместе со взвесью, а не только осветлённый слой сверху, оставляя ил накапливаться дальше.

Цементное молочко химически отличается от бурового шлама: оно щелочное и склонно схватываться на стенках корпуса при простое, поэтому насос на этом узле не оставляют без откачки надолго. Материалы KBD и KBS — чугун с катафорезным покрытием, вал из нержавеющей стали 420, уплотнение SiC/SiC/сталь 304 — держат и абразив глины, и щелочную среду цементного молочка одинаково хорошо.

Поверхностная установка у котлована: когда насос не спускают в яму

Поверхностная установка нужна там, где спускать насос в котлован некуда или не на чем закрепить, — у откоса без ровной площадки, при высоком уровне грунтовых вод или когда работа временная, на день-два, пока не готов постоянный приямок. Самовсасывающая серия FANCY FSP со свободным концом вала стоит на раме у бровки котлована, сама заполняет всасывающую линию без предварительной заливки и поднимает воду с глубины 7–8 м. Линейка перекрывает подачу 40–600 м³/ч и напор 18–31 м при мощности 9,2–90 кВт на оборотах от 1450 до 2900 об/мин в зависимости от типоразмера.

Проход твёрдых включений у FSP составляет до 76 мм — это заметно больше, чем у большинства погружных серий, и позволяет пропускать гравий и обломки без предварительного отстаивания. Масса насоса — 109–780 кг в зависимости от типоразмера: лёгкие модели переставляют вручную по площадке, тяжёлые монтируют стационарно на весь период водопонижения. Корпус выполнен из чугуна с антикоррозийным покрытием, вал — из нержавеющей стали 304, уплотнение — механическое, карбид вольфрама по карбиду вольфрама со сталью 304.

Рабочее колесо для стройплощадки: открытое, полуоткрытое, закрытое

Тип рабочего колеса на стройплощадке решает больше, чем паспортная подача насоса. Открытое и полуоткрытое колесо оставляют между лопастями свободный канал: песок, мелкий гравий и обломки проходят насквозь, почти не соприкасаясь с кромкой лопасти, и такое колесо реже заклинивает на грязной воде. Закрытое одноканальное колесо, которым тоже комплектуется серия FANCY WQ, даёт более высокий гидравлический КПД, но чувствительнее к крупным твёрдым включениям — на чистой откачке из приямка или на осветлённой воде отстойника оно работает не хуже полуоткрытого, а на воде прямо со дна котлована уступает ему по стойкости к засорению.

Осевое колесо серии FANCY L устроено иначе: оно рассчитано на большую подачу при малом напоре — 90–300 м³/ч при 3,5–5,6 м — и подходит для перекачки больших объёмов воды на небольшую высоту, а не для работы против сопротивления длинной напорной линии. Колесо и перемешивающий механизм серий FANCY KBD и FANCY KBS выполнены из хромистого сплава — материал держит истирание минеральной взвесью заметно дольше обычного серого чугуна, из которого сделано базовое колесо серии WQ.

Агитатор или простой дренажный насос: когда нужно взмучивание

Агитатор нужен не в каждом узле стройплощадки, и переплачивать за него там, где среда чистая, смысла нет. Для откачки дождевой воды из подвала, лифтовой шахты или подземного паркинга, где твёрдых включений почти нет, хватает простого дренажного насоса серии FANCY WQ или FANCY L без дополнительных механизмов — переплата за агитатор здесь не окупается ничем, кроме лишнего узла, который тоже требует обслуживания.

Агитатор становится обязательным там, где на дне узла накапливается осадок, способный слежаться за время простоя: буровой шлам на устройстве свай, песчаная пульпа в отстойнике мойки колёс, ил в приямке рядом с бетонными работами. Серии FANCY KBD и FANCY KBS со встроенным перемешивающим механизмом из хромистого сплава взмучивают осадок перед тем, как он попадёт в рабочее колесо, и это единственный способ гарантированно запустить насос после паузы в несколько дней, а не бороться с уже уплотнившимся осадком лопатой.

Абразив и материалы проточной части на строительной площадке

Материал проточной части на строительной площадке подбирают по абразивности среды в узле, а не по цене насоса. Базовое исполнение — чугун с катафорезным покрытием: оно держит грунтовую воду и оборотную воду мойки колёс при нейтральной или слабощелочной среде и лежит в основе корпусов серий WQ, L, KBD, KBS и FSP. Для бурового шлама и пескопульпы, где минеральная взвесь истирает металл заметно быстрее, чем в обычной грунтовой воде, проточную часть — рабочее колесо и агитатор — делают из хромистого сплава: это касается серий FANCY KBD и FANCY KBS, у которых из этого материала выполнены оба узла, контактирующих со взвесью напрямую.

Вал у шламовых серий — нержавеющая сталь 420, у дренажной серии L — сталь 2Cr13, у самовсасывающей FSP — сталь AISI 304. Уплотнение в большинстве серий механическое, SiC/SiC/сталь 304, кроме FSP, где пара уплотнения — карбид вольфрама по карбиду вольфрама со сталью 304. Разница в материале уплотнения объясняется тем, что FSP чаще работает с более крупными твёрдыми включениями — до 76 мм, — и паре из карбида вольфрама это переносить легче, чем паре из карбида кремния.

Температура жидкости и класс защиты двигателя на стройке

Насос на стройке почти всегда работает под уровнем воды или пульпы, и требования к электрической части здесь такие же строгие, как на канализационной станции. Двигатель серии FANCY WQ рассчитан на температуру перекачиваемой жидкости до 40 °C, изоляцию обмоток класса F и степень защиты IP 68 — этого достаточно для грунтовой воды и большинства технологических стоков на площадке, температура которых редко превышает температуру грунта и воздуха. У серий KBD и KBS, работающих на абразивной пульпе, исполнение двигателя в заводских данных отдельно не оговорено, поэтому степень защиты и класс изоляции уточняют по паспорту конкретной модели при заказе. Требование к электрической части от этого не мягче: авария на двигателе насоса, стоящего под водой, обходится дороже замены рабочего колеса.

Самовсасывающая серия FSP работает иначе: насос стоит на поверхности, двигатель не погружён и его защита рассчитана на открытую установку, а не на постоянный контакт с водой. Это и есть основной довод в пользу поверхностной установки там, где спускать насос под воду нежелательно, — например, при частой перестановке агрегата по периметру строительной площадки.

Патрубки и подключение к трубопроводу на строительной площадке

Диаметр присоединительного патрубка на стройплощадке подбирают под сечение уже проложенного трубопровода, а не наоборот. Серия FANCY WQ выпускается с патрубками от 50 до 500 мм: для лёгкого шлангового подключения зумпфа хватает патрубка 50 мм, а для стационарной линии водопонижения большого котлована ставят типоразмер с патрубком от 300 мм. У шламовых серий диаметр меньше и подобран под их же диапазон подачи: FANCY KBD выпускается с патрубком от 50 до 100 мм, а более производительная FANCY KBS — с патрубком от 80 до 200 мм.

Серия FANCY L с осевым колесом для больших объёмов воды комплектуется патрубком от 150 до 300 мм — под сечение трубопровода, рассчитанного на подачу до 300 м³/ч при малом напоре. У самовсасывающей серии FANCY FSP всасывающий и напорный патрубки одного диаметра — от 50×50 до 250×250 мм, что упрощает подбор фитингов для временной поверхностной установки. Рабочее давление в напорной линии на выходе из насоса определяется напором конкретного типоразмера и сечением трубопровода: чем длиннее и уже напорная линия, тем выше давление и тем ощутимее падает реальная подача насоса относительно паспортной кривой.

Комплектация, наличие на складе и данные производителя

Комплект поставки погружного насоса серии FANCY на строительную площадку — сам насос с электрокабелем и присоединительным патрубком; агитатор и измельчитель, если они предусмотрены исполнением серии, встроены в конструкцию и отдельно как комплектующие не докупаются. Все паспортные данные — подача, напор, мощность, обороты, масса и материалы проточной части — берутся из технической документации производителя на конкретный типоразмер и не отличаются от данных в каталоге завода.

Актуальное наличие на складе и цену на нужный типоразмер серии WQ, WQK, WQH, KBD, KBS, L или FSP уточняют на сайте fancy-pro.ru: часть товара регулярно есть в наличии на складе в Санкт-Петербурге, и при оплате в тот же день насос передают в транспортную компанию для отправки в любую точку России. Условия эксплуатации и гарантийный срок на конкретный товар указаны в паспорте, который поставляется вместе с насосом.

Какую серию FANCY ставить в узел строительной площадки

Абразивность среды и то, стоит ли насос под водой или на поверхности, сужают выбор до одной-двух серий, а конкретный типоразмер внутри серии подбирают по кривой Q-H. Ниже — сводка по всем семи сериям, которые ставят на строительной площадке, с диапазоном подачи, напора и мощности по паспортным данным заводов.

Полный ряд погружных дренажных и фекальных серий с ценами и кривыми лежит в разделе погружных насосов, абразивостойкие шламовые модели для бурового шлама и пескопульпы — в разделе шламовых насосов. Если тот же парк насосов обслуживает не только стройплощадку, но и карьер по добыче нерудных материалов или обогатительную фабрику по соседству, посмотрите подборки для карьеров и горно-обогатительных комбинатов — часть серий в этих подборках совпадает напрямую.

Типичные ошибки при подборе насосов для строительной площадки

Первая ошибка при подборе насоса для строительной площадки — ставить в котлован обычное дренажное колесо вместо абразивостойкого: экономия на цене насоса оборачивается заменой колеса каждые две-три недели вместо одного сезона работы. Вторая — экономить на агитаторе там, где на дне узла копится буровой шлам или осадок мойки колёс: без взмучивания насос запускается «в камень», а не в жидкую среду, и разбирать уплотнившийся осадок вручную выходит дороже, чем встроенный перемешивающий механизм серии KBD или KBS.

Третья ошибка — подбирать высоконапорный насос там, где нужен большой объём при малом напоре: для подъёма воды из подвала или котлована на несколько метров серия FANCY L с осевым колесом на 3,5–5,6 м выгоднее по расходу электроэнергии, чем насос, работающий в начале своей кривой Q-H с низким КПД. Четвёртая — ставить погружной насос там, где спускать его в воду нежелательно или негде закрепить: для таких точек предусмотрена поверхностная самовсасывающая серия FSP с сухой установкой у бровки котлована. Если задача на объекте шире собственно водопонижения — например, тот же парк насосов обслуживает ещё и промышленную площадку по соседству, — посмотрите раздел для промышленных предприятий: часть типоразмеров пересекается напрямую.