Водоснабжение Италии издавна связано
с компанией АМАР З.р.А. Уже более ста лет
она подаёт воду жителям Палермо -
крупнейшего города Сицилии
Вода поступает из местных источников. В эксплуатации находятся двадцать девять скважин и четыре водных резервуара, общий объём которых составляет 150 млн. м3. Дополнительно компания осуществляет:
- проверку качества воды из разных источников (водных резервуаров, ключей и т.д.);
- обслуживание дренажных систем;
- восстановление и очистку сточных вод.
Для подачи воды из упомянутых источников в городскую сеть компания эксплуатирует:
•четыре магистральных водопровода общей длиной 315 км;
- четыре очистных сооружения мощностью 4 700 л/сек;
- девять насосных станций;
- девять резервуаров объёмом 247 000 м3.
Так как эти установки расположены вокруг Палермо и в его пригородах, АМАР реализует воду по оптовым ценам всем четырнадцати муниципалитетам, общее население которых составляет 200 тыс. человек. В ведении компании находится также управление и обслуживание дренажной системы Палермо (её общая протяжённость - 850 км), планирование и выполнение работ, направленных на развитие и расширение водопроводной инфраструктуры.
К слову, в настоящее время дренажная система города подвержена основательной реструктуризации - таков план муниципалитета.
Компания АМАР занимается также кондиционированием воды, располагая для этого двумя установками. Строительство ещё одной установки, эквивалентная ёмкость которой рассчитана на потребности 440 тыс. человек, уже завершено.
Компания АМАР обладает большим опытом в сфере водоснабжения. Немалую роль в борьбе с загрязнением окружающей среды играет её лаборатория, сертифицированная в соответствии со стандартом 150 9002. За последние годы компания завершила реконструкцию водораспределительных сетей в наиболее густонаселённых районах Палермо, где проживает 60% всего населения. На этих территориях удалось устранить утечки воды, которые возникали в связи с аварийным состоянием труб (потери воды составляли до 50%). В данное время трубы полностью заменены новыми. Эту реконструкцию частично финансировал Европейский Союз, в результате чего построено шесть новых водораспределительных трубопроводов и создано систему дистанционного управления подачи воды. Для того, чтобы соответствовать требованиям заказчика и расширить сферы своей деятельности, компания осуществляет серию структурных инициатив по улучшению управления водораспределительными сетями, направленную на увеличение и реновацию её функциональных моделей. АМАР работает в соответствии с инструкциями для систем водоснабжения, разработанными РРСМ от 29.04.1999 г. Её система управления имеет сертификат качества 150 9001:2000. В процессе оценки находится также применение системы управления охраной окружающей среды в соответствии со стандартом 150 14001. Чтобы соответствовать требованиям этих стандартов, в 2003 году компания завершила реконструкцию и монтаж водораспределительной системы и внешнего сообщения между существующими и шестью новыми водопроводами. Существенного улучшения подачи воды и устранения её утечек
компания достигла благодаря структурному обновлению оборудования и сетей стоимостью 87 800 000 евро, в основе которых - 420-километровый водопровод из полимерных труб.
История проекта новой напорной сети водоснабжения Палермо
В конце 80-х годов Палермо достиг максимального развития и территориального расширения, но, к сожалению, это не коснулось распределительной системы напорного водоснабжения. Такой дисбаланс обусловил невероятно сложную ситуацию, которая достигала критического пика во время выпадения осадков. Водопроводная распределительная система в старейших частях города эксплуатировалась с XIX столетия и имела высокий процент утечек (особенно - в местах механических соединений, количество которых превышало 200 000). Старые чугунные трубы в процессе длительной эксплуатации разрушила коррозия. Было проведено исследование состояния водопроводных сетей. Его результаты позволили сделать вывод, что поиск новых источников водоснабжения не принесёт никакой пользы, так как объём поставляемой потребителю воды существенно не увеличится. В то же время уменьшение (или устранение) утечек водопровода поможет сохранить объём воды, примерно равный озеру средних размеров. Поэтому из-за полного обветшания водяной сети наиболее уместной представлялась её полная замена, а не разовые ремонтные работы. Исходя из этого, в 1990 году, компания АМАР поручила специалистам разработать проект «Мастер-план новой водораспределительной сети Палермо». Для решения всех проблем при разработке концепции, масштабный проект был изначально ориентирован на полную замену водопроводов, а также на оптимизацию и увеличение подачи воды до уровня физиологических нужд. Время завершения проекта - 2040 год. Было определено, что к этой дате население достигнет отметки 1 150 000 человек, а потребление воды составит 432 литра в день на каждого жителя. Город разделили на три алтиметри-ческие зоны (0-35,35-70, более 70 метров над уровнем моря), и для того, чтобы иметь больше гибкости, каждый уровень был поделён на независимые водные районы (их общая численность - 17). Проектом предусматривалось строительство водопроводов, которые подведены к существующим и к шести новым водным резервуарам объёмом 500 тыс. м3. Завершало проект создание мониторинговой системы всех водопроводов для контроля некоторых основных параметров (давления, качества воды и т.п.). Для того, чтобы избежать в будущем вероятных проблем с механическими соединениями, решили использовать сварные соединения. Места, где требовались механические соединения (гидранты), были расположены в специальных сборных помещениях, где не сложно вести наблюдение. Выбор труб и материала, из которого они изготовлены - основа надёжного функционирования всей системы водоснабжения. Отбросив металл из-за его подверженности коррозии, выбор остановили на композиции полиэтилена ПЭ 100 (МР5 10 МПа). Этот материал обладает всеми
техническими характеристиками, которые полностью отвечали требованиям заказчика и разработчиков. В частности, ПЭ 100 позволяет:
- производить сварку труб для строительства водопровода наиболее дешёвым способом;
- быть уверенным в надёжности сварных соединений долгий период времени;
- избежать коррозии.
«Мастер-план» был утверждён Региональным техническим комитетом Сицилии. Компания АМАР поручила фирме (5.А.1. 5.Г.1.) создать рабочие проекты шести из 17 сетей водоснабжения, т.е. - систему сообщения между существующими водопроводами и шестью новыми резервуарами. Фирма 5.А.1. б.г.1. - это инженерно-консалтинговая компания с более чем 30-летним опытом деятельности на территории Италии (в основном, в области водоснабжения). Консалтинговая компания проводит исследования, готовит «мастер-планы», предварительные и рабочие проекты, курирует и управляет работами, выдаёт специальную техническую документацию, анализирует себестоимость проектов и изучает воздействие на окружающую среду. Проект и его реализация под контролем инженеров компании 5.А.1. б.г.1. финансировались в рамках оперативной программы при участии Евросоюза. Будучи первой, кто широко применил трубы из композиции ПЭ 100 при большом строительстве
(было построено 920 км трубопроводов во всех семнадцати водных районах), фирма 5.А.1. тщательно контролировала качество во время разработки и строительства сетей водоснабжения. С этой целью был составлен перечень стандартов для каждого этапа контроля проекта и строительства сетей, начиная с контроля сырья и заканчивая контролем всех комплектующих (труб, клапанов и т.д.), места монтажа, тестов на давление. Дефекты, выявляемые во время испытаний на давление, которые предваряют начало эксплуатации водопроводов, составляли меньше 4 процентов. Контроль на всех этапах проектирования и строительства водопроводных сетей гарантировал высокое качество конечного результата. Кроме того, это позволило значительно сократить потери времени и денег.
Контроль качества
Логика этого контроля обусловлена европейскими правилами, относящимися к общественным договорам. Поэтому проект не называл каких-либо конкретных производителей или торговые марки, а лишь указывал технические характеристики данного объекта в соответствии с оговорёнными в тендере стандартами. Основываясь на данном критерии, подрядчик мог выбирать любого производителя изделий. Что же касается контроля, то на основании наиболее известных международных стандартов были опубликованы рекомендации фирмы 5.А.1. в виде нормативного документа, именуемого «Сводом правил». До его создания, фирма 5.А.1. осуществляла тщательный контроль, выпуская отдельную техническую документацию. Следует отметить, что в системе качества оговорены различия между специальной продукцией и серийной. Такое разделение является необходимым, потому что два отдельных вида продукции отличаются количеством проводимых испытаний. Компания тщательно отслеживала, контролировала качество и управляла всеми компонентами при строительстве водопроводов.
Специальная продукция
Все материалы, эксклюзивно разработанные для строительства систем водоснабжения, были подвержены постоянному контролю на протяжении проведения работ. При поставках сырья на завод-изготовитель труб из ПЭ 100 производился входной контроль для каждой партии использованного материала. Предлагаемое поставщиком сырьё проходило все испытания в соответствии с требованиями, которые были указанны в условиях тендера. После проведения контроля и испытаний на заводе-производителе труб контроль продукции для строительства сетей водоснабжения проводился по программе специальных тестов, разработанных компанией 5.А.1. (в соответствии с внутренним планом контроля качества продукции). Результаты этих испытаний засвидетельствовала третья независимая сторона. В частности, было решено повторить все части испытаний для 200 образцов труб (данное количество использовалось для подключения к стальным трубам). Для каждой партии труб проводились испытания на давление (в течение двух минут подавалась вода под давлением 15 бар). Все трубы, выдержавшие испытания, маркировались для проведения дальнейших строительных работ.
Серийное производство
Серийное производство включало полиэтиленовые части, клапаны, гидранты и прочую арматуру, используемую в сетях водоснабжения. В этом случае изделия также проходили серию заводских испытаний. Производился и выборочный контроль для каждого изделия в соответствии с международными стандартами, и особые испытания. При выявлении каких-либо дефектов «наблюдатели за работами» устраняли их и увеличивали частоту случайных проверок. В случае возникновения новых дефектов «наблюдатели за работами» имели право проверять или изымать всю продукцию. Однако нужно заметить, что в условиях строгих проверок не был изъят ни один из элементов.
Совместимость системы
Подтвердив высокое качество всех произведённых частей и изделий, необходимо было удостовериться, что и во время монтажа сетей водоснабжения не возникнут проблемы, связанные со свариванием (особенно - между трубами и соединительными деталями во время терморезисторной сварки). Широта допуска для сортамента труб и соединительных деталей не гарантирует, что два отдельных изделия, изготовленных по стандартам, могут быть сварены без проблем. Фактически испытаниями установлено, что трубы были изготовлены с наружным диаметром, близким к верхнему пределу допускаемых отклонений, в то время как соединительные детали
были изготовлены с внутренним диаметром, близким к нижнему пределу допуска. Иногда даже если допуски, указанные в стандартах, соблюдены, получить качественное сварное соединение невозможно. Проблему решили, наложив на производителей ограничения по изготовлению труб с диаметром, близким к нижнему пределу допуска. Для выбора параметров работы сварочного аппарата в автоматическом режиме были проведены отдельные испытания на свариваемость.
Монтаж
Большого внимания требует и процесс сварки. Для того, чтобы гарантировать качество сварных соединений, были испробованы различные методы контроля. Выбор пал на метод контроля, указанный в. Исследовав в соответствии с требованиями стандартов различные способы сварки полиэтиленовых труб, было принято решение разработать программу, которая включала бы параметры, обеспечивающие свариваемость труб на всех сварочных аппаратах. Для терморезисторной сварки была разработана программа, исключающая ручной ввод параметров. Т.е., на всём терморезисторном оборудовании были установлены необходимые параметры для считывания штрих-кодов с соединительных деталей. Кроме того, выдвигалось требование, чтобы все режимы сварки могли считываться, а информация о процессах сварки - протоколироваться и распечатываться. Подрядчиков просили также проследить, чтобы операторы прошли соответствующие курсы подготовки и имели статус сварщиков полимерных труб определённых диаметров из ПЭ 100. На последнем этапе контроля монтажных работ проводились гидравлические испытания полиэтиленовых трубопроводов. Метод, разработанный для труб из ПЭ 100, приведён в и проекте стандартов.
Итоги
Большинство собранной информации послужило основой для составления целостной системы контроля. Эта система при помощи специального программного обеспечения позволяет на практике управлять работой сети водоснабжения. Благодаря ей можно получить доступ к базе данных, где хранится вся необходимая информация: например, о дате изготовления каждой трубы, из какого материала она была изготовлена, кто был сварщиком, кто является эксплуатирующей организацией сети водоснабжения и так далее. Весь собранный во время прокладки объём информации 5.А.1. передала компании АМАР. По окончании работ специалисты составили из него базу данных, а также создали программное обеспечение для управления системой.
Выводы
Применение таких объёмов труб из ПЭ 100 для водораспределительных сетей густонаселённого города стало большим техническим достижением.
Теоретически эта система, если она установлена правильно, гарантирует долгую безаварийную эксплуатацию сети. Ключевым моментом является здесь надёжная система контроля качества сети водоснабжения, ибо если не контролировать всю систему качества, то дефектов сварных соединений, пожалуй, не избежать. Это может вызвать общее недоверие к трубам из полимерных материалов и, в частности, к ПЭ 100. Система контроля качества фирмы 5.А.1. во время проведения работ в Палермо показала преимущества применения труб из ПЭ 100 как в лабораторных условиях, так и в практике строительства водопроводов.
С экономической точки зрения контроль качества составил менее чем три процента от общей стоимости использованных материалов. Нужно заметить, что все действия имели смысл из-за размеров строящейся сети. Для небольших сетей водоснабжения, конечно же, возможность возникновения непредвиденных аварий настолько мала, что не оправдывает огромный объём проверок и столь прецизионный контроль качества. Очевидно также, что во время проведения работ многие пункты плана по контролю качества следует утверждать отдельно. Путём исключения некоторых этапов в системе контроля качества можно значительно сэкономить деньги.
В целом же опыт Палермо может стать хорошим примером для всех применений труб из ПЭ 100, которые имеют высокий уровень качества и безопасности.
Маурицио ДИ ТРАПАНИ,
МАРИНО,
Журнал «Инженерные сети из полимерных материалов», 2005/№12 |