ایستگاه های پمپاژ آب و فاضلاب

تصفیه آب و فاضلاب

انتخاب مبانی طراحی خطوط پمپاژ آب و فاضلاب
تعیین میزان دبی ورودی به خطوط ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب
برآورد کیفیت آب و یا فاضلاب ورودی به خطوط پمپاژ آب و فاضلاب و تعیین میزان خورندگی آن
تعیین تغییرات زمانی در دبی ورودی و ترسیم منحنی های مربوطه
انتخاب روش پمپاژ و نوع پمپ خطوط پمپاژ آب و فاضلاب مورد نیاز
تعیین مسیر لوله رانش پمپ و برآورد میزان افت هد دینامیکی و استاتیکی
طراحی لوله ها و اتصالات لوله مکش خطوط پمپاژ آب و فاضلاب
ارائه آرایش و چیدمان بهینه پمپ ها
ارائه طرح های بهینه در لوله مکش به منظور جلوگیری از کاویتاسیون و جریان گردابی
طراحی خطوط پمپاژ آب و فاضلاب و پایپینگ لوله رانش و کلکتور مربوطه
انتخاب و جانمایی شیرآلات مورد نیاز پس از پمپ
ترسیم منحنی مشخصه سیستم و تعیین پارامترهای تعیین کننده
انتخاب پمپ با استفاده از منحنی پمپ­ها و یا با استفاده از نرم افزار انتخاب پمپ شرکتهای داخلی یا خارجی تولید کننده پمپ
بررسی مجدد پمپ های انتخابی به منظور بهینه سازی
تعیین میزان راندمان پمپ، میزان مصرف انرژی و ….
تعداد دفعات روشن خاموش شدن پمپ
تعیین رقوم نصب و جانمایی محور پمپ ها و کف ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب
بررسی شرایط هیدرولیکی شبکه در صورت قطع ناگهانی پمپ ها
طراحی گزینه های مختلف در استفاده از پمپ های مختلف
تعیین ابعاد حوضچه پمپاژ و ترسیم کامل پلان جانمایی پمپ ها با در نظر گرفتن ضوابط مربوطه
طرح سازه ای و ارائه دیتایل کامل خطوط پمپاژ آب و فاضلاب
طراحی لوله کشی های و کلکتورهای در داخل ایستگاه پمپاژ
ارائه کلیه نقشه های تاسیساتی شامل لوله کشی (پایپینگ)
ارائه نقشه های مربوط به تابلو برق ها و تاسیسات برقی خطوط پمپاژ آب و فاضلاب
استفاده از تجهیزات کنترلی در ایستگاه پمپاژ و سنسورهای مربوطه
طرح سیستمهای کنترل دور و کنترل دبی به منظور هوشمند سازی و کاهش مصرف انرژی
طرح محوطه بیرونی و شرایط لازم برای خطوط پمپاژ آب و فاضلاب

اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب

اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب شهری برای مثال با ظرفيت ۱۳۰۰ ليتر در ثانيه که در حال حاضر ۳۵۰ ليتر در ثانيه كمبود آب آشاميدني دارد را می توان با اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب از سد اين مشكل را مرتفع کرد۰
مناطقی از ایران از جمله مناطق کم آب محسوب مي شود و در حال حاضر شديداً در راستاي تامين آب شرب با بحران و مشکل مواجه می‌باشد اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب در تامين اين مهم امري بسيار ضروري و لازم الاجرا مي باشد.
لذا با توجه به مسيل مذکور، طرح آبرساني از طریق اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب به این مناطق از جمله طرحهاي مورد اهميت به شمار مي آيد. برنامه‌ريزي اين طرح اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب ، براي پمپاژ آب از طريق چاه یا سد موجود به مخزن آب موجود در اين مناطق و از آنجا کلر زني و پمپاژ دوباره آب به سمت شهر و همچنين از طريق پمپاژ آب خروجي از کارخانه آب شيرين کن به سمت شهرهاي مصرف کننده انجام می‌پذيرد.

اهداف و ضرورت های اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب:

1. اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب و پمپاژ آب چاه حفر شده در روستاها و هدايت آن به مخزن آب موجود در روستا.
2. اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب و پمپاژ و کلر زني آب مخزن و هدايت آن به خط لوله تامين آب.
3. اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب و پمپاژ آب توليدي در مجموعه آب شيرين کن و ذخيره شده در مخزن موجود در اين مجموعه و هدايت آن به خطوط لوله تامين آب شهرها.
4. کنترل فرآيندهاي مذکور.

شرح فعاليتهاي فني و مهندسي در اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب:

1. طراحي، تهيه، خريد و نصب تجهيزات مکانيکال اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب پروژه از قبيل:
• پمپ هاي قابل نصب بر روي چاه ها و اتصالات و لوله هاي مورد نياز.
• پمپ هاي قابل نصب در اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب و اتصالات و لوله هاي مورد نياز.
• مجموعه کلرزني قابل نصب در ايستگاه پمپاژ.

2. طراحي تهيه ،خريد و نصب تجهيزات الکتريکال در اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب پروژه از قبيل:
• ترانسفورماتورها، تابلو برقها و کابلهاي مورد نياز پروژه مربوط به چاه ها و ايستگاه پمپاژ.
• ترانسفورماتورها، تابلو برقها و کابلهاي مورد نياز پروژه مربوط به ايستگاه پمپاژ کارخانه آب شيرين کن.
3. طراحي، تهيه و خريد و نصب تجهيزات کنترل و ابزار دقيق در اجرای ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب پروژه.
• آموزش کارکنان کارفرما از قبيل آموزش مکانيکي، آموزش تجهيزات برقي، آموزش تجهيزات کنترل و ابزاردقيق

طراحی ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب

طراحی ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب (تلمبه خانه) در واحدهای صنعتی عمومی به محلهایی اطلاق می شود که جهت غلبه بر اختلاف ارتفاع و افت فشار آب و یا فاضلاب در خطوط انتقال احداث می شود. در طراحی ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب ، این مجموعه دارای یک یا چند پمپ می باشد که اصطلاحاً Head مورد نیاز آب را تامین می نماید.

خدماتی که در طراحی ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب ارائه می شود شامل موارد ذیل می باشد:

انتخاب پمپ در ایستگاه پمپاژ با توجه به طراحی ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب.
تعیین نقطه کارکرد پمپ (دبی و فشار) و محاسبه راندمان و توان پمپ.
بررسی نقطه بحرانی NPSH پمپ وطراحی ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب متناسب.
انتخاب جنس پایه ها، شافت، پروانه و کیسینگ پمپ بر اساس آنالیز کیفی آب و یا پساب.
طراحی شیرآلات و اتصالات مورد نیاز در مکش و دهش پمپ.
طراحی شیرآلات، مخازن ضربه گیر (Surge tank) و Flywheel جهت کنترل ضربه قوچ در ایستگاه پمپاژ.
طراحی ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب و سیستم های کنترلی شامل ابزار دقیق ها و مدارهای فرمان جهت کنترل و مانیتورینگ ایستگاه پمپاژ.
تامین کلیه تجهیزات شامل شیرآلات، پمپ ها تابلو برق و سایر موارد مورد نیاز ایستگاههای پمپاژ از میان کلیه تولید کنندگان خارجی و داخلی معتبر.
اجرای عملیات پایپینگ و نصب تجهیزات ایستگاه پمپاژ بر اساس نقشه های سه بعدی و ایزومتریک.
ساخت ابنیه مرتبط با طراحی ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب شامل سکوهای نگه دارنده پمپ ها و فضای دسترسی به شیرآلات و تجهیزات شامل ابنیه بنتی، سوله و ساختمان.

ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب

مهندسی ایستگاه های پمپاژ هدف از طراحی و ساخت یک ایستگاه پمپاژ پیشرفته و بهینه سازی شده، تامین فشار یا هد (Head) مورد نیاز در انواع خطوط انتقال و آبرسانی می باشد. مهندسی هوشمند در کنار استفاده از نرم افزار های روز دنیا یکی از لازمه های طراحی و ساخت ایستگاه های پمپاژ بهینه است. اختلاف ارتفاع بین ابتدا و انتهای خط انتقال تنها یکی از پارمترهای محاسبه ی هد یک ایستگاه پمپاژ است. در طراحی هوشمند یک ایستگاه پمپاژ بهینه سازی سایر پارمترها مانند جنس خطوط انتقال، تعداد و زاویه اتصالات، افت هیدرولیک تجهیزات، تعداد پمپ ها، طول مسیر، نوع پمپ ها و بهره وری پمپ مورد توجه متخصصین شرکت فنی مهندسی آبسان پالایش قرار می گیرد عبارت اند از:
1- الگوی مصرف در طول شبانه
2- جنس خطوط انتقال
3- تعداد و زاویه اتصالات جهت کاهش افت هیدرولیک
4- افت هیدرولیک دقیق تجهیزات
5- تعداد پمپ ها در حالت آماده به کار (Stand by) و در حال کار (Duty)
6- شرایط اضطراری محتمل و حساسیت طرح (بسته به نوع پلنت نفتی ، نیروگاهی، فولاد، شرب و کشاورزی)
7- ارتفاع بهینه ی کلکتور مکش جهت کاهش پتانسیل وقوع کاویتاسیون
8- ارتفاع بهینه ی کلکتور رانش یا دهش جهت کارکرد مطمعن پمپ در نقطه ی کارکرد و افزایش عمر مفید ایستگاه پمپاژ

نمونه ای از ایستگاه های پمپاژ مدرن ساخته شده توسط شرکت فنی مهندسی آبسان پالایش در پروژه ی عظیم بازیافت پساب صنعتی بردسیر طراحی سیستم های فول اتوماتیک و مانیتورینگ ایستگاه پمپاژ با قابلیت کنترل از راه دور ایستگاه های پمپاژ
2- جانمایی مهندسی شده ی ایستگاه های پمپاژ با در نظر گرفتن نکات موثر در پایپینگ بهینه
3- در نظر گیری منافع معارضین در صورت وجود، پایش پارمترهای انتشار آلودگی صوتی و مهار آن، همچنین عدم ایجاد آلودگی های بصری

تجهیزات ایستگاه های پمپاژ تامین تجهیزات و ساخت سازه های هیدرولیک یکی از زمینه های تکمیلی فعالیت در شرکت فنی و مهندسی آبسان پالایش می باشد. در این راستا این شرکت جهت تامین تجهیزات مختص به ایستگاه های پمپاژ نیز آماده ی ارائه ی تجهیزات ذیل از مطمعن ترین و شناخته شده ترین برندهای ایرانی و جهانی می باشد، همچنین در بخش سازه های هیدرولیک نیز که یکی از واحد های مرتبط با ایستگاه های پمپاژ می باشد این شرکت با اجرای تعداد بسیار زیادی پروژه ی موفق در از پیشگامان صنعت آب در این زمینه به شمار می رود، برخی از تجهیزات و واحدهای مورد اشاره عبارت اند از:
1- پمپ آب یا فاضلاب (از تامین کنندگان اروپای غربی، آمریکایی و برندهای شناخته شده ی ایرانی)
2- اتصالات و شیر آلات: شیرآلات ورودی (مکش) شیرآلات خروجی (دهش)، مخازن ضربه گیر جهت کنترل ضربه قوچ
3- مخازن ذخیره آب یا فاضلاب (از جنس پلی اتیلن، فلزی و یا مخازن عظیم بتنی)
5- خطوط انتقال (از بخش های مرتبط با ایستگاه های پمپاژ)
6- برق و ابزار دقیق و سیستم های کنترل از راه دور
7- کلکتور های مکش (suction) و دهش (delivery)

یکی از چند ایستگاه پمپاژ عظیم ساخته شده در طرح آبرسانی به مجتمع چادرملو انتخاب شیر آلات انتخاب بهینه ی شیرآلات یکی از مهم ترین ارکان طراحی یک استگاه پمپاژ پیشرفته و بهینه سازی شده است. شیر آلات در یک ایستگاه پمپاژ هوشمند وظایف ذیل را برعهده داردند
1- دریافت فرمان کنترل میزان دبی
2- ارسال پالس و تنظیم فشار خطوط انتقال
3- قطع و صل جریان در هنگام خرابی و تعمیرات پمپ
4- جلوگیری از برگشت آب
5- کنترل ضربه قوچ
6- جلوگیری از ورود شن و ماس
7- تخلیه هوای داخل خط انتقال
مهندسی ضربه قوچ تغییر نا گهانی سرعت سیال منجر به ایجاد نیرو ی مخرب و پدیده ای به نام ضربه ی قوچ (Water Hammer) می شود، ضربه قوچ علاوه بر تخریب خطوط انتقال اثرات مخربی بر ایستگاه های پمپاژ دارد که برخی از این موارد عبارت اند از شکستن پروانه ،شفت الکتروموتور و تخریب شیرآلات و اتصالات کلکتور رانش؛ عوامل مختلفی در وقوع پدیده ضربه ی قوچ موثر اند که عبارت اند از:
1- خاموش شدن نا گهانی پمپ ها
2- قطع برق در ایستگاه پمپاژ
3- اشتباهات اپراتوری
4- بسته شدن ناگهانی شیرها
5- حوادث غیر مترقبه
در اغلب ایستگاه های پمپاژ با مهندسی صحیح از تجهیزات زیر برای مهار ضربه ی قوچ یا در کنترل ضربه قوچ (جریان میرا) استفاده می شود.
1- نصب Flywheel روی کوپلینگ پمپ جهت افزایش نیروی گشتاور الکتروموتور و جلوگیری از تغییر نا گهانی سیال
2- نصب Surge tank در محل های پیش بینی شده توسط نرم افزار که نمودار انرژی با پروفیل زمین برخود می نماید.
3- نصب مخازن میراگر ضربه جهت دمپ موج برگشتی ضربه قوچ
مهندسی مجدد ایستگاه های پمپاژ مهندسی مجدد ایستگاه های پمپاژ از راهکارهایی است که با تکیه بر تجارب موفق جهانی مورد توجه بسیاری از مدیران شرکت های آب و فاضلاب شهری و روستایی و همچنین صاحبان صنایع بزرگ و ریشه دار قرار گرفته است. در مهندسی مجدد ایستگاه های پمپاژ بهینه سازی های ذیل انجام پذیرفته و ایستگاه پمپاژ اورهال می شود:
1- بهینه سازی در تعداد و نوع اتصالات
2- کاهش تعداد اتصالات و افت مسیر با مهندسی مجدد پایپینگ
3- جایگزین کردن پمپ های قدیمی، افزودن پمپ یا افزایش ظرفیت در صورت نیاز
4- نشت یابی، تعویض لوله های قدیمی، پایش مسیر پایپینگ
5- بهینه سازی در زمینه ی تعداد پمپ ها و پمپ های یدکی (spare)
6- بازطراحی نقشه های ایزومتریک، الکتریکال، مکانیکال و ارائه ی مدارک قطعات یدکی دوسالانه جهت تسهیل بهره برداری
مهندسی مجدد ایستگاه های پمپاژ مهندسی مجدد یک ایستگاه پمپاژ قدیمی نسبت به ساخت یک ایستگاه پمپاژ جدید دارای مزایایی است که اکثر مدیران و کارشناسان خبره در این صنعت پیش از تدوین یک طرح توسعه ی خط آبرسانی آن را مورد توجه قرار می دهند:
1- استفاده از ظرفیت های زیر بنایی موجود مثل ابنیه، برق
2- استفاده از فضای توسعه ی پیش بینی شده
3- استفاده از نیروی انسانی و بهره برداری آموزش دیده ی موجود
4- رفع مخاطرات احتمالی ایستگاه های پمپاژ قدیمی
5- جلوگیری از هدر رفت منابع مالی
6- افزایش ظرفیت ایستگاه های پمپاژ قدیمی
7- کاهش مصرف انرژی
8- استاندارد سازی ایستگاه های پمپاژ قدیم، باز تولید مدارک مهندسی از بین رفته یا مفقود شده
بهره برداری ایستگاه پمپاژ یکی از خدمات قابل ارائه توسط شرکت فنی مهندسی آبسان پالایش ارائه ی خدمات مربوط به تعمیرات و نگهداری از تاسیسات ملی و زیربنایی مانند تصفیه خانه های عظیم، مجتمع های آب شیرین کن، ایستگاه های پمپاژ و خطوط انتقال است، در حوزه ارائه ی خدمات بهره برداری (نگهداری) و تعمیرات ایستگاه های پمپاژ اقدامات ذیل از ویژگی های فنی بهره برداری، نگهداری و راه اندازی می باشد:
1- تنظیم دقیق دبی و فشار کارکرد پمپ در نقاط تعیین شده از سوی سازنده جهت کاهش استهلاک، استفاده از بیشترین راندمان پمپ با استفاده ی صحیح و مهندسی شده از شیرهای کنترلی با عملگر اتوماتیک است، در ابتدای راه اندازی که فشار خط کمینه است شیر کنترلی نیمه بسته و پس از رسیدن خط به میزان فشار تعیین شده شیر کنترلی باز می شود.
2- پایش و کنترل دائمی سطح مخازن، جهت جلوگیری از افزایش هد مکش و وقوع پدیده ی کاویتاسیون. چنانچه هد مکش افزایش پیدا کند و یا به هر دلیلی پمپ خالی کار کند سیل های پمپ آسیب دیده و در برخی موارد منجر به نشت آب به داخل الکتروموتور می شود. برای این منظور فلوتر ها و سطح سنج های دستی و اتوماتیک همواره مورد پایش بهره بردارن این شرکت قرار می گیرد.
3- گریس کاری دوره ای بلبرینگ ها،
4- کنترل کوپلینگ پمپ،
5- کنترل دمای الکتروموتور،
6- کنترل شیرآلات و ابزار دقیق