Работа любого центробежного насоса связана с возникновением вибраций, которые передаются по трубопроводам и строительным конструкциям, вызывая соответствующие негативные последствия для оборудования инженерных сетей и людей, проживающих или находящихся в обслуживаемых помещениях. С другой стороны, передача вибраций от соседних нагнетателей или другого оборудования к насосу является не менее серьезной проблемой, зачастую существенно сокращающей срок эксплуатации центробежных машин вплоть до возникновения аварийных ситуаций.
Одним из наиболее эффективных способов снижения передачи усилий и вибраций по трубопроводам является применение виброизолирующих вставок, или сокращенно — вибровставок, виброкомпенсаторов
Накопленный опыт эксплуатации насосов с вибровставками, помимо положительного эффекта, говорит и о наличии существенной проблемы, связанной с их разрушением (разрывом) и возникновением аварийных ситуаций. Зачастую это связано с нарушением правил монтажа виброкомпенсаторов, как, например, их установка с существенным осевым смещением. Кроме того, при производстве большинства изделий используется обычная резина EPDМ, которая подвержена неизбежному старению, особенно в жестких условиях эксплуатации. Поэтому нужно рационально подходить к принятию решений о необходимости установки виброизолирующих вставок в принципе.
Рассмотрим требования нормативной документации. Своды правил по наружным сетям водоснабжения и канализации не регламентируют данный вопрос, оставляя решение за заказчиком или проектной организацией. Поскольку насосные станции наружных систем существенно удалены от жилых и административных зданий, насосы устанавливаются на массивные фундаменты; в каждом конкретном случае стоит оценивать целесообразность применения виброкомпенсаторов. Очевидно, что разрыв резинового компенсатора диаметром, скажем, 400 мм в заглубленной насосной станции может привести к потерям, значительно превосходящим потенциальную выгоду от возможного увеличения срока службы оборудования.
Однозначное требование устанавливать вибровставки прописано в новом СП 30.13330.2020 «Внутренний водопровод и канализация зданий».
13.17 Насосные агрегаты следует устанавливать на виброизолирующих основаниях. На напорных и всасывающих линиях следует предусматривать установку виброизолирующих вставок. Виброизолирующие основания и виброизолирующие вставки допускается не предусматривать:
- в производственных зданиях, где не требуется защита от шума;
- в противопожарных установках;
- в отдельно стоящих зданиях насосных станций при расстоянии от них до ближайшего здания более 25 м.
Насосные станции (установки) заводского изготовления, в которых предусмотрены изоляция шумов, вибраций и компенсация перемещений, могут быть установлены без выполнения указанных мероприятий.
Приведенная формулировка п. 13.17 подразумевает установку виброкомпенсаторов именно с целью защиты от возникающего шума обслуживаемых помещений, а не самого насосного оборудования. Здесь особенно важен последний абзац, положивший конец дискуссиям о соответствии установок повышения давления (Рис. 2) заводского изготовления требованиям по виброизоляции, ввиду отсутствия в их конструкции вибровставок до и после каждого насоса.
Конструкция установок Wilo и применяемые типы насосов позволяют отказаться от виброизоляции каждого насосного агрегата. При этом компания настоятельно рекомендует подключать коллекторы установок к системе водоснабжения через виброизолирующие вставки, обеспечивая однозначное выполнение требований нормативной документации.
В качестве вибровставок рекомендуется использовать гибкие соединительные трубопроводы, позволяющие удобно и без дополнительных монтажных работ подключить установку к системе водоснабжения здания в стесненных условиях. Поставка соединительных шлангов осуществляется в качестве дополнительного оборудования, не входящего в стандартную комплектацию установок повышения давления.
По внутреннему противопожарному водопроводу и автоматическим установкам пожаротушения также обновилась нормативная документация в 2021 г. По этим системам мнение разработчиков не изменилось — применение виброизолирующих вставок на противопожарных насосах необязательно.
СП 485.1311500.2020 Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические.
6.10.25 Виброизолирующие основания и виброизолирующие вставки в пожарных насосных установках допускается не предусматривать.
СП 10.13130.2020 Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод.
12.25. Виброизолирующие основания и виброизолирующие вставки в пожарных насосных установках допускается не предусматривать.
Еще одним важным моментом является место установки вибровставок. Это никак не отражено в нормативной документации, что породило массу различных рекомендаций от производителей насосов и самих компенсаторов.
Для исключения передачи усилий и вибраций они должны устанавливаться как можно ближе к насосам. Но для минимизации влияния самой вибровставки на насос — на определённом удалении. Особенно это важно учитывать на всасывающих линиях, поскольку возмущенный поток на входе в насос может вызвать его нестабильную работу, повышение вибраций, уровня шума, кавитационные явления. У установок заводской готовности такая проблема отсутствует, поскольку оптимальный подвод жидкости к насосам гарантирован их конструкцией, то есть лежит на совести завода-изготовителя. Вибровставки, как было показано выше, устанавливаются на коллекторах, не оказывая негативного влияния на работу насосов.
При проектировании насосных станций, особенно тех, что работают в режиме всасывания или с малым избыточным давлением на входе, необходимо учитывать требования СП по наличию между всасывающим патрубком насоса и ближайшим местным сопротивлением прямолинейного участка, в том числе, вибровставки. Например, свод правил по наружным сетям водоснабжения гласит: «Расстояние от всасывающего патрубка насоса до ближайшего фитинга (отвода, арматуры и т. д.) должно быть не менее пяти диаметров трубы».
Таким образом, установка вибровставок должна производиться в соответствии с требованиями нормативной документации и с учетом рекомендаций изготовителей насосных станций заводской готовности. Если таковые отсутствуют, целесообразность использования также должна оцениваться из соображений повышения надежности эксплуатации объектов водоснабжения и водоотведения.