Водозаборы в бассейне и связанные с ними риски

Содержание:

Как мы выяснили в предыдущей статье, степень биомеханического риска у водопада в бассейне ничтожна, и поэтому он не подлежит регистрации в Ростехнадзоре как водный аттракцион. Тем не менее, он все же может быть источником других опасностей, которые связаны с особенностями функционирования этих устройств.

Для того чтобы в корпус водопада попадала вода и изливалась под давлением красивой лентой, недостаточно зеркально полированного корпуса из нержавеющей стали. Поэтому узел водопада всегда оснащен, помимо корпуса, насосом и заборным устройством (водозабором), которое забирает воду из чаши бассейна и передает по трубам на водопад. Похожим образом обычно устроены все гидромассажные устройства и интерактивные водные аттракционы, которые создают направленный поток воды – гидромассажные форсунки, некоторые противотоки, водные горки и др.

Как раз эти водозаборы (их еще называют всасывающие устройства согласно основному функциональному назначению) и могут быть источником опасности, притягивая части тела, волосы или элементы купальной одежды пловцов и создавая риски травмирования или даже утопления. Надо отметить, что такие риски создаются по большей части в тех случаях, когда нарушены требования по проектированию, монтажу или эксплуатации данных устройств.

Стандарты по всасывающим устройствам в России и в мире

В законодательстве некоторых развитых стран существуют довольно подробные требования к всасывающим устройствам в бассейне, и даже система испытаний и сертификации. В основном они описывают требования к донным сливам, но также к ним относят водозаборы для систем гидромассажа и водопадов, которые имеют собственный насос для забора воды из чаши.

Например, в США действует закон о безопасности бассейнов и спа Вирджинии Грэм Бейкер (Virginia Graeme Baker Pool and Spa Safety Act – VGBA), который появился в результате череды трагических случаев и последовавших за ними громких судебных процессов о серьезном травмировании и смерти детей в бассейнах из-за притягивания к сливным устройствам. Также существуют американский стандарт ANSI/APSP-16 и европейский EN 13451-3, которые конкретизируют и дополняют требования к этим устройствам, порядку их конструирования, испытаний, сертификации, монтажу и эксплуатации.

В России законодательная база по всасывающим устройствам гораздо скромнее, отдельных стандартов по ним нет и сертификации данные изделия не подлежат. Тем не менее, в ряде документов по проектированию и строительству бассейнов содержатся требования, которые мы постарались описать ниже. При подготовке материала мы руководствовались следующими нормативными документами Российской федерации, действующими на данный момент:

К содержанию

Ограничение скорости потока на поверхности всасывания

Ограничение скорости движения воды на лицевой крышке всасывающего устройства – это, пожалуй, самое важное требование, которое и определяет риск притягивания человека (или частей тела) к водозабору.

Скорость движения воды (м/с) на поверхности всасывания рассчитывается как отношение расхода воды через водозабор (м³/с) к суммарной площади сечения открытых отверстий (м²) и нормируется российскими документами по проектированию бассейнов:

8.2.5 Расчетную скорость движения воды в непосредственной близости от выпускного устройства, на кромке водоотвода, следует принимать не более 0,5 м/с… (ГОСТ 53491-1-2009, а также СП 310.1325800.2017 и ГОСТ Р 52603-2011)

Соответственно, производитель водозаборного устройства обязан дать рекомендацию по максимальному расходу воды (м³/ч) через один водозабор, при котором скорость потока воды не превысит установленный норматив в 0,5 м/с. А проектировщик, в свою очередь, при расчете гидравлики и подборе оборудования узла водопада или другого аттракциона, обязан следовать этим рекомендациям, не превышая установленный расход, разделяя линии всасывания и используя несколько водозаборных устройств, если требуется обеспечить больший расход воды.

К содержанию

Обвязка водозаборов и гидравлический баланс

Очевидно, что если аттракцион имеет два и более водозаборных устройства, подключенных к одной всасывающей линии насоса, то при перекрытии одного из них создается разрежение, и скорость движения воды и притягивающая сила на втором увеличиваются, создавая риски притягивания.

Устранение этих рисков достигается устройством гидравлических развязок и балансирования потока, таким образом, чтобы при перекрытии одного заборного устройства, скорость во втором не превышала установленного лимита в 0,5 м/с. Для этого трубы от каждого водозабора должны идти к коллектору или насосу раздельно (параллельно) или иметь диаметр, обеспечивающий пропуск полного расхода насоса без превышения скорости всасывания 0,5 м/с.

Требования обвязке и размещению в чаше всасывающих устройств, подключенных на одну насосную линию, содержатся, например, в американском стандарте ANSI/APSP-16:

…Каждое водозаборное устройство должно: (1) быть подключено к общей трубе через тройник, расположенный таким образом, чтобы обеспечивалась гидравлическая балансировка водозаборных устройств; (2) быть рассчитано на пропуск минимум 100% общего расхода в случае блокировки всех остальных водозаборов (3) расстояние между двумя водозаборными устройствами должно составлять не менее 900 мм и не более 1500 мм (расстояние между центрами лицевой крышки или решетки водозабора).

Кроме того, в зарубежных стандартах есть требование об обязательном оснащении всасывающих линий антивакуумными клапанами (системы аварийного сброса вакуума), которые при резком изменении давления в системе из-за возможного притягивания человека к водозаборному/сливному устройству принудительно отключают насос, давая возможность человеку освободиться.

В российских нормативных документах нет прямых указаний по выполнению обвязки водозаборных устройств и гидравлике безопасности для предотвращения захвата пловцов.

К содержанию

Расстояние между всасывающими устройствами

Если в бассейне несколько водных аттракционов, то критически важным становится вопрос размещения и взаимного расположения водозаборов в чаше. В случае концентрирования нескольких водозаборов в одной части чаши, в воде может создаваться тяга, особенно если сам бассейн относительно небольшого объема. Помимо рисков притягивания купающихся, это может мешать нормальной циркуляции воды и равномерному распределению реагентов.

В российских документах это законодательно не закреплено, но при проектировании следует учитывать этот момент, разнося водозаборные устройства в разные части чаши и синхронизируя их с направлением циркуляционных потоков в чаше. Также водозаборы можно использовать как средство устранения застойных зон, размещая их в местах, которые выпадают из зон активной циркуляции из-за сложной геометрии или других особенностей бассейна.

К содержанию

Конструкция лицевых крышек водозаборных устройств

Основные требования к лицевым частям водозаборных устройств – это механическая прочность, ограничение максимальной скорости движения воды и предотвращение притягивания посторонних предметов (в том числе элементов купальной одежды и волос). Общие требования к конструкции и устройству лицевых панелей/крышек содержатся в ГОСТ Р 52603-2011:

7.5.2 Впускные и выпускные устройства
7.5.2.1 Конструкция
Впускные/выпускные устройства… не должны:
...
б) допускать возможности застревания/защемления тела, частей тела и одежды пользователей.
Крышки выпускных устройств должны быть предназначены для защиты от засасывания посторонних предметов всасывающий трубопровод.
Крышки впускных/выпускных устройств должны быть надежно закреплены, не допускается подвижка/смещение крышек под воздействием эксплуатационных нагрузок.
Элементы конструкции сборных крышек должны быть надежно соединены.
Конструкция крепления крышек впускных/выпускных устройств должна исключить возможность демонтажа крышки без применения специальных инструментов.

Также СП 310.1325800.2017 отдельно оговаривает размер отверстий на лицевой панели, чтобы предотвратить попадание элементов одежды, волос и застревание конечностей (пальцев) в отверстиях на лицевой панели:

5.1.5 Сливное водозаборное устройство должно быть закрыто защитной решеткой с ячейками размерами не более 0,01 x 0,01 м.

Скорость потока воды напрямую зависит от площади открытых отверстий на поверхности всасывания, поэтому конструкция крышки, количество и размер отверстий на ней – это то что определяет расход воды через устройство.

Разработка оптимальной конструкции крышки с учетом приведенных требований – это задача производителя. Помимо этого, конструкция крышки и размер ее отверстий должны исключать возможность проникновения и запутывания волос. Обычно это достигается за счет мелкой перфорации или специальных щелевых отверстий, которые не позволяют волосам пройти сквозь них и намотаться на элементы внутри.

Размеры отверстий и перемычек между ними должны обеспечивать механическую прочность лицевой панели крышки, чтобы она не ломалась под нагрузкой. Прочность и устойчивость к ударным нагрузкам – важный момент безопасности всасывающих устройств не только на этапе изготовления, но и в процессе эксплуатации. При изменении конструкции крышки (замене, доработке) или ее механическом разрушении скорость потока увеличивается и риски притягивания возрастают, поэтому важно сохранять неизменной заводскую конструкцию лицевой крышки/панели и ее крепежных элементов.

Операторы бассейна должны периодически проводить проверку целостности лицевых панелей водозаборов, особенно если они изготовлены из пластика, который имеет свойство становиться хрупким под воздействием реагентов в воде и разрушаться при механических воздействиях. Зарубежными стандартами запрещается эксплуатация бассейна, если крышка водозаборного устройства сломана, потеряна или крепеж ослаблен.

Американский стандарт дополнительно устанавливает требование по обязательной сертификации всасывающих устройств (VGBA-compliancy) в специально аттестованных лабораториях. В программу испытаний входит испытание на затягивание волос, испытание на блокировку телом человека, подтверждения заявляемого производителем расхода воды, а также испытания на стойкость к длительному воздействию воды, химреагентов и ультрафиолетового излучения.

Заключение

Таким образом, безопасность водозаборных устройств в бассейне – это зона ответственности всех участников, от разработчиков/изготовителей устройств, до проектных, строительно-монтажных и эксплуатирующих бассейн организаций. К сожалению, пока в российском законодательстве есть определенные пробелы, которые нуждаются в восполнении, чтобы исключить трагические случаи, связанные с эксплуатацией всасывающих устройств.

Наверх

Добровольская Ксения
Специалист по развитию продуктов
XENOZONE Инженерно-технический центр "Комплексные исследования"
Перепечатка материалов возможна с указанием первоисточника

Водозаборы в бассейне и связанные с ними риски