Hydranty nadziemne i podziemne

Wstęp

Uzbrojenie sieci wodociągowych można podzielić według szeregu kryteriów, na:

czerpalne – służy do czerpania wody z sieci wodociągowej dla obsługi wodociągu, straży pożarnej, służb komunalnych i mieszkańców (hydranty pożarowe, zdroje uliczne, zawory czerpalne),
regulacyjne – regulujące przepływ wody oraz ciśnienie w sieci wodociągowej (zawory lub zasuwy odcinające, zawory zwrotne, klapy zwrotne, zawory redukcyjne, zawory sterujące),
zabezpieczające – chroniące sieć wodociągową przed niepożądanym napowietrzeniem, zanieczyszczeniem, wzrostem naprężeń mechanicznych lub termicznych, uderzeniami hydraulicznymi oraz zbyt dużymi siłami rozrywającymi (odpowietrzniki i napowietrzniki, zawory antykontaminacyjne, kosze ssące, zawory bezpieczeństwa, kompensatory),
pomiarowe – służące do kontroli przepływu wody i ciśnienia w sieci wodociągowej (wodomierze, manometry, elektromagnetyczne przepływomierze i mierniki ciśnienia),
obiekty specjalne – budowle służące do osłony uzbrojenia sieci wodociągowej i pokonywania przeszkód terenowych (studzienki spustowe, studzienki do zasuw, odpowietrzników, wodomierzy sieciowych i galerie).

Hydranty

Hydranty służą do poboru wody dla celów pożarniczych, ale umieszczone w najwyższych punktach sieci wodociągowej mogą pełnić także funkcję odpowietrzników lub – przy usytuowaniu w najniższych miejscach sieci wodociągowej – być wykorzystywane do odwadniania sieci wodociągowej. Produkowane są jako hydranty nadziemne i podziemne o średnicy nominalnej 80 i 100 mm. Hydranty uruchamiane są ręcznie, za pomocą specjalnego klucza.

Fot. Klucz do hydrantu uniwersalny strażacki STORZ 75, u dołu sposób użycia.

Klucze do hydrantów mają różne rozmiary i typy. Ogólnie dzielą się na klucze do hydrantów nadziemnych i podziemnych. Klucze do jednostek nadziemnych dzielą sie dalej na K1, K2, K4 i K6 a także uniwersalne.

Fot. Po prawej klucz do hydrantów podziemnych, a także otwierania zasuw. Posiada wymienne kaptury do różnych trzpieni.

Wymagania ochrony ppoż. (Dz.U.2009.124.1030 – Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych, §10)

1. Na sieci wodociągowej przeciwpożarowej stosuje się hydranty zewnętrzne nadziemne o średnicy nominalnej DN 80.

2. Dopuszcza się instalowanie hydrantów podziemnych o średnicy nominalnej DN 80 w przypadkach, gdy zainstalowanie hydrantów nadziemnych jest szczególnie utrudnione lub niewskazane, na przykład ze względu na utrudnienia w ruchu.

3. W obiekcie budowlanym produkcyjnym i magazynowym, w którym wymagana ilość wody do celów przeciwpożarowych do zewnętrznego gaszenia pożaru przekracza 30 dm3/s, w zakładach rafineryjnych i petrochemicznych oraz na magistralnym przewodzie wodociągowym przeciwpożarowym należy instalować hydranty nadziemne o średnicy nominalnej DN 100.

4. Hydranty zewnętrzne zainstalowane na sieci wodociągowej przeciwpożarowej powinny być wyposażone w odcięcia umożliwiające odłączania ich od sieci. Odcięcia te muszą pozostawać w położeniu otwartym podczas normalnej eksploatacji sieci.

5. Hydranty zewnętrzne powinny spełniać wymagania Polskich Norm dotyczących tych urządzeń, będących odpowiednikami norm europejskich (EN).

6. Hydranty zewnętrzne umieszcza się wzdłuż dróg i ulic oraz przy ich skrzyżowaniach, przy zachowaniu odległości:

1) między hydrantami – do 150 m;

2) od zewnętrznej krawędzi jezdni drogi lub ulicy – do 15 m;

3) najbliższego hydrantu od chronionego obiektu budowlanego – do 75 m;

4) innych niż wymienione w pkt 3 hydrantów wymaganych do ochrony obiektu budowlanego – do 150 m;

5) od ściany chronionego budynku – co najmniej 5 m.

7. Poza obszarami miejskimi odległość między hydrantami powinna być dostosowana do gęstości istniejącej i planowanej zabudowy.

8. Wydajność nominalna hydrantu zewnętrznego, przy ciśnieniu nominalnym 0,2 MPa mierzonym na zaworze hydrantowym podczas poboru wody, w zależności od jego średnicy nominalnej (DN), nie może być mniejsza niż:

1) dla hydrantu nadziemnego DN 80 – 10 dm3/s;

2) dla hydrantu nadziemnego DN 100 – 15 dm3/s;

3) dla hydrantu podziemnego DN 80 – 10 dm3/s;

4) dla hydrantu nadziemnego DN 80 na sieci, o której mowa w § 9 ust. 2 – 5 dm3/s.

9. Dla zapewnienia możliwości intensywnego czerpania wody do celów przeciwpożarowych na sieciach wodociągowych o średnicy nominalnej nie mniejszej niż DN 250 powinny być instalowane hydranty nadziemne, spełniające następujące wymagania:

1) średnica nominalna hydrantu powinna wynosić DN 100 lub DN 150;

2) wydajność nominalna przy ciśnieniu nominalnym 0,2 MPa mierzonym na zaworze hydrantowym podczas poboru wody nie może być mniejsza niż 20 dm3/s;

3) hydranty powinny być usytuowane w miejscach dostępnych z głównych dróg komunikacyjnych na terenie jednostki osadniczej;

4) miejsce usytuowania hydrantu należy oznakować znakami zgodnymi z Polskimi Normami wraz z podaniem na znaku dodatkowym wielkości charakterystycznych hydrantu;

5) przy hydrancie należy przewidzieć stanowisko czerpania wody o wymiarach zapewniających swobodny dostęp do hydrantu;

6) na stanowisku czerpania wody należy umieścić zakaz parkowania.

10. Określenia potrzeb w zakresie instalowania hydrantów, o których mowa w ust. 9, dokonują właściwe miejscowo organy Państwowej Straży Pożarnej w ramach opiniowania projektów studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy oraz projektów miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego, w trybie określonym w przepisach o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym.

11. Maksymalne ciśnienie hydrostatyczne w sieci wodociągowej przeciwpożarowej nie może przekraczać 1,6 MPa.

12. Miejsce usytuowania hydrantu zewnętrznego należy oznakować znakami zgodnymi z Polskimi Normami.

13. Hydranty zewnętrzne powinny być co najmniej raz w roku poddawane przeglądom i konserwacji przez właściciela sieci wodociągowej przeciwpożarowej.

Budowa hydrantu zewnętrznego nadziemnego

Hydrant składa się z dwóch zespołów: kadłuba i zespołu wewnętrznego. Kadłub stanowią: głowica żeliwna, kołnierze kw. i podstawka dolna i górna hydrantu, które połączone są rurą zewnętrzną o odpowiedniej długości (zależnie od odmiany katalogowej). Zespół wewnętrzny składa się z grzybka ogumowanego, kuli ogumowanej, ocynkowanej rury wewnętrznej i żeliwnej oprawki nakrętki wrzeciona i nakrętki wrzeciona i tulei mosiężnej. Końce rury wewnętrznej są zaciśnięte odpowiednio na grzybku i oprawcę nakrętki wrzeciona, tworząc w ten sposób sztywny i zwarty zespół. Grzybek hydrantu osadzony jest w podstawce górnej i służy do otwierania / zamykania przelotu głównego oraz zamykania / otwierania otworu odwadniającego. Prowadniki oprawki nakrętki wrzeciona ślizgają się w prowadnicach odlanych na powierzchni wewnętrznej głowicy. Głowica żeliwna posiada otwór główny montażowy w osi przelotu głównego hydrantu oraz boczne wyloty wody.

W boczne wyloty wkręcone są nasady aluminiowe T75z-G21/2 (do przyłączenia węży strażackich).

Połączenia nasad z głowicą uszczelnione są gumowymi pierścieniami uszczelniającymi typu „O”.

Nasady zamknięte są pokrywami nasad T75. Na powierzchni wewnętrznej głowica posiada

prowadnice dla prowadników nakrętki specjalnej.

Podstawka dolna hydrantu o średnicy nominalnej DN 80 mm posiada przyłącze kołnierzowe DN80 PN16 do połączenia z rurociągiem. Natomiast w ściance podstawki górnej wykonany jest otwór odwadniający, trwale osłonięty od strony gruntu. Na części wrzeciona, która znajduje się wewnątrz głowicy wykonany jest gwint trapezowy symetryczny. Część gwintowana wrzeciona współpracuje z nakrętką wrzeciona umieszczoną w oprawce, które przesuwają się w prowadnicach w głowicy. Prowadnice uniemożliwiają obrót oprawki nakrętki wrzeciona i wymuszają jej ruch wzdłuż wrzeciona, a tym samym zapewniają suwliwe prowadzenie zespołu wewnętrznego (w górę/dół).

Dzięki temu ruch obrotowy wrzeciona zamienia się na ruch postępowy zespołu wewnętrznego w górę/dół, umożliwiając odpowiednio otwarcie/zamknięcie przelotu głównego w hydrancie, zależnie od kierunku obrotów wrzeciona.

Elementem bezpośrednio zamykającym przelot główny hydrantu jest grzybek hydrantu oraz kula ogumowana.

Fot. Różne przykłady hydrantów nadziemnych. Od lewej- z kolumną stalową emaliowaną, ocynkowany, łamany.

Hydrant podziemny

Fot. Przykłady hydrantów podziemnych.

Rys. Budowa hydrantu podziemnego AQWA.

Montaż hydrantów

1. Zasady transportu (na podst. materiałów firmy Hawle)

Hydranty należy magazynować na paletach – w pozycji leżącej na odpowiednich przekładkach drewnianych, lub z wykorzystaniem przekładek z kartonu lub folii pęcherzykowej. Na czas transportu należy zabezpieczyć hydranty przed przemieszczaniem się i możliwością powstania uszkodzeń mechanicznych powłoki. Króćce przyłączy kołnierzowych hydrantów są zabezpieczone zaślepkami z tworzywa, których demontaż winien nastąpić bezpośrednio przed montażem zasuwy! Niedopuszczalne jest z uwagi na możliwość uszkodzenia powłoki, używanie zawiesi stalowych lub łańcuchów do bezpośredniego opasania hydrantów, zrzucanie do wykopu lub ciągnięcie po terenie itp.

2. Montaż (na podst. DTR Metalpol)

Przed montażem w rurociągu hydrant należy oczyścić, a wnętrze przepłukać wodą, w celu usunięcia ewentualnych zanieczyszczeń.

UWAGA: Wszelkie zabrudzenia lub ostre ciała znajdujące się we wnętrzu hydrantu, mogą uszkodzić powierzchnię przelotu i powierzchnię grzyba gumowanego, kuli ogumowanej i przez to doprowadzić do utraty szczelności.

Płukanie hydrantu należy przeprowadzić w następujący sposób:

a) otworzyć przelot główny hydrantu

b) odsłonić wylot wody – zdjąć jedną pokrywę nasady (najwyżej położoną)

c) obfity strumień wody wprowadzić do otworu wylotowego, tak aby woda i zanieczyszczenia wypływały przez przelot główny

d) podczas płukania hydrant ustawić w pozycji skośnej

e) po upewnieniu się, że hydrant jest czysty, zamknąć przelot główny, zakręcić pokrywę nasady

Hydrant powinien być zamontowany w rurociągu w pozycji pionowej, na kolanie ze stopką, odpowiednio N80 lub N100, lub na trójniku (aby po napełnieniu wodą nie obciążał rurociągu); kolanko lub trójnik należy posadowić na fundamencie betonowym. Skuteczność opróżniania hydrantu z wody szczątkowej przez otwór odwodnienia zależy od przepuszczalności gruntu. Zaleca się utworzenie warstwy przepuszczalnej wokół podstawki hydrantu. W tym celu podstawkę hydrantu (w której znajduje się otwór odwadniający) należy obsypać grubym żwirem.

Rys. Schemat montażu hydrantu nadziemnego (rys. ZUT „Arpot”)

Przed zasypaniem rurociągu, zaleca się owinięcie podziemnej części kadłuba hydrantu szeroką taśmą izolacyjną, w celu lepszego zabezpieczenia przed korozyjnym oddziaływaniem środowiska gruntu. Przed ostatecznym zasypaniem, hydrant należy obsypać piaskiem , a następnie równomiernie obsypać go gruntem, tak aby po zasypaniu zachował pozycję pionową.

Rys. Schemat montażowy hydrantu na rysunku rzutu.

W przypadku hydrantów podziemnych głowica hydrantowa nie jest wyposażona w przyłącza strażackie. Użycie hydrantu w czasie akcji gaśniczej wymaga w pierwszej kolejności podłączenia do niego stojaka (rys. obok). Stojaki dostępne są w wykonaniu pojedynczym, z jednym szybkozłączem strażackim, podwójnym a także z zamontowanym wodomierzem, umożliwiającym pomiar pobranej w czasie akcji gaśniczej wody.

Fot. U góry od lewej – stojaki hydrantowe: podwójny, pojedynczy, z wodomierzem.