Прием воды из морей и устройство морских водоприемников

Морская вода используется в основном для приморских теплосиловых электростанций, а также для производственных нужд некоторых видов промышленных предприятий (преимущественно для целей охлаждения).

При выборе способа забора воды из моря, а также типа и конструкции морских водоприемных сооружений необходимо учитывать следующие специфические условия и характеристики морского побережья:

Прием воды из моря для целей водоснабжения возможен из искусственно защищенных акваторий портов, из естественно защищенных бухт или на открытых побережьях.

Только тщательное изучение всех названных условий позволяет правильно выбрать тип водоприемного сооружения, обеспечивающий его бесперебойную работу.

Наибольшие удобства для расположения морских водоприемников предоставляет акватория порта, хорошо защищенная от воздействия больших волн, с надежно укрепленной береговой линией, защищенная от обмеления и находящаяся в значительно более благоприятных ледовых условиях, чем открытые побережья.

Для сооружений, принимающих морскую воду, характерно так называемое биообрастание поверхностей, соприкасающихся с водой, т. е. образование на них биологической пленки (состоящей из органических илистых частиц и бактерий). На этой пленке поселяются различные водоросли и морские животные, в частности моллюски. Биообрастанию подвергаются решетки и сетки водоприемника, затворные устройства, арматура, внутренние поверхности водоводов, охладительная аппаратура, теплообменные аппараты и т. п. Особенно интенсивно идет процесс биообрастания в теплых морях (в Черном море, например, интенсивность биообрастания достигает 5—6 кг/м2 в месяц; в тропиках она еще больше). Кроме того, решетки и сетки морских водоприемников могут засоряться в результате интенсивного (сезонного) развития планктона, т. е. цветения воды, а также в результате нагона к водоприемнику крупной морской растительности. Указанные обстоятельства должны быть учтены как в конструкции сорозадержи-вающих приспособлений водоприемника, так и в методах их эксплуатации.

Степень агрессивности морской воды (зависящая от содержания в ней различных солей) должна быть учтена при выборе материала, применяемого для строительства водоприемных сооружений (например, сорт цемента для бетонных конструкций), а также при устройстве на них специальных изоляционных защитных покрытий.

На IV.35 показано устройство водоприемного сооружения, расположенного на территории порта. Передняя стенка берегового колодца 1 находится в одной плоскости со стенкой набережной для причала судов Перекрытие его расположено на одном уровне с поверхностью набережной, чтобы не мешать погрузочно-разгрузочнш операциям. Вода поступает в береговой колодец через входные окна 2 в его передней стенке, перекрытые грубой решеткой с прозорами в 0,1 м.

По условиям работы порта здание грубой механической очистки и насосная станция удалены от моря на 80 м. Из берегового колодца вода направляется по самотечной двухсекционной железобетонной галерее 3, имеющей смотровые колодцы 4, в здание механической очистки. Здесь вода проходит последовательно через наклонные решетки 5 (оборудованные механическими щетками для их очистки) и вращающиеся сетки 6. Из всасывающего отделения 7 вода забирается трубами насосов 8 и по напорным водоводам подается к теплосиловой электрической станции.

Как видно, здесь предусмотрены усиленные устройства для механической очистки воды. Кроме того, наличие двух секций в проходной галерее    позволяет    периодически   очищать   ее   от   осадка    и    обрастания.

Конструкция водоприемников, располагаемых на открытых морских побережьях, должна быть рассчитана на сопротивление значительным нагрузкам от ударов волн и льда. В этих условиях находят применение водоприемные сооружения берегового типа с защитными дамбами, сооружения с затопленными приемными оголовками и сооружения с незатопленными оголовками островного типа.

На IV.36 показан морской береговой водоприемник с защитной дамбой. Дамба 1 образует перед фронтом водоприемника своеобразный ковш — отстойник 2. Дамба принимает на себя всю силу ударов волн. Входные окна водоприемника снабжены грубыми решетками 3 и двойными съемными плоскими сетками 4 Далее вода проходит через вращающиеся сетки 5. Плоские сетки предназначены для работы при аварийной остановке вращающихся сеток. Через отверстия, закрываемые дроссельными затворами 6, вода поступает во всасывающее отделение, откуда забирается всасывающими трубами насосов 7. Дамба сооружена из бетонных массивов 8, лежащих на слое каменной наброски 9.

На IV.37 схематически показано устройство незатопляемого (островного) приемного оголовка для крупного производственного водопровода. Оголовок по условиям качества воды и движения наносов вдоль берега вынесен в море на расстояние около 1 км от берега. Стенки подводной части оголовка образованы двумя концентрически расположенными стальными цилиндрами с заполнением промежутка между ними шириной 1 м бетоном. Вода поступает внутрь оголовка через входные окна /, расположенные в коническом перекрытии подводной части и в ее цилиндрической стенке.

Оголовок разделен на три секции, из которых вода отводится по трем отдельным самотечным трубам 2 диаметром 2 м через приемные раструбы 3, снабженные затворами.

В центре водоприемника располагается цилиндрическая железобетонная шахта 4 внутренним диаметром 3 м, предназначенная для спуска в подводную часть. Надводная часть оголовка представляет собой решетчатую конструкцию вокруг центральной шахты, поддерживающую перекрытие для оборудования.

Самотечные трубы подводят воду к береговой водоприемной камере с расположенными в ней вращающимися сетками. Из этой камеры вода поступает по каналу к насосам. Приемная камера и насосная станция расположены на берегу на расстоянии 130 м от уреза воды.

Очистка самотечных труб от заиления и биообрастания производится механическим способом при выключении отдельных линий.

На IV.38 показана схема водоприемных сооружений, предусматривающая подвод воды к водоприемнику 1 открытым каналом 2, вход в который защищен дамбой-волноломом 3. Такой метод приема воды позволяет предотвратить значительные волнения у водоприемника и интенсивное занесение в него наносов.

В целях борьбы с биообрастанием трубопроводов, оборудования и арматуры при использовании морской воды применяют ее постоянное хлорирование дозами 1,5—5 мг/л, периодическую промывку труб горячей сбросной производственной водой или обработку воды медным купоросом (дозами 6,5—7 мг/л в течение 1 ч 1 раз за 2 суток).