Осигуряването на чиста и безопасна питейна вода в съвременния свят е предизвикателство предвид съществуването на множество потенциални химични замърсители. Съществуват редица случаи, в които водоснабдителните системи могат са свързани с други системи. Наличието на обратен поток във водоснабдителната мрежа води до замърсяване на водата до степен, правеща я негодна за консумация.
Това налага необходимостта от използването на решения за предотвратяване на обратния поток във всички видове сгради – промишлени, обществени и жилищни. Те намират приложения в обществени водоснабдителни мрежи, предприятия от хранително-вкусовата промишленост, болнични водоснабдителни системи и т.н. Предпазителите за обратен поток представляват механични устройства, които осигуряват физическа защита от възникването на това явление. Обратният поток може да бъде предотвратен и чрез въздушно пространство, елиминиращо връзката между две водопроводни системи.
Предлагат се много различни видове механични устройства за предотвратяване на поток - компоненти за понижаване на налягането, прекъсвачи за работа при атмосферно налягане или вакуум и двойни възвратни вентили. Видът на използваното устройство във всеки отделен случай се определя от типа обратен поток, който може да се очаква в конкретното приложение и от това дали устройството ще е под постоянно налягане или не, и от степента на опасност на флуида, който може да постъпи с обратния поток във водоснабдителната система.
Обратният поток е нежеланото връщане на вода във водоснабдителната тръба от системата за питейна вода, което може да се превърне в проблем, особено когато съдържа опасни замърсители или бактерии. Може да възникне вследствие на обратно налягане или обратно връщане чрез сифонаж. Обратно налягане се получава, когато налягането в потребителската инсталация е по-високо от това във водоснабдителната система. Това може да доведе до нежелано връщане на вода в обратна посока. До този дисбаланс в налягането може да се стигне при водоснабдителни инсталации в многоетажни сгради, системи с бустер хидрофорни помпи и наличие за котелни или други системи.
Обратното връщане чрез сифонаж се причинява от отрицателно или понижено налягане във водоснабдителната система, поради което вода може да бъде засмукана обратно във водопровода. Факторите, причиняващи това явление, са няколко – например ремонт или спукване на тръби, които са разположени по-ниско от точката на обслужване, понижено водопроводно налягане, дължащо се на висок дебит, както и недостатъчно голям диаметър на водоснабдителните тръби, което води до висока скорост на потока на водата и по-ниско налягане в смукателната страна на бустер помпа. За да възникне обратен поток, трябва да е налична действителна или потенциална връзка между водоснабдителната система и източника на замърсяването, например непитейна вода, промишлена течност или газ. Тази връзка може да е временна или непрекъсната и да е между системата за питейна вода и инсталацията за отопление или охлаждане, поливната система, байпасни контури или линии за водоподготовка.
Изборът на подходящо устройство се определя от степента на опасност, която поставя връзката между двете системи. Допълнителни фактори са размерът на тръбите, разположението им, както и необходимостта от тестване на устройствата за гарантиране на нормалната им експлоатация.
Решенията за справяне с риска от възникване на обратен поток са: оставяне на въздушно пространство, барометрични контури, прекъсвачи при атмосферно налягане и вакуум, двойни възвратни вентили с междинен отвор и устройства за намаляване на налягането.
Въздушните междини представляват високоефективно решение за предотвратяване на обратен поток в местата, където може да има условия за отрицателно налягане. Междинното въздушно пространство трябва да е с размер равен на два пъти диаметъра на водоснабдителната тръба, но никога под 2,5 cm. Въпреки високата ефективност оставянето на въздушно пространство прекъсва потока във водопровода, което е свързано със съответната загуба на налягане. Поради това те се използват предимно в края на водоснабдителната линия, където може да са необходими резервоари. Използването на въздушни пространства за предотвратяване на обратен поток е свързано с някои особености. В непрекъсната водопроводна система всяко въздушно пространство изисква допълнителни разходи за резервоари и вторични помпени инсталации. Освен това при прилагането на това решение водата е изложена на околния въздух, съдържащ бактерии, прахови частици и други замърсители. Абсорбиращият ефект на течащата вода е предпоставка за постъпване на тези замърсители в резервоарите. При навлизането на водата от тръбата в събирателния резервоар може да се добави свободен хлор, като по този начин се понижава устойчивостта на водата на бактериално замърсяване при дългосрочно съхранение. Изброените особености налагат регулярната инспекция на въздушните междини.
Барометричните контури представляват непрекъснат участък от водопроводната тръба, който рязко се издига до височина от около 11 m, след което се връща до първоначалното ниво. Барометричните контури ефективно предпазват водоснабдителната система от обратен поток чрез сифонаж, но не могат да се използват за защита от подналягане. Принципът им на действие се основава на факта, че водна колона при налягане при морското равнище не може да се издигне над 10,3 m.
Вакуум прекъсвачите за атмосферно налягане са най-простите и евтини механични устройства за предотвратяване на обратен поток. Когато са инсталирани правилно, могат да осигурят отлична защита срещу обратно връщане чрез сифон. Не могат да се използват за защита срещу условия на отрицателно налягане. Конструкцията им включва свободно движещ се поплавък на вал и уплътнение в горния му край с еластомерен диск. Водният поток повдига поплавъка и уплътнението затваря тръбата в горното направление. Водното налягане поддържа поплавъка в тази позиция, а спирането на водоподаването ще доведе до спускането му и отварянето на тръбата в посока надолу. Тези устройства трябва да се инсталират вертикално и поне 15 cm над крайния консуматор от ВиК мрежата. Тези устройства не могат да бъдат тествани.
Вакуум прекъсвачите за по-високо налягане са надграден вариант на описаните по-горе и са разработени в отговор на необходимостта от приложение при постоянно налягане и тестване на място. Това е възможно благодарение на добавена пружина върху поплавъка, два допълнителни крана, тестови кранове и още един възвратен вентил. Тези устройства могат да бъдат използвани при постоянно налягане, но не защитават от условия на отрицателно налягане. Поради това те трябва да бъдат монтирани 30 cm по-високо от съществуващия отвор. Предлагат се и модификации на това устройство, специално проектирани за минимизиране на разлива на вода.
Двойните възвратни вентили с междинен отвор са разработени в резултат на нуждата от компактно устройство, осигуряващо защита при умерени рискове и отрицателно налягане с възможност за приложение под постоянно налягане. Представляват два възвратни вентила с отвор между тях. Налягането от линията поддържа отвора затворен, но при нулево налягане или обратно връщане чрез сифон той се отваря към атмосферата. Наличието на отвора към атмосферата осигурява допълнителна защита срещу възникването на обратен поток. Двойните възвратни вентили на практика представляват два единични възвратни вентила в един корпус, разполагащ и с два тестови вентила и два плътно затварящи се крана. Възможността за тестване дава на това устройство голямо предимство пред използването на два независими възвратни вентила, като всеки от тях или и двата могат да бъдат проверени дали работят или дали са замърсени. Всеки вентил е с пружинно затваряне, което позволява улавянето на малки отломки и замърсявания и затварянето му. Този тип устройства се използват за защита на инсталации, изложени на малка до средна опасност, например при отоплителни котли в хранително-вкусовата промишленост.
Устройствата за понижено налягане са базирани на редуцирано налягане и осигуряват максимална защита при обратно връщане чрез сифонаж и наличие на отрицателно налягане. Представляват модифицирани двойни възвратни вентили с отвор към атмосферата между тях и проектирани така, че налягането в зоната между вентилите да е по-ниско от налягането във водоснабдителната тръба. Това дава възможност за предотвратяване на обратен поток, дори когато и двата възвратни вентила са замърсени. Могат да бъдат използвани под постоянно налягане и в инсталации с висок риск. Потокът постъпва в централната камера в противодействие с налягането, което оказва натовареният първи възвратен вентил. Вследствие на това водоснабдителното налягане спада до предварително определена стойност. Налягането в централната камера се поддържа по-ниско от началното благодарение на предпазен вентил. Вторият възвратен вентил е независим от налягането, необходимо за отваряне на предпазния клапан. В случай че налягането се повиши след устройството, вторият възвратен вентил се затваря, предотвратявайки възникването на обратен поток. Устройствата от този вид обикновено се използват във високорискови инсталации например в системи за галванични покрития, болници, автомивки и др.
В сградните водопроводни инсталации често се срещат кръстосани връзки - точките от мрежата, в които система за питейна вода се свързва със система за непитейна вода. Устройствата против обратен поток се използват, за да се предотврати обратния поток, тъй като тогава има опасност от замърсяване на питейната вода в сградата. Кръстосани връзки се появяват в уреди като перални и съдомиялни, котли, термопомпи, в точките на свързване на противопожарната система към водопровода. За да се избегне компрометиране на питейната вода във водопровода, се препоръчва поставянето на предпазител за обратен поток. Тези устройства защитават мрежата за питейна вода, като прекъсват подаването на вода, изпразват и изсмукват отпадъците в случай на опасност водата да бъде върната обратно в главния тръбопровод.
Осигуряването на чиста и безопасна питейна вода е предизвикателство предвид съществуването на множество потенциални химични замърсители. В допълнение, съществуват и редица начини, по които водоснабдителните системи могат да бъдат свързани с други системи. Наличието на обратен поток във водоснабдителната мрежа води до замърсяване на водата, правеща я негодна за консумация.
Това налага необходимост от използване на решения за предотвратяване на обратния поток във всички видове сгради – промишлени, обществени и жилищни. Те намират приложение в обществени водоснабдителни мрежи, предприятия от хранително-вкусовата индустрия, болнични водоснабдителни системи и др.ю
Обратното връщане чрез сифонаж се причинява от отрицателно или понижено налягане във водоснабдителната система, поради което вода може да бъде засмукана обратно във водопровода. Факторите, причиняващи това явление, са няколко – например ремонт или спукване на тръби, които са разположени по-ниско от точката на обслужване, понижено водопроводно налягане, дължащо се на висок черпателен дебит, както и недостатъчно голям диаметър на водоснабдителните тръби, водещ до висока скорост на водата и намалено налягане при смукателната страна на хидрофорна помпа.
За да възникне обратен поток, трябва да е налична действителна или потенциална връзка между водоснабдителната система и източник на замърсяване, например непитейна вода, промишлена течност или газ. Тази връзка може да е временна или непрекъсната и да е например между системата за питейна вода и инсталация за отопление или охлаждане, поливна система, байпасни контури или линии за водоподготовка.
Стандарт БДС EN 1717:2001 - Защита срещу замърсяване на питейната вода във водоснабдителните инсталации и общи изисквания към устройства за предотвратяване на замърсяване при обратен поток
Този стандарт третира начините, използвани за предотвратяване на замърсяването на питейната вода в сградите и основните изисквания към защитните устройства срещу замърсяване при обратен поток. Изискванията за спазване на хигиената на този стандарт се прилагат за всички стандарти за системи или прибори, свързани с водоснабдителната система за питейно-битови нужди. Този стандарт определя минималните изисквания към стандартите за продукти на защитните устройства. Стандартите за продукти се използват в подробните спецификации. При отсъствие на стандарт за продукт, този стандарт се използва за справка при съставяне на спецификация за вече разработени продукти.
Референтна система за сертифициране NF – Против замърсяване на питейно-битови инсталации. Тази референтна система за сертифициране в момента се прилага за защитни устройства, използвани във водопроводни инсталации за предотвратяване на замърсяване от обратен поток.
Сертифицирането е признаване от трета страна на съответствието на характеристиките, показващи добавената стойност на продукта. Сертифицираните характеристики на приложението NF - Против замърсяване на водовопроводни инсталации са следните:
- За предпазители за обратен поток тип BA (предпазители за обратен поток с контролирана зона за понижено налягане) - разлика в налягането между горната зона и междинната зона над 140 mbar, отваряне на предпазния клапан за налягане, когато разликата в налягането между горната зона и междинната зона е под 140 mbar. Наличие на точки за изпитване под налягане за проверка на всяка зона и непропускливост на всяко от устройствата срещу течението и по течението.
- За предпазители за обратен поток тип САа (предпазители за обратен поток с различни неконтролируеми зони на налягане) - отваряне на предпазния клапан за налягане, когато разликата в налягането между горната зона и междинната зона е под 10% от налягането срещу течението
- За предпазители за обратен поток тип САb (предпазители за обратен поток с различни неконтролируеми зони на налягане) - отваряне на предпазния клапан за налягане, когато разликата в налягането между горната зона и междинната зона е под 10% от налягането срещу течението. Този предпазител за обратен поток е предназначен да бъде монтиран само на устройството за пълнене на интегрирана отоплителна система с бойлер.
Обратен поток възниква, когато обичайната посока на водоразпределителната мрежа се обърне. Обратен поток се създава от две независими явления, които могат да се случат и едновременно:
ОБРАТЕН СИФОНАЖ
СВРЪХНАЛЯГАНЕ
Устройствата за предотвратяване на обратния поток CA2096 се състоят от двоен възвратен клапан и зона, свързана с атмосферата. Предотвратителят на обратния поток CA2096 е с проверима зона за понижено налягане и прикрепена фуния. В случай на спад на налягането след устройството или свръхналягане преди устройството, вторият възвратен клапан пропуска вода, средната секция е отворена към атмосферата, което разделя двете вериги и забранява навлизане всякакъв обратен поток от замърсена вода в инсталацията.
CA 2096 са проектирани да защитават инсталации с нисък риск или периодичен риск, които въпреки това изискват система за предотвратяване на обратен поток: при oтоплителни системи с мощност до 70 kW, вендинг машини, лабораторно оборудване.
Сертифициране: тип САb (предпазител за обратен поток с различни неконтролируеми зони на налягане) - отваряне на предпазния клапан за налягане, когато разликата в налягането между горната зона и междинната зона е под 10% от налягането срещу течението. Този предпазител за обратен поток е предназначен да бъде монтиран на устройството за пълнене на интегрирана отоплителна система с бойлер.
Устройствата за предотвратяване на обратния поток CA9C се състоят от 2 възвратни клапана, филтър и зона, свързана с атмосферата. Предотвратителят на обратния поток CA9C има прикрепена фуния. В случай на спад на налягането след устройството или свръхналягане преди устройството, вторият възвратен клапан пропуска вода, средната секция е отворена към атмосферата, което разделя двете вериги и забранява навлизане всякакъв обратен поток от замърсена вода в инсталацията.
CA9C са проектирани да защитават инсталации за питейна вода с периодичен риск за предотвратяване на обратен поток: при монтирани oтоплителни системи с мощност над 45 kW, вендинг машини, лабораторно оборудване, перални и т.н.
Сертифициране: тип САа (предпазител за обратен поток с различни неконтролируеми зони на налягане) - отваряне на предпазния клапан за налягане, когато разликата в налягането между горната зона и междинната зона е под 10% от налягането срещу потока
Устройствата за предотвратяване на обратния поток BABM се състоят от два клапана (входен и изходен), предпазен клапан и фуния. Предотвратителят на обратния поток BABM предпазва мрежата за питейна вода чрез прекъсване на на захранването, изпразване и източване до отпадъци в случай на опасност от връщане на водата обратно в главния тръбопровод
Сертифициране: тип BA (предпазител за обратен поток с контролирана зона за понижено налягане) - разлика в налягането между горната зона и междинната зона над 140 mbar, отваряне на предпазния клапан за налягане, когато разликата в налягането между горната зона и междинната зона е под 140 mbar. Наличие на точки за изпитване под налягане за проверка на всяка зона и непропускливост на всяко от устройствата срещу течението и по течението
Устройствата за предотвратяване на обратния поток BA4760 се състоят от три зони на налягане: горна, междинна и долна камера, две независими невъзвратни устройства, разделящи междинната зона една от друга. Предотвратителят на обратния поток BA4760 предпазва мрежата за питейна вода чрез прекъсване на на захранването, изпразване и източване до отпадъци в случай на опасност от връщане на водата обратно в главния тръбопровод
За наш доставчик избрахме Watts EMEA Holding - европейско подразделение на международния холдинг Watts Water Technologies. WATTS е водещ производител и доставчик на продукти и решения, използвани в областта на водите, канализацията, отоплението, вентилацията, климатизацията, приборостроенето и електрониката
