Przy wie­lu typach prac inży­nie­ryj­no-budow­la­no-remon­to­wych, może­my mieć do czy­nie­nia z koniecz­no­ścią uru­cho­mie­nia „obej­ścia” frag­men­tu ist­nie­ją­cej linii kana­li­za­cyj­nej w zakre­sie prze­pom­po­wa­nia ście­ków , tzw. „bypas­su ściekowego”.

Przy­czy­ną do zasto­so­wa­nia pom­po­wa­nia meto­dą bypass może być np. : budo­wa nowej linii kana­li­za­cyj­nej, remont pom­pow­ni, awa­ria pom­pow­ni, uszko­dze­nie gra­wi­ta­cyj­ne linii kana­li­za­cyj­nej lub kom­bi­na­cja tych czyn­ni­ków. W więk­szo­ści przy­pad­ków odwod­nie­nia typu „bypass” mogą być wyko­ny­wa­ne pom­pa­mi odśrod­ko­wy­mi samo­za­sy­sa­ją­cy­mi (w tym ze wspo­ma­ga­niem próż­nio­wym) lub zatapialnymi.

Poni­żej przed­sta­wia­my wybra­ne infor­ma­cje przy­dat­ne przy pla­no­wa­niu bypas­sów ście­ko­wych. Infor­ma­cje te rów­nież znaj­du­ją zasto­so­wa­nie w bypas­sach wody i innych. Zasto­so­wa­nie tych tech­nik uła­twi wła­ści­we prze­pro­wa­dze­nie projektu.

Pompy odśrodkowe, samozasysające ‑ssąco-tłoczące

Więk­szość pro­jek­tów bypass wyko­ny­wa­nych jest przy pomo­cy pomp odśrod­ko­wych, zale­ty: śred­ni­ca linii ssą­cej nie jest z regu­ły ogra­ni­czo­na — w prze­ci­wień­stwie do ogra­ni­czeń pomp zata­pial­nych. Przy pom­pach zanu­rze­nio­wych czę­sto wąskie wej­ście do zbior­ni­ka wyklu­cza uży­cie zbyt dużej pom­py zata­pial­nej, któ­ra np. nie zmie­ści się we wła­zie. Pom­py odśrod­ko­we mogą być połą­czo­ne rów­no­le­gle przy więk­szym prze­pły­wie medium i sze­re­go­wo przy więk­szym wyma­ga­nym pod­no­sze­niu — ciśnie­niu pra­cy. W przy­pad­ku rów­no­le­głe­go zasy­sa­nia, wiel­kość komo­ry ssaw­nej lub wła­zów może sta­no­wić tak­że pew­ne­go rodza­ju ograniczenie.

Przy dobo­rze wiel­ko­ści i ilo­ści pomp odśrod­ko­wych do pro­jek­tów bypass koniecz­ne jest pamię­tać o poniż­szych aspek­tach i parametrach.

1. Mak­sy­mal­ny wyma­ga­ny do obsłu­że­nia prze­pływ  —  nie nale­ży oczy­wi­ście dobie­rać tutaj pom­py wyłącz­nie na pod­sta­wie mak­sy­mal­nej wydaj­no­ści wyni­ka­ją­cej z cha­rak­te­ry­sty­ki (czę­sty błąd popeł­nia­ny przez han­dlow­ców nie­któ­rych firm wynajmujących)

2. Geo­me­trycz­na wyso­kość ssa­nia (sta­tic suc­tion lift): pio­no­wa róż­ni­ca w metrach mię­dzy pom­pą (a w zasa­dzie pozio­mie wir­ni­ka), a lustrem wody. NPSH (Nad­wyż­ka Anty­ka­wi­ta­cyj­na) peł­ni istot­ną rolę w dobo­rze wła­ści­wej pom­py. Przy wybo­rze pom­py odśrod­ko­wej do bypas­sów pierw­szym czyn­ni­kiem do roz­wa­że­nia jest NPSHR (wyma­ga­ne NPSH) pom­py. Zanie­dba­nie spraw­dze­nia NPSHR pom­py jest naj­częst­szym błę­dem pod­czas dobie­ra­nia pomp samo­za­sy­sa­ją­cych lub pomp ze wspo­ma­ga­niem próż­nio­wym. Z zasa­dy dzia­ła­nia pomp wiro­wych , wyni­ka to że „zuży­wa­ją one” część dostęp­nej nad­wyż­ki anty­ka­wi­ta­cyj­nej (NPSHa)więcej lub mniej zależ­nie od głę­bo­ko­ści zasy­sa­nia oraz strat prze­sy­ło­wych w linii ssawnej.W związ­ku z tym ssa­nie jest ograniczone .

Przy­bli­że­nie kon­cep­cji nad­wyż­ki anty­ka­wi­ta­cyj­nej NPSHa: na pozio­mie morza ist­nie­je ok. 10 m(~1bar) ciśnie­nia atmos­fe­rycz­ne­go . Ciśnie­nie to naci­ska na ciecz, któ­ra pod­no­si się w kie­run­ku wir­ni­ka, siła odśrod­ko­wa wytwa­rza wte­dy ciśnie­nie i nastę­pu­je wyrzut. Podob­ne zja­wi­sko zacho­dzi gdy pijesz wodę przez słom­kę — wytwa­rzasz próż­nię w słom­ce i woda pod­no­si się dzię­ki ciśnie­niu atmos­fe­rycz­ne­mu. W próż­ni dosko­na­łej (0,9999579462836481 atm) moż­na pod­nieść wodę na wyso­kość nie więk­szą niż 10,3 m. W związ­ku z ogra­ni­cza­ją­cy­mi czyn­ni­ka­mi jak np. efek­tyw­ność pom­py, wyso­kość ssa­nia jest z regu­ły ogra­ni­czo­na do ok 8–8.5m na co skła­da się suma róż­ni­cy geo­me­trycz­nej oraz strat prze­sy­ło­wych. Z przy­czyn prak­tycz­nych cał­ko­wi­ta wyso­kość ssa­nia powin­na zostać ogra­ni­czo­na do ok 7,5 m, a geo­me­trycz­na róż­ni­ca pozio­mów — wir­nik-lustro cie­czy nie powin­na prze­kra­czać 6–6.5m

3. Geo­me­trycz­na wyso­kość tło­cze­nia (Sta­tic Dischar­ge Head): pio­no­wa róż­ni­ca pomię­dzy pozio­mem wir­ni­ka, a pozio­mem wylo­tu koń­ca linii tłoczne

4. Stra­ty prze­sy­ło­we. Kal­ku­la­to­ry strat prze­sy­ło­wych umoż­li­wia­ją ich obli­cze­nie w zależ­no­ści od dłu­go­ści i śred­ni­cy linii ssaw­nych i tłocz­nych. Poka­zu­ją też pręd­kość prze­pły­wu w metrach na sekun­dę. Zale­ca­ne jest by pręd­kość prze­pły­wu nie prze­kra­cza­ła 3–4 m/​s . Powy­żej tej pręd­ko­ści dra­stycz­nie rosną star­ty prze­sy­ło­we. Zna­jo­mość strat prze­sy­ło­wych i geo­me­trycz­nej wyso­ko­ści pod­no­sze­nia, pozwa­la obli­czyć cał­ko­wi­tą wyso­kość pod­no­sze­nia (Total Dischar­ge Head)

5. Ciśnie­nie na zrzu­cie. Jeśli zrzut bypas­su pod­łą­cza­ny jest do ist­nie­ją­cej kana­li­za­cji ciśnie­nio­wej, to ciśnie­nie na zrzu­cie (koń­cu linii tłocz­nej) powin­no być odpo­wied­nio zwięk­szo­ne — nie­kie­dy zale­ca­ne jest nawet by było ponad dwu­krot­nie wyż­sze od ciśnie­nia w kana­li­za­cji (dokład­na war­tość zale­ży też od prze­pły­wów na bypas­sie i w kana­li­za­cji) Nale­ży to uwzględ­nić przy kal­ku­la­cji nie­zbęd­ne­go ciśnie­nia robo­cze­go pompy.

Pom­py odśrod­ko­we wspo­ma­ga­ne próż­nio­wo z hydrau­li­ką odpor­ną na zaty­ka­nie są naj­czę­ściej wybie­ra­ne przy odwod­nie­niach meto­dą bypass, ponie­waż mają względ­nie duże wydaj­no­ści i moż­li­wość ewa­ku­acji powie­trza (co pozwa­la na wie­lo­krot­ne auto­ma­tycz­ne zasy­sa­nie przy pustej linii ssaw­nej). Pom­py napę­dza­ne są sil­ni­ka­mi elek­trycz­ny­mi lub spa­li­no­wy­mi (czę­sto w wer­sjach wyciszonych).

Pompy zatapialne

Pom­py zata­pial­ne do ście­ków, to pom­py z sil­ni­kiem we wspól­nej obu­do­wie zanu­rza­ne w pom­po­wa­nym medium. Ich głów­na zale­ta to pra­ca bez koniecz­no­ści zasy­sa­nia — pom­pa jest cały czas zala­na pom­po­wa­nym medium. Nie mają ogra­ni­czeń wyso­ko­ści pod­no­sze­nia, jed­nak­że w więk­szo­ści przy­pad­kow wyma­ga­ny jest pewien mini­mal­ny poziom zanu­rze­nia — koniecz­ny dla wła­ści­we­go chło­dze­nia sil­ni­ka oraz tego aby pom­pa nie zacią­ga­ła wody z powie­trzem (tzw „sno­oring” — chra­pa­nie). Głów­na wada tego typu urzą­dzeń w kon­tek­ście bypas­sów to wymia­ry i waga w połą­cze­niu z roz­mia­ra­mi otwo­ru przez któ­ry zanu­rza­ne są w zbior­ni­ku. Zależ­nie od typu ście­ków, może wystą­pić okre­so­wa koniecz­ność czysz­cze­nia pomp- czę­ści sta­łe mogą blo­ko­wać wir­ni­ki (co zresz­tą może być tak­że pro­ble­mem przy pom­pach zasy­sa­ją­cych). Jeśli w miej­scu prac nie­do­stęp­na jest sieć elek­trycz­na, potrzeb­ny jest dodat­ko­wo gene­ra­tor prądotwórczy.

Przy dobo­rze pomp zata­pial­nych do pro­jek­tów bypass koniecz­ne jest pamię­tać o poniż­szych parametrach.

1. Mak­sy­mal­ny przepływ .

2. Geo­me­trycz­na wyso­kość tło­cze­nia (Sta­tic Dischar­ge Head): pio­no­wa róż­ni­ca w metrach mię­dzy wir­ni­kiem, a wylo­tem linii tłocznej.

3. Roz­miar, typ i dłu­gość prze­wo­dów i moco­wań. Pom­py zata­pial­ne naj­czę­ściej napę­dza­ne są sil­ni­ka­mi elek­trycz­ny­mi, ale zda­rza­ją się jed­nost­ki z napę­dem hydrau­licz­nym. Czę­sto mak­sy­mal­ny prze­pływ medium prze­kra­cza wydaj­ność poje­dyn­czej pom­py — łączy się wte­dy jed­nost­ki rów­no­le­gle. Pom­py połą­czo­ne rów­no­le­gle mogą mieć wspól­ną linię tłocz­ną (choć mogą być tak­że nie­za­leż­ne). Jeśli wyso­kość pod­no­sze­nia prze­kra­cza moż­li­wo­ści poje­dyn­czej pom­py, jed­nost­ki łączo­ne są sze­re­go­wo, czy­li zrzut pierw­szej pom­py jest pod­łą­czo­ny do ssa­nia pom­py kolej­nej. Nie jest to czę­ste roz­wią­za­nie, ponie­waż w momen­cie gdy pierw­sza pom­pa ule­gnie awa­rii, cały układ jest zablokowany.

Pompy zapasowe

Pod­czas pla­no­wa­nia bypas­su nale­ży wziąć pod uwa­gę udział pomp zapa­so­wych-rezer­wo­wych. We wzor­co­wym przy­pad­ku, dodat­ko­wy zapas w zakre­sie prze­pływ­no­ści powi­nien odpo­wia­dać mini­mum 50 % zapla­no­wa­nych potrzeb. Zda­rza się (przy mniej­szych prze­pły­wach i mniej­szej licz­bie pomp) że sto­su­je się zapas odpo­wia­da­ją­cy 100% potrzeb.

Plan prac metodą bypass

Plan prac meto­dą bypass powi­nien zawierać:

1. Uru­cho­mie­nie odwod­nie­nia i pro­ce­du­ry eksploatacyjne

2. Kon­tro­la odwodnienia

3. Pro­ce­du­ra na wypa­dek wycieku

4. Pro­ce­du­ra zapi­su kon­tro­lo­wa­nych danych

5. Wykwa­li­fi­ko­wa­na obsłu­ga — ope­ra­to­rzy i instalatorzy

Pro­ce­du­ry eks­plo­ata­cyj­ne powin­ny zawie­rać infor­ma­cję o potrze­bie czysz­cze­nia wir­ni­ków w momen­cie zablo­ko­wa­nia ich przez cia­ła sta­łe znaj­du­ją­ce się w medium.

Oby­dwa typy pomp — odśrod­ko­we-ssą­co­tło­czą­ce i zata­pial­ne mają swo­je wady i zale­ty. Któ­re­kol­wiek roz­wią­za­nie wybie­rzesz, pamię­taj, że wydaj­ność jest tyl­ko jed­nym z wie­lu para­me­trów do rozpatrzenia.