Сайт научно-технического журнала «Инженерные системы. АВОК Северо-Запад»

Насосы GRUNDFOS установлены в инженерных системах крупнейшего автодрома России

В конце 2020 года Международная автомобильная федерация (FIA) присвоила новому российскому автодрому «Игора Драйв» высшую категорию Grade 1. Это значит, что трасса допущена к проведению соревнований любых уровней, включая «Формулу-1» — международную гонку. Залогом успеха стали изначально высокие качество подготовки и класс безопасности объекта, построенного с применением передовых технических решений. В частности, специально для него были спроектированы современные системы пожаротушения, полива трасс и водоснабжения на базе насосного оборудования GRUNDFOS.

Уникальный гоночный комплекс

Автодром «Игора Драйв», строительство которого началось в 2017-м и завершилось в 2019 году, не имеет аналогов не только в России, но и в мире. На площади около 100 га разместились десять трасс для автогонок различного класса (шоссейно-кольцевых, дрифта, ралли-кросса и мотокросса, картинга, парных гонок), а также центр контраварийной подготовки, Автомузей и ресторан «Фаворит». Комплекс привлекателен не только разнообразием и конфигурацией треков, но и удачным расположением зрительских зон. Главная трибуна шоссейно-кольцевой трассы вмещает до 5 тыс. человек. Общая вместимость автодрома — 50 тыс. зрителей. Автор проекта — немецкий архитектор Герман Тильке, построивший большинство современных трасс «Формулы-1». В непосредственной близости к автодрому находится всесезонный курорт «Игора», который также использует оборудование GRUNDFOS на своих объектах и является, пожалуй, лучшим местом отдыха на Северо-Западе России.

Безопасность автогонок — на высшем уровне

Для каждого автодрома, принимающего престижные международные соревнования, непременным условием является высокий уровень надёжности и безопасности как самих треков, так и инфраструктуры, а также мест размещения участников и зрителей. «Игора Драйв» в полной мере отвечает данным требованиям.

«Асфальт на основе мазута, который использовался при строительстве этого автодрома, имеет очень высокое сцепление, — отмечает Сергей Афанасьев, неоднократный чемпион России по картингу и призёр многих международных соревнований. — Я проверил это и на собственном опыте, и на своих подопечных, которых мне удалось покатать по треку».

В процессе подготовки «Игора Драйв» к аккредитации на категорию Grade 1 была произведена замена ряда материалов, выстроена новая защита, установлены дополнительные специальные защитные барьеры TecPro.

Особого внимания заслуживает система пожарной безопасности автодрома. Для объекта разработаны и согласованы специальные технические условия, проведён расчёт индивидуального пожарного риска и спроектирован комплекс автоматической противопожарной защиты, включающий средства водяного, газового и порошкового пожаротушения. В частности, одной из особенностей системы водяного пожаротушения стало применение тепловых экранов в местах установки спринклерных оросителей на расстоянии более 0,4 м от уровня перекрытия. Спринклер с экраном срабатывает практически на целую минуту быстрее, чем без него, что существенно повышает эффективность тушения.

Воду в систему подают автоматические насосные станции, разработанные и поставленные специалистами компании «Промэнерго». Все они произведены на базе насосов GRUNDFOS. «Заказчик предъявлял повышенные требования к надёжности и долговечности оборудования. Кроме того, было необходимо встроить наши технологические решения в состав автоматизированного комплекса со сложными алгоритмами управления, учитывающими особенности эксплуатации объекта. Это и определило выбор производителя насосов», — рассказывает Олег Штейнмиллер, генеральный директор АО «Промэнерго».

Три ступени системы пожаротушения

На объекте реализована двухсекционная система противопожарного водоснабжения. Работу первой секции — в части забора воды из резервуара и её подачи в противопожарный водопровод — обеспечивает модульная автоматическая насосная станция на базе двух мощных центробежных консольно-моноблочных насосов GRUNDFOS NB 80–250/265, один из которых является резервным. Производительность системы в расчётной точке превышает 218 м³/ч, а создаваемый ею напор достигает 89 м водяного столба.

Насосы объединены общими заборным и напорным коллекторами, на которых для контроля рабочих параметров и автоматизации управления установлены реле давления, манометры и мановакуумметры. В комплекте трубопроводной обвязки с обеих сторон предусмотрена запорная арматура, в том числе обратные клапаны на напорном коллекторе, а также разделительные затворы с концевыми выключателями с обеих сторон.

Консольно-моноблочные одноступенчатые центробежные насосы горизонтальной компоновки GRUNDFOS серии NB с односторонним всасыванием — распространённое решение для мощных станций пожаротушения. Своей долговечностью и высокой отказоустойчивостью они обязаны выполненным из качественных материалов элементам гидравлической части: валу из нержавеющей стали, корпусу и рабочему колесу с защитным покрытием, нанесённым методом катодного электроосаждения.

Оборудование данной серии способно подавать большие объёмы воды, создавая при этом значительный напор. Высокая производительность обусловлена использованием электродвигателей с классом энергоэффективности до IE5. Ещё одно преимущество насосов NB — простота сервисного обслуживания. Конструкция агрегата позволяет демонтировать его электродвигатель и рабочее колесо силами одного специалиста, не отсоединяя корпус гидравлической части от трубопроводов.

Вторая секция системы пожаротушения — комплекс спринклерных оросителей, работу которых обеспечивают две модульные автоматические насосные станции. Функция одной из них, реализованной с применением в качестве «жокея» насоса GRUNDFOS CR 3-17, — забор воды из резервуара и её подача в спринклерные трубопроводы в режиме ожидания и начального заполнения до момента запуска основных насосов первой ступени. Станция обеспечивает напор до 98 м водяного столба и производительность 2,15 м³/ч.

Вертикальные многоступенчатые центробежные насосы GRUNDFOS CR отличает конфигурация «инлайн» гидравлической части: её патрубки всасывания и нагнетания расположены на одной оси, у них одинаковые присоединительные диаметры. Благодаря этой особенности агрегат имеет вертикальную компоновку с двигателем, расположенным сверху. Такая конструкция удобна тем, что позволяет оптимально использовать пространство и площадь и обеспечивает компактность насосных станций. Кроме того, это существенно облегчает обслуживание: валы электродвигателя и гидравлической части соединяет короткая жёсткая разъёмная муфта, допускающая демонтаж двигателя без отсоединения проточной части от трубопровода.

Основание насосов CR стандартно изготавливают из чугуна, а контактирующие с рабочей средой движущиеся элементы — из нержавеющей стали. Благодаря своим конструктивным особенностям оборудование данной серии гарантирует повышенный КПД, способно работать в непрерывном режиме и при этом даёт до 30 % экономии потребляемой электроэнергии.

Основная насосная станция второй секции пожаротушения обеспечивает функционирование отдельной высоконапорной системы водяного пожаротушения. В гидравлической схеме она работает как вторая ступень, которая получает воду из общей противопожарной сети водоснабжения объекта благодаря подпору от первой секции и создаёт контролируемое повышенное давление. Совместную работу модульных насосных станций первой и второй секции обеспечивает автоматическая система, реализованная в щитах управления.

Эта установка также построена на базе вертикальных многоступенчатых центробежных насосов GRUNDFOS CRN (отличие от базовой версии — все элементы проточной части, в том числе основание, выполнены из нержавеющей стали), предназначенных для использования в составе систем высокого давления. В ней применяются два шестиступенчатых агрегата CRN 155–6 (один рабочий и один резервный), объединённых общими заборным и напорным коллекторами с комплексом необходимой автоматики и запорной арматуры. Каждый из насосов обеспечивает подачу воды в объёме 145 м³/ч и создаёт напор 153 м водяного столба (без учёта подпора).

Инфраструктура

Помимо станций противопожарного водоснабжения, оборудование GRUNDFOS использовано и в составе других систем, поддерживающих функциональность автодрома. Например, хозяйственно-питьевое водоснабжение объекта обеспечивает модульная автоматическая насосная станция на базе четырёх центробежных многоступенчатых насосов CR 20–8 (три рабочих и один резервный). Суммарно они способны подавать до 65 м³ воды в час и могут создавать напор до 95 м водяного столба.

Управляет станцией щит автоматики, который позволяет реализовать три режима работы:

• режим ежедневной эксплуатации с автоматическим поддержанием постоянного давления на выходе из насосной станции (при малых расходах, в отсутствие нагрузки по водопотреблению во время соревнований);
• режим соревнований на главной трассе с поддержанием постоянного давления на выходе насосной станции (при увеличенных расходах в условиях значительного водопотребления участниками и зрителями);
• режим переменных расходов с компенсацией избыточных напоров в сети и автоматической корректировкой давления в зависимости от текущего параметра подачи.

«Такой подход позволяет оптимизировать загрузку насосов, благодаря чему они никогда не выходят за пределы допустимых рабочих зон. Этим обеспечиваются долговечность работы насосного оборудования, оптимизация энергозатрат, а кроме того, комфортное давление воды в широком диапазоне возможного водопотребления», — говорит Максим Семёнов, руководитель отдела проектных продаж департамента промышленного оборудования ООО «Грундфос».

Оборудование GRUNDFOS также работает в системе водяного обеспыливания трасс ралли-кросса и мотокросса, построенной на вторичном использовании очищенных дождевых вод. Подача ливневых стоков на узел очистки (ЛОС) с последующим накоплением резервуаров хранения воды для системы обеспыливания обеспечивается насосом GRUNDFOS SL1, установленным на автоматической трубной муфте и работающим в автоматическом режиме по сигналам от датчиков уровня GRUNDFOS LH100 и поплавковых выключателей. Автоматического управление погружным насосом разработано с учётом реализации специальных алгоритмов работы, обеспечивает контроль аварийных параметров ЛОС и уровней в каскаде резервуаров, а также управление электрифицированными задвижками на трубопроводах.

Использование в составе систем жизнеобеспечения автодрома надёжного и энергоэффективного оборудования позволило решить как стандартные, так и сложные инженерные задачи, связанные с водоснабжением и водоотведением объекта.