4.2.6 Uszadék Javítási munkák Karbantartás Egyéb hazai és külföldi szivattyú telepítések tapasztalatai

Tartalomjegyzék

Bevezetés .......................................................................................................................... 3 1. A szivattyúk fejlődésének történeti áttekintése ............................................................ 4 1.1 Szállítható szivattyúk magyarországi története ....................................................... 8 2. Belvízvédelem szállítható szivattyúkkal ..................................................................... 11 2.1 Belvíz Magyarországon ........................................................................................ 11 2.2 Szivattyúk hajtása belsőégésű motorral ................................................................ 12 2.3 Dízelmotorral meghajtott szállítható szivattyúk ................................................... 13 2.2.1 Dízelmotoros szállítható szivattyúk főbb részegységei .................................. 14 2.2.2 Vízügyi igazgatóságoknál gyakran használt típusok alapadatai .................... 15 2.3 Traktor meghajtású szivattyúk ............................................................................. 16 2.4 Zagyszivattyúk ..................................................................................................... 17 3. Szállítható szivattyúk telepítése .................................................................................. 18 3.1 Kitelepítéssel kapcsolatos előkészületek............................................................... 18 3.1.1 Szivattyúk raktározása .................................................................................... 18 3.1.2 A szivattyúzás tervezése ................................................................................. 18 3.1.3 Szivattyúk kiválasztása ................................................................................... 20 3.2 A telepítés lépései ................................................................................................ 21 3.2.1 A szállítás logisztikája .................................................................................... 21 3.2.2 Szivattyúk elhelyezése.................................................................................... 22 3.2.3 Szívóoldal összeszerelése ............................................................................... 23 3.2.4 A nyomóoldal összeszerelése ......................................................................... 24 3.2.5 A szivattyúk üzembe helyezése ...................................................................... 26 3.2.6 A provizórium bontása ................................................................................... 27 4. Provizóriumok üzemeltetése ....................................................................................... 29 4.1 A 2010 -2011. évben kialakult belvíz előzményei ................................................ 29 4.2 A védekezés tapasztalatai és tevékenységei .......................................................... 31 4.2.1 Téli szivattyútelepítések ................................................................................. 32 4.2.2 Indító akkumulátorok ..................................................................................... 32 4.2.3 Gázolaj ............................................................................................................ 32 4.2.4 Elzáró szerelvények ........................................................................................ 33 4.2.5 Üzemanyag szállítás ....................................................................................... 33 1

4.2.6 Uszadék .......................................................................................................... 33 4.2.7 Javítási munkák .............................................................................................. 33 4.2.8 Karbantartás .................................................................................................... 34 4.3 Egyéb hazai és külföldi szivattyú telepítések tapasztalatai ................................... 35 4.3.1 Paks................................................................................................................. 35 4.3.2 Ótelek ............................................................................................................. 35 5. Szállítható szivattyúk vizsgálata ................................................................................. 37 5.1 Szivattyúk fogyasztásának mérése ........................................................................ 37 5.2 Gazdaságos üzemeltetési lehetőségek ................................................................... 39 5.2.1 A névlegesnél alacsonyabb fordulatszám alkalmazása .................................. 39 5.2.2 Üzemeltetés névleges fordulatszámon ........................................................... 41 5.2.3 Korszerűbb szivattyúk alkalmazása ............................................................... 42 5.2.4 A mérésekből és számításokból levont következtetések ................................ 42 6. Szállítható szivattyúk jövőbeni alkalmazása .............................................................. 44 6.1 Javaslatok a szállítható szivattyúk üzemeltetésének korszerűsítésére .................. 44 6.1.1Üzemanyag ellátás ........................................................................................... 44 6.1.2 Megközelítési utak.......................................................................................... 45 6.1.3 Raktározás ...................................................................................................... 46 6.1.4 Csőrendszerek................................................................................................. 46 6.2 Korszerű meghajtási módok összehasonlítása ...................................................... 49 6.2.1 Hidraulikus hajtás ........................................................................................... 49 6.2.2 Villamos hajtás ............................................................................................... 51 6.3 Jövőbeni megoldások a szállítható szivattyú gyártásban ...................................... 53 6.3.1 A kezelhetőség fejlesztésével kapcsolatos javaslatok .................................... 54 Összefoglalás .................................................................................................................. 56 Irodalomjegyzék ............................................................................................................. 57 Internetes források .......................................................................................................... 58 Függelék.......................................................................................................................... 59 Melléklet ......................................................................................................................... 67

2

Bevezetés

A szállítható szivattyúknak illetve a belőlük kialakított szivattyútelepeknek jelentős szerepe van az árvíz és belvízvédelmi, valamint az öntözési munkák során. A mobil gépek használata nem csak a fenti tevékenységek, hanem az ipar a katasztrófa elhárítás és a mezőgazdaság területén is elterjedt. A dolgozat fejezeteiben bemutatom a szivattyúk és ezen belül a szállítható szivattyúk történetét, a kezdetektől napjainkig. Hogyan jutott el az ember a technika fejlődésével az egyre korszerűbb szivattyúk elkészítéséig, és hogyan váltak ezek a gépek az egyre kisebb meghajtó egységek által hordozhatóvá, és gazdaságosan üzemeltethetővé. A különböző felhasználási és hajtási módok, valamint a szállítható szivattyúk magyarországi fejlődését, a hazai és külföldön gyártott, de magyarországi védekezések során használt leggyakoribb típusokat is ismertetem. Összefoglalom a 2010-2011 és a 2014-2015 évi hazai védekezések és külföldi munkák alkalmával szerzett üzemeltetési, karbantartási, telepítési tapasztalatokat, a védekezési munkák előkészületeit, tervezését, a raktározás és telepítés logisztikáját, valamint a jelenlegi gyakorlatban használt műszaki megoldásokat. Vizsgálom a provizóriumok üzemanyag felhasználását és mérési eredményeim, valamint az ezzel kapcsolatos számításaim alapján javaslatot teszek a szállítható szivattyúk gazdaságosabb üzemeltetésére. Összehasonlítom a különböző szivattyú meghajtási módokat, és vizsgálom ezek előnyeit és hátrányait. A dolgozat utolsó fejezetében bemutatom a szállítható szivattyúk jövőbeni felhasználási lehetőségeit, a korszerű anyag és kiegészítő berendezések használatát, és javaslatot teszek a vízügyi igazgatóságoknál üzemeltetett szivattyúállomány korszerűsítésére.

3

1. A szivattyúk fejlődésének történeti áttekintése

Víz nélkül nincs élet. A földi élet kialakulása a vízhez kötődik, az életfeltételek egyik legfontosabb eleme a víz. Ez áttételesen is igaz: az emberiség történetének hosszú periódusán keresztül a víz a letelepedés egyik legfontosabb, az öntözéses kultúrák elengedhetetlen feltétele volt. A vízi energia pedig sokáig az egyetlen vagy a legfontosabb energiaforrás, amelynek segítségével a gabonatermesztő, kenyeret fogyasztó társadalmak embere lisztté őrölte a gabonát. Az emberiség már az ősidőktől fogva kereste annak műszaki eszközeit, hogy a folyadékokat, különösen a vizet, magasabb szintre emelje. Ez a földek öntözését ugyanúgy szolgálta, mint a megerősített városok és várak körüli védőárkok töltését. A legegyszerűbb merőeszköz az emberi kéz – és két kéz többet mer, mint egy. Így jutottak történelem előtti elődeink hamar arra az ismeretre, hogy az agyagedényeket teknő alakúra formálják. Megtörtént az első lépés a veder felfedezéséhez. Ezután, több ilyen vedret kellett egy láncra vagy egy kerékre tenni, hogy a szerkezet teljesítményét fokozni tudják. A merőeszközök mozgásba hozásához és a víz emeléséhez az emberek vagy állatok erejét vetették be, illetve I.e. 2000. körül Mezopotámiában már megjelentek a szélhajtású vízátemelő szerkezetek is. I.e.1000 körüli egyiptomi, kínai régészeti leletek szintén vedres szállítóművekről tanúskodnak. Arkhimédész (i.e. 287 – 212), az ókor talán legnagyobb matematikusa és tudósa, i.e. 250 körül felfedezte a róla elnevezett Arkhimédészi csavart. A szerkezettel egy csőben elhelyezett csiga forgatásával lehetett a vizet felemelni. Valamennyi víz azonban a csiga élei és a cső között mindig visszafolyt, mert ebben a korban nem voltak megfelelő illesztések, illetve jó tömítések. Üzemelés során választani lehetett a nagyobb térfogatáram vagy a nagyobb szállítómagasság között. /Az Arkhimédészi csavart napjainkban is használják, modern változatai kisebb vízi erőművek energiatermelésében játszanak szerepet. Igaz, hogy itt nem vízemelést végeznek, hanem a magasabb szintről rajtuk átfolyó víz a csigát mozgásba hozza, majd a csigához kapcsolódó generátorok villamos energiát termelnek./ (1. ábra)

4

1. ábra Arkhimédészi csavar (forrás: wilohu)

Az időszámításunk szerinti 1724. évben zseniális előrelépés történt. Jakob Leupold (1674 – 1727) meghajlított csöveket épített be egy kerékbe, és a kerék forgatásával a vizet a kerék tengelyéhez emelte. A folyóban áramló víz egyben az emelőmű meghajtását is végezte. Ezen a konstrukción különösen a hajlított csövek formaadása volt a szembetűnő, mivel megdöbbentő hasonlóságot mutatott a mai örvényszivattyúk járókerekeinek az alakjával.(2. ábra)

2. ábra Jakob Leupold vízemelő kereke (forrás: wilohu )

5

Ugyancsak megdöbbentő a hasonlóság mutatkozott a mai örvényszivattyúk üzemvitelével is. A később leírt szivattyúk jelleggörbéin hasonló az összefüggés a térfogatáram és szállítómagasság között. Különböző történelmi forrásokból tudható, hogy ezeknek a csavarszivattyúknak a szállítómagassága 2 és 6m között, valamint maximális vízszállító képességük 10m3/h körül lehetett. (www.wilou-app.wilo.com)

A vizek nagyobb mélységekből történő emelésére főként a bányászat területén volt szükség, ahol kezdetben emberi erővel működtetett vízemelő szerkezeteket, majd a 15. század elejétől állati erővel hajtott vízemelőket alkalmaztak. A szivattyúk megjelenését a hazai bányászatban semmiféleképp nem datálhatjuk a 16. század elejénél korábbra. Legkorábbi ismert említése 1535-ből Újbányáról való, mint közismert szerkezetről. Ezek emberek hajtotta kézi szivattyúk voltak, melyekből 6-812db dolgozott egy – egy „szivattyúrakatban.”, amelyek így egy szivattyútelepet képeztek. Minden szivattyúnál 6-8 ember dolgozott 12 órás váltott műszakban. (Pannon enciklopédia 2000) A kor előrehaladtával a szivattyúk gyártástechnológiája, szerkezeti elemei és meghajtása is tovább fejlődött. A modern gőzgépek megalkotásával, amely egyben az ipari forradalom kezdetét is jelentette, megjelentek az első gőzgéppel hajtott szivattyúk is. Az atmoszferikus gőzgépek első ipari alkalmazásként mély bányák aknáiból szivattyúzták a vizet, majd 1712-ben megjelent az angol Newcomen gőzgépe, amely egy bányaszivattyút hajtott. Ezután mintegy fél évszázadig kizárólag bányaszivattyúk hajtására használták ezeket a kezdetleges gőzgépeket, amelyekből 1769-ben, már 100 darab működött Anglia területén. Hazánkban csak 1836-ban kezdett üzemelni az első gőzgépegy gőzmalomban. (www.vilaglex.hu/Fizika) A XIX. század második felében zajló, -„második honfoglalás”-, a folyóink vízjárásának rendezése és gátak közé terelése, előtérbe hozta a mentett gazdasági területek belvízmentesítését, kezdetben csak csőzsilipekkel és később átemelő gépházakkal. A hazai gépipar ekkor élte a „vaskor” felfutási időszakát, de még nem volt felkészülve a nagyméretű és súlyú csigaházas szivattyúk gyártására. Ezért a vízügyi ágazat vezetősége kezdetben angol gyártmányú gőzhajtásos, csigaházas, kettősbeömlésű szivattyúkat vásárolt. (Józsa 2012)

6

Tiszasüly határában Sajfoknál, a Heves-Szolnok-Jászvidéki Ármentesítő Társulat területén 1878-ban megépült az ország első belvízátemelő szivattyútelepe. Az angol Gwynne-cég által gyártott gőzüzemű gépek másodpercenként 1,3m3 víz átemelésére voltak képesek. A gőzüzemű szivattyúk műszaki fejlődése, hatásfokuk jelentős növekedése kellett ahhoz, hogy a századfordulón már több mint száz szivattyútelep működjön szerte az országban. (Fejér 2001) Az 1800-as évek végén a belsőégésű motor feltalálása nagymértékben megváltoztatta a gépek, köztük a szivattyúk hajtását is. Az Otto-motor az első megvalósított négyütemű belső égésű motor, amelyet Nikolaus August Otto készített 1876-ban. Világviszonylatban ez a belső égésű motor terjedt el leginkább és üzemanyaga, a benzin miatt hívják sokkal inkább benzinmotornak. 1893-ban Rudolf Diesel szabadalmaztatta az ugyancsak belső égésű, de az Otto motortól eltérő felépítésű dízelmotort. Diesel nagy jelentőségű találmányát, Magyarországon elsőként a Ganz-gyár hasznosította előbb a vasúti vontatás fejlesztése, gazdaságosabbá tétele érdekében, majd a szivattyúgyártás területén is. (www.wikipedia.org) Magyarországon 1908-ban a Berettyón jelent meg az első dízel, és 1925-ben az első benzinmotorral hajtott szivattyú. Ezzel párhuzamosan 1910-től a világháború kezdetéig sorra épültek még a gőzgépes szivattyútelepek is. Az I. világháború kitörése a megkezdett folyamatokat félbeszakította, mert a munkákat végző fizikai dolgozókat és az irányító mérnököket is a frontra vezényelték. A háború után a szénszállítási nehézségek és költségek miatt eltérően az addigi rendszertől az új telepeket az 1920-as évektől kezdve már dízelüzemre tervezték. (www.eduvizig.hu)

7

3. ábra A Patkányosi Szivattyútelep (forrás: eduvizig)

Szintén az 1920-as évek végétől épültek a villamos meghajtással ellátott szivattyútelepek, melyekre jó példa az 1927-ben épült Tápéi szivattyútelep is. Ebben az időszakban jelentek meg a kisebb tömegű és helyigényű nagyobb fordulatszámú, propeller csőszivattyúk, melyek alkalmazása mind jobban elterjedt az újonnan épülő szivattyútelepeken. A hajtástechnika területén a villamos motorok elterjedése a szivattyútelepi felhasználás terén mára szinte egyeduralkodóvá vált. A szivattyúk hajtását ellátó motorok, a gépek méretének csökkenése, valamint a korszerű gyártástechnológia eljutott arra a szintre, amikor lehetővé vált nemcsak a kifejezetten szivattyútelepi alkalmazásra felhasználható, hanem a szállítható szivattyúk gyártása is, amelyek a mai korszerű belvízvédekezés fontos részeit képezik.

1.1 Szállítható szivattyúk magyarországi története A sík területi belvizek levezetése az árvédelmi töltések megépítésével vált komoly gondok forrásává. Magas befogadói vízállásnál csak szivattyútelep létesítésével illetve üzemeltetésével lehetett megszabadulni a káros vizektől. Szivattyútelep építése azonban különösen az 1880-1890-es években igen költséges volt, ráadásul a gépek hatásfoka sem volt kielégítő. (Csath –Dr Deák – Fejér - Kaján 1998)

8

Később a két világháború között a korszerűbb és nagyobb hatékonyságú szivattyúk olcsóbbá és hatékonyabbá váltak, üzemeltetésük is gazdaságosabb volt. A Tisza vonalán végzett ármentesítési munkák befejeztével, a rendezett területek nagysága elérte a 13.100km2-t, és az ehhez szükséges csatornarendszer a 10.000km-t. Az 1940-1941 évi hatalmas belvizek azonban megmutatták, hogy a ritkább gyakoriságú belvizekkel még ez a hálózat sem tud megbirkózni. A két világháború között azonban sokat fejlődött a belvízrendezési munkák technológiája. A csatornaépítéseknél megjelentek a korszerű kotrógépek, s a rendkívüli belvizek leküzdésében a stabil szivattyútelepek mellett nagy szerep jutott a társulatok műhelyeiben gyártott egyszerű lemez csigaházas szivattyúknak, amelyeket tervezőjükről Kienitz féle szivattyúknak is neveztek.

4. ábra Nemes Gyula úttörő szivattyútelepének szivattyúállása a Gazdabarát III. állítható állványzatú szivattyúval (forrás: Pavlov)

A szállítható szivattyúk alkalmazása nem csak a belvízvédekezés, hanem az öntözés területén is elterjedt. Jelentős volt az a támogatás, hogy az Öntözésügyi Hivatal motormeghajtású szivattyús gépcsoportokat adott ki használatra az úttörő-gazdáknak. Ezek közül legismertebb volt a Vitéz, a Pajtás és a Gazdabarát elnevezésű típus. Valamennyit a GANZ-MÁVAG gyártotta Gorup Ferenc mérnök tervei szerint. 1943-ban az Öntözés9

ügyi Hivatal 50, 1944-ben pedig további 50 gépcsoportot vásárolt — ezek nagy része azonban megsemmisült a háborús események során. (Pavlov 1985) A háború után megjelentek az ún. stabil motorokkal hajtott szállítható szivattyúk, amelyek egyszerű felépítésű 1-4 hengeres, zömében dízel üzemű (MIA, MIB, Hoffher, Csepel, SF,) meghajtó motorokkal készültek. A legelterjedtebb típusok a következők voltak: 1. Digép Pajtás II. D., V, VI F. 2. TO-300 3. DCSK-800, DCSK-1000 4. Agrofil - 500 D, 500S 5. Agroflux – 500D (ÁBKSZ - Fazekas –Nagy –Kádár –Privarics 1970) A 70-es 80-as években már megjelentek azok a ma is használatos szállítható szivattyúk, amelyek napjaink belvízvédekezésében vesznek részt. Sok típusuk ismert, mind hazai mind külföldi alkalmazásban. A hazai szivattyúállomány jelentős részét Magyarországon gyártott, illetve összeszerelt típusok teszik ki, amelyek korösszetétele változó. 0 és 50 éves gépekkel egyaránt találkozhatunk. A fiatalabb gépállomány főleg az alábbi típusokból tevődik össze: BAP, KŐRÖS, MHB, AGROFIL, ASG különböző méretű, és teljesítményű változatai. Európában használt típusok közül említést érdemelnek még a Holland Vanheck, BBA, a német Vogel, vagy az olasz Cadoppi, Veneroni, Marani, Varisco, és Melgari cég szivattyúi.

10

2. Belvízvédelem szállítható szivattyúkkal 2.1 Belvíz Magyarországon Magyarország a Kárpát-medence árvízzel, belvízzel és aszállyal nagymértékben veszélyeztetett területén fekszik. Az elmúlt évtizedekben, hazánkban a rendkívül szélsőséges időjárás következtében az árvizek és belvizek, valamint a helyi elöntések jelentős károkat okoztak. Az ország közel 45.000km2 nagyságú síkvidéki területének jelentős részén fennáll a belvíz megjelenésének veszélye. Az ilyen mértékű, rendszeresen visszatérő belvíz elöntés nemzetközi összehasonlításban is egyedi problémát jelent. Magyarország közel 3200 településének belterülete megközelíti a 664 ezer hektárt, ami az ország területének 7%-a. A településeink közül 1000 síkvidéki, 2200 dombvidéki területen helyezkedik el. Természeti adottságainknak megfelelően a vizek kártételeinek lehetősége síkvidéki, dombvidéki településeinken és városainkban egyaránt jelen van. A belvizeket hazánkban 42.400km hosszú belvízcsatorna vezeti el. Az elmúlt évszázadban végzett vízrendezési feladatok, valamint a vízügyi szakemberek munkájának eredményeként a belvíz által veszélyeztetett területeken jól kiépített belvízrendszerek találhatóak. A belvíz elleni védekezés sikeres és eredményes végrehajtásának egyik legfontosabb feltétele, hogy a felszíni vízelvezetők és műtárgyaik funkciójukat ellássák, ehhez pedig szükséges a folyamatos karbantartásuk, tisztításuk. Sajnos ezen a területen a települések többségénél jelentős problémák vannak, a vízelvezető árkok és átereszek karbantartása évek, esetenként évtizedek óta elmaradt, így azok jelentős mértékben telítődtek iszappal és funkciójukat csak részben tudják ellátni. (Bárdos - Muhorrai 2012) A csatornák karbantartottsága, szelvénymérete és a kivezető, áteresztő műtárgyak mérete, sok esetben korlátozhatja a levezetni kívánt és a területen képződött vízmennyiséget. Ezekben az esetekben a gravitáció mellett, szükség lehet a szivattyús kiemelésre is. A csatornák vízszállító képességét a következő tényezők akadályozzák: 1. A benőttség (különböző vízinövények és fásszárúak túlzott elszaporodása) és az utóbbi időkben a hódok elszaporodása 2. A csatorna medrek és a műtárgyak feliszapolódása 3. Rézsű becsúszások 11

4. Helytelenül, rossz időpontban és helyen elvégzett gépi beavatkozások, amelyek padkákat, lépcsőket képezhetnek a mederben. A fenti problémák egy egyébként jól méretezett csatorna vízszállítását is komoly mértékben ronthatják, illetve megakadályozzák, hogy a szivattyútelepek egyenletesen szívják el az érkező vízmennyiséget. A megfelelő karbantartottsággal elérhetővé válik a szivattyútelepek szakaszos üzemeltetésének elkerülése. Az ilyen üzemmód nem csak gazdaságtalan, hanem a szivattyútelephez kapcsolódó csatornaszakasz teleptől távol eső részein az üzemelés ellenére is magas vízállások alakulnak ki, amelyek a belvízvédekezés hatékonyságát rontják, illetve növelik az elöntött területek nagyságát. A torkolati illetve közbenső átemelő szivattyútelepek teljesítmény csökkenése következtében, amely kialakulhat a csatornák kisebb vízszállítása miatt is, szállítható szivattyúk használata válhat szükségessé. Ilyen típusú gépek bevetése az alábbi esetekben is indokolt lehet. 1. Lefolyástalan mezőgazdasági területek belvízmentesítése. 2. Szivattyútelepek beépített szivattyúinak illetve ezek szerelvényeinek meghibásodása következtében kialakuló kapacitás csökkenés. 3. Szállítható szivattyúk számára kialakított felvonulási vagy egyéb telepítési helyeken (Szigetköz, Románia stb.) történő védekezés. 4. Visszahúzódó árvíz után, víz borította terület vízmentesítése. 5. Szivattyútelepek maximális kapacitását meghaladó vízhozam elvezetése. 6. Lakott területeken kialakuló nagy csapadék vagy hóolvadás miatti elöntések megszűntetése. 7. Nagyobb szivattyús gépcsoporttal 5-20m3/s átemelésével, vízpótlás, vagy kisebb vízfolyások teljes vízhozamának átemelése. (Hortobágy - Berettyó árvízkapu, Dongér - Benedek zsilip, Paksi Atomerőmű.) 8. Vízszolgáltatás, öntözés.

2.2 Szivattyúk hajtása belsőégésű motorral Az egységes villamos energia rendszer kialakulása előtt a belső égésű motorokkal hajtott szivattyúk a villamos hajtás tartalékaként működtek. Napjainkban a gyors telepítésű mobilitás került előtérbe a belső égésű motorokkal hajtott szivattyúk alkalmazásánál, 12

ezért a mélyépítés, tűzoltóság, bel és árvízvédekezés, valamint a vízrendezés területén is megtalálhatóak. Belső égésű hajtás esetében gondolni kell arra, hogy a motort a lehető legnehezebb körülmények fennállásával kell üzemeltetni. A szivattyú hajtásánál nagyon hosszú az üzemidő folyamatos működéssel és eközben a méretezési, vagy annál nagyobb teljesítményt kell leadnia. Ez azt jelenti, mintha egy autó napokon keresztül hegymenetben menne felfelé és havonta 40-50.000km-t futna. A nagy terhelés miatt a motorok karbantartási ciklusa is sűrűbb, mint a járművekben szolgálatot tejesítő társaiké. A belső égésű motoros hajtásnál közvetlenül adódik a szivattyú fordulatszám szabályozásának lehetősége, a töltés a gázadagolás változtatásával. Jellegzetesen a 30kW-nál nagyobb teljesítményű meghajtómotorok és szivattyúk esetében a motor és a szivattyú munkapontja eltér egymástól, ezért közéjük lassító áttételt építenek be. A belső égésű motorral hajtott szivattyúknak nagyon széles a felhasználói köre és a teljesítménytartománya. 1-2kW-tól a megawatt nagyságrendű teljesítményig is fordulnak elő gépcsoportok. Ezért az alkalmazott motorok típusai lehetnek 10kW-ig Otto, e fölött dízel vagy gázüzemű, kettő vagy négyütemű. A hordozható kis teljesítményű gépcsoportoknál 2-10kW teljesítményig a kétütemű benzinmotorokat alkalmazzák a legsűrűbben, közvetlenül csatlakoztatva a motort a szivattyúhoz, rendszerint kézi indítással. Magas fogyasztásukat (350-450g/kWh) nagymértékben kiegyenlíti egyszerű felépítésük, könnyű kivitelük és mozgathatóságuk. Nagyobb teljesítményű gépeknél ahol az üzem gazdaságossága jelentős szempont, szinte kizárólag a dízel motorokat alkalmazzák, mind a mobil, mind a stabil beépítés esetén. Ezek fajlagos fogyasztása 200-270g/kWh körüli érték. A szivattyúk gazdaságos üzemeltetéséhez szükséges, hogy (a lehetőségekhez mérten) a fogyasztási értékeket alacsonyan tartsuk. (Józsa 2014)

2.3 Dízelmotorral meghajtott szállítható szivattyúk A szállítható szivattyúk csoportosítását több szempont szerint is elvégezhetnénk, de az alábbiakban a belvízvédekezések során gyakrabban használt típusokat ismertetem a legnagyobb szállítási teljesítményűektől a legkisebbekig. A leggyakrabban használt típusok vontatható vagy szántalpas felépítményen, illetve alapkereten elhelyezett szivattyú és dízelmotor egységből állnak. 13

Jellemzően 300-10.000m3/h szállítási teljesítménnyel rendelkeznek. Alkalmazási területük igen széleskörű. Használhatóak mezőgazdasági vízszolgáltatás, szivattyútelepi kapacitás kiesés, belvízvédekezés, tűzoltósági feladatok, nagyobb építési munkáknál előforduló víztelenítési feladatok, illetve minden olyan esetnél, amikor nagy mennyiségű víz szivattyúzására van szükség, de villamos energia nem áll rendelkezésre.

2.2.1 Dízelmotoros szállítható szivattyúk főbb részegységei Szivattyú 

A szállítható gépcsoportok szivattyúi csigaházas, többnyire félaxiális örvényszivattyúkból állnak.



A járókerékhez tengelyirányú szívócsövön érkezik a víz, és a csigaház nyomócsonkján keresztül távozik.



A járókerék nyitott félaxiális lapátozással készül, anyaga gömbgrafitos öntöttvas vagy bronz.



A hazai tervezésű szivattyúk esetében a csigaház több mint 120 fokban elfordítható.

Hajtómű 

Fogaskerék hajtómű, amely a motor magasabb fordulatszámát módosítja, ezáltal a szivattyú fordulatszámát csökkenti.

Tengelykapcsoló 

A meghajtómotor rugalmas felfüggesztése miatt, elmozdulást megengedő rugalmas tengelykapcsoló.

Meghajtómotor 

4 vagy több hengeres, levegő vagy vízhűtéses 4 ütemű dízelmotor.



A motorok indítása rugós vagy elektromos önindítóval történik. A rugós (Startwell) önindító előnye, hogy akkumulátor használata nélkül, kizárólag mechanikai energia felhasználásával lehet a motort indítani, bármilyen időjárási körülmények között.

14

Segédberendezések 

Légtelenítő berendezés: A szivattyú és a hozzá tartozó szívócső légtelenítésére a motor kipufogó gáza által működtetett légtelenítő berendezés (injektor) szolgál. A berendezés szívóhatása folytán a szivattyúházból a levegőt kiszívja és az atmoszférikus nyomás a vizet a szívócsőbe és a szivattyúba nyomja.



Üzemanyagtartály: A szivattyúkhoz használt acéllemezből készült üzemanyagtartályok űrtartalma kb. 12-20 órányi üzemeléshez elegendő.



Villamos segédberendezések: Műszerek, generátor, vezetékek, jelzőlámpák, jeladók.

2.2.2 Vízügyi igazgatóságoknál gyakran használt típusok alapadatai 







Pajtás VI F: Manometrikus szállítómagasság:

H =10,5 m

Vízszállító képessége:

Q = 0,2 m3/s

Szivattyú fordulatszáma:

n = 1500 1/s

Tömeg:

m = 1250 kg

BAP 500 Manometrikus szállítómagasság:

H=9m

Vízszállító képessége:

Q = 0,5 m3/s

Szivattyú fordulatszáma:

n = 1115 1/s

Tömeg:

m = 1800 kg

MHB 300 Manometrikus szállítómagasság:

H = 12 m

Vízszállító képessége:

Q = 0,2 m3/s

Szivattyú fordulatszáma:

n = 1800 1/s

Tömeg:

m = 1050 kg

Kőrös 500 Manometrikus szállítómagasság:

H = 9 m (5 m - kiegészítő járókerékkel)

Vízszállító képessége:

Q = 0,525 m3/s

kiegészítő járókerékkel:

Q = 0,8 m3/s 15







Szivattyú fordulatszáma:

n = 914 1/s

Tömeg:

m = 1950 kg

Agrofil 500 S Manometrikus szállítómagasság:

H = 9,4 m

Vízszállító képessége:

Q = 0,5 m3/s

Szivattyú fordulatszáma:

n = 800 1/s

Tömeg:

m = 2220 kg

Agrofil 600 S Manometrikus szállítómagasság:

H = 8,5 m

Vízszállító képessége:

Q = 0,8 m3/s

Szivattyú fordulatszáma:

n = 725 1/s

Tömeg:

m = 2500 kg

Agrofil 300 SA SB Manometrikus szállítómagasság:

H = 10 m

Vízszállító képessége:

Q = 0,24 m3/s

Szivattyú fordulatszáma:

n = 2800 1/s

Tömeg:

m = 1200 kg

2.3 Traktor meghajtású szivattyúk A szivattyúk meghajtását a mezőgazdasági vontató vagy erőgép erőleadó (TLT) kardántengelyéről végezzük. Használhatóak öntözési vagy belvíz mentesítési célra is. Szállítási kapacitásuk leggyakrabban 25-1200m3/h, a meghajtáshoz szükséges erőgép teljesítmény pedig 11 és 88kW között mozog. Kisebb számban a vízügyi igazgatóságok is rendelkeznek ilyen típusú gépekkel. Üzembe helyezése, telepítése gyorsan történik, elsősorban csatos gyorscsatlakozókkal felszerelt csőrendszerekkel kerül kialakításra. Alapvető hátránya, hogy a szivattyúk számával megegyező erőgépre van szükség, ezért csak korlátozott számban, pontszerű védekezési vagy öntözési feladatoknál lehet hatékonyan alkalmazni. (5. ábra)

16

5. ábra Belvízszivattyúzás traktor meghajtású szivattyúval

2.4 Zagyszivattyúk A zagyszivattyúk méretük ellenére fontos részei a védekezési és egyéb szennyezett vízzel kapcsolatos víztelenítési munkáknak is. Meghajtásukról benzin, de a nagyobb méretűek esetén dízelmotor gondoskodik. Nagyfokú mobilitás jellemzi őket, javarészt hordozó keretre szerelt kivitelben készülnek, amit 1-2 fő is könnyen tud mozgatni, bár a nagyobb dízelmotoros változatok tömege elérheti a 75-85kg-ot is. Szívóoldalukon flexibilis, lábszeleppel ellátott merevebb csövet, nyomóoldalon pedig Storz csatlakozóval ellátott kétrétegű, (belül a vízzárást biztosító gumi, kívül a nyomásnak és sérüléseknek ellenálló szintetikus szövet) csövet használunk. A zagyszivattyúk nagyon jól alkalmazhatók kisebb elöntések, belterületi, önkormányzati védekezések esetén. Kezelésük nem igényel különösebb képzettséget vagy szakértelmet. Viszonylag nagy emelési magasságra is képesek (H=26m), de vízszállításuk ebben az esetben minimális. Üzemanyag fogyasztásuk viszonylag alacsony (2,5-4 l/h), maximális szállítási teljesítményük pedig a 100m3/h-t is elérheti.

17

3. Szállítható szivattyúk telepítése A belvízvédelmi és egyéb az előzőekben felsorolt szivattyúzási feladatok ellátásához a szállatható szivattyúk szivattyúzási helyre történő telepítését kell elvégezni. A gépeket a tárolási helyükről szállítójárművekkel szállítjuk a megadott helyre ahol a szükséges kiegészítő szerelvényekkel összeszerelve a szivattyúzási feladat elvégezhető.

3.1 Kitelepítéssel kapcsolatos előkészületek 3.1.1 Szivattyúk raktározása 

A szállítható gépeket, lehetőleg fedett, zárt helyen tároljuk.



A szivattyúk kialakítása lehetővé teszi a bármilyen időjárási körülmények közötti felhasználást, de hosszabb kültéri tárolás során a gépegységek felületvédelme károsodhat.



A gépcsoport fajtától függően az indító akkumulátorokat külön zárt helyiségben - előkészítve a bármikor lehetséges telepítésre - kell tárolni.



A meghajtómotorokat olajjal illetve a folyadékhűtéses változatok hűtőrendszerét fagyálló folyadékkal feltöltve raktározzuk el.



Tárolás előtt a gépek karbantartását el kell végezni, mert a felhasználás előtt erre már nincs lehetőség.



A kiegészítő berendezések, (elzáró szerelvények, tömítések, csavarok, közdarabok) tárolását jól hozzáférhető, elkülönített zárt helyen kell megoldani.



A csőidomok, csövek - esetenként nagy mennyiségben - történő tárolására a nagy helyigény miatt szabad téren kerül sor, de lehetőség szerint ezeket is érdemes zárt helyen tárolni a korróziós folyamatok lassítása érdekében.

3.1.2 A szivattyúzás tervezése A szállítható szivattyúk kitelepítésének megkezdése előtt fel kell mérni: 

A telepítés helyszínét, amely lehet - szükség szerinti helyszínen - kijelölt helyszínen - kiépített helyszínen 18



Az igény felmérését követően a szállítható szivattyúk és a hozzájuk tartozó szerelvények, kiegészítők, számát. (elzáró szerelvények, tömítések, csavarok, szívó és nyomócsövek, közdarabok)



A telepítéshez és az üzemeltetéshez szükséges szerelői és gépész létszámot, valamint gépjárműveik számát.



Az első üzemeltetési napra, (de legalább két szállítás közötti időszakra) szükséges üzemanyag mennyiséget.



Az üzemelés ideje alatti üzemanyag ellátást.



A szállításhoz szükséges tehergépjárművek, szállítójárművek számát, típusait.



A megközelítési és esetenként a menekülési útvonalat.



A szállításkor szükséges fordulók számát. (szállítójárművek, daruk, szerelők gépjárművei)



A rakodáshoz szükséges rakodógépek, autódaruk számát, terhelhetőségük és rakfelületük figyelembevételével.



A rakodáshoz szükséges raktári és kisegítő létszámot.



Az üzemeltetés ideje alatti gépész tartózkodókat, valamint az ehhez szükséges fűtő és világítóberendezések számát, illetve egyéb szociális létesítményt. (WC, kézmosás, ivóvíz stb.)



Világító és csoportos légtelenítő berendezés („furulya”) részeit, illetve a hozzá szükséges légsűrítőt.



Az üzemeltetés első napjaira (de legalább két szállítás közötti időszakra) a meghajtómotorok kenőanyag utántöltéséhez motorolaj, illetve hajtóművekhez szükséges hajtóműolaj mennyiségét.



Üzemanyag tárolásához (legalább két szállítás közötti időszakra) szükséges fémhordókat.



Nagyobb gépcsoport esetén nagytérfogatú (4-8 ezer liter) üzemanyagtartályt.



A helyszíni telepítési munkákhoz szükséges a környező településekről mozgósítható vontató és rakodó járművek számát.



Ideiglenes vízmércék számát.



Kézi uszadék eltávolításhoz szükséges, (illetve az üzemeltetői létszámhoz igazodó) kézi szerszámok számát. (csáklya, hosszú szárú hajlított villa, lapát, seprű, talicska, vasvilla.)

19



Szerelési anyagok mennyiségét. (zsír, géprongy, csavarlazító, kontakttisztító, faanyag)



Várható költségeket.



Várható környezeti hatásokat.



Az üzemelés dokumentációit (gépüzemnaplók stb.)

3.1.3 Szivattyúk kiválasztása Az előzetes tervezésnél (már a helyszín ismeretében és a szivattyúk által szállított vízmennyiség számításánál) figyelembe kell venni a teljes rendszer veszteségmagasságát. Így megállapítható a szivattyúk névleges vízszállításához képest mekkora valós szállítási kapacitásra számíthatunk. A telepíteni szándékozott gépek számát, típusát és vele a szükséges hidraulikus teljesítményt így pontosabban meghatározhatjuk. Ha van elvárt szállítási mennyiség, amihez igazodni kell, akkor a helyszíni adottságok és a rendszerveszteségek összege lesz mérvadó a szivattyúválasztásnál. Mivel hazai körülmények között minden esetben saját nyomócsöveken dolgoznak, a provizóriumokat nem érinti a szivattyútelepeken jelentkező párhuzamos üzemeltetésből származó szállítási veszteség. Külföldi alkalmazásokban előfordul közös nyomócsöves, párhuzamos üzemeltetésű rendszer kialakítása is, de hazai viszonylatban ez nem jellemző. A gépek kapacitásának tervezésekor figyelembe kell venni az adott vízfolyás aktuális vízhozamát, hogy folyamatos és egyenletes leszívást tudjunk elérni. Ha a választott gépek teljesítménye túl nagy, akkor többszöri leállás és újraindítás, ha túl kicsi, akkor folyamatos üzemelés ellenére is állandó vízszintemelkedés következik be. Hirtelen kialakult elöntések, belterületi felhasználás során előfordulhat, hogy nagy felületen elterülő, de alacsony vízszint mellett kell szivattyúzási feladatot ellátni. Ebben az esetben nagyobb teljesítményű, nagyobb szívó és nyomócsőátmérővel rendelkező szivattyúk használata nehezebben kivitelezhető. Ha munkagépek az adott helyen ki tudnak alakítani egy ideiglenes szívózsompot, ahová a vizeket össze lehet gyűjteni, illetve az elterülő víz hozzáfolyása megoldható, akkor a nagyobb gépek használata is lehetséges. Miután a kiszállításhoz és szereléshez szükséges minden előkészületet elvégeztük, megterveztük a szükséges anyag és létszámigényeket, valamint költségszámításokat végeztünk, megkezdhető a telepítés.

20

3.2 A telepítés lépései 3.2.1 A szállítás logisztikája A szállítható szivattyúk ki és beszállításához szükséges előkészületek nagysága, a telepítendő gépek számától, tömegétől, a kitelepítendő segédberendezések, csövek mennyiségétől, méretétől függ. 1-2db 0,2-0,5m3/s vízszállító képességű szivattyú szállítására segédberendezésekkel együtt önrakodós platós pótkocsival felszerelt gépjármű lehet a legjobb választás. A szivattyúkat a raktározási helyen targoncákkal vagy a jármű saját darujával tudjuk a síkfelületű raktéren elhelyezni, ahol rögzítésüket is elvégezzük. A raktér hosszának függvényében néhány segédberendezés, cső, csőidom is felrakható. A jármű pótkocsijára a szükséges hosszabb csövek, aggregátor, mobil WC, vagy szociális ellátást biztosító pihenő konténer helyezhető el. A telepítés helyszínén a jármű a legtöbb esetben saját darujával el tudja végezni a lerakodási feladatokat, illetve a csövek elhelyezésének és összeszerelésének daruzási feladatait is képes megoldani. Az ilyen típusú gépjárművek terepjáró változatai a sáros nehéz terepen végzett telepítések során kiemelten hasznosak lehetnek, mivel a telepítés helyszínén nem kell igénybe venni külön traktor vagy vontató segítségét. (6. ábra)

6. ábra Darus gépkocsi vontatása a telepítési helyre

21

A szállítható szivattyúk belvízvédelmi alkalmazására legtöbbször sáros, nedves vagy havas körülmények között kerül sor. A telepítés helyére történő bejutás és a lerakodás komoly nehézségeket okozhat, mivel a szivattyúzási helyekre nincs, vagy csak elvétve fordul elő szilárd burkolattal ellátott út. Ha a rakodás vagy a bejutás feltételei nem biztosítottak, (mint az már a gyakorlatban többször előfordult), a helyi cégek lánctalpas dózere, traktora, erdészeti vontatója vagy terepjáró teleszkópos rakodógépe segítségét kell igénybe venni. Az önrakodó tehergépjármű számára elegendő helyet illetve szilárd felületet kell biztosítani a rakodás idejére. A jármű letalpaló gerendáinak a járműfelépítménytől minimum 1-1m-re kell kinyúlniuk és stabilan kell a gépet megtámasztaniuk. Ha a talaj nem kellően szilárd, pallókból vagy gerendákból kell alátámasztást építeni. Nagyobb mennyiségű szállítható szivattyú kitelepítésekor, vagy ha a szivattyúkat és szerelvényeiket nagyobb távolságra szükséges elhelyezni, minden esetben autódarut alkalmazunk, ha a lehetőségek engedik terepjáró kivitelben.

3.2.2 Szivattyúk elhelyezése A szivattyúk telepítésekor az elvégzett helyszíni vizsgálatok alkalmával eldönthető, hogy a telepítés helyszínén van-e alkalmas hely a gépek elhelyezésére, illetve a szükséges vízborítás rendelkezésre áll-e. Amennyiben a vízfolyás vagy állóvíz mellett a tervezett számú szivattyúnak van elegendő sík vagy közelítően síkfelület illetve a telepítésre kiválasztott terület kellően szilárd és tömör, akkor kiegészítő földmunka előzetesen nem szükséges. Ha a talaj laza és fennáll a megcsúszás vagy omlás veszélye, akkor megfelelően tömörített vagy pallósorból kialakított gépalap elkészítése szükséges. Rézsűre telepített gépeknek a rézsűbe mart síkfelületre van szüksége, amelyet földmunka gépekkel alakíthatunk ki, vagy ha földművet nem lehet megbontani, akkor homokzsák alapozást készíthetünk. (7. ábra)

22

7. ábra Homokzsákokból készült gépalap

Megfolyásra hajlamos altalaj esetében a becsúszást elkerülhetjük, ha a rézsűbe szádlemezeket verünk, majd mögötte alakítjuk ki a sík gépalapot. A gépek rézsűre telepítésére csak akkor van szükség, ha a szívócsövek hossza miatt átléphetjük a telepítési szintet. / A telepítési szint a járókerék középvonala és a szívóoldali vízszint között függőlegesen mért távolság, amelyet a gyártó az adott szivattyúhoz megad./ A stabil gépalap elkészítése a gépek üzemeltetése során keletező rezgések csökkentése miatt is szükséges, amelyek a kapcsolódó alkatrészek károsodását okozhatják. Az elhelyezésnél fontos szempont, hogy a szivattyúk kezelőszervei az üzemeltetés során megközelíthetők, karbantarthatók legyenek. Ehhez két gépegység között legalább 1,5m távolságot célszerű hagyni.

3.2.3 Szívóoldal összeszerelése Miután a gépek elhelyezése megtörtént, telepítés során fontos feltétel, hogy a telepítendő gépek szívócsöveinek a víztelenítendő területen vagy vízfolyásban legyen megfelelő vízborítása. Ez megállapítható egyszerű mélységméréssel azon a helyen, ahová a gép szívócsövét kívánjuk elhelyezni. A szükséges vízborítás legalább 1,75 x Dszívócső legyen. A tapasztalati értékek a szívócső vízborításával kapcsolatban azt mutatják, hogy az 1,0 x Dszívócső érték mellett a szivattyúk még tudnak üzemelni, de a szívócsövek körül 23

kialakuló örvénylést csökkenteni kell. (a legegyszerűbb gyakorlatban használt megoldás, raklapok úsztatása a szívótölcsér felett) A telepítés következő feladata, hogy a szívóoldali csővezetéket kiépítsük. Az elhelyezésnél figyelembe kell venni a szivattyúgyártó cégek által meghatározott telepítési szintet, majd ennek megfelelő magasságon belül helyezzük el a gépet. Egyes szivattyúk csigaháza forgatható, így az adott feladathoz, illetve telepítési helyzethez igazítható. Ahol ez nem lehetséges, ott a szívócsövet a megfelelő csatlakozó idommal illeszthetjük a csigaház szívó oldali csatlakozó karimájához. A szívócső összeszerelésekor figyelemmel kell lenni az alábbiakra 

A szívócső végét le kell támasztani a szivattyútorok törésének elkerülése és a megfelelő stabilitás elérése érdekében.



A szívócsövek középvonalának egymástól való távolsága, a stabil szivattyútelepeknél alkalmazott 2,5-3D vagy ennél nagyobb értékű lehet.



A csővégre, légtelenítő berendezés nélküli gépek esetén, lábszelepet kell felszerelni. / A lábszelep csak egyirányú, a szivattyú felé történő áramlást enged, így a légtelenítés illetve a szívóoldali vízoszlop megtartásában van szerepe./



Légtelenítő berendezéssel felszerelt szivattyúk esetén a csővégre elegendő az áramlást kismértékben befolyásoló acélrácsot illetve szívókosarat felszerelni. /A szívókosár a nagyobb méretű uszadékok bejutását akadályozza. /



A víztelenítendő területen vagy vízfolyáson meg kell győződni arról, hogy a lehelyezendő csővég közvetlen környezetében szilárd, könnyen elmozduló anyagok (építési törmelék, vashulladék, homokzsákok. stb.) ne legyenek. Ezek az anyagok kis méretben is a szivattyú károsodását okozhatják.



Nagy mennyiségben összegyűlt növényi részek a telepítés előtt eltávolítandók a szívócső környezetéből, mivel ezek a szívórácsok eltömődését okozzák.

3.2.4 A nyomóoldal összeszerelése A szívóoldal összeszerelését követően a szivattyúk nyomóoldali csővezetékeinek kialakítását kell elvégezni. A nyomócsöveket a szivattyúk nyomó oldali csatlakozó karimá-

24

jához illetve az itt elhelyezkedő torlócsappantyú karimájához kell illeszteni a megfelelő csatlakozó idom felhasználásával. A terepviszonyok, a befogadó távolsága valamint a szivattyúk elhelyezkedésének függvényében az emelési magasság, illetve a nyomócsövek kiépítési hossza széles határok között mozoghat. A kisebb emelési magasságokra illetve rövidebb nyomócsővel kiépített rendszer veszteségei értelem szerűen alacsonyabbak lesznek, mint a hosszú, esetleg töltés koronán átvezetett nyomócsövekkel szerelteké. A nyomóág összeszerelését a szivattyú felől kezdjük, majd a terepviszonyokhoz alkalmazkodva, haladunk a befogadó irányába. A szerelés közben ügyelni kell a nyomócső folyamatosan emelkedő kialakítására, hogy a légzsákok kialakulását megakadályozzuk. A csővéget lehetőleg a befogadó vízszintje alá helyezzük el főleg olyan esetben, ha szivornya hatás kialakulása fontos lehet.

(Töltésen átvezetett nyomócsöveknél.) Ebben

az esetben a nyomóág legmagasabb pontjára elhelyezünk egy (Ø1-2”) csőcsonkot is, amelyre légtelenítő szelepet szerelünk fel. Ha nincs rá lehetőség, hogy a légtelenítést szelepen keresztül oldjuk meg, a behegesztett csőcsonk végére elhelyezett gumilappal is megoldható a légtelenítés. Mivel a befogadóban (néhány kiépített szivattyúállással ellentétben) nem áll rendelkezésre fenékburkolat vagy csillapító medence, ezért a nyomócső végére egy 300-os idomot szerelünk fel, amely a kilépő vízsugarat felfelé irányítja, ezáltal védve az altalajt a kimosódástól. Természetesen erre csak abban az esetben van szükség, ha nyomócső a talajon fekszik. Belvízcsatornából belvízcsatornába történő átemelésnél a nyomócsövet közvetlen a befogadó vízszintje fölé is vezethetjük, mert ebben az esetben a minimális emelési magasság miatt nincs szükség szivornya hatás elérésére, illetve nem áll fenn a talaj kimosódásának veszélye sem. Hosszan és magasan vezetett nyomócsövek esetében megfelelő alátámasztásról is gondoskodni kell, mivel az áramlás illetve a nyomáslengések következtében kialakuló rezgések a kötések nagy terhelését ebből adódóan károsodását is okozhatják. A nyomócső összeszerelésekor meg kell győződni a csappantyútányér tömítő felületének, illetve ha van, tömítő zsinórjának ép állapotáról is. Elzáró szerelvényeket a kettős elzárás biztosítására illetve a szerelési munkák elvégzéséhez (torlócsappantyún kívül) ritkán építünk a rendszerbe, viszont a felső átvezetéssel kiépített nyomócsövek esetén szükség lehet a töltéskoronán elhelyezett kiegészítő tolózár beszerelésére.

25

3.2.5 A szivattyúk üzembe helyezése A nyomócsövek összeszerelését követően elkezdhető a szivattyú vagy szivattyúk üzembe helyezése. Az üzemanyag tartályok feltöltését követően – amelyek űrtartalma 130170l – a meghajtó motorokat indítani és melegíteni kell, majd el kell végezni a rendszer légtelenítését. (Lábszeleppel ellátott szivattyúk esetében a szívócsövet és a szivattyúházat feltöltjük, mielőtt a motort elindítjuk.) A légtelenítés feltétele a szivattyú szívócsövének, tömszelencéjének, légtelenítő vezetékének valamint a csappantyútányér tömítő felületének jó tömítettsége. A szívócső és a szivattyú légtelenítése nélkül a szivattyúk nem, vagy csak minimális mértékben tudnak szállítani. A légtelenítést a legtöbb esetben a motor kipufogó gázának segítségével ún. gázsugár szivattyúval, vagy ejektorral végezzük. A nagy sebességgel áramló kipufogó gáz (a gépjármű karburátorhoz hasonlóan) depressziót hoz létre a szivattyúház legfelső részén kialakított légtelenítő furat felett, amelynek hatására a szivattyúházból a levegő eltávozik. A folyamat befejezését a motor hangjának változása illetve az ejektorból vagy gázsugár szivattyúból víz-levegő keverék kiáramlása jelzi. /Az ejektor fúvókáját hőálló anyagból készítik, hogy a légtelenítés végén a hideg víz megérkezésekor, meg ne repedjen./ A mai szivattyúkban gyakran alkalmazott turbó feltöltős dízelmotorok kevésbé viselik el a motor kipufogó rendszerének fojtását így a légtelenítést végző gázsugár szivattyú kisebb hatékonyságú. Emiatt a légtelenítés hosszabb ideig tart, de ez a hátrány hosszabb üzemelési időszakokban a kedvezőbb fogyasztásban megtérül. Több szállítható szivattyú üzemeltetése során külső légsűrítővel működtetett légtelenítő rendszer használata a leggyorsabb megoldás. A szivattyúk nyomócsonkjainak karimája alatt elhelyezett 1-2”-os golyóscsapokra egy kalibrált furatokból álló eszközt kell szerelni. Az ún.”furulyán” nagy teljesítményű kompresszorral levegőt nyomunk keresztül, ezáltal az áramló levegő, szívó hatást gyakorol a nyomócsonkok legfelső részén elhelyezett kivezetésekre. A légtelenítő csonkokon keresztül a szivattyúk csigaházából gyorsan távozik a levegő, aminek helyére a nyomáscsökkenés miatt víz áramlik be, légtelenítve ezzel a csigaházat. A folyamat végén a furulyán keresztül nagy sebességgel kiáramló vízpermet jelzi a légtelenítési folyamat végét. (8. ábra) A rendszer előnye a hagyományos gázsugár szivattyús légtelenítéssel szemben mindenképp a gyorsaság és a tökéletesebb légtelenítés, amely a szivattyúk nagy számban történő telepítése során nagy jelentőséggel bír. A forgatható szivattyúházzal rendelkező szivattyútípusokon a ház több pontján is található légtelenítő csonk felszerelésére alkalmas menetes kiveze26

tés, hogy a telepített és a kívánt irányba fordított szivattyú legmagasabban fekvő pontján tudjuk a légtelenítést elvégezni. Miután a szívóoldal légtelenítését befejeztük a csappantyútányért nyitjuk, így a szivatytyúzott víz a nyomócsövön keresztül megindulhat a befogadó irányába. Ezt követően a motor fordulatszámát beállítjuk a névleges vagy a kívánt vízszállításhoz tartozó értékre.

8. ábra Kompresszoros külső légtelenítő rendszer működés közben

3.2.6 A provizórium bontása

A Szivattyúzás befejezése után és a bontás elrendelését követően, megkezdhető a provizórium szétszerelése, amelyet általában a telepítéshez igénybevett tehergépjárművek, darus gépkocsik és szerelői létszám végez. A bontást célszerű az összeszereléssel fordított sorrendben megoldani. A légtelenítő és üzemanyag rendszer szétszerelése után a kezelőépület és egyéb segédberendezések - aggregátorok, légsűrítő, világító berendezés, szerszámok, stb. - rakodása történik, majd a csőrendszer és végül a szivattyúk következnek. Az üzemelést (ha lehetőség van rá) úgy érdemes befejezni, hogy a tartályokban illetve a gépek üzemanyag tankjában minél kevesebb gázolaj maradjon. Erre csak akkor van lehetőség, ha a munka befejezésének időpontját néhány nappal előre ismerjük. A maradék üzemanyag raktározásáról és elszámolásáról gondoskodnunk kell, illetve a provizórium felállítási helyén a tereprendezést és a környezet helyreállítását is el kell végeznünk. Leggyakrabban a szivattyúk meghajtó motorjaiból szivárgó olaj, és a kifolyt gázolaj által okozott szennyezést kell eltávolítani, amelyet leghatékonyabban hidrofób 27

duzzasztott perlit alkalmazásával érhetünk el. A kitermelt uszadékot valamint az összegyűlt kommunális hulladékot a vonatkozó előírások betartása mellett a kijelölt helyre kell szállítanunk. A gépek telephelyre érkezése előtt a szükséges rakodógépeket előkészítjük, a lerakodás után a szivattyúkat megtisztítjuk és a szükséges karbantartási illetve javítási munkákat elvégezzük. Ezt követően minden gép üzempróbáját végrehajtjuk és üres üzemanyag tartállyal szállítjuk a raktározási helyére. A segédberendezéseket és a csöveket hasonlóképpen tisztítjuk, karbantartjuk, majd szintén gondoskodunk a megfelelő elhelyezésről illetve a szükséges kötőelemek, tömítések stb. pótlásáról.

28

4. Provizóriumok üzemeltetése 4.1 A 2010 -2011. évben kialakult belvíz előzményei

A 2009 októberétől elkezdődő, és 2010-ben a Tisza vízgyűjtőterületén és a DélAlföldön is rendkívüli vízbőséget, szélsőséges árvizeket és belvízi elöntéseket okozó csapadékos időjárás következtében az ATIVIZIG területére 2010. október végéig a sokéves csapadékátlag 168 %-a hullott.

9. ábra Csapadékösszegek eloszlása az ATIVIZIG területén 2010 okt.25-2011 máj.16-ig (forrás: ATIVIZIG)

A nedves időjárás 2010 őszén és a tél elején is folytatódott. A lehullott csapadék menynyisége novemberben 130 %-a, decemberben több mint a kétszerese lett a sokéves havi átlagnak. A 2010/2011. évi téli-tavaszi belvíz előzményeként, már november második hetében és utolsó harmadában is volt jelentősebb csapadéktevékenység, de a belvíz közvetlen kiváltója a december első három napján átvonult mediterrán ciklon csapadéka volt. A három nap összege az ATIVIZIG működési területén a 46mm-t, de helyenként a 60mm-t is elérte. A belvízi helyzetet tovább súlyosbította a térséget Karácsonykor elérő 29

újabb mediterrán ciklon, mely jelentős felmelegedést, eleinte záporokat, később havazást okozott. Ekkor december 23-27. között, területi átlagban 27mm lokálisan néhol 40mm körüli csapadékot mértek. 

A hőmérséklet alakulása

A védekezési időszak kezdetén, október második felében hűvös, novemberben szinte végig az átlagosnál melegebb volt az idő. A téli hónapokra jelentős hőmérséklet-ingadozás volt a jellemző, különösen decemberben fordultak elő ugrásszerű változások, amikor egymás után kétszer is tapasztalható volt szokatlanul erőteljes (-15 – 15 °C közötti) felmelegedés és lehűlés. Belvízi szempontból főleg a Karácsony előtti rendkívül enyhe idő (minek következtében az elöntött területek nagysága számottevően nőtt), majd az azt követő tartós fagy volt figyelemre méltó. 

Talajnedvesség, talajvízjárás

A kora őszi csapadékok hatására október végére a talaj felső fél méteres rétege telítettséghez közeli állapotba került. A novemberi csapadék utánpótlás a helyzetet tovább rontotta, a talaj már egy méter mélységig telítődött, és ez az állapot lényegében a teljes téli időszakban fennmaradt. Javulás csak január végétől mutatkozott, de akkor még csak a Duna-Tisza közi körzetekben, és ott is csak a felső 20 cm-es rétegben, ahol 90 % alá csökkent a víztartalom. Az ATIVIZIG működési területének középső részén és egyes déli körzetekben a vízszint egy méternél is jobban megközelítette a terepszintet. 

Vízjárás

A tél elején rendkívül ritkán  a vízszint magasságát tekintve 100 évenként háromszor  előforduló árvíz alakult ki az Alsó-Tiszán 2010 decemberében. Kiváltója  a felső folyószakaszokon, november legvégén elinduló, és Karácsonyig tartó  árhullám sorozat volt, mely főleg az ebben az időszakban bekövetkezett, esőzésekkel kísért hóolvadásokból táplálkozott. A sok csapadék az év legnagyobb részében magasan tartotta az igazgatóság kezelésében lévő folyószakaszok vízszintjét, a szinte az egész évre jellemző átlag 30

feletti vízállások az őszi időszakban is megmaradtak. Ennek következtében a gravitációs kivezetési lehetőségek megszűntek és a belvizet csak szivattyúsan lehetett a befogadókba juttatni. (ATIVIZIG 2010) 4.2 A védekezés tapasztalatai és tevékenységei

A fenti hidrometeorológiai, hidrológiai események következtében a belvízcsatornák 90100%-ban telítődtek és jelentős 70.000ha-t meghaladó elöntések alakultak ki. Ebből adódóan 2010-2011.-évben összesen 12db szivattyú provizórium és 32db szivattyú (Függelék 3) került telepítésre az ATIVIZIG működési területén. A szállítható szivatytyúk összes kapacitása elérte a 11,5m3/s-et. Az átemelt vízmennyiség pedig 2010-ben 19.094.040m3 2011-ben 12.986.280m3 volt. A feladat nagyságára való tekintettel a szivattyúk telepítéséhez az ATIVIZIG és vállalkozók által üzemeltetett szállító és darus járműveket, valamint létszámot is igénybe kellett venni.

2010-ben a provizóriumok által átemelt belvíz

14 000 000 12 000 000 10 000 000 átemelt m3

8 000 000 6 000 000 4 000 000 2 000 000 0 június

október

augusztus

10. ábra Provizóriumok üzemelése 2010

31

december

4.2.1 Téli szivattyútelepítések A lehullott hó és a rendkívüli hideg a szerelési és az üzemeltetési feladatok valamint a felvonulási helyek megközelíthetősége terén is nagyobb kihívást jelentett. Három helyen helyi vontatók és kisegítő emelőgépek, dózer segítségét kellett igénybe venni a szivattyúk és a segédberendezések (sok esetben szállítójárművel együtt történő) szivatytyúzási helyre juttatásához. 4.2.2 Indító akkumulátorok Az akkumulátorból kivehető villamos energia mennyiségét, tároló képességét többek között nagymértékben befolyásolta az akkumulátor hőmérséklete. A szállítható szivatytyúkban alkalmazott, +27°C-on teljesen feltöltött, 112Ah-ás akkumulátor téli időszakban pl.-20°C-on csak 40Ah tároló képességgel rendelkezik, így az indítóképessége igen csekély. A folyamatosan üzemelő provizóriumok esetében ez nem jelentett gondot, mivel a generátor töltőárama folyamatosan rendelkezésre állt. A téli időszakban napi néhány órát üzemelő gépek esetében viszont akadtak indítási nehézségek. A szivattyúzás ideje alatt a műhelyben tárolt, feltöltött tartalék akkumulátorokra szükségünk volt, hogy a szivattyúk folyamatos működését biztosítani tudjuk.

4.2.3 Gázolaj A hazai gázolajat utólag nem szokás adalékkal ellátni, kivéve a nagyon hideg téli időszakot, amikor a hőmérséklet -20°C alá esik. Ekkor ugyanis a gázolajban található, jó égési tulajdonságokkal rendelkező paraffinos szénhidrogénekből kristályok válnak ki, amelyek összeállnak viasszerűen, eltömik a szűrőket és így szivattyúzhatatlanná teszik a hajtóanyagot. Ezért egy új üzemanyagszűrő garnitúrát a szivattyúk mellett tartalékként tartottunk és üzemanyag-ellátási gondok esetében szűrőcserét hajtottunk végre. A gázolajhoz kis kiszerelésben folyásjavító adalékot kevertünk, amivel -25, esetleg -35°C-ig biztosítható volt a zavartalan motorindítás.

32

4.2.4 Elzáró szerelvények A tolózárak, csappantyúk téli üzemeltetése során a (viszonylag ritkán) mozgó, víz vagy zsírkenésű alkatrészek nehezebb működése, esetleg fagyása következhet és következett be, amit helyi melegítéssel (pl. gázpörzsölő, benzinlámpa, stb.) tehettünk könnyebbé. 4.2.5 Üzemanyag szállítás Az üzemanyag kiszállítása a szivattyúzási helyekre 1,0t teherbírású platós kisteherautóval hordós kiszerelésben, illetve a nagyobb, több gépből álló telepítésekhez a MOL tartályos gépjárműveivel történt. A szivattyúzási helyekre telepített tartályok feltöltésére 24 naponta került sor a telepek fogyasztásának függvényében. Pl. a Benedek Zsilipnél üzemelő 10 gépből álló provizóriumnál, amelynek teljesítménye 5m3/s, a napi fogyasztás megközelítette a 2000 litert, ezért a rendelkezésünkre álló mindkét 4000 liter űrtartalmú tartályt igénybe kellett venni.

4.2.6 Uszadék A szivattyúzás ideje alatt, a szívócsövek környezetéből, a növényi és egyéb, a szívótérben megjelenő uszadékot fel kellett fogni, illetve el kellett távolítani. A nagy mennyiségben felhalmozódó vízi növényzet, és egyéb úszó szemét a szivattyúk szívókosarát eltömítheti, ami a rendszer kényszerű leállítását okozhatja. Mivel a szállítható szivatytyúk telepítésekor gazfogó rácsok ritkán kerülnek kihelyezésre, ezért a szívócsövek környezetéből kézi eszközökkel (hosszúszárú gereblyékkel, csáklyákkal) lehetett az uszadékot eltávolítani. Erősen benőtt csatornákon munkagépek segítségét is igénybe kellett venni a folyamatos üzemeltetés biztosítása érdekében.

4.2.7 Javítási munkák Az ATIVIZIG szállítható gépei a viszonylag kis teljesítményű 600l/ perc zápor szivatytyúktól eltekintve dízel üzeműek. A szivattyúk átlagéletkora magas, az 58 telepíthető szivattyúból 56db 10 év feletti. A legidősebb és leggyakrabban használt Pajtás VI. F szivattyúk 35-40 évesek, alkatrészellátásuk nehézkes, néhány alkatrész esetében pedig szinte lehetetlen. 33

Ennek ellenére néhányuk több hónapig is képes volt napi 24 órában üzemelni, minimális karbantartás mellett. A fiatalabb MHB és BAP 500 szivattyúk megbízható konstrukciónak bizonyultak, de Startwell rugós önindítóik sűrű meghibásodása és borsos javítási költségei többször problémát okoztak. Egyes szivattyúk esetében ezért az indító rendszer átalakítását kellett elvégezni, amely a rugós önindítók elektromos üzeműre történő átalakítását jelentette. Az indító rendszeren kívül a legtöbbször az izzító rendszer, a hajtószíjak, valamint egyes tömítőelemek hibásodtak meg. A szivattyúk kiegészítő berendezései közül a csappantyútányér és a ház törése, repedése, illetve a különböző tömítések meghibásodásai jelentkeztek.

4.2.8 Karbantartás A szivattyúk üzemeltetése során az időszakos karbantartásokat el kellett végezni. A kötelező szerviz munkák végrehajtásához a gépeket le kellett állítani és a szervizfeladatokat így kellett végrehajtani. A fentiekben említett tartós terhelés (23-24 óra/nap) miatt, a karbantartási ciklus kb. 5 nap volt. A leállás időtartama az ellenőrzések során megállapított és elvégzésre kerülő feladatok függvényében gépenként kb. 1 órát vett igénybe. A legfontosabb ellenőrzési és karbantartási feladatok:



Levegőszűrő, olajszűrő, és hajtóműolaj ellenőrzése illetve cseréje.



Hajtószíjak ellenőrzése, utánhúzása, illetve szükség szerinti cseréje.



Hűtőrendszer ellenőrzése (ha van hűtőfolyadék, akkor annak a szintje) és utántöltése.



Üzemanyag ellátó rendszer ellenőrzése, karbantartása. (gázolajszűrő ellenőrzése, cseréje)



Fellépő szivárgások ellenőrzése, javítása.



Kontrollámpák ellenőrzése, szükség szerinti cseréje.



Elektromos rendszer ellenőrzése, szükség szerinti javítása.



Csavarkötések ellenőrzése, utánhúzása.

34

A védekezési munkák során a szállítható szivattyúk üzemeltetésével, karbantartásával kapcsolatban szerzett tapasztalatok a következő években a telepítési és tervezési munkát gyorsabbá és pontosabbá teszik. A 2010-es és 2011-es év szállítható szivattyús védekezései során az ATIVIZIG területén szerzett tapasztalatok mérések és megfigyelések, beépültek a következő évek során végzendő szivattyúzási feladatok előkészítési és végrehajtási munkáiba.

4.3 Egyéb hazai és külföldi szivattyú telepítések tapasztalatai 4.3.1 Paks 1983 novemberében a Duna tartósan alacsony vízállása miatt a vízügyi szolgálatnak 50 db dízelmotoros szivattyút kellett telepítenie a Paksi Atomerőmű hűtővíz ellátásának biztosítására. Az atomerőmű üzemvíz csatornájának mindkét oldalára 20-20db 500 l/s vízszállító képességű szivattyú, az elzárás Duna felőli oldalára (különálló cölöpállásokra), további 5-5db 200 l/s vízszállító képességű Pajtás VI. F szivattyú került elhelyezésre. A szárazföldre telepített szivattyúk szívócsöveit a parton szerelték össze, (a korlátozott hely miatt két szintben), a nyomócsövek végei pedig az elzárás erőmű felőli oldalán csatlakoztak az üzemvíz csatornába. A cölöpállásokra telepített szivattyúk közvetlenül a szádfalas elzárás felett emelték át a vizet és az irányítását végző ÁBKSZ nyolc vízügyi igazgatóságot, négy tervező és négy szolgáltató céget vont be a munkába. A beépítésre került nyomó és szívócsövek teljes hossza elérte a 2,2km-t. A tartalékokkal együtt az összesen 64db szivattyú az ország szállítható szivattyúinak 50%-át képezte. Az eredetileg 5 naposra tervezett telepítési idő a szádfalsor futóhomokos altalajból való kidőlése miatt 8 napra növekedett és a védekezést több előre nem várt esemény is nehezítette. A -5 és -15Co közötti hőmérséklet a levegő üzemű szádfal verő gépek lefagyását okozta. Az a tény, hogy sikerült 24 óra alatt 500 embert mozgósítani a szükséges gépekkel együtt, jól jellemezte a vízügyi szolgálat akkori szervezettségét. ( Melléklet 4. ábra)

4.3.2 Ótelek 2005-ben Romániában a Temes folyó gátszakadása után, Velencei tó méretű területről kellett a vizet szivattyúzni. A védelmi osztag összerendezése alatt felderítő csapat uta35

zott a helyszínre hogy felmérje a helyi adottságokat. A feladat akkor lehetetlennek látszott. A Magyar kormánysegély által biztosított 16db szivattyúnak 8-9 hónapra lett volna szüksége a víz kiszivattyúzására. Mint később kiderült, a Szerb országhatáron emelt lokalizációs töltés akadályozta a víz levezetését. A reménytelen helyzet feloldására a szakértők úgy döntöttek, hogy az elöntött területen víz alatt lévő stabil szivattyútelepet kiszabadítják a víz alól és megpróbálják üzembe helyezni. A szivattyús részleg első fele 7db szivattyút és pontonrendszert, a második Szegeden csatlakozó részleg 9db szivatytyút tartalmazott. A legfontosabb feladat volt, hogy a szivattyúzást minél hamarabb el lehessen kezdeni. A román fél ehhez minden segítséget biztosított. Kiásták a gépalapokat és kikotorták a szívó oldali csatornát a hozzáfolyás biztosításához. (11. ábra)

11. ábra. BAP 500 típusú szivattyúk, háttérben a kotróhajóval

A Bega csatorna jobb partján előszerelt csőrendszereket pontonokon történt szállítás után a másik part gátján szerelték össze, majd minden készre szerelt szivattyút azonnal indítottak. Ezt követően napi 3 gépegység indítására került sor. A vízszint csökkenésével elkezdődhetett a stabil szivattyútelep kiszabadítása is, melynek sikeres elvégzése után a román kollégák a szivattyútelepet elindították. A szállítható szivattyúk és a stabil telep együttműködése folytán a területet sikerült vízteleníteni.

36

5. Szállítható szivattyúk vizsgálata 5.1 Szivattyúk fogyasztásának mérése A gazdaságos üzemeltetés és a szivattyúk üzemanyag ellátásának megfelelő időben történő biztosításához, a telepített gépcsoportok fogyasztási adatait méréssel is szükséges meghatározni. 2010. december 06.-án a Gátéri csatornán 4db Pajtás VI. F típusú szivattyú került telepítésre, amelyek 47 nap és 3900 üzemóra alatt 3millió m3 vizet emeltek át a Csukásér-be. (12. ábra)

12. ábra A Gátéri provizórium

A Pajtás VI. F szivattyú műszaki adatai: Meghajtómotor: Csepel 413.45 dízel P = 36,7kW n = 1500 1/min Q = 0,2 m3/s H = 10,5m Dcső =0,3m ήsziv= 84% b = 210g/LEó =285g/kWh 37

A szivattyúk összes fogyasztása 29.300 l volt, amely 292Ft-os akkori gázolaj árakkal számolva 8,5 millió Ft üzemanyag költséget jelentett. A provizórium telepítését követően, minden gép üzemanyag fogyasztását megmértük. A méréseket kalibrált mérőedényekkel és üzem meleg motornál végeztük és az 1 üzemóra alatt fogyasztott tüzelőanyag mennyiségét vizsgáltuk. Az eredményeket az alábbi táblázat tartalmazza:

gép sorszám 1. 2. 3. 4.

fogyasztás (l/h) 7 7,5 8,6 7,9

1. táblázat Pajtás VI. F szivattyúk fogyasztásmérésének eredményei

A gépenkénti adatok átlaga alapján az órás fogyasztás B=7,75 l/h, a névleges n=1500 1/min fordulatszám, és Hm= 3,5m emelőmagasság mellett. (Függelék 4.) Ahhoz, hogy a kapott eredményt értékelni tudjuk, szükség van a hasonló körülmények között üzemeltetett szivattyúk fogyasztási adataira. Mivel a Pajtás VI.F gépkönyvében csak a névleges értékekre vonatkozó fajlagos fogyasztás szerepel, a viszonyítási alapnak tekinthető üzemanyag felhasználást korábbi évek mérései, illetve a szivattyú és az alkalmazott csővezeték jelleggörbéi alapján számított (különböző emelési magasságokhoz tartozó) teljesítményfelvételből lehet megállapítani. (13. ábra) Az ATIVIZIG Műszaki Biztonsági Szolgálatán rendelkezésre álló, gépüzemnaplókban szereplő adatok szerint, a 2-4m emelési magasságon 20-25m hosszúságú NA300-as csőrendszerrel üzemelő szivattyúk fogyasztása a korábbi védekezési munkák során B=6-6,5 l/h értéken alakult. (Melléklet 1. ábra) Figyelembe véve a gépek korából eredő motorikus és a szivattyúk mechanikus kopásait, az általunk mért B=7,75 l/h eredmény az adott üzemelési körülmények mellett reálisnak tekinthető. A mérésekből megállapítható, hogy a 4db azonos típusú szivattyú fogyasztása között 20% eltérés van, ami a különböző műszaki állapot, az elhelyezésből adódó eltérő nyomócsőhossz valamint az ebből származó csősúrlódási veszteségek következménye.

38

5.2 Gazdaságos üzemeltetési lehetőségek A szállítható szivattyúk telepítését a 2. fejezetben már említett helyzetek indokolhatják. A kialakult belvíz nagysága, a minél gyorsabb beavatkozás szükségessége vagy a kiszámíthatóan átemelt vízmennyiség a működtetés körülményeit döntően meghatározhatják. Az üzemeltetés lehet gazdaságos vagy gyors, de ha lehetséges, akkor mindkettő egyszerre. 5.2.1 A névlegesnél alacsonyabb fordulatszám alkalmazása A jelleggörbék alapján megállapítható, hogy a névlegesnél alacsonyabb (n3=1215 1/min) fordulatszámon működő szivattyúk a vizsgált csőrendszeren, és Hm=3,5m emelési magasság mellett, a névlegeshez közeli (Q3 = 0,22m3/s) szállítási teljesítménnyel üzemeltethetők.

Pajtás VI. F jelleggörbéi 1500 1/min

Csőjelleggörbe 0,3m

1350 1/min

1215 1/min

18

Hatásfok 140

16

120

14 100 80

H (m)

10 8

60

η (%)

12

6 40 4 20

2 0 0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 0,35

Q (m3/s) 13. ábra Pajtás szivattyú jelleggörbéi

A szivattyú meghajtásához szükséges motorteljesítmény a fordulatszám csökkenésével az alábbiak szerint változik:

39

Hm= 4,6m n1 = 1500 1/min:

P1 

Q * H m *  víz * g 1000 *víz

m3 kg m 0,29 * 4,6m * 1000 3 * 9,81 2 s m s P1  1000 * 0,4

P1  32,7kW Hm = 4m n2 = 1350 1/min: P2 

0,26

m3 kg m * 4m * 1000 3 * 9,81 2 s m s 1000 * 0,34

P2  30kW Hm = 3,5m n3 = 1215 1/min: P3 

0,22

m3 kg m * 3,5m * 1000 3 * 9,81 2 s m s 1000 * 0,28

P3  26,9kW A számítási eredmények alapján látható, hogy a kialakuló munkapontokon számított teljesítményfelvétel a fordulatszám csökkentésével egyre alacsonyabb értékeken alakul. A kisebb teljesítményhez a dízelmotor jelleggörbéi alapján alacsonyabb fogyasztási értékek is tartoznak. A szivattyúk és a dízelmotor jelleggörbéiből (Függelék 1-2) megállapítható, hogy a fordulatszám csökkentése több paraméter együttes változását okozza, köztük az órás fogyasztásét (B) is.

40

A meghajtómotor nyomatékgörbéje alapján a névlegesnél (100-300 1/min-el) alacsonyabb fordulatszám tartományban magas nyomatékértékkel is számolhatunk, amely szerint, a Q3 = 0,22m3/s szállítási teljesítmény eléréséhez, a szivattyúk fordulatszámát elegendő n = 285 1/min-el a névleges érték alatt tartani. A fenti esetben a szivattyúk fogyasztása (a motor jelleggörbéi alapján) B = 1-1,5 l/h-val csökkenthető. Összességében az alacsonyabb fordulatszám alkalmazása napi l 4 gép * 1,5 * 23h  138l h

30 napos kitelepülési időre vetítve pedig 30nap * 138 l = 4140 l gázolaj, illetve 4140 l * 300Ft = 1.242.000Ft megtakarítással párosul. (300Ft/l gázolaj árral számítva.)

5.2.2 Üzemeltetés névleges fordulatszámon

A belvízvédekezés során az elöntött területek vízborítottságának illetve a csatornák magas vízállásának minél gyorsabb csökkentése az elsődleges szempont. A szivattyúzást a lehető legnagyobb hatékonysággal kell végrehajtani, amit névleges fordulatszámon üzemeltetett szivattyúkkal lehet elérni. A vizsgált 4 gépes provizórium esetében egy adott belvízmennyiséget akár 20-25%-al gyorsabban tudunk a befogadókba szivattyúzni, mint alacsony fordulatszámon. 30 napos kitelepülést figyelembe véve így 7 nap üzemidőt és az ezzel együtt járó munkabért, logisztikai és fenntartási költséget takaríthatunk meg, ami elérheti vagy meg is haladhatja a kisebb fordulatszám alkalmazásából adódó nyereségünket. A 7 nappal rövidebb üzemelésből keletkező gázolaj megtakarítás már önmagában l 7nap * 23h * 7,75 * 4 gép  4991l h

41

ami 851 literrel több, mint amit a fordulatszám csökkentéssel nyerhetünk. A munkabérből, logisztikai és fenntartási költségekből, valamint az aggregátor és kompresszor által elfogyasztott üzemanyag árából további ~600 ezer Ft-os megtakarításunk keletkezik. A fenti eredmények alapján megállapítható, hogy a rövidebb, de hatékonyabb üzemeltetéssel 30 napos kitelepítési időt és a vizsgált 4 gépes provizóriumot figyelembe véve mintegy 850 ezer Ft - al nagyobb költségcsökkenés érhető el, mint az alacsonyabb fordulatszámon, de hosszabb ideig üzemeltetett gépekkel.

5.2.3 Korszerűbb szivattyúk alkalmazása A Pajtás VI. F-hez hasonló teljesítményű, de korszerűbb MHB 300 szivattyúk alkalmazása során a fogyasztási adatok a gátéri telepítéssel megegyező (3m emelési magasság és 20m NA300-as nyomócső) körülmények között jelentősen alacsonyabban alakultak. 2015. március 01-től 2015. március 18.-ig a Katona szivattyútelepre telepített MHB 300-as szivattyúnál névleges fordulatszámon átlagosan 4,75 l/h fogyasztást mértünk, ami 3 l/h-val alacsonyabb érték a Pajtás VI. F szivattyúk üzemanyag felhasználásához viszonyítva. 2010-ben a Gátéri provizórium esetében korszerűbb (pl. MHB 300-as) gépeket használva és az átlagos fogyasztási értéket figyelembe véve

3900h * 3 l =11.700 l üzemanyagot lehetett volna megtakarítani, ami az akkori 292Ft-os gázolaj árak figyelembe vételével 11.700 l * 292Ft = 3.416.000Ft költségcsökkenést jelentett volna. Az eredeti (8,5 millió Ft-os) kiadásokhoz képest ez 40% megtakarítást jelent csak az üzemanyag felhasználás tekintetében.

5.2.4 A mérésekből és számításokból levont következtetések A szállítható szivattyúk belvízvédelmi alkalmazása során a fogyasztásmérések és a gazdaságos üzemeltetéssel kapcsolatos számítások alapján megállapítható, hogy a szivaty-

42

tyúzás legfontosabb céljaként megfogalmazott hatékonyság és gyors belvízmentesítés valamint a viszonylag alacsony fogyasztás akkor teljesíthető, ha a provizóriumokat az elérhető legkorszerűbb és az adott szivattyúzási feladathoz leginkább illeszkedő szivatytyútípusokból építjük fel. Az idősebb gépekkel alacsonyabb fordulatszámokon végzett üzemelés ugyan hoz némi fogyasztás és ezáltal költségcsökkenést, de a névleges vagy ennél magasabb fordulaton nyert előnyökkel nem versenyezhet. A korszerűbb és fiatalabb gépállomány által produkált fogyasztás több telepített szivattyú és 30 napos üzem esetében akár milliós nagyságrendű megtakarítást is eredményezhet a védekező szervezetek számára. Megállapítható, hogy a szivattyúk üzemeltetése nem gazdaságos a névleges fordulatszám tartomány alatt, mivel az ebből származó költségcsökkenés nagyságrenddel marad el a jobb hatásfokkal végzett szivattyúzástól. A provizóriumok gépeinek fogyasztását és lehetőleg a szállított vízmennyiséget továbbra is mérni kell, mert ezáltal a gépek műszaki állapotáról, a szükséges üzemanyag szállítások ütemezéséről pontosabb információkat szerezhetünk, amivel hatékonyabb és gazdaságosabb lehet a jövőbeni szállítható szivattyús védekezés.

43

6. Szállítható szivattyúk jövőbeni alkalmazása Az elmúlt évek tapasztalatai alapján a szállítható szivattyúk által, az adott védekezési időszakban átemelt vízmennyiség a stabil szivattyútelepekhez képest is számottevő volt. A mobil szivattyúk üzemelésének részaránya megközelítette a közbenső átemelőkét. Ebből adódóan a szállítható szivattyúk technikai fejlesztésének valamint a telepítéssel kapcsolatos logisztikai és tervezési folyamatok korszerűsítésének a jövőben is lesz létjogosultsága.

Szivattyútelepek üzemelésének részarányai 2010-2011-ben az ATIVIZIG működési területén (átemelt vízmennyiség)

7% 9%

torkolati közbenső

84%

szállítható

14. ábra Szivattyútelepek üzemelésének részarányai

6.1 Javaslatok a szállítható szivattyúk üzemeltetésének korszerűsítésére 6.1.1Üzemanyag ellátás A nagy teljesítményű provizóriumok üzemeltetése során jelentkező jelentős gázolajfogyasztás miatt a jelenleg használt 4-5 ezer literes üzemanyagtartályok (ATIVIZIG) és konténerek helyett, minimum 10.000 liter befogadó képességűekre lenne szükség, 44

mivel így a nagyobb kapacitású (12.000 – 16.000 liter) tartálykocsiknak ritkábban kellene a feltöltéseket elvégezniük, ezáltal gazdaságosabbá válhatna a szállítás.

6.1.2 Megközelítési utak A provizóriumokhoz vezető utak állapota miatt a tartálykocsik nem minden helyszínt tudnak megközelíteni, emiatt akadozhat az üzemanyag ellátása, illetve ha terepjáró gépjárművekkel történik, az meglehetősen gazdaságtalan. A nehezen megközelíthető sáros, süllyedő utakra illetve ahol ideiglenes felvonulási helyről van szó mobil elemekből épített utak az üzemelés ideje alatt nagyban segíthetnék a védekező géppark megközelíthetőségét. Erre a célra alkalmas lenne a már kereskedelmi forgalomban kapható műanyag elemekből gyártott ideiglenes burkolat, amelyet már mély és vasútépítéseknél is használnak. A lapok nagy teherbírásúak, és a sáros süllyedő felületekre helyezve a tehergépkocsik vagy darus járművek bejutását ideiglenesen biztosítani tudják. A nehezen mozgatható beton (sárközi) lapoknál többszörösen könnyebbek, tömegük mindössze 65kg darabonként, így szállításukat és telepítésüket egy önrakodós tehergépjármű, vagy 2fő rakodó munkás is elvégezheti.

15. ábra Ideiglenes útburkolat (forrás:pebaco)

45

6.1.3 Raktározás A védekezési időszak befejeztével a szivattyúk megfelelő karbantartása, illetve a gépek előírás szerinti tárolása, a szükséges pótalkatrészek raktáron vagy gyorsan hozzáférhető helyen tartása az üzembiztonságot jelentősen megnöveli. Az előző védekezési időszak tapasztalatainak felhasználásával a meghibásodásra hajlamos alkatrészek beszerzésével a hosszabb idejű üzemszünet és a vele járó kapacitás kiesések csökkenthetőek. Az üzemelésben résztvevő géptípusok közül egy – egy üzemkész szivattyúegység készenlétben tartásával a váratlan meghibásodások előfordulása esetén gyors cserét lehet végrehajtani. A kiszerelt és idő közben kijavított gépek a továbbiakban átvehetik a tartalék szerepét.

6.1.4 Csőrendszerek A szállítható szivattyúk szívó illetve nyomócsövei többnyire acélból készülnek, de az utóbbi időben elterjedtek a műanyag csövek, amelyekkel szinte valamennyi hagyományos anyagból készült cső helyettesíthető. Előnyös tulajdonságaik, hogy könnyűek, korrózióállóak, belső súrlódási veszteségük alacsonyabb. Kötés- és szerelvénytechnikájuk szinte minden alkalmazást lehetővé tesz. A műanyag csövek és szerelvényeik anyagai a polivinil - klorid (PVC), a polipropilén (PP), a polietilén (PE) és a kemény polietilén (KPE). Alkalmazásuknál nagyon fontos a hőmérsékleti határok figyelembe vétele: melegben csökken a szilárdságuk, hidegben rideggé válnak, és könnyen törnek. Mobil szivattyúk csővezeték rendszerében a KPE, illetve a flexibilis spirál merevítésű PVC csövek használata az elterjedtebb, azonban a belvíz és árvízvédelmi feladatokra használt gépek esetében mégsem fordulnak elő nagyobb menynyiségben. Ennek oka, hogy a műanyag csövek: 

ára a hasonló méretű (300-500mm) acélcsövekéhez képest kedvezőtlenebb,



érzékenyek a hőmérsékleti változásokra,



csak speciális berendezéssel hegeszthetőek,



szabványos, olcsón gyártható karimákkal és idomokkal nem szerelhetőek. (A speciális, húzás és nyomás biztos karimák ára nagyon magas.)

46

A kisméretű és kis teljesítményű víztelenítő szivattyúk esetében azonban a műanyag illetve flexibilis csövek és tömlők használata gyakoribb és több előnnyel, mint hátránnyal jár, ezért ebben a szivattyúkategóriában elterjedtebbek, mint az acélcsövek. A belvízvédelmi munkák minél hatékonyabb ellátása érdekében, szükség lehet arra, hogy adott időszakon belül több helyen is telepítsünk provizóriumokat. Fontos, hogy a telepítéseket rövid idő alatt, kis létszám, kevés szállító és rakodógép igénybevétele mellett is el tudjuk végezni. A jelenleg használt szivattyúk szívó illetve nyomócsöveinél karimás csőkötéseket alkalmazunk, aminek a szerelése kötésenként 4-5 percet vesz igénybe. Egy 4 szivatytyúból álló, gépenként 20-30m hosszú csőrendszerrel ellátott provizórium esetében, ahol 8-10db kötés is található gépenként, csak a karimás kötések összeszerelése 3-4 munkaóraórát tesz ki. (A 2010-ben Gátéren összeszerelt provizórium telepítési ideje a kivonulási időt kivéve - 12 óra volt.) A teljes szerelési időből 8 órát, a csövek és a szivattyúk daruzására, a kezelőépület felállítására és a gépek beüzemelésére kellett fordítani. Ha figyelembe vesszük, hogy a felhasznált csöveket és csőidomokat a tömegük miatt csak daruval lehet mozgatni, (1db 4m-es NA300-as acél nyomócső kb. 150 kg) illetve a beépítési helyükre emelni, akkor látható, hogy kisebb tömegű csövek alkalmazásával az összeszerelés idő is csökkenthető. A vízügyi ágazatban, ezen belül a belvízvédekezések alkalmával használt szállítható szivattyúknál leggyakrabban használt karimás kötésű csövek között, megtalálhatóak a vékonyabb, 2 mm-es falvastagsággal készült csőtagok is. Mozgatásuk kisebb tömegük miatt könnyebb, mint spirálvarratos illetve hosszvarratos 4-5mm-es falvastagságú társaiké, viszont összeszerelési idejük megegyezik. A csövek 18-20mm vastagságú karimái 10bar, a csövek 6bar nyomára vannak méretezve. Telepítéskor a lemezből készült csöveket elsősorban a szívóoldal kialakítására használjuk, de ha a nyomócsövet nem kell magasan, vagy alátámasztva vezetni, akkor kiépíthető belőle a teljes csőrendszer is. A magasan, illetve a töltés tetején átvezetett csövek esetében szükség lehet a merevebb, nagyobb terhelést is kibíró vastag falú csőelemekre. NA500 vagy nagyobb méretű rendszerek esetében csak karimás kötésekkel rendelkező csőtagokkal és szerelvényekkel szerelt nyomó illetve szívóágat alakítunk ki.

47

Ahhoz, hogy az összeszerelési időt is csökkenteni tudjuk egy olyan kötési módra van szükség, amely a hagyományos karimás kötéssel rögzített csöveknél gyorsabb. Az öntöző rendszereknél és tűzoltó szivattyúknál is használt Bauer rendszerű öntözőcsövek könnyű, vékonyfalú horganyozott kivitelben készülnek, egymáshoz és a szivattyúhoz történő illesztésük, kapcsos gyorscsatlakozóval történik.

16. ábra Szállítható szivattyú gyorscsatlakozós csőrendszerrel (forrás: varisco)

A rendszer NA300-as csőátmérőig 0,9-1,6mm falvastagsággal és PN10-14 nyomásfokozattal is elérhető. 1db 4m-es NA300-as nyomócső tömege mindössze 44kg, amit kézi erővel 2 fő rakodó munkás is mozgatni tud. 1db csőkötés létrehozásához pedig 10-15s is elegendő lehet, amivel egy 4 gépes provizórium összeszerelési ideje a harmad részére is csökkenthető. A felszerelésre kerülő elzáró szerelvényeket közvetlenül a szivattyú nyomócsonkjára kell karimás kötéssel rögzíteni, illetve átmeneti idomok segítségével lehet a csővezeték bármely részébe beépíteni. A kötés egy ún. negatív és egy pozitív csatlakozófejjel (gömbfej és ellendarabja) készül és a csőtagok tömítését a csatlakozóidomba illesztett gumigyűrű biztosítja. Az ebben a kategóriában nagynak számító NA300-as méretű Bauer rendszerek, általunk használt szivattyúkkal történő összeépítésével kapcsolatos tapasztalataink nincsenek, de a külföldön elterjedt alkalmazásukból ítélve a nálunk is gyakori 0,2-0,3m3/s-es teljesítményű gépekhez gond nélkül alkalmazhatóak. 48

17. ábra Gyorscsatlakozós csőrendszerrel kiépített provizórium (forrás:xylem)

A vízügyeknél használatban lévő nagy mennyiségű szállítható szivattyú és a hozzájuk tartozó karimás csövek (kb. 8km van állományban) kipróbált, és bevált rendszerének átalakítása (Q= 0,3m3/s-teljesítményig) komoly költséget jelentene, de hosszú távon illetve néhány gyakran telepítésre kerülő szivattyú esetében alkalmazásuk megfontolást igényel.

6.2 Korszerű meghajtási módok összehasonlítása A szállítható szivattyúk meghajtásáról ma javarészt dízelmotorok gondoskodnak a fentebb már említett kedvező tulajdonságaik miatt. A motorok közvetlenül, vagy hajtómű beiktatásával hajtják a szivattyút. A közvetlen meghajtás azonban történhet villanymotorral illetve hidromotorral is.

6.2.1 Hidraulikus hajtás A hidraulikus hajtások elterjedése a szivattyútechnikában a rendszer néhány kiemelkedő tulajdonságának következménye:

49



A tápegység és az aktuátorok (beavatkozó elemek) egymástól távolra telepíthetők, illetve rugalmasan áthelyezhetők flexibilis tömlők segítségével.



Egységnyi géptömegre eső nagy teljesítmény,



távvezérelhetőség,



üzembiztonság,



kedvező élettartam,



érintésvédelmi problémáktól mentes rendszer.

18. ábra Hidraulikus meghajtású szállítható szivattyúk (forrás: hytransfiresystem.)

Jó példa erre a Hydrosub 150 árvízmodul, ami 3 hidraulikus meghajtású búvárszivattyúból és könnyű 50m hosszúságú nyomótömlőkből áll. A szivattyúk meghajtását egy dízel-hidraulikus tápegység biztosítja. Az úszó búvárszivattyúk teljesítménye 0,66m3/s és akár 60m emelési magasságra is képesek. Elöntött terület víztelenítésekor előnyös tulajdonsága, hogy alacsony vízmélység esetén is bevethető, ami belterületi védekezés esetén nagy jelentőséggel bírhat. A rendszer előnye még, hogy gyorsan, akár kis létszámmal (1-2fő) is telepíthető, valamint a nagy emelési magassága miatt dombvidéken is használható. A kapcsolódó tömlők átmérője 300mm és speciális 3 rétegű erősített bevonattal készülnek. A tömlők átmeneti közdarabok segítségével akár karimás csőrendszerekre is csatlakoztathatóak és a rendszer tűzveszélyes környezetben is biztonságosan használható. (www.hytransfiresystem.com)

50

6.2.2 Villamos hajtás A mobil szivattyúk villamos meghajtásának feltétele, hogy a magas teljesítmény igényű gépek villamos energia ellátását terepi körülmények között aggregátorokkal biztosítsuk. Villanymotoros meghajtást olyan esetekben is alkalmazunk, amikor a szivattyúzási hely közelében a szivattyú teljesítményének megfelelő hálózati csatlakozási lehetőség kínálkozik. A ma használatos nagy teljesítményű aggregátorok alkalmasak arra, hogy több villamos motorral meghajtott szivattyút is kiszolgáljanak. Az így felépített rendszereknél viszont számolnunk kell azzal, hogy a fogyasztás 3,5-4 l/h/ kW érték körül alakulhat, ami egy 165kVA és 132kW teljesítményű aggregátor esetében 40 l/h üzemanyag felhasználást jelent. Ez 6db, gépenként 0,25m3/s teljesítményű, korszerű dízelmotoros szivattyú fogyasztásának felel meg. Az aggregátor a teljesítményéből adódóan biztonsággal csak 5db hasonló kapacitású (20-22kW-os) búvárszivattyú energiaellátását tudja biztosítani. Ennek ellenére alkalmaznak villamos meghajtású mobil szivattyúegységeket, amelyek ritkább karbantartási ciklusukkal, csendesebb üzemükkel esetenként jó alternatívát jelentenek a dízel gépek mellett.

19. ábra Dízelmotoros aggregátor (forrás:huntraco)

A fentiekben leírt hajtási módokat többféle módon és szempont szerint is összehasonlíthatjuk. Az alábbi táblázatban 4 féle meghajtást hasonlítok össze, az üzemeltetési költsé-

51

gek szempontjából. A gázolaj árát 300Ft/l, a villamos energia díját 40Ft/kWh értékkel vettem figyelembe. Q=0,25m3/s

H=10m

Villamos hajtás Villamos hajtás dízel hálózatról aggregátorral

Közvetlen dízel hajtás

Hidraulikus hajtás dízel - hidraulikus tápegységgel

Szükséges teljesítmény (kW)

52

22

40

75

Órás fogyasztás

15,1 l/h

22 kWh

6,5 l/h

18 l/h

Fajlagos üzemelési költségek (Ft/h)

4530

880

1950

5400

2. táblázat Meghajtási módok összehasonlítása

Az összehasonlításban szereplő adatok egy Q=0,25m3/s szállítási teljesítményű szivatytyúra vonatkoznak, H=10m emelési magasság mellett. A táblázatban szereplő értékek alapján megállapítható, hogy ha az adott szivattyú meghajtását hálózatról üzemeltetett villanymotorral végezzük, akkor az üzemeltetés költségei a legalacsonyabban alakulnak. Ugyanakkor elmondható, hogy ez a hajtási mód csak megfelelő hálózati csatlakozási lehetőség mellett alkalmazható, ami a terepi felhasználást figyelembe véve nagyon ritkán fordul elő. Hagyományos merülőszivattyúk hajtását nem tudjuk dízel-hidraulikus tápegységgel ellátni, csak speciálisan erre a célra alkalmas hidromotoros szivattyúkét. A fogyasztás az adott szállítási teljesítmény esetében közel háromszorosa a közvetlen dízel meghajtással elért értéknek. A táblázatban szereplő további adatok alapján megállapítható, hogy a dízel- aggregátoros és a közvetlen dízel motoros meghajtás költségei közül a mérleg nyelve a közvetlen dízelhajtás javára billen. A 2,5- szeres különbség a biztonságos üzemeltetés és az indításkor fellépő nagyobb áramfelvétel miatti terhelés számlájára írható. Ebben az esetben ugyanis az aggregátor teljesítményét a szivattyú teljesítményének minimum kétszeresére kell választani. A vizsgált adatok alapján megállapítható, hogy a hajtási módok közül a hálózatról történő meghajtást és a dízel-hidraulikus meghajtást a korlátozott alkalmazási lehetőségek 52

miatt kizárhatjuk. A fennmaradó alkalmazások közül az aggregátoros üzem költségei a szükséges túlméretezés miatt jelentősen magasabbak a közvetlen dízelmotoros meghajtásénál. Összegzésképpen megállapítható, hogy (a speciális eseteket kivéve), a belvízvédekezések során leggazdaságosabban a közvetlen dízelmotoros meghajtással rendelkező szivattyúk alkalmazhatóak.

6.3 Jövőbeni megoldások a szállítható szivattyú gyártásban A mobil szivattyúk üzemeltetésére legtöbbször kültéren, nehéz időjárási és terepi körülmények mellett kerül sor. Ebből következően minden részegységének hosszú távon is el kell viselnie a nehéz működési feltételeket, kellően egyszerű felépítéssel és javíthatósággal kell rendelkeznie, valamint fontos szempont a fenntarthatóság és a környezetvédelem is. Néhány előremutató megoldás 1. Kompozit anyagokból készülő üzemanyagtartály (korrózióálló, páralecsapódás mentes) 2. környezetbarát, részecskeszűrős dízelmotorok 3. olajszivárgás mentes tömítő rendszerek alkalmazása 4. horganyzott burkolat és műanyag hangszigetelt ajtópanelek 5. 1500 órás szerviz intervallum 6. önműködő, zárt, karbantartás mentes csappantyúk 7. automatikus légtelenítő rendszer 8. alacsony zajszintű, zárt házas gépegységek 9. távfelügyeleti rendszerek alkalmazása

53

20. ábra 0,2m3/s teljesítményű korszerű szállítható szivattyú (forrás:BBA Pumps)

A modern szivattyúk hátránya a viszonylag nagy súly, amely akár 8-11 tonna is lehet, teljesítménytől függően. Ebből adódóan a nagyobb gépek csak városi, vagy jól megközelíthető helyeken alkalmazhatók. Egy Pajtás VI. F teljesítményű, modern szivattyú súlya 2090kg a Pajtás VI. F 1250kg tömegével szemben. A nagyobb kategóriájú BAP 500 vagy Kőrös 500 szivattyúk 2000 kg tömegéhez képest viszont ugyanekkora vízszállító képességű gépek súlya a 7000-8000kg-ot is elérheti. Nagy előnyük, hogy sokkal gyorsabban légteleníthetők, némely típus a teljes csőkeresztmetszetű szennyeződéssel is boldogul, így a szívócsövek végén szűrőrácsot sem alkalmaznak. (BBA pumps team 2015)

6.3.1 A kezelhetőség fejlesztésével kapcsolatos javaslatok A jövőbeni üzemeltetés során a szivattyúk egyszerű kezelhetőségét kell elérni, mivel a gépeket nem minden esetben ugyanarra a helyre kell telepíteni és a kezelőjük sem mindig ugyanaz a személy lesz. A berendezés működtetésének könnyen és gyorsan elsajátíthatónak kell lennie, alkalmasnak arra, hogy szükség esetén gépész vagy nehézgépkezelői gyakorlattal nem rendelkező személyek is rövid betanítást követően kezelni tudják.

54

A téli vagy csapadékos időben történő felhasználás a jelenleg alkalmazott digitális kijelző rendszerek nehézkesebb leolvashatóságát eredményezi. Ezért lehetőség szerint jól látható, nagy karakterekből álló kijelzőkre van szükség, amelyet a kezelő minden körülmények között megfelelően tud leolvasni. (A szerelést és a kezelést figyelembe véve a szivattyú műszereinek és kezelőszerveinek a mentett oldal felé kell néznie.) A nyomógomboknak és kezelőszerveknek alkalmasnak kell lenniük a kesztyűben történő működtetésre, a kijelző panelek fényerejének pedig elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy akár extrém időjárási körülmények között is olvashatóak legyenek. A már jelenleg is alkalmazott automatikus légtelenítő rendszerek, a ritkább szerviz intervallummal rendelkező motorok, valamint az önműködő elzáró szerelvények használatával és beépítésével a szivattyúk üzemeltetését minél egyszerűbbé és gazdaságosabbá kell tenni. A jövő szivattyúgyártásának filozófiája: „maximális teljesítmény és minimális költségek”.

55

Összefoglalás

Az árvíz és belvízvédelmi feladatok során felhasznált szivattyúk felépítése, az alkalmazott hajtási módok csak kis mértékben változtak az elmúlt évek során. A szállítható szivattyúk fejlődésük alatt, eljutottak az archimédeszi csavartól az elektronikus vezérléssel ellátott nagyteljesítményű dízelmotoros szivattyúkig. A felhasználók által elvárt teljesítményt, mobilitást, megbízhatóságot, gyors telepíthetőséget és gazdaságos üzemeltetést egyre korszerűbb technológia alkalmazásával érték el a gyártók. A mai szivattyúk hajtásáról gondoskodó alacsony fogyasztású és karbantartási igényű dízelmotorok, a kis tömegű, de nagy szilárdsággal rendelkező anyagok egyre precízebb szivattyúk gyártását tették és teszik lehetővé. A szállítható szivattyúk a jövőben is megtalálhatóak lesznek minden olyan felhasználási területen, ahol víztelenítési, öntözési, tűzoltási és egyéb szivattyúzási feladat ellátására van szükség. A gyors és hatékony telepítés, a gazdaságosabb üzemeltetés elsődleges szempont a felhasználók, köztük a vízügyi igazgatóságok számára is. Az elmúlt években a magyar szivattyú ipar teljes mértékben kiszolgálta a hazai igényeket. Igen könnyű, szinte repülőgép kivitelű alumínium házas szivattyúkat gyártott. Ezek egyszerűségüknél fogva a mai napig versenyképesek a külföldi típusokkal. Az állomány egy részének korszerűsítése azonban a közeljövőben elengedhetetlen, mivel a nehéz alkatrészellátás, a magas fogyasztás, az idősebb gépek üzemeltetését már gazdaságtalanná teszi. A fejlesztés iránya a dízelmotoros egységek irányába vezet, amelyek a többi meghajtási móddal szemben a legjobb alternatívát kínálják. További cél az előzőeken túl a könnyű telepíthetőség, a dugulásmentes csigaház és járókerék kialakítás, valamint a gyors légtelenítés, amelyhez korszerű kiegészítő berendezések, csőrendszerek, mozgékonyság és nem utolsó sorban a megközelítési utak állapota is hozzá tartozik. A mobil szivattyúk fejlődési irányának a jövőben nem kell feltétlenül a minél több funkciót biztosító bonyolult rendszerek irányába elmozdulni, hanem a megbízható, csak a szükséges működési tevékenységet felvonultató, egyszerű felépítésű, de precíz kivitelű gépekre van szükség, melyekkel a jövőbeni védekezési feladatok hatékonyan elláthatóak.

56

Irodalomjegyzék 1. Pannon enciklopédia (2000) Iparaink a 16-18. században. Magyar Ipar és Technikatörténet c. könyvben 158-165.o Kertek kiadó 2000 2. Józsa István (2012): Emlékek a SCHLICK gyár belvíztelepeinek gépeiről Kőrös Vidéki hírlevél 2012. XIII. évf. 4. szám 14-17.o 3. Fejér László (2001): A magyar vízgazdálkodás története. Vizeink krónikája c. könyvben 129.o Vízügyi Múzeum, Levéltár és Könyvgyűjtemény Budapest (VDT.) 4. Csath –Dr deák, Fejér, Kaján (1998) Vízrendezési munkák a vizek kártételeinek elhárítása érdekében Magyar vízügytörténet c könyvben 69.o 5. Pavlov József (1985) Szántóföldi öntözések. Az öntözések múltja a Dél-Tiszántúlon c. könyvben 53-54.o Békéscsaba 6. ÁBKSZ - Fazekas Mihály –Nagy Tibor –Kádár Imre –Privarics Józsefné (1970) Az ár és belvízvédekezés gépei. Vízügyi műszaki gazdasági tájékoztató 22. szám 173200.o Vízügyi Dokumentációs és Tájékoztató Iroda Budapest 7. Bárdos Zoltán – Muhorrai Árpád (2012) A belvíz kialakulásának és az ellene való védekezés lehetőségének vizsgálata. Hadmérnök VII. évf. 1. szám 78-90.o 8. Priváczkiné Hajdú Zsuzsanna – Andó Mihály – Batta Emese (2011) Hidrometeorológiai, hidrológiai események. Összefoglaló az Alsó –Tisza Vidéki Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság III. belvíz védekezési időszakban: 2010. október 25.2011. május 16. között végzett belvízvédelmi tevékenységéről c. jelentésben 2-19.o Szeged, 2011. június 9. Józsa István (2014) Hajtás belsőégésű motorral. Örvényszivattyúk a gyakorlatban c. könyvben 240-245.o Invest - Marketing Bt. Budapest 10. BBA pumps team (2015) Ready for the next generation. The Book for Pump Professional c. könyvben 16-52.o 11. Simonfai László (1962) Dízel motorok teljesítmény és nyomatékgörbéi. Vízgépek üzeme a mezőgazdasági vízszolgáltatásban c. könyvben 86.o Tankönyvkiadó Budapest

57

Internetes források 1. www.wilohu-app.wilo.com 2. www.vilaglex.hu 3. www.wikipedia.org 4. www.vizgep.bme.hu 5. www.feuerwehr-freising.de 6. www.xylem.com 7. www.varisco.it 8. www.hytransfiresystem.com 9. www.pebaco.hu 10. www.huntraco.hu 11. www.fajltube.hu

58

Függelék

P (kW)

1. Pajtás VI F. üzemelési diagramok

36 34

P (kW) 32 30 28 26 24 800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

n (1/min) 1. ábra Motorteljesítmény

Q(m3/s)

0,35 0,3

Q (m3/s)

0,25 0,2 0,15 0,1 800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

n(1/min) 2. ábra Vízszállítás

H(m)

6

H (m)

5 4 3 2

800

1000

1200

1400

1600

1800

3. ábra Manometrikus szállítómagasság

59

2000 2200 n(1/min)

2. Dízelmotorok jelleggörbéi

4. ábra Csepel dízelmotorok jelleggörbéi (forrás: Simonfai 1962)

60

5. ábra Dízel motor jelleggörbéi (forrás: www.fajltube.hu)

61

3. A telepített, készültségben lévő szállítható szivattyúk védelmi szakaszonkénti bontásban ATIVIZIG 2010-2011 BV.szakasz

Telepítési hely

Szivattyú

db.szám

11.01

Algyői szivattyútelep

2

11.02

Büdösszéki szivattyúállás

11.02

Büdösszéki szivattyúállás

BAP 500 AGROFIL 500 S Pajtás VI F

11.02

Csengelei csatornaőrház

Pajtás VI F

1

11.02

Benedek Zsilip

9

11.02

Benedek Zsilip

11.03

Klárafalvi szivattyútelep

BAP 500 AGROFIL 600 S Pajtás VI F

11.03

Klárafalvi szivattyútelep

BAP 500

1

11.04

Pajtás VI F

4

BAP 500

2

MHB300

2

11.05

Gétéri csatorna Gétér - Fehértói csatornaőrház Gétér - Fehértói csatornaőrház Horgolati szivattyúállás

Pajtás VI F

1

11.06

Makói szivattyútelep

BAP 500

1

11.06

Györpölési szivattyútelep

BAP 500

2

11.07

Makó- Rákosi út Nagybánhegyesi szivattyútelep

Pajtás VI F

1

MHB300

1

11.04 11.04

11.07

4. Vizsgált NA300-as acél csővezeték áramlási veszteségeinek számítása: 

A szívó és a nyomócső belső felülete:

D2 * A 4 A

(0,3m) 2 *  4

A  0,070m2 62

1 1

1 2



Áramlási sebesség meghatározása szívó és a nyomócsőben: v

Q A

m3 s v 0,070m 2 0,2

v  2,85



m s

Csőfal relatív érdességének meghatározása:

k 0,2  D 300 k  0,0006 D



Reynolds-szám meghatározása a szívó és a nyomócsőben:

Re 

Re 

d * vny

 0,3m * 2,85 1,3 * 10 6

m s

Re  657692  Csősúrlódási tényező meghatározása a Moody diagram alapján, a Reynolds szám és a relatív érdesség figyelembe vételével:

63

6. ábra Moody diagram



A diagram alapján:

  0,016 

Az egyenes szívócső veszteségmagassága:

2

l v H sz  ( * sz ) * sz Dsz 2g

m ( 2,85 ) 2 6m s H sz  (0,016 * )* m 0,3m 19,62 2 s

H sz  0,132m 

Nyomócső veszteségtényezőjének meghatározása kör keresztmetszetű csőívre:

  0,75   90 64

 D    a  0,13  0,16 * ( ) 3,5  *  90 





0,3m

 90

 a  0,13  0,16 * ( ) 3,5  * 0,75m 90 



 a  0,136 

Acél nyomócső vesztesége:

 a  0,136  0,9  1,036

H ny  ( *

H ny

lny Dny

  ny ) *

vny

2

2g

20m  (0,016 *  1,036) * 0,3m

H ny  0,869m

 Kilépési veszteség: H vki 

v

2

2g

m 2 ) s H vki  m 19,62 2 s ( 2,85

H vki  0,413m

 A csővezeték összes vesztesége: H y  H sz  H ny  H g  H vki

65

m 2 ) s m 19,62 2 s ( 2,85

H y  0,132m  0,869m  2m  0,413m ΣH y  3,5m



A nyomócső jelleggörbe meghatározása: H cs  H st  C *Q 2



Az egyenletből „C” állandó:

8 * Q2 l C 4 * ( *   ) D * 2 * g D (Józsa 2014)

66

Melléklet

1. ábra Pajtás VI.F szivattyú gépüzemnaplója 1998 (forrás:ATIVIZIG MBSZ)

2. ábra Pajtás VI.F szivattyúk jelleggörbéi (forrás:Digép Hungary)

67

3. ábra Pajtás szivattyúk műszaki adatai(forrás:Digép Hungary)

4. ábra Szállítható szivattyúk a Paksi Atomerőműnél

68

69