Фермер 2: Водная жила

Глава 14 Насосные станции

Утро декабря встретило нас пронизывающим морозом под тридцать градусов. Я стоял возле котлована, вырытого для первой насосной станции, и наблюдал, как от моего дыхания поднимается густой белый пар. Термометр на столбе электролинии показывал минус двадцать восемь, а ощущалось все тридцать пять из-за резкого северного ветра.

Центробежный насос Д-320, который должен был стать сердцем нашей оросительной системы, лежал на деревянных брусьях возле котлована, укутанный брезентом цвета хаки. Агрегат весил восемьсот килограммов, целая тонна железа, которую предстояло поднять на полутораметровую высоту и установить на бетонный фундамент.

— Виктор Алексеевич, — обратился ко мне Железняков, прораб из треста «Алтайводстрой», — автокран КС-2561 не может подъехать. Гусеницы буксуют на льду.

Степан Кузьмич был в ватной телогрейке темно-синего цвета, поверх которой надел овчинный полушубок. На голове шапка-ушанка из натурального меха, уши завязаны под подбородком. В руках держал потертый блокнот в клеенчатой обложке, куда записывал технические замечания.

Я посмотрел на площадку, где должен работать кран. Земля покрылась ледяной коркой толщиной в несколько сантиметров, под которой лежал слой рыхлого снега. Тяжелая машина проваливалась по оси, гусеницы прокручивались без сцепления.

— А что предлагает крановщик? — спросил я, подходя к автокрану.

За рычагами сидел Иван Петрович Голубев, опытный машинист лет пятидесяти с обветренным лицом и спокойными серыми глазами. Работал на кранах уже двадцать лет, прошел стройки от Братска до Усть-Илимска.

— Нужно площадку готовить, — ответил он, высунувшись из кабины. — Песком посыпать, доски постелить. Или ждать, когда мороз крепче схватит, тогда лед выдержит.

— А сколько ждать? — поинтересовался Железняков.

— Дня три-четыре. При таких морозах лед станет как бетон.

Три дня простоя означали срыв графика работ. А впереди ждал монтаж еще пяти насосных станций, каждая со своими сложностями.

В это время к котлована подъехал Семеныч на тракторе МТЗ-80 с санями, груженными металлическими трубами и тросами. Экскаваторщик был в ватных штанах, телогрейке и овчинном тулупе, поверх которого надел армейскую плащ-палатку для защиты от ветра.

— Виктор Алексеич, — окликнул он меня, слезая с трактора, — а что, если по-старинке? Без кранов, своими силами?

— Как это? — не понял я.

— Полиспасты делать. Блоки, тросы, лебедки. В войну так мосты поднимали, когда техники не было.

Семеныч подошел к насосу и обошел его кругом, прикидывая варианты подъема. Александр Михайлович Семенов был человеком находчивым, за плечами двадцать лет работы в строительстве, от Комсомольска-на-Амуре до целинных совхозов Казахстана.

— Конкретно что предлагаете? — поинтересовался Железняков, заинтригованный идеей.

— Треногу делаем из труб диаметром двести миллиметров, — начал объяснять Семеныч, доставая из кармана телогрейки карандаш-химик и рисуя схему на клочке бумаги. — Высота метров пять. Сверху подвешиваем полиспаст на четыре ветви. Тянем лебедкой ЛР-2.

Лебедка ЛР-2 была ручной, рычажной, грузоподъемностью две тонны. С полиспастом можно поднять четыре тонны, но медленно и с большими физическими затратами.

— А устойчивость треноги? — засомневался прораб. — Восемьсот килограммов на весу — приличная нагрузка.

— Растяжки сделаем, — уверенно ответил Семеныч. — Тросами к анкерам в земле. И груз противовесный подвешиваем для балансировки.

Идея показалась разумной. Во всяком случае, лучше чем ждать три дня хорошей погоды.

К полудню импровизированный подъемный кран был готов. Три стальные трубы диаметром двести миллиметров и длиной по шесть метров сварили в виде треноги.

Сварочные работы выполнял Колька под руководством Михаила Степановича из МТМ. Молодой сварщик работал в узорчатых валенках тети Груши, телогрейке и сварочной маске СС-1 с темным стеклом.

— Основание каждой ноги заглубляем на метр, — инструктировал Железняков, наблюдая за сваркой. — И бетонируем раствором с противоморозными добавками.

Бетон готовили тут же, в железной бочке объемом двести литров. Воду подогревали паром от котельной установки, цемент марки 400 хранили в утепленном сарае. Добавляли хлористый кальций из расчета три процента от веса цемента, противоморозная добавка, позволяющая бетону схватываться при температуре до минус двадцати градусов.

Полиспаст собирали из четырех блоков диаметром триста миллиметров, снятых с подъемников зернохранилища. Тросы использовали стальные, диаметром двенадцать миллиметров, разрывной нагрузкой три тонны каждый.

— Проверяем систему на холостом ходу, — сказал Семеныч, когда конструкция была готова. — Сначала поднимаем мешок с песком килограммов сто.

Испытательный груз подняли без проблем. Лебедка работала плавно, тросы не перетирались, тренога стояла устойчиво.

— Теперь настоящий подъем, — решил Железняков. — Только осторожно, рывков не делать.

Насос Д-320 обвязали стропами в четырех точках, проверили надежность крепления. Агрегат представлял собой чугунный корпус темно-серого цвета с рабочим колесом диаметром триста двадцать миллиметров. Патрубки всасывания и нагнетания имели фланцевые соединения под трубы диаметром триста миллиметров.

— Поднимаем! — скомандовал прораб.

Дядя Вася и Федька взялись за рычаги лебедки ЛР-2. Механизм был рассчитан на работу двух человек, рычаги длиной полтора метра позволяли развивать большое усилие.

Насос медленно оторвался от земли. Полиспаст работал с передаточным отношением четыре к одному, то есть для подъема груза на один метр нужно было выбрать четыре метра троса.

— Равномерно! — подсказывал Семеныч. — Без рывков!

Агрегат плавно поднимался над котлованом. На высоте полутора метров его развернули и начали опускать на бетонное основание. Операция заняла сорок минут напряженной работы.

— Есть! — радостно объявил Железняков, когда насос встал на место. — Первая насосная станция смонтирована!

Теперь предстояло подключить всасывающий трубопровод к скважине и нагнетательный к магистральной сети. Трубы диаметром триста миллиметров были чугунными, с раструбными соединениями, уплотненными просмоленной пенькой.

— Стыки делаем особенно тщательно, — предупредил прораб. — Малейшая течь, и вся система не будет работать.

Монтаж трубопроводов занял еще два часа. Использовали электрические резьбонарезные станки ДТН-32 для подготовки резьбы, ручные трубогибы для придания нужной формы, газовые ключи номер четыре для затяжки соединений.

К вечеру насосная станция номер один была готова к испытаниям. В утепленном павильоне размером три на четыре метра разместились центробежный насос, электрощит управления, манометры, задвижки, обратный клапан.

— Подаем питание! — объявил электрик Василий Петрович Комаров, включая автоматический выключатель АП-50 в распределительном щите.

Электродвигатель АИР-112 мощностью пять с половиной киловатт начал набирать обороты. Сначала тихо загудел, потом звук стал ровным, рабочим.

— Открываем задвижку! — скомандовал Железняков.

Я повернул маховик запорной арматуры. Из нагнетательного патрубка показалась вода, сначала с воздухом, потом чистая струя.

— Давление четыре атмосферы! — доложил дядя Вася, следивший за стрелкой манометра МП-100 с циферблатом диаметром сто миллиметров. — Система работает!

Первая капля воды из артезианской скважины по новенькому трубопроводу потекла в магистральную сеть. Начало большой оросительной системы было положено.

Вечером, когда рабочая смена закончилась, я стоял возле работающей насосной станции и слушал ровное гудение электродвигателя. За окнами павильона мерцали огни поселка, где-то лаяла собака, потрескивала от мороза кора на деревьях.

В павильоне было тепло благодаря электрическому обогревателю ТЭН-3 мощностью три киловатта. Стены утеплены стекловатой толщиной сто миллиметров, пол застелен досками и линолеумом.

Мы с Железняковым записывали показания приборов в журнал наблюдений: давление — четыре атмосферы, расход — двести кубометров в час, температура в павильоне — плюс восемнадцать градусов.

— Хорошая работа, — сказал прораб, закрывая журнал. — Если остальные станции смонтируем так же быстро, к Новому году система будет готова.

Через полчаса Железняков ушел в общежитие, а я остался проверить работу автоматики. Реле давления РД-1 было настроено на включение насоса при падении давления до трех атмосфер и выключение при подъеме до четырех с половиной.

За окном стояла морозная декабрьская ночь. Термометр показывал уже минус тридцать два градуса. Но в утепленном павильоне первой насосной станции было тепло и уютно от сознания выполненного дела.

На следующее утро проблема электроснабжения встала во весь рост. Я стоял возле столба линии электропередач напряжением триста восемьдесят вольт, изучая схему подключения насосных станций к энергосети. В руках держал план электрификации, начерченный на листе ватмана синими чернилами авторучки «Геркулес».

Пятнадцать километров высоковольтного кабеля предстояло проложить по заснеженной степи к шести точкам установки насосов. Кабель АВВГ-4×25 в четырехжильном исполнении с алюминиевыми жилами сечением двадцать пять квадратных миллиметров каждая. Бухты весили по пятьдесят килограммов, общий вес кабельной продукции составлял полторы тонны.

— Главная проблема это переходы через овраги и дороги, — объяснял мне Петр Иванович Светлов, электрик из райэнерго, мужчина лет сорока пяти с аккуратной бородкой и внимательными карими глазами. — Подземная прокладка в мерзлой земле невозможна, а воздушные переходы требуют специальных опор.

Электрик был в ватной куртке темно-синего цвета с мехо­вым воротником, ватных штанах и валенках с галошами. На голове каска желтого пластика с надписью «Электрик» черными буквами. В руках держал сумку из коричневой кожи с инструментами и измерительными приборами.

Мы объехали всю трассу на УАЗ-469, отмечая сложные участки на карте. Три глубоких оврага, автомобильная дорога, железнодорожная ветка к элеватору. В каждом месте нужны воздушные переходы высотой не менее шести метров для безопасности транспорта.

— А что с опорами? — поинтересовался я. — Железобетонные столбы в такой мороз не установишь.

— Вот тут и проблема, — признался Светлов, разворачивая техническую документацию. — Стандартные опоры СВ-110 высотой одиннадцать метров, но их нужно бетонировать. А бетон на морозе не схватывается, даже с противоморозными добавками.

К нам подошел Володя Семенов с толстой тетрадью в клеенчатом переплете, исписанной техническими расчетами. Молодой инженер был в телогрейке цвета хаки, шапке-ушанке и рукавицах из овчины. Лицо красное от мороза, но глаза горели энтузиазмом изобретателя.

— Виктор Алексеевич, — обратился он ко мне, — а что, если делать опоры не железобетонные, а металлические? Сварные, из труб?

— Это как? — заинтересовался электрик.

Володя открыл тетрадь на странице с чертежами:

— Основание из стальных труб диаметром двести миллиметров, заглубленных в мерзлую землю на два метра. Стойка из трубы диаметром сто пятьдесят миллиметров, высотой восемь метров. Растяжки тросовые в четырех направлениях.

Схема выглядела разумной. Металлические опоры можно изготовить в мастерских МТМ и установить без бетонирования, используя только механическое закрепление в мерзлом грунте.

— А расчет на ветровую нагрузку делали? — строго спросил Светлов.

— Делал, — гордо ответил Володя, показывая страницу с формулами. — При скорости ветра двадцать метров в секунду и гололедной нагрузке пять килограммов на метр провода запас прочности составляет два с половиной.

Электрик изучил расчеты, покачал головой:

— Смелое решение. Но в принципе правильное. Только нужно все тщательно просчитать и качественно сварить.

К обеду мы определились с конструкцией опор. Семеныч с помощниками принялся изготавливать металлические столбы в кузнице МТМ. Использовали трубы, списанные с ремонта техники, электроды УОНИ-13/55 для ответственных сварных соединений, стальные тросы диаметром восемь миллиметров для растяжек.

Первую опору установили возле оврага Березовый. Яму для основания рыли буром ТИСЭ-Ф диаметром двести миллиметров, углубляясь в мерзлую землю на два с половиной метра. Работа тяжелая, земля промерзла на полтора метра, приходилось разогревать паяльной лампой.

— Основание готово! — доложил дядя Вася, вытаскивая бур из ямы. — Глубина два метра сорок сантиметров, стенки ровные.

Металлическую стойку устанавливали с помощью треноги и полиспаста, как при монтаже насоса. Трубу диаметром сто пятьдесят миллиметров длиной восемь метров весила около двухсот килограммов, вполне подъемный вес для нашей самодельной системы.

— Вертикально! — командовал Семеныч, наблюдая за подъемом через оптический теодолит ТТ-5, одолженный из землеустроительной конторы района. — Еще чуть левее!

Стойку установили строго вертикально, основание забетонировали быстротвердеющим раствором с добавлением хлористого кальция. Растяжки из стального троса закрепили к анкерам, забитым в землю на расстоянии десяти метров от опоры.

— Первая готова! — объявил электрик, проверяя устойчивость конструкции. — Можно навешивать провода.

Монтаж кабельных линий оказался не менее сложной задачей. Кабель АВВГ-4×25 при температуре минус тридцать градусов становился жестким как палка, гнулся с трудом, изоляция могла треснуть при резких движениях.

— Греть нужно, — сказал Светлов, осматривая бухту кабеля. — Иначе при разматывании изоляция полопается.

Кабель отогревали в отапливаемом помещении МТМ, потом быстро разматывали и подвешивали на опоры. Работали в валенках и рукавицах, но все равно руки быстро мерзли на морозе.

Соединения кабелей делали в распределительных коробках УПК-10, установленных на каждой опоре. Внутри коробки размещались контактные зажимы, предохранители, вольтметр для контроля напряжения.

— Фазировку проверяем особенно тщательно, — предупреждал электрик, подключая измерительные приборы. — Перепутаешь фазы, двигатель насоса будет вращаться не в ту сторону.

Каждое соединение тестировали мегаомметром М-4100/5 на сопротивление изоляции. Норма не менее пятисот мегаом между жилами и не менее одного мегаома между жилами и землей.

К концу недели линия электропередач была готова. Пятнадцать километров кабеля, двенадцать металлических опор, шесть распределительных пунктов. Все соединения протестированы, изоляция проверена, система готова к включению.

— Подаем напряжение! — объявил Светлов, включая автоматический выключатель на главной подстанции.

Вольтметры на всех распределительных пунктах показали напряжение 380 вольт. Система работала штатно.

Вечером того же дня я сидел в лаборатории НИО, изучая схемы автоматического управления насосными станциями. На рабочем столе лежали справочники по электротехнике, номограммы для расчета параметров реле, образцы датчиков давления.

Задача была непростой. Шесть насосов должны включаться и выключаться автоматически в зависимости от давления в магистральной сети. При падении давления ниже трех атмосфер, включение, при превышении четырех с половиной атмосфер — отключение.

— Петр Васильевич, — обратился я к Кутузову, который сидел у противоположной стены за микроскопом, — а вы случайно в электронике не разбираетесь?

Лаборант поднял голову, поправил очки в металлической оправе:

— Немного разбираюсь, Виктор Алексеевич. В молодости радиолюбительством увлекался, даже радиоприемник на лампах собирал.

— Серьезно? — обрадовался я. — А в автоматике что-нибудь делали?

— Делал. Для инкубатора автоматический регулятор температуры собирал. На контактных реле и биметаллических датчиках.

Кутузов оказался настоящей находкой. Петр Васильевич Кутузов, пятьдесят два года, образование среднее техническое, окончил техникум связи в Барнауле по специальности «Техническая эксплуатация радиооборудования». После армии работал на почте, потом в геологоразведке, последние годы лаборантом в НИО.

— А что конкретно нужно? — поинтересовался он, отложив препарат с образцом почвы.

Я показал схему оросительной системы:

— Шесть насосов, один датчик давления в главной магистрали. Когда давление падает, должны включаться насосы по очереди, с интервалом в тридцать секунд. Когда давление восстанавливается — отключаться в обратном порядке.

— Задачка интересная, — признался Кутузов, изучая схему. — Нужны реле времени, реле давления, пускатели для двигателей. И логика переключений продумать.

На следующий день мы отправились в райцентр за компонентами. В магазине «Электротехника» на улице Ленина, дом 25, продавались реле, контакторы, датчики, все необходимое для сборки системы автоматики.

Продавец Мария Степановна, женщина лет сорока в белом халате поверх темного платья, с любопытством рассматривала наш список покупок:

— Реле времени РВ-100 — две штуки, реле давления РД-1 — одна штука, магнитные пускатели ПМЕ-211 — шесть штук… Это что, целую фабрику строите?

— Оросительную систему, — объяснил я. — Для автоматического полива полей.

— Ого! — восхитилась продавец. — А мы слышали, что у вас в совхозе чудеса творятся. Воду из-под земли добываете, технику всякую новую внедряете.

Компоненты стоили недешево. Двести восемьдесят рублей за весь комплект. Но без автоматики система орошения требовала бы постоянного присутствия операторов на каждой насосной станции.

Дома Кутузов развернул на кухонном столе настоящую электротехническую лабораторию. Паяльник ПД-25 мощностью двадцать пять ватт, припой ПОС-61, канифоль сосновая, монтажные провода разных цветов. Схему рисовал на листе миллиметровки карандашом-химиком.

— Логика такая, — объяснял он, чертя блоки реле. — Датчик давления РД-1 настроен на срабатывание при трех атмосферах. Его контакты включают реле времени РВ-100 номер один. Через тридцать секунд включается первый насос через пускатель ПМЕ-211.

Схема получалась сложной: шесть цепей управления насосами, система блокировок для предотвращения одновременного пуска, сигнальные лампы для индикации режимов работы.

— А если один насос сломается? — спросил я.

— Предусмотрен переключатель режимов, — ответил Кутузов, дорисовывая дополнительные элементы. — Можно будет исключать любой насос с автоматической работы и управлять вручную.

Монтаж схемы занял три дня. Использовали металлический щит ЩМП-60 размером 600×400×200 миллиметров, внутри которого размещались все реле и пускатели. Проводка выполнялась медным проводом ПВ-1 сечением 2,5 квадратных миллиметра, каждый провод маркировался цифровой биркой.

— Надо не перепутать соединения, — предупреждал Кутузов, припаивая контакты реле. — Одна ошибка, и вся система накроется.

Монтаж делали в теплом помещении конторы совхоза при свете настольной лампы с зеленым абажуром. Кутузов паял и подключал, я проверял соединения по схеме, записывая номера проводов в монтажный журнал.

Первые испытания системы провели на макете. Вместо реального датчика давления использовали переменный резистор, имитирующий изменение давления в сети. Вместо насосов подключили лампочки накаливания.

— Давление падает! — объявил Кутузов, поворачивая ручку резистора.

Первая лампочка загорелась через пять секунд после срабатывания датчика. Через тридцать секунд — вторая. Еще через полминуты — третья. Система работала точно по расчету.

— Теперь давление растет! — Кутузов повернул резистор в обратную сторону.

Лампочки начали гаснуть в обратном порядке: сначала третья, потом вторая, наконец первая. Автоматика функционировала безупречно.

— Завтра устанавливаем на первой насосной станции, — решил я. — Будем испытывать в реальных условиях.

Установка щита автоматики в павильоне насосной станции заняла полдня. Датчик давления врезали в нагнетательный трубопровод, сигнальные кабели проложили в металлических лотках, заземление подключили к контуру из стальной полосы.

— Подаем питание! — объявил Кутузов, включая автоматический выключатель.

Сигнальные лампы на щите загорелись: красная — «Система включена», зеленая — «Насос в работе», желтая — «Давление в норме».

— Теперь проверим автоматическое управление, — сказал я, закрывая задвижку на выходе из станции.

Давление в системе начало расти. При достижении четырех с половиной атмосфер реле давления сработало, насос автоматически отключился. Желтая лампа погасла, загорелась красная — «Превышение давления».

— Открываем задвижку! — скомандовал я.

Давление упало до трех атмосфер, реле сработало в обратную сторону, насос автоматически включился. Система работала идеально.

— Петр Васильевич, — сказал я Кутузову, пожимая ему руку, — вы настоящий мастер! Такую автоматику даже в институте не каждый соберет.

— Спасибо за доверие, Виктор Алексеевич, — смущенно ответил лаборант. — Приятно, когда знания пригодились для важного дела.

К концу недели автоматические системы управления были установлены на всех шести насосных станциях. Общая схема позволяла контролировать работу всей сети из центрального пункта, расположенного в конторе совхоза.

Первый полноценный пуск оросительной системы был назначен на понедельник. В воскресенье вечером я сидел дома за письменным столом, составляя программу испытаний. За окном бушевала метель, но в доме было тепло от печного отопления.

Система автоматики была готова. Шесть насосных станций общей производительностью тысяча двести кубометров в час могли обеспечить орошение трех тысяч гектаров. При любой погоде, в любое время года, без участия человека.