Цистерны для воды: история и устройство¶

Цистерна для воды — ёмкость, предназначенная для хранения, транспортировки и распределения воды, выполненная, как правило, в виде герметичного сосуда цилиндрической или прямоугольной формы. Цистерны относятся к классу тары и резервуарного оборудования и применяются в быту, промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в системах пожаротушения. В отличие от стационарных резервуаров, цистерны часто рассчитаны на установку на шасси транспортных средств или на перемещение, хотя существуют и стационарные модели большого объёма.

¶История

Потребность в хранении воды возникла у человечества с переходом к оседлому образу жизни. Первыми прообразами цистерн были глиняные пифосы в Древней Греции и амфоры, которые использовались для перевозки жидкостей по морю. В Древнем Риме для хранения воды строили каменные и бетонные резервуары, однако именно деревянные бочки, появившиеся у кельтских племён, стали прямым предком современных металлических цистерн. Бочки были удобны для транспортировки, но имели ограниченный срок службы и требовали постоянного увлажнения для сохранения герметичности.

С развитием железнодорожного транспорта в XIX веке возникла потребность в перевозке больших объёмов воды. Первые железнодорожные цистерны появились в 1860-х годах в США и Европе. Они представляли собой клёпаные стальные котлы, установленные на раме вагона. К началу XX века, с внедрением сварки, цистерны стали более надёжными и герметичными. В России первые нефтяные и водяные цистерны строились на заводах в Коломне и Брянске. Массовое производство автомобильных цистерн началось в 1920–1930-х годах параллельно с развитием грузового автомобилестроения.

¶Устройство и конструкция

Основными элементами любой цистерны являются:

• Корпус — основная ёмкость, обычно цилиндрической формы с эллиптическими или коническими днищами. Цилиндрическая форма обеспечивает максимальную прочность при минимальной массе, так как равномерно распределяет внутреннее давление.
• Горловина (люк) — отверстие для залива воды, оснащённое герметичной крышкой. На горловине часто устанавливается дыхательный клапан, выравнивающий давление при сливе и наливе.
• Сливное устройство — кран, задвижка или насос для опорожнения ёмкости. В автомобильных цистернах слив может осуществляться самотеком или принудительно.
• Указатель уровня — поплавковый или электронный датчик, позволяющий контролировать наполнение.
• Опорные элементы — лапы, рамы или сёдла для установки на транспортное средство или фундамент.

¶Материалы изготовления

Наиболее распространённый материал — конструкционная сталь. Для питьевой воды внутренняя поверхность покрывается пищевыми эпоксидными или цинкосиликатными составами, предотвращающими коррозию и попадание примесей в воду. Нержавеющая сталь применяется для пищевой промышленности и медицинских нужд, так как она не вступает в реакцию с водой и легко моется. Полиэтилен и стеклопластик используются для изготовления лёгких бытовых и сельскохозяйственных цистерн; они устойчивы к коррозии, но менее прочны и чувствительны к ультрафиолету.

¶Классификация

Цистерны для воды классифицируются по нескольким признакам.

¶По назначению

• Транспортные — устанавливаются на железнодорожные платформы, автомобильные шасси, прицепы или суда. Используются для доставки воды в районы с отсутствием централизованного водоснабжения, для полива дорог и пожаротушения.
• Стационарные — используются для создания запаса воды в системах водоснабжения, на дачных участках, в котельных. Могут быть заглублёнными или наземными.
• Пожарные — оборудуются ускоренными сливными устройствами и дополнительными патрубками для подключения пожарных рукавов.

¶По форме

• Цилиндрические горизонтальные — наиболее распространённый тип, обеспечивающий низкий центр тяжести и удобство установки на раму.
• Цилиндрические вертикальные — занимают меньше площади, используются для стационарного хранения.
• Прямоугольные — часто встречаются в бытовых пластиковых исполнениях, удобны для размещения в ограниченном пространстве.

¶Применение

Водяные цистерны широко используются в следующих сферах:

• Коммунальное хозяйство — подвоз питьевой воды в отдалённые районы, полив зелёных насаждений, мойка дорожных покрытий.
• Сельское хозяйство — орошение полей, поение скота, создание противопожарных запасов.
• Промышленность — охлаждение оборудования, запас воды для технологических нужд.
• Пожаротушение — создание резерва воды на объектах и доставка её к месту пожара.
• Туризм и быт — переносные и буксируемые ёмкости для загородных домов и палаточных лагерей.

¶Интересные факты

• Объём железнодорожных цистерн для воды достигает 60–100 кубических метров, тогда как бытовые пластиковые модели редко превышают 1–2 кубометра.
• В XIX веке на паровозах устанавливались небольшие цистерны для запаса воды, так как паровые машины потребляли её в больших количествах.
• Современные цистерны для питьевой воды проходят обязательную санитарную обработку, а в некоторых странах их пломбируют после дезинфекции, чтобы исключить несанкционированный доступ.

¶Источники

• Большая советская энциклопедия, статья «Цистерна».
• Железнодорожный транспорт: энциклопедия / под ред. Н. С. Конарева. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994.
• Справочник по резервуаростроению / В. К. Писаренко. — М.: Машиностроение, 1985.