Kontrowersje wokół podstawowych pojęć z dziedziny techniki pompowej
Rozwój wszelakich technik wymaga jednoznacznego, uporządkowanego słownictwa. Zakres pojęć dotyczący danej dziedziny ulega innowacyjności i zmianom wraz z postępem wiedzy i zasobem doświadczenia. Znaczenie dla sprostania wymaganiom w porozumiewaniu się odgrywa współpraca i konkurencja na otwartym rynku.
Zagadnienia te prowadzą do konieczności śledzenia i aktualizacji zbioru pojęć. Normalizacja międzynarodowa pełni w tej kwestii szczególną rolę. W dziedzinie techniki pompowej prace normalizacyjne prowadzi Komitet Techniczny ISO/TC 115, a w kraju Komisja Normalizacyjna do Spraw Pomp Polskiego Komitetu Normalizacyjnego. Proces wdrażania zaleceń ISO odbywa się analogicznie z oddziaływaniem literatury zastanej, jak i wzbogacanej nowymi pozycjami, których słownictwo jest niekiedy różniące się od tych zaleceń.
Poniższy tekst ma na celu wykazanie potrzeby dyskusji, szerszej niż w gronie Komisji Normalizacyjnej PKN i wyjaśnienie podstawowych pojęć.
Temat opiera się na pozycji literaturowej "O twórczości. Piśmiennictwo naukowo-techniczne"
autorstwa profesora Adama Tadeusza Troskolańskiego, który we wstępie wyjaśnia, że geneza książki wypływa z umiłowania języka polskiego i chęci przyczynienia się do podniesienia kultury słowa w dziedzinie naukowo-technicznej [1].
Warunki poprawności słowniczej
W cytowanej książce A.T. Troskolańskiego określone zostały warunki, które spełniać powinno słownictwo naukowo-techniczne, a w ślad za nimi zasady terminologiczne.
Zasada poprawności, odnosząca się do semantyki i słowotwórstwa w języku polskim.
1.
Zasada powszechności, wymagająca, by terminologia określonej dziedziny była zbieżna z 2.
terminologią innych dziedzin nauki i techniki.
Zasada zrozumiałości, przeciwstawiająca się terminom dostępnym wyłącznie wąskiemu gronu 3.
wtajemniczonych.
Zasada zgodności logicznej, wymagająca zgodności terminu z konkretnym lub abstrakcyjnym 4.
pojęciem, które ten termin opisuje.
Zasada jednoznaczności, wymagająca, aby termin naukowo-techniczny odpowiadał jednemu i 5.
temu samemu pojęciu z danej dziedziny, i na odwrót, aby na oznaczenie jednego i tego samego pojęcia używać jednego i tego samego terminu.
Zasada pokrewności strukturalnej, zalecająca, aby terminy przynależne do rodziny wyrazów były 6.
oparte na tym samym źródłosłowie.
Zasada jednorodności, przeciwstawiająca się tworzeniu hybryd -terminów powstałych z wyrazów 7.
niejednakowego pochodzenia, np. z różnych języków.
Zasada zwięzłości, odpowiadająca tendencji skracania wypowiedzi, w tym stosowania 8.
skrótowców.
Zasada produktywności, promująca wyrazy, które, przybierając odpowiednie przedrostki lub 9.
przyrostki, wzbogacają słownictwo o wyrazy o wspólnym rdzeniu.
Zasada systematyczności, ułatwiająca klasyfikację i tworzenie terminów jako układów wyrazów 10.
podporządkowanych wyrazowi nadrzędnemu danego pojęcia. Wyjaśnienia wymaga pominięcie dwóch przeciwstawnych sobie zasad, którymi są:
Zasada rodzimości, wymagająca stosowania nazw opartych na źródłosłowach rodzimych, oraz 11.
Zasada międzynarodowości, zalecająca wykorzystywanie terminów z języków obcych.
12.
Wobec oczywistego konfliktu między tymi ostatnimi zasadami profesor Troskolański przeciwstawia się stosowaniu terminów obcego pochodzenia wszędzie tam, gdzie jest możliwe stosowanie nazw o polskich źródłosłowach, spełniających kryteria wcześniej określonych zasad. Zasady rodzimości i międzynarodowości podporządkowuje zasadzie zrozumiałości. W wymienionych zasadach mieści się wiele zaleceń, m.in. sprzeciw wobec mnożenia terminów, zwłaszcza wprowadzaniu nowych w miejsce wcześniej stosowanych, nawet wówczas gdy te ostatnie (wcześniej akceptowane i stosowane) są niedoskonałe pod względem poprawności językowej.
Pojęcie pomp wirowych
Przykładem terminu spełniającego warunki poprawności jest termin pompy wirowe. Wszedł on na trwałe do polskiego słownictwa, pokonując pompy krętne, pompy wirnikowe i pompy rotodynamiczne.
Bez znaczenia jest fakt stosowania w dokumentach normalizacji międzynarodowej terminu rotodynamic pumps. Ten ostatni uzyskał swą rangę stosunkowo niedawno. Pomimo iż proponowany był już w połowie ubiegłego wieku przez H. Addisona, większość autorów publikacji anglojęzycznych (np. Stepanoff, Kovats) pozostawała przy tytułach Centrifugal and Axial Flow Pumps. Termin pompy wirowe, odpowiadający zasadom terminologicznym - poprawności , jednoznaczności, zrozumiałości, rodzimości i pozostałym, pozostanie w polskiej terminologii (znacząc tyle co rotodynamicpumps), podobnie jak Kreiselpumpen w niemeickiej. Termin pompy wirowej nie budzi kontrowersji.
Pojęcie techniki pompowej
Większość monografii z dziedziny pomp poświęcona jest głównie teorii, konstrukcji i badaniom, co usprawiedliwia nadawanie im tytułu pompy. Inne, kierowane do projektantów instalacji i użytkowników pomp, traktujące o zastosowaniach pomp, opatrzone są tytułem układy pompowe lub pompy i układy pompowe. Zagadnienia eksploatacji - utrzymania ruchu, remontów etc, a tym bardziej wykonawstwa, traktowane są marginalnie. Szeroko pojętemu rozwojowi i powszechności stosowania pomp należy się pojęcie nadrzędne. Może nim być zaproponowane przez autora, niekontrowersyjne jak się wydaje pojęcie technika pompowa [2].
Pojęcie układu pompowego
Przykładem terminu wymagającego jednoznacznej definicji jest układ pompowy. Należy on do podstawowych w dziedzinie techniki pompowej. Występuje w normach i we wszelkich publikacjach poświęconych pompom i pompowniom, a nawet w tytułach książek.
Definicje układu pompowego w książkach autorów polskich
●
Termin układ pompowy jest stosowany powszechnie w polskiej literaturze techniki pompowej.
Niestety, co łatwo stwierdzić, są mu przypisywane różne znaczenia.
Sz. Łazarkiewicz, A.T Troskolański [3, 4]: Układ złożony z przewodu ssawnego, pompy i przewodu 1.
tłocznego nazywamy układem pompowym,
M.Stępniewski [5]: Układ złożony z przewodu ssawnego, pompy i przewodu tłocznego nazywany 2.
jest układem pompowym,
A. Korczak, J. Rokita [6]: Zadaniem układu pompowego jest przesyłanie cieczy z miejsca pobrania 3.
do miejsca przeznaczenia. Każdy układ pompowy musi więc zawierać: zespół pompowy, składający się z pompy, silnika napędzającego oraz sprzęgła, a także instalację pompową, składającą się z przewodów rurowych, armatury rurowej i zbiorników.
W. Jędral [7]: Każda pompa, podobnie jak każdy inny przenośnik cieczy, pracuje w określonej 4.
instalacji technicznej. Spełnia w niej rolę maszyny roboczej, transportującej z obszaru
dopływowego do obszaru odpływowego wymaganą ilość cieczy w jednostce czasu. Taką instalację nazywa się układem pompowym.
J. Wowk [8]: Układ pompowy jest to zespół urządzeń, które wraz z pompownią spełniają określoną 5.
funkcję w transporcie czynnika płynnego,
M. Skowroński [9]: Przez pojęcie układ pompowy w technice rozumiemy jedną lub wiele pomp 6.
oraz jeden lub wiele zbiorników, połączonych rurociągami wraz z zamontowaną na nich armaturą.
Jak widać, w polskiej literaturze układ pompowy jest albo pompą z rurociągami [3, 4, 5], albo znacznie bardziej skomplikowaną, niejednoznacznie opisaną strukturą. Można zaryzykować twierdzenie, że żadna z podanych definicji nie spełnia wymagań określonych zasadami poprawności słownictwa.
Definicje układu pompowego w normach
●
W normie PN-EN 12723 [10]
Układ pompowy - Te części instalacji pompowej, które wraz z pompą decydują o parametrach pracy tej instalacji.
Instalacja pompowa - Układ rur, podpór, fundamentów, urządzeń regulacyjnych, zespołów napędowych itp., w który włączona jest pompa lub zespół pompowy w celu wykonywania przewidzianej pracy.
Z definicji wynika, że układ pompowy jest częścią instalacji. Z takim rozumieniem układu pompowego sprzeczne są zwłaszcza definicje traktujące instalację jako część układu pompowego [6].
W projekcie normy ISO/DIS 17769 [11]
Celem zrozumienia ustaleń normy warto prześledzić ciąg zawartych w niej pięciu terminów: pump, pump unit, instal-lation, pumping system oraz hydraulic system (trzy z nich są identyczne jak w normie EN 12723, co pozwala posłużyć się tłumaczeniami na język polski, jakie podano w wersji pol- skiej tej normy [10]). I tak:
Pump - Pompa: urządzenie mechaniczne do transportu cieczy, posiadające przyłącza wlotowe i wylotowe oraz końcówki wałów. Zwykle uważa się (w oryginale „in generał"), że pompy są ograniczone przez ich przyłącza wlotowe i wylotowe oraz przez końcówki ich wałów.
Pump unit -Zespół pompowy: Zespół urządzeń mechanicznych, składający się z pompy, silnika wraz z elementami przenoszącymi napęd, płyty fundamentowej oraz różnorodnego wyposażenia pomocniczego.
Installation - Instalacja pompowa: Układ rur, podpór, fundamentów, urządzeń regulacyjnych, zespołów napędowych itp., w który włączona jest pompa lub zespół pompowy w celu wykonywania przewidzianej pracy (w oryginale „for which it was acąuired").
Pumping system (definicja odmienna od zamieszczonej w normie [11], tłumaczenie wstępne): system pompowy (w oryginale „pump system"), składający się z pompy lub pomp i tych współpracujących lub powiązanych elementów, które wspólnie wykonują zadaną pracę. System z zasady (lecz niekoniecznie) zawiera napęd pompy, napędy, urządzenia służące do regulacji i mo-nitoringu oraz te elementy rurociągów, które służą do doprowadzenia i odprowadzenia cieczy do i od pompy. W opisach technicznych i normach granica systemu jest określana umownie (w oryginale „is typically chosen to facilitate analysis"). Również inna definicja: te części instalacji, które łącznie z pompą decydują o wykonywaniu zadanej funkcji przez instalację.
Hydraulic system (brak w normie [10]) -system hydrauliczny (?) składający się z elementów, które powodują przepływ, statyczną lub dynamiczną wysokość energii systemu.
Terminy projektu normy powinny zostać poddane krytyce w ramach ankietyzacji normy. Termin pumping system jest niejednoznaczny. Określa niejasno instalację rozbudowaną o nieokreślone lub dowolnie określone elementy. Zachodzi pytanie, czy tylko mechaniczne, czy też elementy instalacji elektrycznej, sterowania i monitoringu etc. Użycie terminu pumping system na określenie inne niż w normie EN 12723 i zmusza do wprowadzenia nowego terminu hydraulic system dla opisania funkcji instalacji pompowej.
Propozycje projektu normy są sprzeczne z warunkami poprawności słownictwa, zwłaszcza z zasadą jednoznaczności, zgodności logicznej, zrozumiałości i powszechności.
Układ pompowy. Wnioski
●
Pojęcie układu pompowego jest związane z pojęciami pompy, zespołu pompowego i instalacji, które należy wcześniej omówić.
Terminologia projektu normy ISO/DIS
Dla potrzeb tłumaczenia projektu normy ISO/DIS 17769 [11] sugeruje się następujące definicje tych pojęć:
Pompa (pump) - Maszyna służąca do podnoszenia cieczy lub mieszanin cieczy z ciałami stałymi z poziomu niższego na poziom wyższy lub do przetłaczania cieczy z obszaru o ciśnieniu niższym do obszaru o ciśnieniu wyższym, której działanie polega na wytwarzaniu różnicy ciśnień między stroną dopływową i stroną odpływową organu roboczego. Zwykle uważa się, że pompy są ograniczone przez ich przyłącza wlotowe i wylotowe oraz przez końcówki ich wałów.
Komentarz: Pierwszą część definicji podano z niewielkimi zmianami za A.T. Troskolańskim [12].
Druga, być może wystarczająca dla potrzeb normalizacyjnych, pochodzi z norm [10, 11].
Zastosowanie terminu „zwykle"pozwala do pomp zaliczyć konstrukcje nietypowe, zwłaszcza monoblokowe.
Zespół pompowy (pump unit) - Pompa z zespołem napędowym włącznie z elementami przeniesienia napędu, płytą fundamentową oraz przynależnym wyposażeniem.
Komentarz: definicja odpowiada rzeczowo podanej w normach [10,11].
Instalacja (installation) - Rurociągi, armatura, podpory, fundamenty, urządzenia regulacyjne, napędy itp., które służą wykonywaniu zadanej pracy we współdziałaniu z zespołem lub zespołami pompowymi
Komentarz: definicja rzeczowo zgodna z podaną w no/777/'e[10] pod hasłem instalacja pompowa i projekcie normy [11] pod hasłem instalacja, uzupełniona o armaturę. Wynika z niej, że pompy nie wchodzą w skład instalacji. Napędy, o których mowa, mają charakter pomocniczy, jak np. silniki zaworów regulacyjnych. Definicja jest niejednoznaczna, pozwalając do instalacji włączyć inne urządzenia, np. instalację zasilania dławnic(?), instalację elektryczną (?).
Instalacja pompowa - Instalacja o zakresie poszerzonym o zespół lub zespoły pompowe oraz inne urządzenia zasilające, regulacyjne, monitorujące i inne, odpowiednio do potrzeb np. specyfikacji technicznej
Komentarz: Definicja wg [11], z założenia niejednoznaczna, różnicująca instalację pompową od instalacji tym, że ta pierwsza nie zawiera zespołów pompowych, a ta druga pozwala na ujęcie jeszcze szerszego zakresu urządzeń. Do projektu normy ISO/DIS należy wnieść zmianę. Zamiast pumping system winno być pumping installation.
Układ pompowy - Instalacja pompowa wraz z urządzeniami zewnętrznymi (zasilanego obiektu), opisana parametrami przepływu cieczy.
Komentarz: Zmiana w stosunku do normy PN-EN i EN [10] / projektu normy ISO/DIS [11]. Zamiast hydraulic system [11] winno być pumping system jak w normie [10]. Zapis wymagający dyskusji z uwzględnieniem wszystkich rozbieżnych definicji w normach oraz literaturze.
Definicje projektu normy w sugerowanych zapisach ilustruje rysunek wyjaśniający rozrastanie się zbioru pojęć od pompy po instalację pompową - rys. 1. Instalacja mieści się w instalacji pompowej.
Możliwość traktowania „innych" urządzeń jako elementów instalacji pompowej zilustrowano
obrazem szafy sterowniczej.
Rys. 1. Pojęcia wg normy ISO/DIS 17769. Na rysunku zakreślono opisy liniami, jakimi obwiedzione są odpowiadające im urządzenia pompowni: pompę linią ciągłą , zespół pompowy linią przerywaną,
instalację pompową linią osiową.
Terminologia alternatywna
Ustalenia norm fakultatywnych są obowiązujące wówczas, gdy zostają przywołane jako podstawa np.
kontraktu. Terminologia praktyki i literatury techniki pompowej może się różnić od terminologii norm (przykładem może być definicja pompy, w której norma może określać tylko obrys, a literatura musi wyróżnić pompę wśród innych maszyn zasadą działania i przeznaczeniem). Jest jednak pożądane, aby rozbieżności były jak najmniejsze i nie wprowadzały nieporozumień. Jest też pożądane, aby podstawą terminologii były ustalenia norm. W tej sytuacji proponowane wyżej definicje można uznać za podstawę dyskusji. Wymaga jej zwłaszcza definicja układu pompowego. Trudności z nią związane ujawniają się wyraźnie wprowadzeniem do projektu normy [11] pojęcia układ hydrauliczny, w którym w odróżnieniu od innych znalazło się odniesienie do parametrów określających funkcję.
Tak jak instalacja i instalacja pompowa są zbiorami urządzeń, tak układ pompowy jest opisem wybranych parametrów tych urządzeń. Rozróżnienie to ilustruje rysunek 2. Instalację pompową z rysunku 1 zastępują tu symbole pomp, rurociągów i armatury. Wiążą się one z symbolami urządzeń zewnętrznych, nienależących do instalacji pompowej (np. siecią wodociągową lub cieplną, obiegiem wody chłodzącej, grzejnikami w budynku itp.). Termin układ pompowy nie określa tworu materialnego, jakim jest instalacja (np. przedmiotem przetargu nigdy nie będzie „układ pompowy";
będzie nim „instalacja" lub „instalacja pompowa"). W tym rozumieniu jest to termin abstrakcyjny, przypisany schematowi funkcjonalnemu. Trafną wydaje się być definicja: Układ pompowy - termin stosowany do opisania
schematu złożonego z pompy (lub pomp ze sobą współpracujących), rurociągów z armaturą , w któ- rych praca pompy wywołuje przepływ i wytwarza ciśnienie, oraz zbiorników gromadzących ciecz na różnych poziomach i pod różnym ciśnieniem [2].
W. Jędral podkreśla niematerialny charakter układu pompowego, pisząc:
Układ pompowy - myślowo wyodrębniony zbiór elementów i urządzeń hydraulicznych, napędowych i regulacyjnych niezbednych do przetransportowania cieczy z obszaru dopływowego do obszaru odpływowego. Własności hydrauliczne układu pompowego determinuje ciśnienie i poziomy cieczy w obu w/w obszarach oraz opory przepływu pomiędzy nimi, wyznaczające charakterystykę układu [13].
Proponowane definicje umożliwiają stosowanie terminu układ pompowy jako nadrzędnego dla pomp, instalacji pompowych, ich projektowania, eksploatacji itd., np. w tytułach monografii, jak [9].
Rys. 2. Układ pompowy (przykład) jako schemat , w którym instalacja pompowa z rys. 1. jest zastąpiona symbolami, będący podstawą opisu pomp i urządzeń zewnętrznych parametrami
przepływu.
Pojęcie charakterystyk układu pompowego
Układ pompowy określają dwie charakterystyki H(Q), wyznaczające punkt pracy - charakterystyka pompy, zwana charakterystyką przepływu lub (wcześniej) dławienia, i zależność między wysokością podnoszenia H, jaka musi być pokonana przez pompę, aby uzyskane zostało natężenie przepływu Q.
Ta druga nosi nazwy charakterystyki rurociągu lub przewodu, charakterystyki przepływu, charakterystyki układu lub charakterystyki instalacji.
Za charakterystyką rurociągu (przewodu) [2,3,4, 5] przemawia utrwalenie tego pojęcia. Wydaje się ono nieścisłe, ponieważ kojarzy się z wyłącznie ze stratami w rurociągu (liniowymi i miejscowymi).
Usprawiedliwieniem może być interpretacja, którą wyraża prosty przypadek pomiaru natężenia przepływu i przyrostu ciśnienia manometrami, w które jest wyposażona pompa - rys. 3. Jako wynik otrzymuje się zależność Δp (Q), która przekłada się na charakterystykę uwzględniającą zarówno statyczną, jak i dynamiczną wysokość podnoszenia. Obiektem mierzonym jest rurociąg (przewód) i stąd przyjeto termin charakterystyka rurociagu.
Rys. 3. Charakterystyka układu pompowego.
Termin charakterystyka przepływu przypisuje się wyłącznie pompie.
Terminu charakterystyka instalacji nie można akceptować, jeśli przyjmie się stosowane powszechnie i utrwalone w normach pojęcie instalacji pompowej.
Termin charakterystyka układu wydaje się nieadekwatnym do pojęcia układu jako struktury, w składzie której znajduje się pompa o swojej charakterystyce przepływu. Jest jednak, jako coraz częściej stosowaną i poprawniejszą, alternatywą dla charakterystyki rurociągu.
Zakończenie
W artykule omówiono szereg pojęć z dziedziny techniki pompowej. Jako przykład terminu wybranego spośród synonimów i powszechnie akceptowanego podano termin pompy wirowe, będący alternatywą do pompy rotodynamiczne. Przykład o tyle znaczący, że w normalizacji międzynarodowej przyjęto rotodynamic pumps. Kierując się dążeniem do jednoznaczności i zasadami poprawności słownictwa technicznego, autor sugeruje rozstrzygnięcie niektórych aktualnych kontrowersji, zwią- zanych z terminologią techniki pompowej. I tak, zdaniem autora:
Technika pompowa jest terminem proponowanym jako nadrzędny dla praktycznej wiedzy o
●
pompach i pompowaniu,
Układ pompowy (pumping system) jest trafnym terminem, stosowanym do opisania działania
●
instalacji pompowej, jej konfiguracji i parametrów, w nawiązaniu do konfiguracji i parametrów zasilanego obiektu,
Charakterystyka rurociągu lub charakterystyka układu jest określeniem zależności w układzie QH,
●
przedstawiającej wysokość podnoszenia niezbędną do uzyskania wymaganego natężenia przepływu (wydajności) w układzie pompowym.
Rozważania zamieszczone w artykule odnoszą się do projektu normy ISO/DIS 17769, w której znalazł się niefortunny termin hydraulic system. Wykazano możliwość jego eliminacji terminem pumping system przez rozszerzenie pojęcia pumping installation.
Literatura
Troskolański A.T, O twórczości. Piśmiennictwo naukowo-techniczne, PWN, Warszawa 1978 1.
Świtalski R, Technika pompowa. Leksykon, Cedos, Wrocław 2009 2.
Łazarkiewicz Sz., Troskolański A.T, Pompy wirowe, WNX Warszawa 1959 3.
Troskolański A.T, Łazarkiewicz Sz., Pompy wirowe, WNT Warszawa 1973 4.
Stępniewski M., Pompy, WNT, Warszawa 1978 5.
Korczak A., Rokita J., Pompy i układy pompowe - obliczenia i projektowanie, Wydawnictwo 6.
Politechniki Śląskiej, Gliwice 1998
Jędral W., Pompy wirowe, PWN, Warszawa 2001 7.
Wowk J., Pompownie. Poradnik dla projektantów, inwestorów i użytkowników, WNT, Warszawa 8.
2003
Skowroński M., Układy pompowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 9.
2009
PN-EN 12723:2004, Pompy do cieczy. Nazwy ogólne dotyczące pomp i instalacji. Definicje, 10.
wielkości, symbole literowe i jednostki, PKN, Warszawa 2004 i oryginał EN 12723
ISO/DIS 17769-2, Draft International Standard: Liquid pumps and installation. Generał terms.
11.
Definitions, qu-antities, letter symbols and units. Part 1: Liquid pumps, Part 2: Pumping system Troskolański A.T: Maszyny i urządzenia hydrauliczne. Pojęcia podstawowe, PWN
12.
Warszawa-Poznań 1974
Jędral W., list do autora z dnia 29.03.2010 13.
KONTAKT
ZPBiP CEDOS Sp. z o.o.
