Дноуглубительные насосы (грунтовые насосы, землесосы) — сверхмощные центробежные агрегаты, устанавливаемые на земснарядах и предназначенные для перекачки абразивных гидросмесей с содержанием твёрдой фазы до 50% по объёму. Они обеспечивают выемку песка, ила, гравия, речного гравелита и даже камней диаметром до 200 мм со дна водоёмов и транспортировку пульпы по пульпопроводу на расстояние до нескольких километров. От конструкции и материала проточной части зависит ресурс работы земснаряда: правильно подобранный насос проходит 3 000–6 000 ч до замены рабочего колеса, при ошибке в подборе — 400–800 ч.
Дальше по порядку: типы грунтовых насосов для дноуглубления, технические параметры земснарядов, износостойкие материалы (ИЧХ 28М2, корунд, полиуретан), критерии подбора по фракционному составу грунта, особенности работы погружных и трюмных насосов. Написано для главных инженеров дноуглубительных предприятий, технических служб водных путей и специалистов по намыву территорий.
Нужна помощь с подбором оборудования?
Инженеры «Ленгидропром» проведут расчёт и подберут насос под ваши задачи. Ответ в течение 1-2 рабочих дней.
+7 (812) 270-75-74 / +7 (993) 960-64-88
Ключевые параметры дноуглубительных насосов
Грунтовые насосы для земснарядов перекачивают гидросмеси (пульпы) плотностью до 2 500 кг/м³, с объёмной концентрацией твёрдой фазы до 50%, максимальным размером частиц до 200 мм и микротвёрдостью абразива до 11 000 МПа. Нормативная база: ГОСТ 10732-76 на центробежные грунтовые насосы, ТУ 26-06-1367-94 для современных серий. Рабочие температуры пульпы — 5–70 °C (опционально до +120 °C). Для земснарядов, работающих под надзором Российского речного регистра (РРР) или РМРС, грунтовые насосы подлежат техническому наблюдению при установке на судно, с требованием декларирования по ТР ТС 010/2011. КПД современных грунтовых насосов — 60–70%, что ниже обычных центробежных из-за большего проходного сечения и упрощённого профиля лопастей.
Зачем нужны дноуглубительные насосы
Дноуглубительные (грунтовые) насосы — главный рабочий орган землесосного снаряда. Они обеспечивают выемку донного грунта в виде водно-грунтовой смеси через всасывающую трубу, её разгон в рабочем колесе и подачу по пульпопроводу к месту укладки: на отвал, в подаваемую баржу, на намывной карт или в зону рефулирования. Без грунтового насоса невозможно ни углубление судоходного фарватера, ни очистка водохранилища от заиления, ни намыв территорий под жилую или промышленную застройку, ни добыча нерудных строительных материалов — песка, гравия, гравийно-песчаной смеси.
Специфика работы накладывает жёсткие требования на конструкцию. Обычный центробежный насос при перекачке абразивной пульпы с содержанием песка 20–30% выходит из строя за несколько часов: рабочее колесо и корпус стираются кварцевыми частицами, сальниковое уплотнение разрушается от попадания абразива. Грунтовые насосы отличаются увеличенным проходным сечением (чтобы пропускать крупные включения без забивания), упрощённым профилем лопастей (для снижения локальных скоростей и износа), толстостенным корпусом с броневкладышем или съёмным внутренним корпусом и системой гидрозатвора — подачей чистой воды в щелевой зазор между диском рабочего колеса и бронедиском под давлением на 5–10 м выше рабочего напора насоса, чтобы отжимать абразивную пульпу от уплотнения.
Производительность современных грунтовых насосов составляет от 500 м³/ч по пульпе — на небольших разборных земснарядах — до 15 000 м³/ч на крупных морских дноуглубительных судах. Напор — от 25 до 110 м, что позволяет подавать пульпу по пульпопроводу на расстояние от 400 м до нескольких километров без промежуточных станций перекачки. Крупнейшие земснаряды мира применяются при строительстве морских портов, создании искусственных островов и углублении судоходных каналов — таких, как Беломорско-Балтийский или Волго-Донской, где ежегодно поддерживается проектная глубина фарватера дноуглубительными работами.
Типы дноуглубительных насосов
Грунтовые насосы классифицируют по конструкции корпуса (однокорпусные, двухкорпусные), материалу проточной части (износостойкий чугун, корунд, резина, полиуретан), способу установки на земснаряде (палубный, трюмный, погружной) и принципу защиты рабочих органов (броневкладыши, футеровка, гидрозатвор). Российская маркировка: Гр — базовая модель, ГрТ — тяжёлый, ГрУ — с увеличенным проходным сечением, ГрА — для абразивных сред, ГрАТ — тяжёлый двухкорпусной, ГрАК — с корундовой футеровкой, ГрАР — с резиновой/полиуретановой футеровкой.
| Тип | Конструкция и материал | Типичное применение |
|---|---|---|
| ГрУТ | Двухкорпусный, увеличенное проходное сечение, броневкладыш из ИЧХ 28М2 | Земснаряды для намыва песка, добычи ПГС; частицы до 210 мм, плотность до 1 600 кг/м³ |
| ГрАТ | Двухкорпусный, внутренний корпус из сплава ИЧХ 28М2 | Абразивные гидросмеси с твёрдыми включениями до 200 мм; дноуглубление фарватеров |
| ГрАК | Однокорпусный, корундовая футеровка на органической связке | Тонкодисперсные абразивы (хвосты обогащения, мелкий песок с размером частиц до 1 мм) |
| ГрАР | Однокорпусный, резиновая или полиуретановая футеровка корпуса и рабочего колеса | Пульпы с мелкой фракцией и высокой коррозионной активностью; илистые отложения |
| Погружной грунтовый насос | Устанавливается на конце всасывающей трубы под водой; привод электрический или гидравлический | Дноуглубление на глубинах 15–40 м, добыча песка с высоким содержанием кварца |
Наиболее массовая серия для российских земснарядов — ГрУТ и ГрАТ: они покрывают задачи от добычи строительного песка на карьерных земснарядах до очистки судоходных каналов и портов. Погружные насосы типа Dragflow HY или аналогичные российские разработки применяются там, где традиционный трюмный насос входит в кавитацию — на глубинах свыше 12 м. Ключевые характеристики четырёх основных типов:
Грунтовый насос ГрУТ
Двухкорпусный насос с увеличенным проходным сечением — пропускает крупные включения без застревания в проточной части. Внутренний корпус и рабочее колесо из износостойкого чугуна ИЧХ 28М2 заменяются независимо. Стандартный выбор для земснарядов намыва песка и ПГС.
- Производительность: 1 000–8 000 м³/ч
- Напор: 25–80 м
- Размер частиц: до 210 мм
- Плотность пульпы: до 1 600 кг/м³
- Материал: ИЧХ 28М2
Грунтовый насос ГрАТ
Тяжёлый двухкорпусный насос для наиболее абразивных гидросмесей. Внутренний корпус (улитка и защитный диск) из белого хромистого чугуна ИЧХ 28М2 съёмный — замена без демонтажа внешнего корпуса. Применяется на дноуглублении судоходных каналов и при добыче гравия.
- Производительность: 900–4 000 м³/ч
- Напор: 40–110 м
- Размер частиц: до 200 мм
- Плотность пульпы: до 2 500 кг/м³
- Микротвёрдость абразива: до 11 000 МПа
Грунтовый насос ГрАР (резина/полиуретан)
Однокорпусный насос с футеровкой проточной части резиной или полиуретаном. Мягкая футеровка гасит удары мелких частиц, удлиняя ресурс в 2–3 раза по сравнению с чугунным корпусом при пульпе с мелкой фракцией. Ограничение — размер частиц не более 6–10 мм и температура до 70 °C.
- Производительность: 60–1 250 м³/ч
- Напор: 10–50 м
- Размер частиц: до 6–10 мм
- Плотность пульпы: до 1 500 кг/м³
- Материал: полиуретан / износостойкая резина

Погружной дноуглубительный насос
Устанавливается непосредственно на конце всасывающей трубы под водой; привод электрический (IP68) или гидравлический. Снимает ограничение по высоте всасывания — работает на глубинах до 40 м, перекачивает пульпу с концентрацией до 50%. Оснащается боковыми рыхлителями для разработки плотного грунта.
- Производительность: 300–3 000 м³/ч
- Глубина работы: до 40 м
- Размер частиц: до 150 мм
- Концентрация твёрдой фазы: до 50%
- Привод: электрический Ex / гидравлический
Технические характеристики дноуглубительных насосов
| Параметр | Значение (диапазон) |
|---|---|
| Производительность по пульпе (Q) | от 500 до 15 000 м³/ч |
| Напор (H) | 25–110 м |
| Плотность пульпы | до 2 500 кг/м³ |
| Объёмная концентрация твёрдых включений | до 50% |
| Максимальный размер частиц | до 200 мм (ГрУТ, ГрАТ) / до 10 мм (ГрАР, ГрАК) |
| Температура гидросмеси | +5 °C … +70 °C (опция — до +120 °C) |
| Водородный показатель (pH) | 6–8 (стандарт) / 6–12 (ГрАТ, ГрАК, ГрАР) |
| КПД | 60–70% |
| Частота вращения | 370–1 480 об/мин |
| Высота всасывания (трюмные насосы) | 6–8 м (практический предел) |
| Материал проточной части | ИЧХ 28М2, корунд, полиуретан, износостойкая резина |
| Мощность привода | от 110 кВт до 4 500 кВт |
Конструктивные особенности и защита от износа
Грунтовый насос — одноступенчатый центробежный консольного типа с односторонним подводом жидкости. Корпус представляет собой чугунную или стальную отливку, цельную либо разъёмную. Рабочее колесо — закрытое или полузакрытое, с 3–5 мощными отбойными лопатками; меньшее число лопаток (против 6–8 у обычных центробежных) снижает локальные скорости и уменьшает износ. Профиль лопатки упрощён — без тонких кромок, которые быстро стираются абразивом. Проходное сечение межлопастного канала увеличено — чтобы через рабочее колесо свободно проходили камни и крупный гравий.
Главный износостойкий материал — белый хромистый чугун ИЧХ28Н2 с микротвёрдостью 650–700 HB. Этот сплав в 4–6 раз превосходит обычный серый чугун по стойкости к абразивному износу и применяется для внутреннего корпуса (улитки) и рабочего колеса в насосах серии ГрАТ. Для пульп с мелкой фракцией (до 6–10 мм) эффективнее мягкая футеровка — резина или полиуретан: при ударе мелкая частица отскакивает от эластичной поверхности, теряя энергию, тогда как на твёрдом чугуне она вырывает микрочастицу металла. Для тонкодисперсных абразивов (до 1 мм) с высокой микротвёрдостью (хвосты обогащения, мелкий кварцевый песок) применяется корундовая футеровка на органической связке — ГрАК — выдерживает микротвёрдость абразива до 11 000 МПа.
Сальниковое уплотнение вала защищено системой гидрозатвора: чистая вода от вспомогательного насоса подаётся в щелевой зазор между задним диском рабочего колеса и бронедиском корпуса под давлением, превышающим рабочий напор насоса на 5–10 м. Гидрозатвор постоянно отжимает абразивную пульпу от уплотнения — без него сальник разрушается за 20–40 ч. Современные конструкции оснащаются двойным торцевым уплотнением с подачей затворной жидкости — ресурс такого уплотнения достигает 6 000–8 000 ч. Вал насоса изготавливается из высокопрочной стали с защитной втулкой в зоне уплотнения; втулка — сменная деталь ЗИП.
Типичная ошибка: установка трюмного насоса на глубину более 10 м
На карьерном земснаряде проекта «добыча песка с глубины 18 м» был установлен трюмный грунтовый насос ГрУТ-1600/50 с расчётом на работу при концентрации пульпы 25%. При выходе на проектную глубину насос начал периодически срывать подачу: высота всасывания превысила допустимые 7 м, во всасывающей трубе возникала кавитация, концентрация пульпы падала до 8–10%, фактическая производительность по грунту составила 42 м³/ч вместо плановых 250 м³/ч. Правильное решение: при глубине разработки свыше 12 м и концентрации пульпы свыше 1,2 т/м³ требуется погружной грунтовый насос, устанавливаемый на конце всасывающей трубы. Такой насос исключает кавитацию и позволяет работать на глубинах до 40 м с концентрацией пульпы до 50%.
Как выбрать дноуглубительный насос
Подбор грунтового насоса начинается с анализа разрабатываемого грунта: фракционный состав определяет тип насоса и материал проточной части, а объём работ и дальность рефулирования задают производительность и напор.
- Определить фракционный состав грунта. По результатам геологических изысканий или ситового анализа взять максимальный размер частиц (d max) и преобладающую фракцию. При d max до 10 мм оптимальна футеровка резиной или полиуретаном (ГрАР); при d max 10–200 мм — износостойкий чугун ИЧХ 28М2 (ГрУТ, ГрАТ); при включениях крупного булыжника (100–200 мм) — насос с увеличенным проходным сечением.
- Оценить плотность и концентрацию пульпы. Для песчаных грунтов плотность пульпы обычно 1 300–1 600 кг/м³ (концентрация 20–30%); для тяжёлых гравийных гидросмесей — до 2 000–2 500 кг/м³ (до 50%). Чем выше концентрация, тем больше мощность привода и тем жёстче требования к уплотнениям и подшипникам. Для концентраций свыше 35% — только двухкорпусные серии ГрАТ или погружные насосы.
- Рассчитать производительность по грунту и по пульпе. Задаётся объём выемки (м³/ч по сухому грунту); производительность по пульпе определяется через концентрацию: Qпульпы = Qгрунта / Kконцентрации. Например, при плановой выемке 500 м³/ч сухого песка и концентрации пульпы 25% требуется производительность насоса по пульпе 2 000 м³/ч.
- Рассчитать необходимый напор. Напор = геодезическая высота подъёма + потери в пульпопроводе + скоростной напор. Для дальности рефулирования 500 м напор обычно 30–45 м; для 2 000 м — 60–80 м. При большей дальности устанавливают промежуточные станции перекачки. Пульпа с высокой концентрацией увеличивает гидравлические потери — учитывать плотность в расчёте.
- Выбрать способ установки. Палубный или трюмный грунтовый насос — стандарт для малых и средних земснарядов, работающих на глубинах до 10–12 м. Погружной насос — при глубинах свыше 12 м или при необходимости высокой концентрации пульпы. Учесть массу насосного агрегата и её влияние на остойчивость земснаряда.
- Проверить износостойкость и ресурс. По твёрдости абразива (микротвёрдость по шкале в МПа) и фракционному составу оценить ожидаемый ресурс рабочего колеса. Для кварцевого песка с включением гравия — 3 000–5 000 ч до замены колеса при работе с ИЧХ 28М2. Для илистых грунтов без твёрдых включений — свыше 10 000 ч. Заложить в спецификацию ведомость ЗИП с расчётом на годовой объём работ.
Пример из практики: подбор насоса для карьерного земснаряда на Ладоге
Задача: оснастить новый земснаряд для добычи строительного песка в карьере у юго-западного берега Ладожского озера. Исходные данные: глубина разработки 6–9 м, плановая производительность по сухому грунту 350 м³/ч, концентрация пульпы 25%, дальность рефулирования 650 м при геодезическом подъёме 4 м. Фракционный состав песка: преобладание 0,25–0,5 мм, включения гравия до 20 мм. Выбран насос ГрУТ-1600/50 — трюмное палубное исполнение, внутренний корпус из ИЧХ 28М2, производительность по пульпе 1 600 м³/ч, напор 50 м, мощность привода 500 кВт, с системой гидрозатвора от вспомогательного насоса Ц-250/60. Расчётный ресурс рабочего колеса — 4 500 ч работы до замены.
Для оформления технического запроса на подбор насоса потребуется: данные геологоразведки (фракционный состав, плотность грунта, наличие включений), плановая производительность по сухому грунту и по пульпе, максимальная дальность рефулирования и геодезический подъём, глубина разработки, класс и тип земснаряда, предпочтения по типу привода.
Сертификаты и авторизации
ООО «ЛЕНГИДРОПРОМ» — официальный дилер ведущих российских производителей грунтового и шламового насосного оборудования для дноуглубительных работ и горнодобывающей промышленности.
Часто задаваемые вопросы
Чем грунтовый насос отличается от обычного центробежного для чистой воды?
Какой максимальный размер частиц может перекачивать дноуглубительный насос?
Что лучше — трюмный или погружной грунтовый насос?
Какой материал проточной части выбрать — ИЧХ 28М2, полиуретан или корунд?
Зачем нужен гидрозатвор и что будет, если его отключить?
Какой ресурс у рабочего колеса грунтового насоса на абразивной пульпе?
Какая мощность электропривода требуется для крупного земснарядного насоса?
Нужно ли одобрение РРР или РМРС на грунтовый насос земснаряда?
Каков срок поставки дноуглубительных насосов?
Какие данные нужны для подбора грунтового насоса на земснаряд?
Что входит в комплект документов при поставке дноуглубительного насоса?
Участвуете ли вы в тендерах по 44-ФЗ и 223-ФЗ на поставку земснарядного оборудования?
Нужна помощь с подбором оборудования?
Инженеры «Ленгидропром» проведут расчёт и подберут насос под ваши задачи. Ответ в течение 1-2 рабочих дней.
+7 (812) 270-75-74 / +7 (993) 960-64-88

