Транспортирование и хранение труб из полимерных материалов

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ ТРУБ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

9.1 Общие требования техники безопасности указаны в СНиП III-4, кроме того, следует выполнять требования настоящего раздела.

9.2 Необходимо проводить осмотр и контроль сварочного оборудования, а также изоляции электропроводок, работы устройств для механической обработки концов и торцов труб. Результаты проверки должны соответствовать паспортным данным на оборудование.

9.3 Технический осмотр следует производить не реже, чем один раз в месяц с регистрацией результатов проверки в журнале производства работ.

9.4 Значения параметров режимов сварки должны отвечать требованиям технологических норм для каждого вида полимера.

9.5 К производству сварочно-монтажных работ при строительстве трубопроводов из полимерных материалов допускаются сварщики, прошедшие теоретическое и практическое обучение по специальной программе и сварившие контрольные стыки по специальной программе.

9.6 Трубы в процессе хранения и монтажа не выделяют в окружающую среду токсичных веществ и не оказывают влияния на организм человека при непосредственном контакте. Работа с трубами не требует особых мер безопасности.

9.7 При работе с трубами следует соблюдать правила пожарной безопасности. В случае возникновения пожара и загорания труб их следует тушить любыми средствами пожаротушения. При тушении огня от загорания труб в складских помещениях следует применять противогазы с фильтром марки «В» или фильтрующие противогазы.

9.8 Гидравлические и пневматические испытания трубопроводов следует производить после их надежного закрепления и устройства упоров по их концам и на поворотах.

9.9 При монтаже и испытаниях трубопроводов запрещается прислонять к ним лестницы и стремянки, ходить по трубопроводу. Запрещается обстукивать трубы молотком или оттягивать их от стенок траншеи или строительных конструкций.

10.1 Полимерные трубы и соединительные детали могут транспортироваться любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, техническими условиями погрузки и крепления грузов, действующими на данном виде транспорта, и техническими требованиями поставщика при условии обеспечения мер по предупреждению механических повреждений груза. Все работы, связанные с транспортировкой, следует проводить при температуре окружающего воздуха не ниже указанной в соответствующих нормативных документах.

10.2 Трубы из полимерных материалов рекомендуется хранить и перевозить намотанными в бухты или на катушки, отдельными упаковками в пачки или отдельными трубами большого диаметра в соответствии с нормативными документами на их изготовление.

10.3 При погрузке и разгрузке труб и деталей, особенно при отрицательных температурах воздуха и температурах, близких к нулю, необходимо соблюдать осторожность для исключения ударов и механических повреждений.

10.4 При хранении труб на складах должны соблюдаться условия, указанные в нормативных документах, при этом высота штабеля труб не должна превышать 3 м.

Хранение труб, намотанных на катушки, допускается только в вертикальном положении.

Хранение соединительных деталей должно осуществляться только в упакованном виде.

Необходимо обеспечить сохранность труб и соединительных деталей от механических повреждений, деформаций, попадания на них нефтепродуктов и жиров, засорения внутренних поверхностей, облучения солнечными лучами.

10.5 В период монтажа срок хранения труб и деталей на строительной площадке должен быть минимальным.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Для напорных труб действующие нормативные документы устанавливают соотношение между наружным диаметром и толщиной стенки труб в зависимости от максимального рабочего давления:

0,25; 0,32; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2; 2,5 МПа по формуле

(А.1)

где Р - максимальное рабочее давление (МОР), МПа;

D_н - наружный диаметр трубопровода, м;

s - толщина стенки трубопровода, м;

[σ] - расчетная прочность из условия длительной прочности, МПа.

В принятой в настоящее время международной классификации маркировка труб производится по сериям «S» и стандартному отношению «SDR», значения которых определяются по формулам:

. (А.2, А.3)

Максимальное рабочее давление связано с «S» и «SDR» отношением

, (А.4)

где MRS - минимальная длительная прочность, МПа;

с - коэффициент запаса прочности, устанавливается для каждого вида материала и должен приводиться в соответствующих сводах правил.

Канализационные трубы подразделяются на классы по кольцевой жесткости G₀, кПа

, (А.5)

где E₀ - модуль упругости материала, кПа;

d_т - средний диаметр сечения трубы, м;

μ - коэффициент Пуассона материала трубы.

При G₀ < 2500 труба считается «нежесткой», при G₀ ~ 2500-5000 - «полужесткой», при G₀ = 5000-10000 - «жесткой».

Основные показатели свойств некоторых полимерных материалов труб приведены в таблице А.1.

Таблица А.1- Физико-механические показатели некоторых полимерных материалов, применяемых при производстве труб и соединительных деталей (справочные данные)

Показатель	Величина показателя для материала
ПНД	ПВД (ПНП)	ПВХ	ПП	Сшитый полиэтилен	Хлорированный ПВХ	Стеклопластик
ПВП	ПСП
Плотность, г/см^3	0,94-0,96	0,93-0,94	0,91-0,93	1,4	0,91	0,93-0,95	1,57	1,6-2,2
Предел текучести при растяжении, МПа	20-25	15-18	10-12	50-56	25-28	18-26	50-55	40-200*
Удлинение при разрыве, %					>200	200-500	70-120	0,4-1,4
Модуль упругости, МПа						550-800		5000- 25000**
Коэффициент теплового линейного расширения, 10^-4°C^-1				0,7	1,5	1,2-1,4	0,62	0,18-0,3
Расчетная прочность, МПа	5-6,3		2,5-3,2	10-12,5	5-6,3	6,3		10-30**
* Для фенолформальдегидных, полиэфирных и эпоксидных смол. ** В осевом направлении.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ

В настоящих нормах даны ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 2.04.01-85*.	Внутренний водопровод и канализация зданий
СНиП 2.04.02-84*.	Водоснабжение. Наружные сети и сооружения
СНиП 2.04.03-85.	Канализация. Наружные сети и сооружения
СНиП 2.04.14-88*.	Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов
СНиП 2.07.01-89*.	Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений
СНиП 3.01.01-85*.	Организация строительного производства
СНиП 3.01.04-87.	Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов. Основные положения
СНиП 3.05.01-85*.	Внутренние санитарно-технические системы
СНиП 3.05.04-85*.	Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации
СНиП III-4-80*.	Техника безопасности в строительстве
ГОСТ 2930-62.	Приборы измерительные. Шрифты и знаки
ГОСТ 18599-83.	Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия
ГОСТ 29324-92. (ИСО 161/1-78)	Трубы из термопластов для транспортирования жидкостей. Номинальные наружные диаметры и номинальные давления. Метрическая серия

ПРИЛОЖЕНИЕ В (справочное)
НОМОГРАММЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ НАПОРА В ТРУБАХ

Рисунок B.1 - Номограмма для определения потерь напора в трубах диаметром 6 -100 мм (при К_э = 0,00002)

Рисунок В.2 - Номограмма для определения потерь напора в трубах диаметром 100-1200 мм (при К_э = 0,00002)

Рисунок В.3 - Номограмма для определения поправочного коэффициента k_t на температуру воды при расчете труб диаметром 6-100 мм

Рисунок В.4 - Номограмма для определения поправочного коэффициента k_t на температуру воды при расчете труб диаметром 100-1200 мм

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (справочное)
НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРА КАНАЛИЗАЦИОННОГО ТРУБОПРОВОДА

Рисунок Г. 1 - Номограмма для определения диаметра канализационного трубопровода

ПРИЛОЖЕНИЕ Д
МЕТОДИКА ПРОЧНОСТНОГО РАСЧЕТА ТРУБОПРОВОДОВ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ПРОКЛАДКЕ
(ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ)

Прочностной расчет трубопроводов из полимерных материалов, уложенных в земле, рекомендуется сводить к соблюдению неравенства:

для напорных трубопроводов

(Д.1)

для самотечных трубопроводов

(Д.2)

для дренажных трубопроводов

(Д.3)

где ε_р - максимальное значение деформации растяжения материала в стенке трубы из-за овальности поперечного сечения трубы под действием грунтов (q_гр, МПа) и транспортных нагрузок (q _т, МПа);

ε - степень растяжения материала стенки трубы от внутреннего давления воды в трубопроводе;

ε_с - степень сжатия материала стенки трубы от воздействия внешних нагрузок на трубопровод;

ε_рр - предельно допустимое значение деформации растяжения материала в стенке трубы, происходящей в условиях релаксации напряжений;

ε_рп - предельно допустимая деформация растяжения материала в стенке трубы в условиях ползучести;

К_зд - коэффициент запаса, учитывающий вид перфорации в стенках трубы, который можно принять при круговом отверстии в гладкостенной трубе - 2,3; круговом отверстии в стекло- (базальто) пластиковой трубе - 3,0; щелевом отверстии со скругленными углами (соотношение сторон 8:1, например, 25 на 3) - 1,3; для других условий величина К_зд должна приводиться в нормативных документах.

Значение ε_р может быть определено по формуле

(Д.4)

где К_σ - коэффициент постели грунта для изгибающих напряжений, учитывающий качество уплотнения, его можно принимать: при тщательном контроле - 0,75, при периодическом контроле - 1,0, при отсутствии контроля - 1,5;

К_зψ - коэффициент запаса на овальность поперечного сечения трубы, принимается равным: 1,0 - для напорных и самотечных трубопроводов и 2 - для дренажных трубопроводов;

ψ - относительное укорочение вертикального диаметра трубы в грунте, устанавливается как предельно допустимое значение

ψ = ψ_гр + ψ_т + ψ_м , (Д.5)

где ψ_гр - относительное укорочение вертикального диаметра трубы под действием грунтовой нагрузки;

ψ_т - то же, под действием транспортных нагрузок;

ψ_м - относительное укорочение вертикального диаметра трубы, образовавшееся в процессе складирования, транспортировки и монтажа. Его можно приближенно принимать по таблице Д.1.

Таблица Д.1

Кольцевая жесткость G0 оболочек трубы, Па	ψм при степени уплотнения грунта
до 0,85	0,85-0,95	более 0,95
До 276 000	0,06	0,04	0,03
276 000-290 000	0,04	0,03	0,02
Больше 290 000	0,02	0,02	0,01

, (Д.6)

где К_τ - коэффициент, учитывающий запаздывание овальности поперечного сечения трубы во времени и зависящий от типа грунта, степени его уплотнения, гидрогеологических условий, геометрии траншеи, может принимать значения от 1 до 1,5;

К_w - коэффициент прогиба, учитывающий качество подготовки ложа и уплотнения, можно принимать: при тщательном контроле - 0,09, при периодическом - 0,11, при бесконтрольном ведении работ - 0,13;

К_гр - коэффициент, учитывающий влияние грунта засыпки на овальность поперечного сечения трубопровода, можно принять равным 0,06;

Е_гр - модуль деформации грунта в пазухах траншеи, МПа;

К_ж - коэффициент, учитывающий влияние кольцевой жесткости оболочки трубы на овальность поперечного сечения трубопровода, можно принимать равным 0,15;

q_гр = γH_тр, (Д.7)

где γ - удельный вес грунта, Н/м³;

Н_тр - глубина засыпки трубопровода, считая от поверхности земли до уровня горизонтального диаметра, м;

G₀ - кратковременная кольцевая жесткость оболочки трубы, МПа;

, (Д.8)

где E₀ - кратковременный модуль упругости при растяжении материала трубы, МПа;

I - момент инерции сечения трубы на единицу длины, определяемый по формуле

, (Д.9)

μ - коэффициент Пуассона материала трубы, приводится в нормативной документации;

(Д.10)

где К_y - коэффициент уплотнения грунта;

q_т - транспортная нагрузка, принимаемая по справочным данным для гусеничного, колесного и другого транспорта, МПа;

n - коэффициент, учитывающий глубину заложения трубопровода, при H < 1 п = 0,5;

К_ок - коэффициент, учитывающий процесс округления овализованной трубы под действием внутреннего давления воды в водопроводе (Р, МПа)

, (Д.11)

где q_c - суммарная внешняя нагрузка на трубопровод, МПа;

q_c = q_гр + q_т;(Д.12)

; (Д.13)

; (Д.14)

; (Д.15)

где σ₀ - кратковременная расчетная прочность при растяжении материала трубы, МПа;

Е₀, Е_τ - кратко- и долговременное значения модуля упругости при растяжении материала трубы на конец срока службы эксплуатации трубопровода, МПа.

; (Д.16)

где К_з - коэффициент запаса, должен приводиться в нормативных документах.

Если в результате расчетов значение левой части выражения (Д.1) будет больше 1, то следует повторить расчеты при других характеристиках материала труб или укладки трубопровода.

Далее проверяют устойчивость оболочки трубы против действия сочетания нагрузок: для напорных сетей - грунтовые и транспортные q_c, от грунтовых вод, Q_гв, а также возможного возникновения вакуума Q_вак в трубопроводе, для самотечных сетей - q_гр + Q_гв для дренажных сетей - с использованием выражения

; (Д.17)

где К_уг - Коэффициент, учитывающий влияние засыпки грунта на устойчивость оболочки, можно принять 0,5, а для соотношения Q_гв: q_т = 4: 1 - равным 0,07;

К_ов - коэффициент, учитывающий овальность поперечного сечения трубопровода, при 0 < ψ < 0,05 К_ов = 1 - 0,7ψ,

К_зу - коэффициент запаса на устойчивость оболочки на действие внешних нагрузок, можно принять равным 3;

G_τ - длительная кольцевая жесткость оболочки трубы, МПа, определяется по формуле

; (Д.18)

Пример расчета на прочность подземного канализационного трубопровода

Дано. Трубы с наружным диаметром 1200 мм, ПНД, среднелегкого типа с толщиной стенки s = 46,2 мм (ГОСТ 18599) укладываются в траншею на глубину H_тр = 5 м в сети самотечной канализации. В условиях строительства по поверхности над трубопроводом возможно перемещение тяжелого транспорта с давлением на грунт q_т = 0,01 МПа. Высота грунтовых вод - 1 м от поверхности земли. Требуется подобрать грунт для засыпки.

Решение. Для засыпки на месте строительства принимаем грунт с удельным весом γ = 18 кН/м³. Значения кратко- и долговременного модулей упругости ПНД - E₀ = 800 МПа и Е_τ = 200 МПа.

1. Определяем грунтовую нагрузку q_гр = γН_тр = 18 ^. 5 = 90 кН/м² = 0,09 МПа.

2. Определяем общую нагрузку q_с = q_гр + q_т = 0,09 + 0,01 = 0,1 МПа.

3. Определяем кратковременную кольцевую жесткость оболочки трубы по (Д.8, Д.9)

.

4. Определяем относительное укорочение вертикального диаметра трубы под действием грунтовой нагрузки по (Д. 6) при К_ок = 1

или 3,7 %,

принимаем К_τ - как среднее значение, равным 1,25;

К_w - с учетом периодического контроля равным 0,11;

К_ж - равным 0,15;

К_гр - равным 0,06;

Е_гр - равным 5 МПа (для средних условий).

5. Определяем укорочение вертикального диаметра трубы под действием транспортной нагрузки по (Д. 10)

или 0,3 %.

6. Определяем относительное укорочение вертикального диаметра трубы по (Д.5), приняв ψ_т = 2 % (для G₀ > 0,29 МПа и степени уплотнения грунта 0,85-0,95 по таблице Д.1)

ψ = ψ_гр + ψ_т + ψ_м = 3,7 + 0,3 + 2 = 6 %.

7. Определяем максимальное значение степени растяжения материала в стенке трубы из-за овальности поперечного сечения трубопровода под действием нагрузок по (Д.4) при К_σ = 1 м

К_зψ = 1;

или 1 %.

8. Определяем степень сжатия материала стенки трубы, происходящего под действием внешних нагрузок на трубопровод по (Д.14)

или 0,16 %.

9. Определяем допустимую степень растяжения материала в стенке трубы, происходящего в условиях релаксации по (Д. 15) при σ = 25 МПа

или 6,25 %.

10. Определяем допустимую степень растяжения материала в стенке трубы, происходящего в условиях ползучести по (Д.16)

или 1,6 %.

11. Проверяем прочность по (Д.2)

, что меньше 1,

т.е. принятые данные по грунту засыпки и его уплотнения удовлетворяют прочностным требованиям для данного трубопровода.

ПРИЛОЖЕНИЕ Е
АКТ О ПРОВЕДЕНИИ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ ПАРТИИ ТРУБ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ)

полученных __________________________________________________________ ^{наименование организации получателя} Трубы (соединительные детали) получены для систем ________________________ ^{водопровод, канализация и др.} давлением __________________ МПа. Мы, нижеподписавшиеся, комиссия в составе: представители __________________________________________________________ ^{организация заказчика, должность, Ф.И.О} ______________________________________________________________________ ^{организация подрядчика, должность, Ф.И.О} ______________________________________________________________________ ^{эксплуатирующая организация, должность, Ф.И.О} провели входной контроль партии труб (соединительных деталей) № _____________ диаметром _______ мм, длиной _______м (шт.), поставленных __________________ ^{наименование фирмы, дата} из полимера типа ________________________________________________________ Партия состоит из _______________________________________________________ ^{шт., бухт или барабанов (ящиков соединительных деталей)} и соответствует __________________________________________________________ ^{российский или зарубежный стандарт} Количество труб Д_у __________ мм, длиной ___________ м ____________________ ^{(маркировка по стандарту)} Количество деталей Д_у _______ мм _______ шт. ______________________________ ^{(маркировка по стандарту)} Данные о сопроводительном сертификате ___________________________________ Результат: партия труб (соединительных деталей) соответствует (не соответствует) российским стандартам и сопроводительным сертификатам и может (не может) быть допущена к монтажу. Дата Подписи От заказчика ___________________ От подрядчика _________________ От эксплуатирующей организации ____________________

Дата добавления: 2015-06-27