Питання 8 - Труби зовнішніх водопровідних мереж

Для влаштування зовнішніх водопровідних мереж використовують сталеві, чавунні, азбестоцементні, залізобетонні та пластмасові труби. Вибір матеріалу труб здійснюють за техніко-економічними розрахунка­ми, які враховують робочий внутрішній тиск, агресивність грунту і води, умови роботи трубопроводу, санітарні вимоги тошо. Для зовнішніх на­пірних мереж рекомендується застосовувати переважно неметалеві тру­би, а металеві - лише на відповідальних ділянках, де потрібно мати більш високий ступінь надійності роботи водопровідної мережі.

Сталеві труби виготовляють безшовними і зварними (з прямим або спіральним швом). Безшовні труби мають високу міцність і тому їх використовують для влаштування підземних переходів під залізницями та ав­томагістралями, в дюкерах, в сейсмічних районах та просідних грунтах. Широке застосування сталеві труби мають для внутрішніх водопроводів. За діючими ГОСТами випускають сталеві труби діаметром 6 - 1400мм і довжиною 4 - 12 м.

Сталеві труби, прокладені в землі, необхідно захищати від корозії, інакше вони досить швидко вийдуть з ладу. Для запобігання корозії застосовують активний або пасивний захист сталевих труб. При пасивному захисті труби покривають ізоляційними матеріалами. Найчастіше для цього використовують бітумну мастику та ізоляційні рулонні матеріали. Перед нанесенням покриття труби ретельно очищають, покривають бітумною ґрунтовкою (розчин бітуму в бензині), після чого наносять га­рячу бітумну мастику і обмотують крафт-папером. Залежно від корозій­ної активності грунту обирають необхідний тип ізоляції - нормальна, посилена або дуже посилена. Тип ізоляції визначається кількістю нане­сених шарів мастики та підсилюючих обгорток (бризол, гідроізол або склотканина). Окрім бітумного використовують полімерні та емалеві по­криття, в тому числі і для внутрішньої поверхні труб.

В результаті взаємодії металу трубопроводу з агресивними Ґрунтови­ми водами виникає електрохімічна корозія. У таких випадках рекомен­дується застосовувати катодний або протекторний захист труб (активні методи). При катодному захисті поряд з трубопроводом закопують в землю старі труби або рейки, які з'єднують з позитивним полюсом джерела постійного електричного струму. Трубопровід з'єднують з негативним полюсом того ж джерела. Електричний струм, виходячи з старих закопа­них труб (анод) у вигляді позитивних іонів металу, руйнує їх і тим самим захищає трубопровід.

При витоках струму від електричного транспорту з'являються так звані блукаючі струми, які діють на металеві труби, руйнуючи їх. В таких випадках досить ефективним є протекторний захист, при якому джерело постійного струму не потрібне, а поблизу трубопроводу закопують металевий стрижень з більш високим електрохімічним потенціалом, ніж метал трубопроводу (цинк, магній, алюміній або їх сплави). Трубопровід з'єднують зі стрижнем - електропровідником, в результаті чого виникає електрична пара, де струм протікає від стрижня до труб, захищаючи останні від корозії.

Найчастіше активні методи захисту від корозії поєднують з пасивни­ми, що значно здешевлює експлуатацію металевих трубопроводів.

Сталеві труби з'єднують між собою, як правило, за допомогою зварювання. При монтажі сталевих трубопроводів застосовують гнуті, штамповані та зварні сталеві фасонні частини, які приварюються до труб. Різьбові з'єднання застосовують переважно для внутрішніх мереж.

Чавунні труби порівняно зі сталевими більш довговічні за ра­хунок значної товщини стінок. Недолік чавунних труб - значна вага, крихкість при динамічних навантаженнях і обмеженість робочого тиску.

Чавунні розтрубні труби та фасонні частини до них виготовляють діаметром 50 - 1200 мм і довжиною 2 - 7 м. Залежно від товщини стінок чавунні розтрубні напірні труби, які використовують для водопроводів, поділяють на три класи: ЛА, А і Б. Максимальний робочий тиск при використанні чавунних труб не повинен перевищувати 1,0 - 1,5 МПа.

При з'єднанні труб гладкий кінець однієї вставляють у розтруб іншої так, щоб кільцевий зазор був однаковий по периметру. Герметизують стик просмоленим конопляним пасмом або пластичним матеріалом - свин­цем, алюмінієм, гумою (рисунок 15).

Рисунок 15 – Стикові з’єднання чавунних труб: а – азбестоцементною за чеканкою; б – з гумовим само ущільнюючим кільцем; в – з з гумовим кільцем: 1 – гладкий кінець труб; 2 – розтруб; 3 – просмолене пасмо;

4 – азбестоцементний ущільнювач; 5 – само ущільнююче гумове кільце; 6 – гумове ущільнююче кільце; 7 – упорне кільце з різьбою.

Залізобетонні труби застосовують переважно для водоводів. Ці труби довговічні, вимагають для виготовлення невеликих витрат ме­талу, але мають значну масу. Виготовляють залізобетонні труби методами вібропресування і центрифугування з попереднім напруженням армату­ри діаметром 500 - 1500 мм на тиск 0,6 - 2 МПа і довжиною до 5,2 м. З'єднання залізобетонних труб - розтрубне. Герметизують стик гумови­ми кільцями з наступним зачеканенням цементним розчином.

Азбестоцементні труби стійкі проти корозії, мають гладкі стінки з невеликим гідравлічним опором, малу масу і низьку тепло­провідність, легко механічно обробляються, але вони крихкі, вимагають особливої уваги при транспортуванні та динамічних навантаженнях. Аз­бестоцементні труби виготовляють із суміші 75 - 85 % портландцементу і 25 - 15 % азбестового волокна діаметром 50 - 500 мм і довжиною 3 - 4 м. Для водопостачання застосовують азбестоцементні труби марок ВТ - 6, ВТ - 9 і ВТ - 12 на робочий тиск відповідно 0,6; 0,9 і 1,2 МПа. З'єдну­ють азбестоцементні труби азбестоцементними та чавунними муфтами. Герметичність стиків забезпечується гумовими кільцями.

Пластмасові (пластикові) труби виготовляють із полі­мерних матеріалів: поліетилену високої та низької щільності, полібутилену, поліпропілену, полівінілхлориду, поліхлорвінілу та інших. Труби випускають на тиск 0,25-1 МПа, діаметром до 630 мм і довжиною 6-12 м. Труби малого діаметра (до 63 мм) випускають великої довжини і замотують на бух­ти. Пластмасові труби значно легші за металеві, стійкі до корозії, мають низь­кий гідравлічний опір і низьку теплопровідність, легко обробляються і сти­куються, гнучкі і пластичні, але мають високий коефіцієнт лінійного роз­ширення і при коливанні температури можуть змінювати свої властивості.

Електроізоляційність полімерів виключає гальванічну та електрохімічну корозію, що надзвичайно важливо при прокладанні трубопроводів у грунті. Завдяки особливій структурі матеріалів трубами не передаються коливання, глушаться вібрації та шуми. В пластмасових трубах не нако­пичуються і не затримуються жодні відкладення: ні вапняні, ні каменеві, ні з будь-яких інших хімічних сполук.

Різновидом пластмасових є металопластикові (багатошарові) труби (рисунок 16), в яких поєднані переваги металевих та пластмасових труб.

Металопластикові труби виготовляють таким чином: спочатку алю­мінієва стрічка товщиною 0,2 - 0,25 мм скручується повздовж у трубу, а потім зварюється ультразвуком або лазерним променем за утвореним швом. Далі алюмінієва труба покривається з зовнішнього та внутрішнього боків шаром клею та поліетилену високої густини. Внутрішній шар тов­стіший за зовнішній і виготовляється із структурованого харчового пол­іетилену.

Маючи всі переваги пластмасових труб, металопластикові витриму­ють значно більший тиск (до 4 МПа), більш стійкі до перепаду темпера тур води (робоча температура від 0°С до 95°С), жорсткі до згинання і ма­ють низький коефіцієнт лінійного розширення (лише вдвічі більший, ніж у сталі).

Рисунок 16 – Металопластикові труби: а – зовнішній вигляд; б – конструкція труби.

З'єднують пластмасові труби зварюванням, склеюванням, розтруба­ми або на фланцях. При монтажі внутрішніх водопроводів використову­ють різьбові з'єднання за допомогою пластмасових або металевих фасон­них частин (муфти, кутники, трійники, хрестовини, переходи та ін.).

Дата добавления: 2013-12-12