Об экологической безопасности, надежности сетей водоснабжения. выбор материала труб для сетей водоснабжения, канализации

На данный момент для производства труб употребляются самые различные материалы:

  • металлы,
  • пластмассы,
  • керамика,
  • асбестоцемент,
  • композиции и бетон из нескольких материалов.

системы трубопроводов и Каждый материал из них имеют недостатки и свои достоинства.

Дабы сориентироваться в этом многообразии и выбрать необходимый тип трубы, нужно знать цель применения трубопровода, параметры его работы и требуемую долговечность. Долговечность довольно часто есть яблоком раздора, т.к. появляется задача: в случае если труба недорогая, то она недолговечная, и напротив.

Ремонт трубопроводов – значительная неприятность, сопряженная с громадными затратами.

Исходя из этого может оказаться, что громадные единовременные затраты на протяжении строительства окажут помощь сэкономить ваши деньги на ремонте.Об экологической безопасности, надежности сетей водоснабжения. выбор материала труб для сетей водоснабжения, канализации Еще одна не меньше ответственная неприятность – сложность монтажа совокупности трубопровода и связанные с ней затраты.

Разглядывать свойства труб целесообразно по виду материала, из которого они изготовлены, т.к. вид материала определяет эксплуатационные характеристики трубы, ее долговечность, способы монтажа и, конечно, цена. Любая из названных выше совокупностей трубопроводов обязана использоваться инженерами- проектировщиками в зависимости от конкретных условий эксплуатации и технико-экономических расчетов.

В совокупностях водоснабжения во всем мире, в том числе и в России, самый обширно используемыми материалами для того чтобы являются полимерные материалы и высокопрочный чугун, такие как поливинилхлорид и полиэтилен.

Для рационального выбора материала труб для сетей водоснабжения и канализации попытаемся коротко сравнить как кратковременные, так и долговременные структурные и эксплуатационные качества труб из ВЧШГ и полимерных труб из ПВХ и полиэтилена высокой плотности.

Полимерные трубы имеют твёрдые ограничения по рабочему давлению, напрямую зависящему от средней температуры всего срока эксплуатации и от большого диаметра трубы. И с этими ограничениями приходится принимать во внимание. Расчет эксплуатационных черт производится в соответствии с требованиями стандарта ISO 13760 Пластмассовые напорные трубы для транспортировки жидкостей.

Правило Майнера.

Способ расчета накопленных повреждений. Исходя из этого, прочности и факторы надёжности полимерных труб в значительной степени зависят от температуры, условий укладки, нагрузок и многих вторых факторов.

Полимерные трубы под действием циклических нагрузок имеют меньший фактор надежности, чем под действием статических нагрузок.

Для стабильной и надежной работы полимерных труб в сетях водоснабжения нужна температуры регуляторов и установка давления, и неукоснительное исполнение требований по устройству траншей, уплотнению обратной засыпки и подушки труб.

Эластичные трубы, к каким относится большая часть пластиковых труб, включая стеклопластиковые и полиэтиленовые, самый чувствительны к условиям укладки – лишь порядка 20% нагрузок выдерживается напрямую трубой, другое распределяется на окружающий грунт (при труб ВЧШГ – напротив).

Благодаря названного выше, функционирование всей совокупности из пластмассовых труб находится в большой зависимости от правильности выполнения и квалификации подрядчика им процедур укладки; уже выстроенная и введенная в эксплуатацию полимерная совокупность требует сохранения изначальных условий укладки.

Наличие грунтовых вод либо работы, проводящиеся поблизости, старение черт материала – все это может нарушить начальный баланс сотрудничества «труба – окружающий грунт».

Трубы из высокопрочного чугуна относятся к классу полужестких труб, соответственно, самый подходят для подземного заложения, благодаря равномерного распределения нагрузок около трубы, и красивых механических особенностей.

Механические особенности труб из высокопрочного чугуна практически такие же, как у металлических труб, и намного выше, чем у любых пластиковых труб. Крайне важно подчернуть, что эти свойства не подвержены ухудшению со временем, что есть проблемой для полимерных труб.

Трубы ВЧШГ не опасаются кроме этого точечных нагрузок (неприятности для пластмассовых трубопроводов), ударов, вакуума (неприятности тонкостенных пластиковых труб и труб неподходящей жесткости), гидравлических ударов и т.д.

Трубы ВЧШГ имеют стыковые раструбные соединения со особой формой раструба и прокладки.

Преимущества данных соединений заключаются в способности стыка оставаться герметичным при любом давлении, выдерживаемом самой трубой, и возможности углового поворота (3-5°), что придает гибкость секции собранного трубопровода и разрешает делать повороты громадного радиуса без применения фасонных частей, что мы уже видели в середине данного сообщения.

В связи с вышеизложенным необходимо подчеркнуть следующие факторы в отношении полимерных труб:

1) уровень аварийности полиэтиленовых труб вдвое выше если сравнивать с трубами ВЧШГ. Пластмассовые трубы не владеют жесткостью — высокой сопротивляемостью раздавливанию — и имеют громадной коэффициент линейного расширения. Повышенные внешние нагрузки на эластичную трубу приводят к ее деформации и повышению овальности поперечного сечения трубы;

2) возможности производства работ по строительству на пластмассовых трубопроводах ограничены.

Монтаж водопроводов из ПВХ и ПЭ труб направляться проводить (в соответствии с руководствам производителей) при температуре воздуха не ниже -5 °С. С понижением температуры пластические особенности пластмассовых труб быстро ухудшаются, исходя из этого должны соблюдаться повышенные требования по их транспортировке, разгрузке, хранению, сварке и монтажу.

Так, к примеру, при применении пластмассовых труб техническими условиями устанавливается необходимость их теплоизоляции дорогостоящим листовым ячеистым стиролом, установка палаток для утепления и т. п.;

3) условия прокладки и техническая база пластмассовых труб за границей сильно отличаются от русских. Для России характерна необходимость исполнения строительно-монтажных работ по перекладке и прокладке труб зимой;

4) на русских водопроводах установлена отечественная запорная арматура (задвижки, поворотные затворы), которая не всегда обеспечивает полное перекрытие воды. Это ставит под сомнение возможность проведения качественных сварочных работ, в особенности при отрицательной температуре воздуха;

5) прокладка полиэтиленовых труб открытым методом требует исполнения громадного, долгого и дорогостоящего количества работ по подготовке, что не всегда вероятно в условиях плотной муниципальный застройки, а в условиях громадного насыщения подземного пространства инженерными коммуникациями — весьма затруднена и ведет к большому удорожанию работ по строительству. К примеру, европейские технические условия по прокладке пластмассовых труб регламентируют применение для обсыпки труб не вынутый грунт, а намерено подготовленный песок либо грунт с размером фракций менее 22 мм (запрещается кроме этого применение для обсыпки труб замерзшего грунта);

6) и, наконец, для труб, применяемых в совокупностях питьевого водоснабжения, очень принципиально важно гарантированное сохранение в течение долгого времени их прочностных черт, долговечности и обеспечение требуемого качества транспортируемой воды, что нельзя сказать о полимерных трубах.

Опыт использования на практике продемонстрировал, что трубы из ВЧШГ имеют высокие прочностные и деформационные показатели, родные к показателям металлических труб, но по собственной коррозионной стойкости существенно превосходящие металлические.

Многие страны мира ввели технические регламенты, советующие использование труб ВЧШГ в загрязненных территориях, к каким относятся урбанизированные местности, индустриальные области, участки бывших и действующих бензозаправочных станций, пункты по химической очистке, химзаводы, лакокрасочные и другие предприятия с вредными условиями действия на внешнюю среду, бытовые и промышленные свалки, транспортировки нефти и места добычи, бензина, ДТ, терминалы для их погрузки и переработки и другие промышленные производства.

Этими документами предусмотрен целый комплекс мероприятий по оценке степени загрязненности участков для укладки труб, концентрации загрязняющих веществ, и даны советы по видам материалов труб для водоснабжения на страшных участках.

Больший внутренний проходной диаметр труб ВЧШГ если сравнивать с полиэтиленовыми трубами (при однообразном наружном диаметре) в сочетании с низким коэффициентом шероховатости разрешают существенно сократить затраты на перекачку транспортируемой жидкости благодаря экономии электричества и снабжают возможность прокачки по трубам ВЧШГ громадных количеств жидкости.

При равных наружных диаметрах сравниваемых труб площадь внутреннего проходного сечения труб ВЧШГ с цементным покрытием превышает площадь проходного сечения полиэтиленовых труб из ПЭ 100 на 7 – 15 % в диапазоне диаметров от 150 до 300 мм соответственно.

Трубопровод из ВЧШГ каждый год экономит большие суммы в течении всего срока работы благодаря большему номинальному внутреннему диаметру, и меньшим затратам на перекачку.

Благодаря меньшей утрата напора в трубах из ВЧШГ, замещающие их трубопроводы из вторых материалов с подобными чертями потребуют, соответственно, применения более дорогих труб большего диаметра.

И напротив, трубопровод из ВЧШГ возможно спроектировать так, дабы он вызывал такую же утрату напора, как и замещающий его трубопровод из другого материала. В этом случае потребуется использование труб ВЧШГ меньшего диаметра и, следовательно, меньшей стоимости на одном и том же участке трубопровода.

Коррозионная стойкость труб из высокопрочного чугуна в 5 раз превышает стойкость труб из нелегированных углеродистых сталей.

Опробования труб из высокопрочного чугуна, каковые проводились в Соединенных Штатах, Англии, Германии и Франции, продемонстрировали, что коррозионная стойкость труб ВЧШГ равна либо во многих случаях выше, чем у труб из серого чугуна. Опробования труб проводились по атмосферной и почвенной коррозии, а также в разных агрессивных средах.

Электрическое сопротивление высокопрочного чугуна в 4,8 раза выше, чем у стали, а стыки труб поделены непроводящими резиновыми манжетами, исходя из этого трубы ВЧШГ в простых условиях эксплуатации, в большинстве случаев, не подвергаются электрической коррозии.

Как показывает 50-летний опыт эксплуатации трубопроводных совокупностей из высокопрочного чугуна, трубы ВЧШГ трудятся надежно и долгосрочно фактически во всех условиях, но, в очень коррозионных грунтах и в местах электрических блуждающих токов высокой плотности им может потребоваться защита в виде полиэтиленовой оболочки (полиэтиленового «чулка», надеваемого на трубу в ходе укладки), наружного покрытия железным цинком либо катодной защиты.

Стандартные раструбные соединения труб ВЧШГ, применяемые в трубопроводах водоснабжения и канализации комплектуются манжетами из эластомеров EPDM, изготовленных из этилен-пропиленового каучука. Изменение механических особенностей аналогичных эластомеров с течением времени происходит под действием двух явлений:

  • текучести во времени – ползучести (возрастающей деформации при постоянной нагрузке);
  • релаксации (релаксации сжатия при постоянной деформации).

При раструбных соединений, уплотнение в них достигается контактным давлением между телом трубы (раструба трубы) и манжетой. Деформация манжеты, полученная в ходе соединения, остается фактически постоянной.

Следовательно, явление релаксации – единственное, влияющее на манжету.

Доказательством этому есть практический опыт колец и использования уплотнений из эластомеров в Соединенных Штатах, начиная с 1920-х годов и по настоящее время, отечественный опыт применения резиновых уплотнений и официально опубликованные эти аварийности совокупностей трубопроводов из высокопрочного чугуна.

Как мы видим, по результатам суммарной оценки по всем названным выше факторам трубы ВЧШГ входят в число самых перспективных. В заключении хотелось бы еще раз напомнить всем экспертам, участвующим в процессах проектирования, эксплуатации и строительства сетей водоснабжения, что всемирный опыт устройства инженерных коммуникаций показывает обоюдную востребованность как полимерных, так и разного вида железных труб и не отрицает их плодотворного и взаимодополняющего сотрудничества.

Рандомные показатели записей:

Курс \


Подборка наиболее релевантных статей: