Кафедра сельскохозяйственного водоснабжения и гидравлики

Министерство сельского хозяйства РФ

Департамент научно – технологической политики и образования

Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра сельскохозяйственного водоснабжения и гидравлики

ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ВОДЫ

ЧАСТЬ I

Методические указания

К выполнению лабораторных работ

по дисциплине

«Сельскохозяйственное водоснабжение. Обводнение территорий»

Волгоград 2007

Элементы систем распределения и подачи воды. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Сельскохозяйственное водоснабжение. Обводнение территорий»./Сост. Якубов В.В., Тыщенко Г.Р., Марисов Д.Б.; Волгогр. гос. с.-х. акад. Волгоград, 2007 – 58 с.

Даны рекомендации к выполнению лабораторных работ с рассмотрением основных элементов трубопроводной сети: выбор способов соединений и материала труб, арматуры, систем очистки воды и подбор сетчатых фильтров водозаборных скважин, распределения потоков воды при ее транспортировке по кольцевым сетям, напорно-регулирующая работа водонапорной башни, методика расчета сети на ЭВМ и т.д..

Методические указания предназначены для студентов эколого–мелиоративного факультета, справочные данные могут быть полезны инженерно-техническим работникам, работающим в сфере коммунального хозяйства.

Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ СООРУЖЕНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ВОДОСНАБЖЕНИИ НА МОДЕЛИ ПЛАНА ПОСЕЛКА

Цель работы – изучить последовательность применяемых сооружений на сети в зависимости от назначения систем водоснабжения и взаимозависимости элементов на модели объекта водоснабжения.

Материальное обеспечение: модель объекта водоснабжения на местности максимально приближенная к реальным условиям водопотребления, масштабная линейка.

Выполнение работы

Последовательно рассмотрим инженерно взаимосвязанные элементы систем водоснабжения, т.е. места расположения сооружений, соотношение длин между ними, приближенность, назначение и последовательность выполнения процессов водоподачи, начиная от размещения водозабора до окончательной подачи воды водопотребителям.

Как правило, системы сельскохозяйственного водоснабжения включают ряд элементов, необходимых для забора, очистки, подачи и распределения воды на территории объектов водоснабжения с учетом особенности водопотребления и назначения отдельных центров водоснабжения. К центрам водоснабжения можно отнести населенные пункты, промышленные зоны с крупными предприятиями и животноводческие сектора с многочисленным разнообразием по виду водопотребителей.

При детальном рассмотрении общей схемы водоснабжения, выделяют следующие взаимосвязанные сооружения и их составляющие элементы:

1) водозаборное сооружение, тип которого определяется видом водоисточника (естественный или искусственный, поверхностный или подземный). Водозаборное сооружение имеет водоприемные части (оголовок, колодец, сетчатый фильтр), водоводы и дополнительное оборудование в виде решеток и затворов. Сооружения для приема воды из поверхностных источников (береговой или русловой) назначают в зависимости от геологических условий, качества водоисточника, характеристики берегов, соотношения уровней в паводковый и меженный период и т.д.

Водозаборы в зависимости от размещения насосов бывают совмещенного или раздельного типа с водоприемниками защищенного и незащищенного вида. Водоприемный колодец разделен на приемную и всасывающую камеры.

Рис. 1.1. Системы водоснабжения:

а - централизованная раздельная; б - централизованная объединённая; в – комбинированная (с проходной башней или контррезервуаром): 1 - водозаборное сооружение; 2 - насосная станция НС-I; 3 - очистные сооружения; 4 - резервуары чистой воды; 5 - НС-II; 6 - водонапорная башня; 7 - водоводы; 8 - распределительная водопроводная сеть; 9 - населённый пункт; 10 - производственная зона.

Русловой водозабор применяют при пологих берегах, небольших глубинах у берега и при малой производительности водопровода. Он может быть совмещенного (если высота всасывания насосов не превышает 3-4 м) и раздельного типов с насосной станцией 1-го подъема. Для приёма воды концы самотечных труб устраивают в виде раструбов и воронок, с выводом в русло реки и защитой специальными камерами (бетонные, железобетонные, ряжевые) для исключения повреждения и перемещений по дну (обычно для судоходных и лесосплавных рек). Незащищенные оголовки устраивают в легких условиях забора воды с предохранением входных отверстий решетками, с электрообогревом в случаях с образованием шуги в реках.

Береговой тип водозаборных сооружений применяется при крутых берегах, больших глубинах у берега и значительных колебаниях уровней воды водоисточника, а также при большой производительности водозабора.

Для забора подземных вод устраивают вертикальные (трубчатые буровые скважины с глубиной свыше 30 м, шахтные колодцы с глубиной до 30м), горизонтальные ( с глубиной до 8 м) и каптажные водозаборные сооружения ( в случае выхода родников на поверхность);

2) самотечный водовод, галерея (стальные или ж/б трубы с прямым или обратным уклоном);

3) всасывающий трубопровод со скоростью движения воды не более 1, 5 м/с;

4) насосная станция 1-го подъема; насосный агрегат подбирают по напору и расходу в соответствие с водопотреблением;

5) арматура для эксплуатации водопроводной сети и предотвращения гидравлических ударов;

6) напорный трубопровод при скорости движения воды не менее 1, 0 м/с;

7) комплекс сооружений для очистки воды из поверхностного или подземного водоисточника: реагентное хозяйство, смеситель, камера хлопьеобразования, отстойник, фильтры, установки для обезжелезивания и обеззараживания воды;

8) напорный водовод чистой воды, соответствующий стандарту ГОСТ;

9) резервуар чистой воды (круглый, прямоугольный из ж/б или сборных унифицированных плит) устраивают не менее 2-х с комплектацией необходимым оборудованием;

10) насосная станция 2-го подъёма; насосное оборудование подбирают по необходимому напору с учетом высоты водонапорной башни, гидравлических потерь напора и расходу воды водопотребителю;

11) напорно-регулирующее сооружение (башня, колонна, пневмоустройства); бывают башни инженера Рожновского и Шухова, по материалу из стали, ж/б, кирпичные, деревянные и т.д.

12) напорно-разводящий трубопровод с внутридомовыми распределителями в коммунальном и производственном секторах;

13) организованная система канализации и водоотведения.

Построение общей схемы водоснабжения подчиняется законам обеспечения водой необходимого количества и требуемого качества. Бесперебойность подачи воды или снижение на 30% зависит от категории обеспеченности (надежности) системы водоснабжения. Распределение давления в сети определяется после построения линий пьезометрических напоров по контуру сети с выполнением условия запасов по напорам не ниже Н_св10 м (для одноэтажных зданий).

При проектировании системы водоснабжения необходимо учитывать противопожарные мероприятия.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Общие сведения

Водопроводная сеть является обычно самой дорогой и весьма ответственной подсистемой системы водоснабжения объекта. Основные требования, предъявляемые к водопроводным сетям, - бесперебойная подача воды к точкам ее отбора при условии обеспечения требуемого напора во всех ее точках с необходимым количеством подаваемой воды.

Трубопровод монтируют из отдельных звеньев – труб.

Трубы, полые (пустотелые) цилиндрические или профильные изделия, имеющие большую по сравнению с сечением длину. При относительно небольшой массе трубы обладают большим моментом сопротивления изгибу и скручиванию.

Для изменения направлений и диаметра трубопровода, а также для устройства ответвлений применяют фасонные части. Для управления работой трубопровода и наблюдения за его состоянием на трубопроводе устанавливают приспособления, называемые арматурой (задвижки, обратные клапаны, вантузы, водомеры, предохранительные клапаны и т.д.).

В соответствии с условиями работы водопроводных линий в процессе эксплуатации к ним предъявляются следующие требования:

1. прочность, т.е. высокое сопротивление всем возможным (заданным) внутренним и внешним нагрузкам;

2. герметичность;

3. гладкость внутренней поверхности их стенок, обеспечивающая наименьшие потери напора на трение при движении воды;

4. долговечность, т.е. длительный срок службы, обусловленный в основном достаточно высоким сопротивлением материала труб (или их покрытий) внешним и внутренним агрессивным воздействиям транспортируемой жидкости, грунтов, грунтовых вод и т.п.

Одна из важнейших задач при проектировании и трассировки трубопровода – выбор рационального типа труб его диаметра и размещение на трубопроводе фасонных частей и арматуры. Для выполнения этой задачи необходимы следующие данные о трубах:

Ø конструкция и размеры труб, способ соединений и фасонные части;

Ø гидравлические свойства;

Ø механическая прочность и способность выдерживать внутреннее и внешнее давление, удары, осевые нагрузки, толчки и т.п.;

Ø химическая стойкость и способность материала не подвергаться быстрому разрушению вследствие химического воздействия на него окружающей среды;

Ø технико-экономические показатели, определяющие в конечном итоге стоимость эксплуатации трубопровода.

К технико-экономическим показателям относятся: строительная стоимость трубопровода, срок его службы, ликвидационная стоимость трубопровода (стоимость в конце срока службы трубопровода), нормы амортизационных расходов, нормы расходов на ремонт.

Металлические трубы (стальные и цветных металлов) изготовляют преимущественно круглого сечения, а также квадратного, прямоугольного, овального и др.; чугунные и неметаллические трубы (стеклянные, асбестоцементные, пластмассовые и др.) обычно имеют круглое сечение.

В современной практике строительства водоводов и наружных водопроводных сетей широко применяются чугунные, стальные, асбестоцементные, железобетонные, полиэтиленовые (или из синтетических материалов), маеталлопластиковые трубы.

Классификация труб производится по следующим основным признакам:

§ по материалу изготовления:

§ металлические трубы: трубы стальные, трубы чугунные, трубы из цветных металлов и сплавов;

§ неметаллические трубы: трубы полимерные ( трубы пластиковые ), трубы из нерудных материалов ( трубы асбоцементные, трубы бетонные);

§ по однородности материала в поперечном сечении:

§ однослойные трубы;

§ многослойные трубы ( металлопластиковые трубы - пластик-металл-пластик);

§ по форме поперечного сечения:

§ обычные трубы (кольцевое сечение);

§ профильные трубы ( квадратные трубы, прямоугольные трубы, овальные трубы, плоскоовальные трубы);

§ по способу производстваметаллические трубыбывают:

§ бесшовные горячедеформированные трубы и холоднодеформированные трубы;

§ чугунные литые трубы;

§ трубы сварные прямошовные и спиралешовные трубы;

§ по назначению:

§ трубы общего назначения;

§ трубы специального назначения.

Чугунные трубы

Изготавливают в соответствии с ГОСТ 9583-75, ГОСТ 6942-98 с внутренним диаметром от 65 до 1200мм и длиной от 2 до 7м; имеют на одном конце раструб; другой конец трубы гладкий (рис.2.1). Отливают из серого чугуна, поддающегося механической обработке, с внутренним диаметром 65-1000 мм. Изготавливают методом центробежного или непрерывного литья на труболитейных машинах.

Чугунные трубы используют в основном для водопроводов (раструбные напорные трубы ), в холодильных установках и кислотопроводах (фланцевые напорные трубы ), теплообменниках, конденсаторах и холодильных бочках содовых установок (содовые напорные трубы ), а также в канализационных сетях (безнапорные сливные, или фановые трубы ), газо- и нефтепроводах (напорные трубы ). Они более долговечны (известны случаи исправной службы чугунных труб до 100 лет), чем стальные и асбестоцементные трубы.

Рис. 2.1. Основные размеры чугунных труб

· Трубы чугунные напорные раструбовые ГОСТ 9583-75 (ЧНР) для систем водоснабжения с уплотнением стыков резиновыми манжетами и работающие под давлением до 16 атмосфер;

· Трубы чугунные безнапорные канализационные ГОСТ 6942-98 (ЧК);

· Трубы чугунные с шаровидным графитом (ЧШГ);

· Трубы из высокопрочного чугуна.

Для предохранения от коррозии чугунные водопроводные трубы при изготовлении на заводе покрывают внутри и снаружи нефтяным битумом. При расчете водопроводов принимают пропускную способность труб как бывших в употреблении (нормальных). По механической прочности чугунные трубы и фасонные части делятся на 3 класса. Чугун как всякий металл подвержен коррозии. Химическая стойкость чугуна в 4 раза больше стальных труб. При эксплуатации чугунные трубы подвергаются “инкрустации”.

Таблица 2.1

Таблица 2.2

Монтаж стыков чугунных труб

Требуется: выполнить заделку стыков чугунных раструбных труб E 50—100 мм просмоленной прядью и цементом.

Стыки раструбных чугунных труб перед заделкой необходимо отцентрировать, чтобы ширина кольцевого пространства была одинаковой по всей окружности раструба. Величина зазора между торцами стыкуемых труб должна проверяться шаблоном.

Для придания герметичности соединениям чугунных раструбных труб стыки заделываются двумя витками просмоленной пеньковой пряди и одним витком белой пряди с последующим закреплением их в кольцевом пространстве цементным замком для обеспечения прочности стыка.

До введения в кольцевое пространство пеньковую прядь нужно плотно скрутить в жгут толщиной несколько большей ширины кольцевого пространства. Прядь уплотняется (конопатится) послойно сильными ударами молотка по конопатке. Достаточность уплотнения каждого слоя пряди (из одного жгута) в кольцевом пространстве определяется по характерному упругому откосу металлической конопатки после удара по ней молотком.

Жгут может заготавливаться как в виде одного длинного отрезка, рассчитанного на заполнение кольцевого пространства на всю глубину, предназначенную для пряди, так и в виде отдельных коротких отрезков, равных длине раструбной щели с припуском 5—10 см на перекрытие концов.

Расход пряди и цемента на один замок берется по нормам в зависимости от диаметра труб. Кольцевое пространство должно заполняться увлажненным цементом (10—12% воды от массы цемента) с последующим его уплотнением, начиная с низа раструба. Уплотнять цемент следует послойно с чеканкой каждого слоя сильными ударами молотка по замку.

Замок после заделки должен быть увлажнен. Для этой цели раструбные стыки следует укрывать мешковиной, тряпками, мхом и поливать водой 3 – 4 раза в течениепервых суток.

При грунтах или грунтовых водах, агрессивно действующих на цемент, наружная поверхность заделки раструбных соединений должна быть покрыта изоляцией, состоящей из грунтовочной покраски (30% нефтяного битума М-4 и 70% бензина) и изоляционного слоя мастики.

Стальные трубы

Стальные трубы широко применяют для устройства внешних водопроводов (прокладываемых вне зданий) и для монтажа внутренних водопроводов в зданиях.

По способу изготовления стальные трубы бывают бесшовные и сварные. Размеры внутреннего диаметра от 5 до 1400мм, длина не более 15м. Трубы стальные электросварные изготавливаются по ГОСТ - сварные стальные трубы, изготовленные из штрипсов или листового проката путем формовки и электросварки.

Применяются в системах водоснабжения для водоводов, работающих при значительных внутренних давлениях, а также для водопроводных линий при укладке их в макропористых грунтах, в сейсмических районах, по мостам и эстакадам и при устройстве дюкеров, т.е. в условиях, где требуется хорошая сопротивляемость труб динамическим нагрузкам и изгибающим усилиям.

Стальные трубы делятся на 6 классов. Трубы 1-2-го классов изготовляются из углеродистых сталей.

· Трубы стальные 1-го класса, так называемые стандартные и газовые трубы, используют в тех случаях, когда не предъявляются специальные требования, например при сооружении строительных лесов, ограждений, опор, для прокладки кабелей, ирригационных систем, а также локализованного распределения и подачи газообразных и жидких веществ.

· Трубы стальные 2-го класса применяют в магистральных трубопроводах высокого и низкого давления для подачи газа, нефти и воды, нефтехимических продуктов, топлива.

· Трубы стальные 3-го класса используют в системах, работающих под давлением и в условиях высоких температур, например в химической и пищевой промышленности, ядерной технике, в трубопроводах нефтяного крекинга, в печах, котлах и т.п.

· Трубы стальные 4-го класса предназначены для разведки и эксплуатации нефтяных месторождений, их применяют как бурильные трубы, обсадные трубы и вспомогательные трубы.

· Трубы стальные 5-го класса - конструкционные - используются в производстве транспортного оборудования (автостроение, вагоностроение и т.п.), в стальных конструкциях (мостовые краны, мачты, буровые вышки, опоры), как элементы мебели и т.д.

· Трубы стальные 6-го класса применяют в машиностроении для изготовления цилиндров и поршней насосов, колец подшипников, валов и других деталей машин, резервуаров, работающих под давлением.

Различают стальные трубы малого наружного диаметра (до 114 мм), среднего (114-480 мм) и большого (480-2500 мм и более).

С целью улучшения структуры и свойств материала трубы некоторых видов подвергают термической обработке, для предохранения от коррозии и действия абразивов трубы покрывают неметаллическими материалами (пластмассами, цементом, битумом, краской, лаком) или изнутри и снаружи футеруют базальтовыми, резиновыми, стеклянными и т.п. вкладышами. Стальные трубы составляют основной объём мирового производства труб.

Трубы стальные в зависимости от способа производства подразделяются:

· бесшовные стальные трубы;

· сварные стальные трубы;

· паяные стальные трубы;

· свертные трубы;

· литые трубы;

· стальные трубы с покрытием;

· стальные трубы с обработанной поверхностью.

Стальные трубы по форме сечения подразделяются:

· квадратные стальные трубы;

· прямоугольные стальные трубы;

· овальные стальные трубы;

· плоскоовальные стальные трубы.

Стальные трубы по назначению (условиям применения) подразделяются:

· стальные трубы общего назначения;

· стальные трубы целевого назначения;

· стальные трубы для геологической разведки и добычи нефти;

· водогазопроводные стальные трубы;

· магистральные стальные трубы;

· подшипниковые стальные трубы;

· стальные трубы с гарантированными свойствами при повышенных температурах;

· стальные трубы высокого давления;

· нержавеющие стальные трубы;

· жаропрочные стальные трубы (котельные);

· стальные трубы для химического оборудования;

· стальные трубы другого целевого назначения.

Стальные электросварные прямошовные трубы из углеродистой стали применяются для трубопроводов, в том числе и газопроводов с рабочим давлением не более 16 МПа и металлоконструкций. Трубы изготавливаются из спокойной, полуспокойной, кипящей стали по ГОСТ 380-94 и ГОСТ 1050-88.

Спиральношовная электросварная стальная труба - электросварная стальная труба, изготовленная из штрипсов или листового проката путем формовки по спирали и непрерывной сварки стыка спиральным швом.

Холоднодеформированная прямошовная электросварная стальная труба - прямошовная электросварная стальная труба, подвергнутая после сварки холодной деформации.

Горячедеформированная прямошовная электросварная стальная труба - прямошовная электросварная стальная труба, подвергнутая после сварки горячей деформации.

Трубы стальные водогазопроводные ГОСТ 3262 - трубы общего назначения для холодной и горячей воды, газа с рабочим давлением не более 25 МПа. Трубы стальные изготавливаются из спокойной, полуспокойной, кипящей стали по ГОСТ 380-94, из спокойной, полуспокойной и кипящей стали 08, 10, 15, 20 по ГОСТ 1050-88.

Трубы водогазопроводные ГОСТ 3262 изготовляют:

· неоцинкованными;

· оцинкованными.

Предельные отклонения по массе труб не должны превышать +8%. По длине трубы изготовляют от 4 до 12м;

· мерной или кратной мерной длины с припуском на каждый рез по 5мм и предельным отклонениями на всю длину плюс 10 мм;

· немерной длины.

Паяная стальная труба - стальная труба, изготовленная из штрипсов путем формовки и пайки.

Свертная двухслойная паяная стальная труба - паяная стальная труба, изготовленная путем свертывания штрипса в два слоя и последующей пропайки медью по всей поверхности соприкосновения слоев.

Стальная труба печной сварки - стальная труба, изготовленная из разогретых штрипсов путем формовки и сварки, заключающейся в использовании способности к молекулярному сцеплению сдавливаемых поверхностей металлов, нагретых до высокой температуры в печи.

Обточенная стальная труба -стальная труба, обточенная внутри и (или) снаружи.

Шлифованная стальная труба -стальная труба, шлифованная внутри и (или) снаружи.

Полированная стальная труба -стальная труба, полированная внутри и (или) снаружи.

Соединения стальных труб могут быть: раструбное, сварное, муфтовое, фланцевое.

Муфтами (рис.2.6) соединяют исключительно трубы малых диаметров до 150мм, которые идут на внутренний водовод.

Рис. 2.6. Соединение труб с помощью муфты и контргайки (сгон).

Раструбные соединения стальных труб по ГОСТ не предусмотрены и применяются в крайне редких случаях, как и фланцевые соединения (при необходимости устанавливают фасонные части из чугуна). Их приваривают или делают надвижными. На трубы до 50 мм их надевают на резьбе.

Наиболее широко применяют сварные соединения стальных труб (рис.2.7, 2.8). Сварка выполняется очень быстро и при надлежащем качестве работ дает вполне водонепроницаемый и прочный стык.

Рис. 2.7. Конструктивные размеры разделки кромок и сварных швов

разнотолщинных труб (до 1, 5 толщины стенки)

В практике строительства стальных трубопроводов применяют пять типов сварных соединений:

· стыковое (рис.2.8, а) наиболее дешевое и часто применяемое;

· стыковое, усиленное лепестковой муфтой (рис.2.8, б) облегчающими подгонку кромок свариваемых труб и препятствующими образованию внутренних наплывов при сварке, применяют при прокладке через реки, под железными и шоссейными дорогами, в болотистых местах и вообще при необходимости особой прочности стыка;

· стыковое соединение с внутренними кольцами (рис. 2.8, в) значительно увеличивают гидравлическое сопротивление трубопровода и поэтому в водоводах применяют редко;

· раструбное соединение с внешней приваркой (рис. 2.8, г) дорогое и применять его целесообразно при транспортировании по трубам агрессивных жидкостей. При сварке такого стыка изоляция, предохраняющая от коррозии внутреннюю поверхность труб, сохраняется;

· раструбное соединение с внешней и внутренней приваркой (рис.2.8, д) можно применять лишь при сварке больших диаметров труб(d = 800 мм); также сварка применяется при монтаже поворотов.

Сваривать стык можно с поворотом труб. При такой сварке сварщик сохраняет более или менее удобное положение для наложения шва. Если трубы остаются неподвижными, то сварщик при наложении шва снизу (так называемая потолочная сварка) испытывает большие затруднения и затрачивает на сварку много времени. Вот почему необходимо стремиться к уменьшению неповоротных стыков.

Трубы сваривают, как правило, на поверхности земли и, только как исключение, в траншее, по дну которой прокладывается трубопровод. На поверхности земли трубы для сварки можно укладывать над траншеей и на бровке траншеи. Под каждую трубу подкладывают деревянные лежни. Для облегчения поворачивания во время сварки трубопроводов больших диаметров на лежнях устанавливают роликовые опоры.

Сборка труб над траншеей упрощает опускание трубопровода в нее и не требует большой свободной площади, но возможна только при устойчивых грунтах.

Рис. 2.8 Типы сварных соединений стальных труб: а — стыковое; б — стыковое, усиленное лепестковой муфтой; в — с внутренним кольцом; г — раструбное с внешней приваркой; д — раструбное с внутренней и внешней приваркой; 1 — сварка; 2 — лепестковая муфта; 3 — кольцо. В зависимости от диаметра стальных трубопроводов выбирают различные фасонные части. Для газовых труб, домовых водопроводов применяют специальные фасонные части из мягкой стали и из ковкого чугуна. Для труб средних диаметров (от 100 до 600мм) используют чугунные фасонные части, изготавливаемые для чугунных труб. Широко применяют также фасонные части, которые делают на месте работ при помощи сварки. Стальные трубы, обладающие более гладкой внутренней поверхностью, чем чугунные, подвергаются инкрустированию в меньшей степени, но коррозионные процессы протекают в них более интенсивно. Поэтому пропускная способность стальных труб в течение всего срока их службы уменьшается. Особенно резко это наблюдается в трубах малых диаметров (до 100 мм). При расчетах пропускную способность стальных и чугунных труб принимают одинаковой.

Стальные трубы изготавливают и применяют для различных давлений. Газовые трубы малых диаметров должны выдерживать испытательное давление до 1, 6 МПа, усиленные трубы — 2, 5 МПа. Бесшовные стальные трубы по ГОСТ 8734—75 рассчитаны на давление до 10 МПа. Сварные стальные трубы больших диаметров (от 400 до 1400 мм) изготавливают на рабочее давление по требованию заказчика.

Стальные трубы по сравнению с чугунными хорошо сопротивляются нагрузкам от гидравлических ударов, вибрации, а также при деформациях грунта и т. п.

Стальные трубы разрушаются коррозией интенсивнее чугунных. Поэтому перед укладкой в землю их необходимо покрыть антикоррозийной битумной изоляцией. В зависимости от условий, в которых будет находиться трубопровод, определяют тип изоляции.

При неблагоприятных условиях и плохой изоляции стальные трубы могут быть приведены в негодность коррозией за 5...10 лет. При благоприятных условиях и хорошей изоляции срок службы стальных труб может быть более 30 лет. Средний срок их службы обычно 15... 25 лет.

Монтаж стыков стальных труб

Требуется: 1. Выполнить нарезку резьбы и соединение стальных труб на резьбе.

2. Собрать узел стальных труб по заданию преподавателя.

Отрезать ножом и труборезом две трубы 3/4", I" длиной 30 см. На одной трубе нарезать леркой E 3/4" короткую резьбу длиной, равной длине половине муфты, на другой трубе нарезать клуппом резьбу длиной, равной толщине контргайки плюс длина муфты и плюс 2 мм запас.

Соединить на муфте указанные две трубы, используя для обеспечения водонепроницаемости соединения просмоленную пеньковую прядь. Прядь пеньки накладывать на резьбу по ходу последней.

Собрать узел из стальных труб и имеющейся арматуры по заданному эскизу.

Асбестоцементные трубы

Асбестоцементные трубы по сей день пользуются большим спросом строителей. Они применяются при прокладке водопроводных технических и питьевых систем, напорной и безнапорной канализации, мелиоративных систем, дренажных коллекторов, дымоходов, при прокладке кабелей, в качестве обсадных труб разных скважин, для мусоропроводов в многоэтажном жилищном строительстве.

Имея низкую теплопроводность и высокую коррозийную стойкость, асбестоцементные трубы отлично зарекомендовали себя при использовании в системах теплоснабжения. В таких странах как Германия, Бельгия, Австрия газопроводные сети из асбестоцементных труб эксплуатируются свыше 30 лет. В Российской Федерации опытный 40-километровый участок находится в эксплуатации 18 лет.

Асбестоцементные изделия обладают рядом преимуществ: простотой при монтаже, большой надежностью и стойкостью к агрессивным средам, срок их эксплуатации выше металлических в несколько раз. Они не подвержены электрохимической коррозии, долговечны в грунте и имеют небольшое гидравлическое сопротивление.

Асбестоцементные трубы изготавливают из асбеста 20-25% и цемента 75-80%, при этом асбест служит арматурой, значительно повышающей механическую прочность а/ц массы.

ГОСТ 539-73, по которому асбестоцементные трубы изготавливают трех марок: ВТ - 12 на максимальное рабочее гидравлическое давление до 1.2 МПа, ВТ-9 – 0, 9 МПа, ВТ-6 – 0, 6 МПа. Внутренний диаметр труб от 100 до 500мм, длина 3-4 м.

Соединяют различными муфтами. Наиболее распространенная асбестоцементная двубортная муфта (рис.2.9), которая имеет изнутри два кольцевых выступа-бурта. Один бурт, с меньшей высотой и шириной, называется рабочим 4. На одну из соединяемых труб надевают муфту с рабочим буртом, обращенным в сторону стыка. На трубы надевают резиновые круглые кольца. При помощи различных натяжных приспособлений муфту надвигают на соединяемый стык. Резиновые кольца, зажатые в кольцевом пространстве между муфтой и трубами, обеспечивают водонепроницаемость стыка. Необходимо, чтобы кольца занимали правильное положение, то есть их плоскости были перпендикулярны оси трубы. Это проверяют шаблоном.

Недостаток при низких температурах резиновое кольцо теряет эластичность, а при температурах выше +40 делаются мягкими, теряют упругость и становятся негодными.

Второй тип соединения асбестоцементных труб – чугунной болтовой муфтой (рис.2.10), состоящей из чугунной втулки 1 и двух надвижных фланцев 2, стягиваемых болтами. Резиновые фасонные кольца 3 плотно прижимаются фланцами к втулке и к телу трубы и делают стык водонепроницаемым. Такой стык дает возможность плавно менять направление трубопровода в плане без применения фасонных частей. В зависимости от длины труб можно укладывать трубопровод с различными радиусами закруглений.

Для асбестоцементных труб обычно применяют чугунные фасонные части, но для перехода к ним делают чугунные патрубки.

Пропускная способность вследствие их гладкой внутренней поверхности больше, чем в чугунных трубопроводах.

Асбестоцементные трубы весьма хрупки и при падении с высоты 40-60см прочность уменьшается на 60-80%. Необходимо при транспортировке предохранять от ударов и толчков.

Рис. 2.9. Соединение асбестоцементных труб двухбуртной муфтой: 1 - резиновые кольца; 2 - асбестоцементные трубы; 3 - замазка цементным раствором; 4 - рабочий кольцевой выступ-бурт, захватывающий резиновые кольца при надвижении муфтына соединяемые концы труб; 5 - кольцевой выступ-бурт.

Рис.2.10. Соединение асбестоцементных труб чугунной фланцевой муфтой: 1 – чугунная втулка; 2 - надвижные чугунные фланцы; 3 - резиновые уплотнительные кольца

Асбестоцементные трубы обладают большой химической стойкостью.

Стоимость асбестоцементных труб в 2 раза дешевле, чем чугунных, и 1, 5 раза меньше стальных.

Железобетонные трубы

Железобетонные трубы после освоения центробежного способа их изготовления получили довольно широкое распространение.

Железобетонные трубы применяют при транспортировании жидкостей, не разрушающих бетон, арматуру и уплотнительные кольца.

По ГОСТ 12586-74 трубы (рис.2.12, 2.13) изготавливают методом виброгидропрессования и по ГОСТ 16953-71 методом центрифугирования (I¸ II¸ III для расчетных внутренних давлений соответственно 1, 5; 1, 0; 0, 5 МПа) диаметрами от 500 до 1600мм. Длина труб 5м.

Рис. 2.12. Стыковое соединение железобетонных предварительно-напряженных труб: а — изготовленных методом виброгидропрессования; б — изготовленных методом центрифугирования; 1— раструбный конец трубы; 2 — буртовой конец трубы; 3 — напряженная спиральная арматура; 4—уплотняющее резиновое кольцо; 5 — резиновое уплотняющее кольцо в рабочем положении; 6 — упорный бурт; 7 — защитный слой бетона. (Размеры в мм.)

Рис. 2.13. Стыковое соединение железобетонных предварительно-напряженных труб железобетонной муфтой с металлической обечайкой: 1 - муфта; 2 - бетон марки 400; 3 - металлическая обечайка; 4 - спиральная предварительно-напряженная арматура; 5 - замок (бурт); 6 - резиновое кольцо; 7 - труба. (Размеры в мм.)

Железобетонные трубы по сравнению с металлическими трубами имеют ряд преимуществ. Они обладают высокой устойчивостью к корросии; являются диэлектриками; способны сохранять в условиях эксплуатации гладкую поверхность, что обеспечивает постоянство их пропускной способности.

При перевозках оберегать от падения, т.е. не допускать механических повреждений.

Железобетонные центрифугированные трубы обладают более высокой химической стойкостью, чем виброгидропрессованные. Однако и они подвергаются значительному разрушению при прокладке их в болотистых или солончаковых грунтах.

Фланцевое соединение

Фланцевое соединение для полиэтиленовых и полипропиленовых труб выполняется путем токарной заготовки или отлитого пластмассового фланца с последующей его приваркой методом торцевой сварки к трубе в виде так называемого отбортовочного кольца.

Предыдущая12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая