Материал и типы труб

Чугунные трубы. Отечественная промышленность выпускает два типа чугунных труб:

а – труба; б – соединение

Рисунок 16 - Чугунная труба

- ГОСТ 9583-75, диаметром 65 – 1000 мм с раструбным соединением, уплотняемым пеньковой прядью и заделываемым асбестоцементным раствором;

- ГОСТ 21053-75, диаметром 65 – 300 мм с раструбным соединением на резиновых уплотнителях.

Трубы диаметром 65 – 300 мм обоих ГОСТов выпускают длиной 3 – 6 м, а диаметром 400 мм и более – длиной 5 – 10 м.

Оба ГОСТа предусматривают выпуск труб трёх классов – ЛА, А и Б, отличающихся друг от друга толщиной стенок и, следовательно, выдерживающих различное давление.

Чугунные трубы изготавливают методами центробежного или полунепрерывного литья.

Отдельное звено с одной стороны гладкое, цилиндрическое, а с другой стороны имеет раструб. При соединении гладкий конец одной трубы вставляют в раструб другой, оставляя при этом зазор в торцах (5 – 10 мм в зависимости от диаметра трубы). Зазор позволяет обеспечить уложенному трубопроводу некоторую гибкость без нарушения прочности и герметичности стыков. Затем, для обеспечения водонепроницаемости стыка, свободное кольцевое пространство в раструбе плотно заделывают (зачеканивают с помощью чеканки и молотка). Просмолённой пеньковой прядью. Для удержания пряди от выдавливания на ней устраивают асбестоцементный замок. При агрессивных подземных водах асбестоцементный замок покрывают сверху специальной мастикой и грунтовой краской.

Смесь для асбестоцементного замка имеет следующий состав:

- 30 – 35 % асбеста;

- 65 – 70 % цемента, не ниже марки 400;

- 10 – 12 % воды от общей массы сухой смеси.

Если сборка чугунных труб предусмотрена на резиновых уплотнителях (ГОСТ 21053-75), то водонепроницаемость в стыках достигается путём введения в раструбное кольцевое пространство резиновых уплотнителей в виде манжет или колец, которые вставляются с помощью специальных устройств и домкратов.

Новые чугунные трубы в начале эксплуатации имеют большую водопропускную способность, чем в конце её. Постепенно гладкая внутренняя поверхность чугунных труб в результате коррозии, а также выпадения из воды различных солей становится шероховатой. С годами толщина слоя отложений на стенках увеличивается и пропускная способность труб уменьшается, а иногда сечение труб может полностью перекрыться. При расчётах трубопроводов применяются характеристики труб бывших в употреблении (старых).

Для уменьшения коррозии чугунные трубы на заводах асфальтируют, то есть покрывают особым защитным слоем.

Составы асфальтирующей массы в зависимости от качества воды, агрессивности окружающего грунта могут быть различны.

Для примера можно привести один из составов:

- каменноугольная смола ≈ 85 %;

- асфальтовый лак ≈ 12 %;

- гашеная известь ≈ 3 %.

Чугунные трубы выдерживают давление до 1,6 МПа (16 ат). При правильной эксплуатации и хорошем качестве труб и защитного покрытия известны случаи исправной работы чугунных труб более 100 лет.

Стальные трубы. Стальные трубы широко применяют для устройства внешних водопроводных сетей и для монтажа внутреннего водопровода в зданиях. Кроме того их используют при прокладке под железными и автомобильными дорогами; при пересечении оврагов и водных преград, хозяйственно-питьевого водопровода с сетями канализации; при прокладке водопроводов по опорам эстакад и в тоннелях, а также в труднодоступных местах строительства (вечномерзлых, просадочных, набухающих и заторфованных грунтах).

По способу изготовления стальные трубы бывают бесшовные и сварные. Бесшовные трубы получают путём прокатки стальных заготовок. При изготовлении сварных труб заготовки сначала прокатывают в стальные полосы, которые затем сворачивают в трубы и сваривают по шву. Сварные трубы бывают с прямым швом и со спиральным швом. Бесшовные трубы прочнее сварных, но дороже.

Стальные трубы выпускаются в широком диапазоне диаметров, толщин стенок, марок стали и различных классов точности. Внутренний диаметр стальных труб может иметь самые разнообразные размеры от 5 до 1400 мм. По желанию заказчика завод может изготовить трубы любой длины, но не более 15 метров.

Соединяют стальные трубы тремя основными способами:

- сваркой;

- фланцами;

- с помощью резьб.

Наиболее широко применяют сварные соединения стальных труб. Сварка выполняется очень быстро и при надлежащем качестве даёт прочный водонепроницаемый стык.

Сварка может быть электрической и автогенной. В обоих случаях за счёт высокой температуры, созданной электрическим током и горением газа, металл расплавляется и затем застыв, прочно соединяет конструкцию.

С помощью фланцев можно соединять отдельные звенья труб, а также размещать на трубопроводах различную арматуру. Фланцы представляют собой стальные диски, привариваемые к торцам труб. По окружности фланцев просверлены отверстия, через которые они плотно соединяются с помощью болтов. Для водонепроницаемости между фланцами устанавливается резиновая прокладка.

При резьбовых соединениях на концах труб нарезается наружная резьба, на которую наворачивается муфта с внутренней резьбой, которая соединяет конструкцию. Для обеспечения водонепроницаемости стыка не резьбу наматывается пропитанная краской распушенная пеньковая прядь или специальная фторопластовая лента ФУМ. Резьба на трубах нарезается с помощью лерки, клуппа или на станках. Соединительные муфты выпускаются промышленностью.

Стальные трубы разрушаются коррозией ещё интенсивнее чугунных. На заводах, выпускающих стальные трубы, антикоррозийные покрытия не наносят. Поэтому антикоррозийную защиту выполняют перед укладкой труб или в процессе их укладки. Перед нанесением покрытия трубы очищают и покрывают битумной грунтовкой (раствор битума в бензине), после чего наносят горячую битумную мастику в два слоя и оборачивают крафт-бумагой.

Для защиты стальных трубопроводов часто используют катодную или протекторную защиту. Согласно электрохимической теории коррозии металл разрушается под воздействием гальванических электротоков, возникающих при взаимодействии стали с влажными грунтами. При этом трубы, имея больший электрический потенциал, теряют положительно заряженные ионы металла.

Для катодной защиты вблизи трубопровода закапывают в землю старые рельсы, трубы и прочий металлолом, соединив их проводом со знаком «плюс» источника постоянного тока. Защищаемый трубопровод соединяется проводом со знаком «минус» источника. Ток будет течь от знака «плюс» к знаку «минус» и трубопровод не будет терять ионы.

Для протекторной защиты источник постоянного тока не требуется. В качестве положительного электрода закапывается металл с большим электрохимическим потенциалом, чем сталь, например, цинк, алюминий. В этом случае ток течёт тоже в нужном направлении.

Стальные трубы выдерживают давление до 2,5 МПа (25 ат).

При неблагоприятных условиях и плохой изоляции стальные трубы могут быть приведены в негодность коррозией менее чем за 5 лет. При правильной эксплуатации и хорошей изоляции и защите срок службы стальных труб может составить 30 лет.

В последнее время отечественная промышленность освоила изготовление стальных труб с внутренней и наружной пластмассовой и эмалевой облицовкой, которая характеризуется долговечностью и хорошими гидравлическими характеристиками.

Асбестоцементные трубы. Эти трубы обладают значительными достоинствами, к числу которых следует отнести:

- неподверженность коррозии, что обеспечивает повышенный срок их службы;

- отсутствие внутреннего обрастания стенок, что сохраняет постоянство пропускной способности во времени;

- незначительная теплопроводность стенок;

- малый вес по сравнению с чугунными и стальными;

- лёгкость обработки и монтажа;

- быстрота укладки;

- меньшая стоимость по сравнению с металлическими.

Основной недостаток – хрупкость.

а – труба; б – соединение.

Рисунок 17 - Асбестоцементная труба

Трубы изготавливают из асбеста (20 – 25 %) и цемента (75 – 80 %), при этом асбест служит арматурой, значительно повышающей механическую прочность асбестоцементной массы.

В России утверждён ГОСТ 539-80, по которому асбестоцементные трубы изготавливают четырёх классов:

- ВТ-6 – выдерживает давление 0,6 МПа (6 ат);

- ВТ-9 – выдерживает давление 0,9 МПа (9 ат);

- ВТ-12 – выдерживает давление 1,2 МПа (12 ат);

- ВТ-15 – выдерживает давление 1,5 МПа (15 ат);

Трубы каждого класса в зависимости от внешнего диаметра и длины подразделяются на три типа:

I тип диаметр 100 – 500 мм - длина 3 – 4 м;

II тип диаметр 200 – 500 мм - длина 5 м;

III тип диаметр 200 – 300 мм - длина 6 м.

Оба конца у асбестоцементных труб гладкие, цилиндрические. Стыкуются трубы с помощью асбестоцементных муфт САМ или чугунных муфт. Для уплотнения стыков соединений применяют резиновые кольца. Кольца надевают на гладкий конец трубы и муфту, надвигают с помощью специального домкрата.

Следует отметить, что асбестоцементные трубы примерно в два раза дешевле чугунных и в 1,5 раза – стальных. Перевозка 1 пог. м асбестоцементных труб по железной дороге, вследствие их меньшей массы, стоит в 2,5 раза дешевле, чем чугунных.

Железобетонные трубы. Изготавливают методом вертикального формования с виброуплотнением бетона или центробежным способом. Существуют железобетонные трубы с закладным тонкостенным стальным цилиндром, повышающим водонепроницаемость стенок. Отдельное звено с одной стороны гладкое, цилиндрическое, а с другой стороны имеет раструб. При соединении гладкий конец вводится в раструб, а водонепроницаемость создаётся с помощью уплотнительного резинового кольца. Возможно соединение гладких концов железобетонными и чугунными муфтами.

Сортаментом предусмотрено изготовление железобетонных труб диаметром от 500 до 1600 мм. В зависимости от внутреннего давления трубы подразделяются на четыре класса прочности:

0 класс выдерживает давление 2,0 МПа (20 ат);

I класс выдерживает давление 1,5 МПа (15 ат);

II класс выдерживает давление 1,0 МПа (10 ат);

III класс выдерживает давление 0,5 МПа (5 ат).

Железобетонные трубы применяются главным образом при строительстве водопроводов.

1 – тело трубы; 2 – стальной цилиндр; 3 – напряженная арматура;

4 – обечайка; 5 – раструбная обечайка; 6 – резиновое кольцо.

Рисунок 18 - Соединение железобетонных труб

Гончарные (керамические) трубы. Изготавливают из чистой пластичной тугоплавкой глины с добавлением шамота и кварцевого песка (4 части глины, 2 части шамота, 1 часть кварцевого песка).

Шамот – огнеупорная глина, обожжённая при 900⁰С. Для придания трубам прочности и водонепроницаемости их обжигают в печах. Иногда поверхность труб глазируют, посыпая перед обжигом специальным порошком. При этом поверхность труб после обжига становится гладкой, стекловидной.

Гончарные трубы имеют раструбные соединения. Водонепроницаемость стыка достигается путём заполнения раструба различными наполнителями:

- глиняная заделка – пеньковая прядь без зачеканивания и мятая глина;

- асфальтовая замазка - пеньковая прядь без зачеканивания и асфальтовая мастика (1 часть асфальта и 4 части гудрона);

- цементная заделка - пеньковая прядь без зачеканивания и раствор.

Гончарные трубы изготовляют диаметром не более 250 мм. Длина их колеблется от 0,5 до 1,0 м. Применяют их в безнапорных трубопроводах.

Пластмассовые трубы. В последние 10 – 15 лет отечественная промышленность для наружных и внутренних сетей водоснабжения начала выпускать трубы из пластмассовых масс:

- полиэтилена низкой плотности - ПНП;

- полиэтилена высокой плотности - ПВП;

- поливинилхлорида - ПВХ;

- полипропилена - ПП.

Пластмассовые трубы в зависимости от величины выдерживаемого давления выпускают четырёх типов:

- лёгкие (Л) – выдерживают давление 0,25 МПа (2,5 ат);

- среднелёгкие (СЛ) - выдерживают давление 0,4 МПа (4 ат);

- средние (С) - выдерживают давление 0,6 МПа (6 ат);

- тяжёлые (Т) - выдерживают давление 1,6 МПа (16 ат).

Диаметр пластмассовых труб очень широк от 10 до 1200 мм, толщина стенок колеблется от 2 до 50 мм. Длина труб от 6 до 12 м. Трубы диаметром менее 63 мм выпускаются в бухтах на барабанах и длина их не ограничена.

Совсем недавно в США стали применять трубы из:

- полихлорвинила - ПХВ;

- хлорированного полихлорвинила - ХПХВ.

Все перечисленные пластмассы не влияют на качество воды, обладают водостойкостью, имеют достаточную механическую прочность, прекрасные гидравлические характеристики, термопластичны и легко поддаются сварке.

Срок службы пластмассовых труб доходит до 50 лет.

Соединения труб могут быть:

- клеевые;

- раструбные;

- фланцевые;

- резьбовые.

Рисунок 19 - Неразъёмное соединение полиэтиленовых труб

Прочие типы труб. Из прочих типов можно отметить трубы из:

- стекла;

- дерева;

- свинца;

- алюминия;

- латуни;

- меди;

- брезента (пожарные рукава).

10.2 Фасонные части трубопроводов

Для соединения трубопроводов, изменения его диаметра, устройства поворотов, ответвлений, размещения арматуры на трубах применяют устройства, выпускаемые промышленностью. Эти устройства называются фасонные части. Применение фасонных частей позволяет ускорить монтаж водопроводной сети, облегчить его выполнение и улучшить в эстетическом плане. Виды фасонных частей труб из различных материалов приводятся в условных обозначениях в специальной литературе.

Водопроводная арматура. Для управления движением воды в системах водоснабжения, защиты трубопроводов от большого давления или вакуума, а также для разбора воды из сети применяют различную водопроводную арматуру. Она подразделяется на:

- запорно-регулирующую (задвижки, затворы, вентили и пр.);

- предохранительную (предохранительные и другие клапаны, вантузы и пр.);

- водоразборную (водоразборные колонки, пожарные гидранты).

Задвижка – служит для частичного или полного закрытия трубопровода. Проход в задвижке перекрывается при помощи запорных дисков, управляемых винтовым шпинделем. По конструкции запорных дисков задвижки бывают параллельные и клиновые, а по конструкции шпинделя – с выдвижным и невыдвижным шпинделем.

Для перекрытия труб применяют также поворотные затворы, проход в которых закрывается поворотом диска на 90⁰. Для облегчения манипуляций открытия и закрытия применяют задвижки и затворы с электрическим или гидравлическим приводом.

Рисунок 20 - Клиновая задвижка с ручным приводом

Рисунок 21 - Параллельная задвижка с электрическим приводом

Вентиль – применяют для перекрытия трубопроводов небольших и средних диаметров. Чаще всего вентили применяются при монтаже внутренних водопроводов в зданиях. В отличие от задвижек проходное отверстие у вентиля закрывается клапаном (золотником), свободно насажанным на конец шпинделя. Направление воды через вентиль указывается на его корпусе стрелкой. При неправильной установке вентиля возможен отрыв золотника от шпинделя силой давления воды. Вентили выпускают муфтовые (на резьбе) и фланцевые.

Помимо вентилей трубопроводы небольшого диаметра перекрывают пробковыми кранами. Внутри его корпуса имеется тщательно притёртая пробка (малой конусности) с отверстием для пропуска воды. При повороте рукоятки крана на 90⁰ проход полностью и быстро открывается. Открытие и закрытие происходит настолько быстро и резко, что при этом может возникнуть гидравлический удар. Поэтому в системах водоснабжения пробковые краны применяются только тогда, когда рабочее давление в системе не более 0,1 МПа (1 ат). Пробковый кран фактически не обладает функцией регулирования и используется исключительно как запорное устройство для наполнения какой либо ёмкости. Пробковый кран более долговечен, чем вентиль.

Обратный клапан – предназначен для автоматического предотвращения обратного тока воды в трубопроводах, например, при внезапной остановке насосов. Обратные клапаны могут быть подъёмные и поворотные. В подъёмных клапанах запорный клапанный диск укреплён на направляющем штоке, а в поворотных клапанах запорный диск вращается на оси.

Предохранительный клапан – устанавливается на трубопроводах в случае возникновения очень высоких давлений. При повышении давления сверх допустимого клапан открывается, давая выход воде из трубопровода в атмосферу, чем предотвращается дальнейшее повышение давления.

1 – корпус; 2 – клапан; 3 – уплотнение; 4 – гнездо.

Рисунок 22 - Обратный клапан

Вантуз – служит для автоматического удаления из водопровода воздуха, выделяющегося из воды. Воздушные пробки, уменьшая живое сечение трубопровода, увеличивают сопротивление в нём, способствуют возникновению гидравлических ударов. В некоторых случаях возникает необходимость автоматического впуска воздуха в трубопровод, во избежание образования в нём вакуума, например, при опорожнении трубопровода. Вакуум в трубах способствует разрушению стыковых соединений и самого трубопровода. Задачу впуска воздуха в трубопровод выполняет также вантуз.

Принципиально вантуз устроен следующим образом. В специальном корпусе располагается полый шар. При заполнении трубопровода водой заполняется и корпус вантуза. Шар всплывает и перекрывает отверстие, не давая вытекать воде из трубопровода. Если в трубопроводе скапливается воздух, шар под собственным весом опускается в корпусе, открывая отверстие, через которое удаляется скопившийся воздух.

1 – корпус; 2 – шаровой клапан; 3 – крышка; 4 – отверстие; 5 – кран.

Рисунок 23 - Вантуз

Вантузы размещают в специальных колодцах, устраиваемых на повышениях водопроводной сети, где происходит скапливание воздуха, выделяющегося из воды.

Водовыпуск – устраивают в пониженных местах водопроводной сети, где накапливается ил, с тем, чтобы промыть водопровод, а также для опорожнения трубопровода от воды при авариях. Водовыпуск представляет собой короткую трубу с краном или задвижкой на конце, приваренную к нижней части водопровода. Через водовыпуск вода удаляется в водосток, овраг или канаву.

Уличные водоразборные колонки – предназначены для разбора воды из внешней водопроводной сети жителями, проживающими в домах, не оборудованных внутренним водопроводом. Их располагают в проездах исходя из радиуса обслуживания 100 м. Чтобы в зимнее время вода в колонках не замерзала, её вертикальная водоразборная труба (стояк), выходящая на поверхность, после прекращения забора воды из колонки должна автоматически опорожняться. Для нормальной работы колонки напор в сети должен быть не менее 0,1 МПа (1 ат).

Вокруг корпуса обязательно делается отмостка с уклоном наружу для отвода воды.

К водоразборной арматуре для питьевого водоснабжения следует отнести и питьевые колонки – фонтанчики, устанавливаемые в парках, садах и других местах отдыха.

а – общий вид; б – верхняя часть.

1 – корпус; 2 – патрубок; 3 – водоприемник; 4 – подающая труба; 5 – трубчатая штанга; 6 – сетка; 7 – клапан; 8 – эжектор; 9 – колпак; 10 – груз; 11–подъёмный рычаг с рукояткой; 12 – патрубок для присоединения колонки.

Рисунок 24 - Водоразборная колонка московского типа

Пожарные гидранты – служат для забора воды из наружной сети на тушение пожаров.

С помощью гидранта можно быстро присоединить к водопроводной сети пожарные рукава и открывать трубопровод с поверхности земли.

Пожарный гидрант монтируется в колодце на специальной пожарной подставке. При пользовании гидрантом на него навинчивается стендер, к которому присоединяют пожарные рукава.

а – подъёмный гидрант московского типа; б – гидрант ГОСТ 8220-62.

Рисунок 25 - Пожарные гидранты

Вращением рукоятки стендера открывают запорный клапан, находящийся внутри гидранта, и вода через стояк подаётся в пожарные рукава. После закрытия гидранта вода из стояка стекает через спускное устройство в колодец, чем предотвращается замерзание воды в стояке в зимнее время.

Пожарные гидранты устраивают на водопроводной сети на расстоянии не более 150 м друг от друга. Колодцы, в которых расположены пожарные гидранты должны отстоять от стен зданий и домов не менее чем на 5 м и иметь удобный подъезд.

С помощью пожарных гидрантов производится заполнение автоцистерн для поливки улиц, площадей и зелёных насаждений в местах общего пользования.

Рисунок 26 – Стендер

10.3 Глубина заложения и правила укладки труб

Водопроводные трубы укладываются и закапываются в траншеи. Если водопровод проходит по мягким грунтам, за исключением плывунных и болотистых, то трубы размещаются прямо на дне без какой либо подготовки. В плывунных, болотистых и других слабых грунтах они располагаются на специальном искусственном основании. В скальных грунтах трубы укладываются на песчаную подсыпку толщиной 15 см.

Трубы располагают на такой глубине, чтобы можно было обеспечить нормальный гидравлический режим их работы. В климатических зонах с низкими температурами зимой, вода в трубах может замёрзнуть, образуя ледяные корки и наросты внутри трубопровода, что приводит к уменьшению пропускной способности сети.

Промерзание по всему сечению трубопровода приводит к разрыву его и выходу из строя. В регионах с относительно высокими температурами вода в трубах перегревается, что отрицательно сказывается на её качестве. При определении глубины заложения труб необходимо также учитывать возможность их механического повреждения внешними нагрузками от транспорта или какой либо временной нагрузки.

Глубина заложения труб (считая от их низа) устанавливается в соответствии со СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» и должна быть больше расчётной глубины промерзания грунта:

- при D≤ 300 мм - на D + 0,2 м;

- при D≤ 600 мм - на 0,75 D;

- при D› 600 мм - на 0,5 D.

Во избежание прогревания воды в летнее время трубы должны укладываться на глубине не менее 0,5 м, считая до верха трубы.

Глубина заложения труб для предохранения их от динамических нагрузок устанавливается не менее 1,0 м, считая до верха трубы.

Глубина заложения для прокладываемого водопровода принимается равной на всех участках, то есть водопровод на расчётной глубине копирует поверхность земли.

Если сети хозяйственно-питьевого водопровода проходят на одной глубине с канализационным трубопроводом, то расстояние между ними должно быть не менее:

- при диаметре водопроводных труб до 200 мм - 1,5 м;

- при диаметре водопроводных труб более 200 мм - 3,0 м.

На таких участках для сетей водопровода следует применять стальные трубы, а для сетей канализации – чугунные.

При пересечении водопроводных труб между собой или с другими трубами расстояние в свету по высоте между ними должно быть не менее 0,15 м, а с электрокабелями и кабелями связи – 0,5 м.

Расстояние в плане от наружной поверхности труб до линии застройки или до обреза фундаментов зданий должна быть не менее 5,0 м.

Колодцы на сети служат для размещения водопроводной арматуры, управления ею, профилактического осмотра и её ремонта. Водопроводный колодец состоит из рабочей камеры и горловины, закрытой чугунным люком. Размеры колодца определяются габаритами фасонных частей и арматуры, устанавливаемых в колодце, и удобством работы в нём при сборке и ремонте его оборудования. Колодцы, как правило, устраивают круглыми в плане и их диаметр рабочей камеры должен быть не менее 1,0 м. Водопроводные колодцы могут быть выполнены из различных материалов. Наиболее удобно устраивать колодцы из сборных железобетонных колец. Строят их также из кирпича, камня и дерева. Глубина колодцев зависит от глубины прокладки водопроводных труб.

Если диаметры труб водопроводной сети очень велики, а следовательно и арматура и фасонные части очень габаритны, то диаметр колодца может превысить 2,5 м. В этом случае колодцы выполняют в плане прямоугольными.

Для спуска в колодец на горловине и стенках рабочей части надлежит устанавливать рифлёные стальные скобы; допускается применение переносных металлических лестниц.

Горловина имеет внутренний диаметр 620 и 711 мм. Если есть опасность раздавливания чугунной крышки люка, её заменяют стальной.

Упоры и компенсаторы. В местах поворота трубопровода, в тупиках, в ответвлениях и при изменении диаметров труб возникают усилия, вызванные неуравновешенным внутренним давлением воды. Эти усилия могут вызвать повреждение самого трубопровода или нарушение его стыковых соединений.

Для предупреждения повреждений на трубопроводах в указанных местах устанавливают упоры, представляющие собой бетонные массивы, воспринимающие неуравновешенные усилия движущейся воды.

Компенсаторы – устанавливают на трубопроводах для уменьшения продольных усилий, возникающих при колебаниях температуры или от других причин. Это устройства, позволяющие перемещаться концам трубопровода без нарушения его герметичности. Раструбные и муфтовые стыки с резиновыми и другими уплотнениями, в силу своей эластичности, сами выполняют роль компенсаторов. На трубопроводах с жёсткими стыками (сварными, фланцевыми, резьбовыми) устанавливают сальниковые тарельчатые или П-образные компенсаторы.

Переходы трубопровода через препятствия.

Акведук – представляет собой лёгкий мостик, переброшенный через овраг, ущелье или иное подобное препятствие, через которое труба прокладывается в специальном ящике с теплоизолирующим материалом. Акведук устраивают в тех случаях, когда овраги, ущелья и другие препятствия имеют крутые берега.

Дюкер – представляет собой трубопровод, изогнутый в вертикальной плоскости вниз, прокладываемый по склонам и дну оврага или реки, имеющих пологие берега. Укладка дюкера производится в траншее глубиной 0,5 – 1,0 м. Дюкер устраивают из стальных труб, как правило, в две нитки, соединяемые между собой на обоих берегах. Диаметр труб дюкера подбирают из условия создания в них повышенных, незаиляющих скоростей течения воды ( 1,0 – 1,3 м/с). На концах дюкера, в незатопляемых местах, устраивают водопроводные колодцы, в которых располагаются задвижки для переключения ниток дюкера и водовыпуски для промывки дюкера.

Переходы под дорогами (в дамбах) – трубопроводы прокладывают в галереях или футлярах (трубах большего диаметра). Это делается для того, чтобы в случае разрыва водопроводной линии не было размыва полотна дороги и ремонт можно было вести без нарушения движения по дороге.

Испытание и сдача водопроводов в эксплуатацию.

После того как водопроводная сеть смонтирована, она подвергается проверке и испытанию. Вначале осматривается вся линия, проверяется соответствие глубины заложения труб по проекту, прямолинейность осей трубопроводов, качество монтажа и исправность арматуры.

После внешнего осмотра водопроводная сеть подвергается гидравлическим испытаниям, которые проводятся дважды: до и после засыпки траншей. Испытуемый участок берётся длиной не более 1000 м, концы его закрываются глухими фланцами, и трубопровод заполняется водой с нижней стороны. К повышенным точкам участка присоединяют вертикальные трубы-стояки для выпуска воздуха. После заполнения линии водой и удаления воздуха трубопровод до испытания выдерживается 24 – 48 часов для того, чтобы гигроскопичные материалы пропитались водой и уплотнились.

Затем при помощи передвижного гидравлического пресса создают давление. Величина испытательного давления назначается в соответствии с прочностными показателями труб и определяется по формуле

Р_исп. = К_зап.·Р_раб. (65)

где К_зап. – коэффициент запаса, для стальных труб К_зап. = 1,25;

Р_раб. – рабочее давление.

- Для чугунных труб Р_исп. берётся на 5 ат больше рабочего;

- Для асбестоцементных и железобетонных труб Р_исп. берётся на 3 ат больше рабочего.

Если в течение 10 минут не произошло разрушения стыков и разрыва труб, то считают трубопровод выдержал испытание на прочность.

Построенный трубопровод должен быть не только достаточно прочен, но и достаточно водонепроницаем. Если бы можно было построить абсолютно водонепроницаемый водопровод, то поднятое в нём давление с течением времени не понижалось бы. Но в силу того, что через стыки, подсоединённую арматуру, а порой и через стенки происходит подтекание жидкости, давление во время испытаний падает. Поэтому кроме испытания на прочность трубопровод испытывают на утечку.

Для этого на испытательном участке поднимают давление до испытательного и замечают время t₁, в течение которого давление снизится на 1 атмосферу. Затем искусственно создают дополнительную небольшую утечку, открывая для этого специальный кран на этом трубопроводе. После этого снова поднимают давление до испытательного и замечают время t₂, в течение которого давление опять снизится на 1 атмосферу; одновременно с этим замеряют количество воды W, вытекшей из крана за время t₂. Утечку воды из трубопровода q_ут. Определяют по формуле

, л/мин. (66)

По нормам допускаемая утечка, пересчитанная на 1 дм диаметра и 1 км длины не должна превышать:

- для стальных труб - 0,28 л/мин.;

- для чугунных труб - 0,7 л/мин.;

- для асбестоцементных труб - 1,4 л/мин.

После проведённых испытаний участки водопроводной сети подвергаются дезинфекции в присутствии санитарного врача. Для этого водопровод заполняют на сутки водой, содержащей 20 – 40 мг активного хлора на 1 литр. После 24 часовой выдержки трубопровод промывают чистой водой при скоростях не менее 1 м/с.

10.4 Деталировка водопроводной сети

Одним из элементов проектирования водопроводной сети является составление деталировочной схемы.

Для этого на рабочих чертежах условными обозначениями наносят трубы, фасонные части и арматуру трубопроводов. Деталировка сети выполняется без масштаба, в виде схемы, но конфигурация её должна соответствовать очертанию сети. Наиболее сложные и ответственные узлы могут быть вынесены и вычерчены, если это необходимо, в более крупном масштабе.

Деталировка сети является составной частью проекта и выполняется в следующем порядке:

- на лист без масштаба наносятся водопроводные линии с конфигурацией, подобной плану сетей;

- в местах расположения задвижек наносятся контуры колодцев с соответствующими обозначениями и номерами и все фасонные части, обеспечивающие соединения труб;

- размечаются расположения задвижек с таким расчётом, чтобы имелась возможность выключения отдельных участков и регулирования расходов;

- указываются расстояния от арматуры, фасонных частей до осеё колодца, расстояние между осями и стенками колодца;

- указываются диаметры и длины труб между колодцами;

- в соответствии с нормами наносятся гидранты с обозначением колодцев, фасонных частей и арматуры с указанием размеров;

- в соответствии с нормами наносятся водоразборные колонки;

- наносятся все прочие устройства, сооружения и приборы на сети с указанием базовых расстояний;

- после завершения деталировки подсчитывается количество труб, арматуры, фасонных частей и составляется спецификация.

Таблица 7 – Спецификация

Спецификация

Рисунок 26 – Деталировка сети.