Водопроводные трубы и арматура

Водопроводные трубы.Для водопроводов применяют чугунные, стальные, асбоцементные, пластмассовые и другие трубы. Чугунные трубы бывают раструбовые и фланцевые. Соединение раструбных труб осуществляется путем ввода гладкого конца одной трубы в раструб другой. Водонепроницаемость стыков обеспечивается законопачиванием их пеньковой прядью или заделкой уплотняющим материалом. Фланцевые трубы соединяются болтами. Водонепроницаемость стыков при этом обеспечивается прокладками. Раструбные соединения дешевле фланцевых, обладают большой химической стойкостью и, сохраняя необходимую водонепроницаемость, обеспечивают некоторую подвижность стыков. Поэтому для сетей, прокладываемых в грунте, как правило, применяют раструбные трубы с внутренним диаметром от 50 до 1200 мм, длиной от 2 до 6 м. Чугунные трубы рассчитаны на нормальное давление до 1 МПа и повышенное – до 1,6 МПа. Для устройства ответвлений, поворотов, пересечений и установки необходимой арматуры применяются специальные литые фасонные части труб: тройники, колена, крестовины и др.

Асбоцементные трубы в зависимости от их марок рассчитаны на следующие давления: ВТ-3 – 0,3 МПа; ВТ-6 – 0,6 МПа; ВТ-9 – 0,9 МПа; ВТ-12 – 1,2 МПа. Асбоцементные трубы изготавливают длиной 2,95 м с внутренним диаметром от 50 до 150 мм; длиной 3,95 м с диаметром от 125 до 500 мм. Для сетей с указанным рабочим давлением применяются двухбуртные асбоцементные муфты, а для более высоких давлений – чугунные муфты и фланцы. Концы асбоцементных труб гладкие, герметизация их стыка, как видно из рис. 1.6, осуществляется резиновыми кольцами, которые зажимаются между трубой и муфтой, натягиваемой с помощью специального домкрата. Преимущества асбоцементных труб перед чугунными сводятся к следующему: они дешевле; имеют меньшую массу; не подвержены коррозии, вследствие чего более долговечны; их гладкая внутренняя поверхность обусловливает меньшие потери напора на трение. Недостатком является то, что из-за хрупкости они легко разрушаются от ударов при транспортировке и укладке. Для соединения асбоцементных труб с арматурой требуются чугунные фасонные части.

а – подготовка стыка; б – натяжка муфты станком-домкратом; в – заделанный стык; 1 – муфта; 2 – резиновые кольца; 3 – труба; 4 – натяжная лапка; 5 – корпус домкрата; 6 – закрепительный винт; 7 – установочная лапка; 8 – натяжной винт

Рисунок 1.6 – Заделка стыка асбоцементных труб

Стальные трубы применяют главным образом при устройстве внутренних водопроводных сетей. Они дороже чугунных и асбоцементных и менее долговечны из-за коррозии металла. По способу изготовления стальные трубы делят на сварные и бесшовные (цельнотянутые). Стальные водогазопроводные трубы изготовляют с внутренним диаметром от 10 до 150 мм, оцинкованные и неоцинкованные (черные), обыкновенные (на давление до 1 МПа) и усиленные (на рабочее давление до 1,6 МПа) с резьбой или гладкими концами под резьбу или сварку.

Для технологических трубопроводов стальные трубы изготовляют с внутренним диаметром от 200 до 1600 мм длиной 5…8 м при толщине стенок от 9 до 14 мм. Водопроводные трубы с внутренним диаметром до 50 мм обычно соединяются на резьбе муфтами, а в местах установки фланцевой арматуры их соединяют на фланцах с прокладками (бакелит, резина).

Пластмассовые трубы, изготовленные из винипласта или полиэтилена, выпускаются трех типов: Л – легкие (на давление до 0,25 МПа); С – средние (до 0,6 МПа); Т – тяжелые (до 1 МПа). Полиэтиленовые трубы с внутренним диаметром от 6 до 150 мм делают из полиэтилена низкой плотности (ПНП), диаметром до 300 мм – из полиэтилена высокой плотности (ПВП). Трубы диаметром до 50 мм поставляются свергнутыми в бухты (длиной 100–250 м), а диаметром более 50 мм – прямыми отрезками длиной 6…8 м. Они имеют гладкие концы и соединяются сваркой. Разъемные соединения получают с помощью свободно вращающихся фланцев на отбортованном конце трубы. Пластмассовые трубопроводы монтируют так, чтобы при температурных колебаниях их укорочение или удлинение не приводило бы к нарушению стыков. Для этого на трубопроводе устанавливают компенсаторы. Основные показатели чугунных, стальных, асбоцементных и полиэтиленовых труб даны в табл. 1.1 – 1.4.

Таблица 1.1 – Основные размеры, мм, и масса чугунных раструбных труб

Таблица 1.2 – Технические характеристики стальных водогазопроводных труб

Фасонные части и фитинги (рисунок 1.7) предназначены для изменения направления потока воды или его разветвления. Они представляют собой чугунные отливки с раструбными или фланцевыми концами и устанавливаются на наружных водопроводных сетях.

Фитинги изготовляют из стали или из ковкого чугуна; к трубам они присоединяются на резьбе. Фитинги бывают прямыми – для соединения труб одинакового диаметра и переходными – для труб разного диаметра. Их выполняют в виде муфт, угольников, отводов, тройников, крестовин и т. д.

Таблица 1.3 – Основные показатели асбоцементных водопроводных труб

Таблица 1.4 – Основные характеристики труб из полиэтилена низкой плотности (ПНП)

Водопроводная арматура.Приборы и устройства, устанавливаемые на наружных и внутренних сетях и предназначенные для регулировки расхода воды, отключения отдельных участков, предохранения сетей от аварий и позволяющие распределять воду для тех или иных целей, называются водопроводной арматурой (рис. 1.8). Различают следующие типы арматуры: запорно-регулирующая, или регулировочная – задвижки, вентили, шаровые клапаны; предохранительная – предохранительные, обратные и приемные клапаны, воздухоспускные устройства (вантузы); водораздаточная – водораздаточные и поливочные краны, водоразборные колонки и гидранты.

1 – фланцевый тройник; 2 – крест раструб-фланец; 3 – колено раструб-гладкий конец; 4 – раструбный отвод; 5 – фланцевый переход; 6 – патрубок фланец-раструб; 7 – муфта прямая; 8 – муфта переходная; 9 – угольник; 10 – тройник; 11 – крестовина; 12 – ниппель

Рисунок 1.7 – Чугунные фасонные части (а) и стальные фитинги (б)

Вентили (рисунок 1.8, б) служат для отключения отдельных участков сети, а также для плавного изменения сечения проходного отверстия трубопровода. Их устанавливают у основания входных стояков, на нагнетательных трубопроводах насосов, на ответвлениях от наружной сети к отдельным приборам и т. п. Вентили располагают так, чтобы вода через них протекала снизу вверх (как показано стрелкой). Они рассчитаны на давление до 1 МПа.

Задвижки (рисунок 1.8, а) имеют то же назначение, что и вентили, но работают при давлении в сети до 1,6 МПа и устанавливаются на трубопроводы от 50 мм и выше.

Водоразборные краны, устанавливаемые на внутренних сетях водопровода, бывают двух типов: пробочные и вентильные (рисунок 1.8, з, и), их изготовляют из цветных металлов или ковкого чугуна. Краны имеют условный проход 15, 20 и 25 мм. Пробочные краны производят пуск и закрытие при помощи конической пробки с прорезью для прохода воды.

Корпус вентильного крана имеет отверстие для пропуска воды, перекрываемое клапаном с кожаной или резиновой прокладкой, который поднимается и опускается при вращении рукояти с винтом. Ввод штока клапана в корпус крана уплотняется сальником. Краны устанавливаются над раковиной или мойкой на высоте 1…1,7 м от пола.

Для полива зеленых насаждений, уборки помещений, а также для тушения пожара внутри зданий на водопроводной линии предусматривают поливочные или пожарные краны с условным проходом 25 мм. Поливочный кран отличается от обычного вентиля наличием специальной полугайки, позволяющей быстро присоединить к нему рукав (пожарный шланг) со второй полугайкой.

Кроме кранов, к водораздаточной арматуре относятся водоразборные колонки и пожарные гидранты, устанавливаемые на наружной сети. На рис. 1.9 показана водоразборная колонка московского типа, которая состоит из корпуса 12, подставки 5, приемника 7, подающей трубы 11, трубчатой штанги 4, сетки-фильтра 9, клапана 8, эжектора 10, колпака 1, груза 2 и рукоятки 13. Колонку подключают к водопроводной сети через патрубок 6 трубой 19 мм.

а – задвижка: 1 – маховичок; 2 – крышка; 3 – корпус; 4 – вентиль (запорный муфтовый); 5 – клин; 6 – шпиндель; б – кран: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – маховичок; 4 – шпиндель; 5 – сальник; 6 – золотник; в – обратный муфтовый клапан: 1 – корпус; 2 – клапан; г – обратный фланцевый клапан; д – приемный клапан: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – клапан; 4 – сетка; е – предохранительный клапан рычажного типа: 1 – корпус; 2 – стойка; 3 – рычаг; 4 – груз; 5 – крышка; 6 – клапан; ж – воздухоспускное устройство (вантуз): 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – гайка; 4 – отверстие для выхода воздуха; 5 – шар; 6 – упор; з, и – водоразборный кран (пробочный, вентильный)

Рисунок 1.8 – Водопроводная арматура

Действует колонка следующим образом. При нажатии на рукоятку 13 трубчатая штанга 4 вместе с грузом 2 поднимается и открывает клапан 8. Вода в сети через эжектор 10 поступает в подающую трубу 11 и далее выводится наружу через носок 3. Если рукоятку 13 отпустить, то под действием груза 2 трубчатая штанга возвратится в исходное положение и перекроет клапан 8. При этом проход воды в подающую трубу 11 из сети прекратится. После того как колонка будет закрыта, оставшаяся в подающей трубе вода сливается в нижнюю подземную часть подставки 5, откуда при последующих включениях она через эжектор засасывается и удаляется из подставки. Для обеспечения нормальной работы колонок этого типа давление в сети должно быть не менее 0,1 МПа.

1 –колпак; 2 – груз; 3 – изливной носок; 4 – трубчатая штанга; 5 – подставка; 6 – патрубок; 7 – приемник; 8 – клапан; 9 – сетка-фильтр; 10 – эжектор; 11 – подающая труба; 12 – корпус; 13 – рукоятка

Рисунок 1.9 – Разрез (а) и общий вид (б) водоразборной колонки московского типа

Пожарные гидранты предназначены для подвода воды на пожарные нужды от наружной водопроводной сети и служат для быстрого подсоединения пожарных рукавов к трубопроводу. Их колонки бывают диаметром 75 и 125 мм.