Материалы и способы прокладки труб

Стоимость системы водоснабжения в значительной степени определяется стоимостью труб и работ по их укладке. Поэтому выбор материала тру представляет исключительно ответственную задачу.

К трубопроводам предъявляется целый ряд требований. Они должны обладать:

а) достаточной прочностью для сопротивления внешним и внутренним нагрузкам;

б) герметичностью;

в) гладкостью внутренней поверхности для уменьшения потерь напора;

г) долговечностью;

д) обладать высокими антикоррозионными свойствами по отношению к транспортируемой среде;

е) возможностью легкого и надежного соединения, так как линии монтируют из отдельных труб.

Для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения могут применяться трубы, материалы которых разрешены к использованию санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава РФ.

В современной практике широко применяются чугунные, стальные, железобетонные и пластмассовые трубы. На все типы труб имеются ГОСТы.

В пределах территории промышленных предприятий водопроводные сети выполняются, как правило, из стальных труб. Они обладают высокой прочностью, относительно небольшой массой, пластичностью. Соединение сваркой обеспечивает герметичные и прочные стыки.

Недостатками стальных труб является подверженность коррозии и зарастанию, меньший срок службы, по сравнению с трубами из других материалов.

Применяют сварные и бесшовные трубы из различных сталей. Наиболее распространены трубы из углеродистой стали обыкновенного качества. Но могут быть в ответственных случаях использованы легированные высококачественные стали.

Внутренняя коррозия, помимо разрушений, приводит к резкому возрастанию шероховатости. Гидравлическое сопротивление может возрасти, по сравнению с расчетом, в 8-9 раз. Все это приводит к сокращению срока эксплуатации, дополнительным капитальным затратам на ремонт, перекладку и прокладку дополнительных линий, перерасходу энергозатрат. Необходима защита от коррозии, как внутренней, так и внешней.

Для защиты металлических труб от коррозии применяют пассивные и активные методы. К пассивным методам относятся изоляция наружной и внутренней поверхности труб или покрытие труб специальными оболочками. К активным методам относят электрическую защиту.

Антикоррозионную защиту стальных труб выполняют перед укладкой труб или в процессе их укладки. Для наружной изоляции используют битумно-минеральные, битумно-полимерные, полимерные, этиленовые и другие равноценные им покрытия. Вид покрытия выбирается в зависимости от коррозионной активности грунтов.

В мировой практике строительства водопроводов получили распространения внутренние покрытия на основе цемента. Длительный опыт применения доказал их экономичность и надежность. Внутренние покрытия могут наноситься как на новые трубы, так и на трубы, находящиеся в эксплуатации.

В мировой и отечественной практике все более широкое применение находят лакокрасочные покрытия, обеспечивающие простоту технологического процесса нанесения на поверхность, высокую индустриализацию, сравнительно низкую стоимость.

К активным методам защиты металлических трубопроводов от коррозии относится катодная защита, основанная на электрохимической теории коррозии. К электрохимическому методу относится также способ цинкового покрытия, замедляющего разрушение стальных труб. Защита внутренней поверхности тру может быть обеспечена и методами стабилизационной обработки воды.

Трубы из полимерных материалов обладают рядом свойств, выгодно отличающих их от труб из традиционных материалов. Они не подвержены электрохимической коррозии. Потери напора на трение в них приблизительно на 30% меньше, чем в металлических трубах. На внутренней поверхности этих труб практически не образуется отложений, а следовательно не происходит увеличения потерь напора во времени. Гидравлический удар, возникающий в пластмассовых трубах значительно слабее из-за более низкого модуля упругости материалов. Они легче других труб и вероятность их разрушения при замерзании воды минимальна.

Недостатками пластмассовых труб является невысокое сопротивление раздавливанию и большой коэффициент линейного расширения.

Для наружных и внутренних сетей водоснабжения применяют пластмассовые напорные трубы из полиэтилена низкой плотности (ПНП) и полиэтилена высокой плотности (ПВП) по ГОСТ 18599-83 с изменениями. Наиболее полный ряд наружных диаметров (10-1200 мм) представлен этим ГОСТом на трубы из полиэтилена высокой плотности (полиэтилен низкого давления). Выпуск труб из полиэтилена низкой плотности (полиэтилен высокого давления предусматривается в диапазоне диаметров 10-160 мм.

Указанные трубы изготовляют четырех типов – Л, ЧЛ, Ч и Т на рабочие давления соответственно 0,25; 0,4; 0,6 и 1,0 МПа. Эти давления принимают из условия предполагаемого срока службы не менее 50 лет при температуре воды 20 °С.

Трубы напорные из непластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) выпускают четырех классов: СП, С, Т, и ОТ на давление соответственно 0,4; 0,6; 1,0 и 1,6 МПа в диапазоне диаметров 10-315 мм. Могут применяться также напорные полипропиленовые трубы диаметром 32-200 мм на рабочие давления до 1,0 МПа.

Неразъемные соединения из полиэтилена и полипропилена выполняют с помощью сварки контактным нагревом, а из ПВХ – склеиванием или газовой прутковой сваркой.

Прокладка металлических труб может быть подземной (в траншеях, в каналах и туннелях) и надземной – в лотках или на эстакадах.

С целью замедления старения пластмассовый трубопровод должен быть защищен от попадания прямых солнечных лучей. В нем не предусматривается линейная компенсация температурных напряжений. Для снижения этих напряжений при прокладке в летнее время укладку трубопроводов в траншею осуществляют "змейкой".

Так как водопроводные линии имеют подъемы и спуски, то в нижних точках сети делают выпуски для опорожнения трубопроводов. В верхних точках размещают воздушные вантузы для выпуска воздуха при заполнении.