10. Трубы, применяемые в водопроводных сетях

Применяются стальные, чугунные, пластмассовые , железобетонные, асбестоцементные трубы . Каждый из этих видов труб имеет свои достоинства и недостатки, свою область применения.

Стальные трубы..

Пример обозначения трубы:

ГОСТ 8732-78, d_у = 250, 273х9;

d_у = 250 – условный проход 250мм; 739 – наружный диаметр, мм; 9- толщина стенки трубы, мм.

Преимущества:

• высокая механическая прочность; практически только стальные трубы выдерживают давление свыше 1,8 МПа;

• широкий выпускаемый ассортимент- диаметром от 10 до 1400 мм, с различной толщиной стенки;

• простота соединения труб - с помощью электросварки или газосварки: на сварке можно из фрагментов труб создавать любые фасонные части и присоединяться к существующим стальным трубам;

• возможность использования отдельных элементов стальных труб при устранении аварий на трубах из других материалов.

Недостатки:

• низкая коррозионная стойкость по отношению к грунту (грунтовым водам) и с внутренней стороны - к транспортируемой воде; это требует изоляционных покрытий как с внешней, так и с внутренней стороны; в то же время при проведении сварки заранее нанесенные слои изоляции выгорают в месте сварного стыка, требуется последующее нанесение покрытия.

Несмотря на эти недостатки, до половины существующих водопроводных сетей на территории РФ выполнены из стальных труб , не имеющих внутреннего покрытия; это приводит к загрязнению питьевой воды железом, а также к образованию внутри труб коррозионных наростов, резко увеличивающих гидравлическое сопротивление.

Всех этих недостатков лишены трубы из нержавеющих ( легированных) сталей, но они значительно дороже.

Чугунные трубы.

Выпускаются трубы трех классов – ЛА, А и Б с различной толщиной стенки и рассчитанные соответственно на давления 1; 1,25 и 1,8 МПа.

Преимущества:

• достаточная механическая прочность и более высокая, по сравнению со стальными трубами коррозионная стойкость и долговечность.

Недостатки:

Рис.21

• значительный вес;

• хрупкость труб из серого чугуна; этот недостаток устраняется при применении труб, изготовленного из чугуна с шаровидным графитом.

Чугунные трубы соединяются между собой на раструбах с помощью специальных резиновых колец (рис.21). Это позволяет достаточно быстро монтировать трубопроводы; с другой стороны, резиновые кольца позволяют допустить небольшие деформации трубопровода без нарушения герметичности.

В случае отсутствия упомянутых колец раструбные соединения можно уплотнить с помощью просмоленного каната и асбестоцементного или свинцового замка (рис.22).

Рис. 22 Для чугунных труб небольшого диаметра (до 300мм) выпускается широкий ассортимент готовых фасонных частей. На трубах большого диаметра приходится использовать, как правило, фасонные части , сваренные из стали.

Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы.

Выпускаются трубы с различной толщиной стенки и соответственно рассчитанные на разные давления- от 0,6 до 1,5 МПа. Обозначения : труба ПНД , тип С, 500х28,3; ПНД – полиэтилен низкого давления; 500- наружный диаметр , мм; 28,3 – толщина стенки, мм .

В последние годы применяются очень широко, в силу своих преимуществ:

• более низкая, по сравнению с металлическими трубами, стоимость;

• высокая коррозионная стойкость;

• гладкость внутренней поверхности, что обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление;

• с равнительная простота соединения труб – сваркой концов в стык или с раструбами, причем для сварки труб достаточно нагреть (оплавить) свариваемые поверхности и затем их соединить (сжать).

Для труб ПНД – нагрев до 190±10°, для труб ПВД (полиэтилен высокого давления) 210±10°.

К числу особенностей полиэтиленовых труб, которые необходимо учитывать при проектировании и монтаже относятся следующие:

- высокий коэффициент температурного расширения –α = 200·10^-6 1/С° ( для сравнения у стали α = 11,7·10^-6 1/С°);

• деформация трубы под действием веса грунта и транспортной нагрузки.

Для присоединения полиэтиленовых труб к фланцевой арматуре на конец трубы надевается свободный фланец и приваривается полиэтиленовый бурт. Соединение в сборе показано на рис.23 .

Полиэтилен, как и всякий другой полимер, со временем стареет, полимерная структура нарушается, особенно под действием ультрафиолетовых лучей, температуры и окислителей. Так что декларируемый в рекламе на полиэтиленовые трубы длительный срок службы – до 50 лет, может в действительности оказаться короче.

Железобетонные напорные трубы.

Применяются, в основном, для отдельных водоводов больших диаметров.

Выпускаются трубы трех классов: 1-й класс –на давление 1,5 МПа; 2-й класс – на 1 МПа; 3-й класс на 0,5 МПа, условным проходом от 500 до 1600 мм.

Трубы раструбные, соединяются между собой на специальных резиновых кольцах.

Достоинство этих труб – достаточная коррозионная устойчивость по отношению к транспортируемым водам, не обладающих углекислотной агрессивностью.

Недостатки – большой вес, трудность осуществления боковых врезок, затрудненность ремонта водовода при выходе из строя отдельной трубы или стыка.

Обозначения:

ТН 120 – 111 - труба напорная, условным проходом 1200 мм, 3-го класса; или

ЦТН 120 – 111 - такая же труба, изготовляемая методом центрифугирования.

Асбестоцементные напорные трубы

Выпускаются трубы четырех классов ВТ6, ВТ9, ВТ12 и ВТ15, рассчитанные соответственно на 0,6; 0,9; 1,2 и 1,5 МПа. Условный проход труб – от 100 до 500 мм. Наружный и внутренний диаметры выполняются такими же, как у

чугунных труб, что позволяет осуществлять их взаимное соединение.

Трубы легкие, коррозионностойкие по отношению к водам без углекислотной агрессивности, с гладкой внутренней поверхностью и малым гидравлическим сопротивлением. Цена труб относительно невысока. Недостаток – трубы хрупкие, требуют осторожного обращения при хранении, монтаже и эксплуатации. Соединяются трубы с помощью асбестоцементных муфт и резиновых колец (рис.24 ) .

Из асбестоцементных труб в РФ выполнены значительная часть водопроводных сетей в сельских поселениях и небольших городах. Однако в новом строительстве почти не применяются, их вытеснили полиэтиленовые трубы.

Фасонные части.

Для выполнения узлов соединения труб одинаковых и разных, ответвлений, поворотов, выпусков служат фасонные части. Выполняются готовыми литыми и сварными, из чугуна, стали и полиэтилена. На рис.25 показаны некоторые фасонные части и и их условные обозначения. Соединяются между собой на сварке, с помощью раструбов или на фланцах.

Рис. 25 Фасонные части

1. переходная муфта фланец – раструб;

2. тройник раструб-фланец-гладкий конец;

3. отводы 90° фланцевый и раструбный;

4. крестовина раструб-раструб-фланец-гладкий конец.