8. Трубы, арматура и оборудование на водопроводных сетях

ЧУГУННЫЕ ВОДОПРОВОДНЫЕ ТРУБЫ

Для напорных водоводов и сетей применяются чугунные трубы двух типов:

1. трубы, изготавливаемые из серого чугуна по ГОСТ 9583-75 методами центробежного и полунепрерывного литья диаметрами 65 –1000 мм, длиной 2 – 7 м с раструбными стыковыми соединениями, которые уплотняют прядью и заделывают асбестоцементным раствором;

2. трубы со стыковыми резиновыми уплотнителями, изготавливаемые диаметрами 65 – 300 мм, длиной 2 – 6 м.

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

Т рубы по типу 1 соединяют следующим образом: цилиндрический конец трубы (рис.46.1.) вводят в раструб уложенной трубы так, чтобы зазор между гладким концом и упорной поверхностью раструба составлял 5 – 10 мм в зависимости от диаметра труб. Затем трубы центруют, после чего раструбную щель уплотняют просмоленной или битуминизированной пеньковой прядью 1 для обеспечения водонепроницаемости стыкового соединения. Для удержания пряди от выдавливания гидравлическим давлением устраивают асбестоцементный замок 2 следующего состава: 30-35% асбеста, 65-75% цемента марки 400.

При выполнении соединения труб указанным способом, несмотря на его простоту, не обеспечивается равнопрочность стыкового соединения с основным материалом труб, требуется большие затраты времени, кроме того, процесс монтажа не механизирован. Герметичность стыковых соединений часто нарушается.

С тыковые соединения на резиновых уплотнителях являются гибкими, обеспечивается равнопрочность с трубой, монтаж полностью механизирован, благодаря чему значительно сокращается трудоемкость и гарантируется высокое качество работ. Конструкция этого стыкового соединения приведена на рис.46.2.

Преимущества чугунных труб:

долговечность (могут служить более 100 лет);

высокая химическая стойкость (в 4 раза выше, чем у стальных труб).

Недостатки:

большой расход металла (1 п.м. трубы диаметром 1000 мм весит 627 кг);

ограниченное внутренне давление (до 10 кг/см²);

хрупкость при динамических нагрузках;

необходимость планирования дна траншеи и копания приямков под стыки.

СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ

В системах водоснабжения стальные трубы применяют в основном для водоводов, работающих при больших 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.

Преимущества стальных труб:

выдерживают большое внутреннее давление (более 15 кг/см²);

обладают высокой прочностью и хорошей сопротивляемостью динамическим нагрузкам;

имеют относительно небольшую массу;

обладают пластичностью и применяются при индустриальном монтаже.

Недостатки стальных труб:

подверженность коррозии и зарастанию

меньший срок службы по сравнению с чугунными и неметаллическими трубами;

возрастание гидравлического сопротивления в процессе эксплуатации;

ухудшение качества воды продуктами коррозии

Как отмечалось ранее, главным недостатком стальных труб является подверженность коррозии, которая приводит к огромному ущербу. Коррозия представляет собой электрохимическое разрушение металла труб под действием окружающей среды – почвенная коррозия или блуждающими токами – электрокоррозия.

Защита от почвенной коррозии

Для защиты стальных труб от почвенной коррозии существуют различные антикоррозионные покрытия, создающие барьер между поверхностью трубы и окружающей средой- изоляционные покрытия.

Выбор типа изоляционного покрытия производится в зависимости от коррозионной активности грунта.

Защита от электрокоррозии

Блуждающие токи возникают при наличии заземленных систем (трамвай, электрифицированная железная дорога). Блуждающий ток стекает с трубопровода в землю в местах поврежденной изоляции и в местах выхода металл коррозирует (выносятся ионы металла)

Основным видом защиты металлических трубопроводов в условиях города является катодная защита (рис.47.2.).

С ущность ее заключается в том, что трубопровод из анодного (+) состояния переводится в катодное (-). Благодаря этому движение блуждающих токов через повреждения прекращается и, следовательно, прекращается разрушение металла.

Протекторная защита

Здесь защита трубопроводов достигается созданием отрицательного потенциала трубопровода по отношению к грунту. Протектор изготовляют из металла, обладающего большим отрицательным электродным потенциалом в почве, чем трубопровод

Коррозия внутренней поверхности труб

Перечисленные методы защиты предохраняют от коррозии внешнюю поверхность трубопроводов. Внутренняя же поверхность труб также подвергается коррозии. При этом не только возрастает шероховатость внутренней поверхности, уменьшается прочность трубы, но в некоторых случаях может происходить существенное уменьшение живого сечения трубы из-за зарастания поверхности продуктами коррозии. Пропускная способность трубы в этих случаях резко уменьшается.

Мерами защиты от коррозии внутренней поверхности стенок труб являются:

нанесение специальных защитных покрытий на внутреннюю поверхность;

специальные методы обработки транспортируемой воды, в результате которых уменьшается коррозионная активность воды.