2022

-21-

13.Какова последовательность сборки раструбного соединения при различных уплотняющих материалах?

14.Какие основные требования предъявляются к качеству соединений трубопроводов в санитарно-технических системах до проведения гидравлических испытаний?

Лабораторная работа N 2

СОЕДИНЕНИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ

2.1. Цель работы Научиться определять визуально и с помощью инструментов виды и

размеры неметаллических труб, фасонных частей, а также уплотни-

тельного и вспомогательного материалов для соединения и разборки труб.

2.2. Краткие теоретические сведения

2.2.1. Пластмассовые трубы

В настоящее время б отечественных системах жизнеобеспечения сооружений применяются пластмассовые трубы и фасонные части только лишь для внутренней канализации и вод ос торсов, В основном они выполняются ив полиэтилена высокой плотности СПБП; и низкой плотности СПИЛ), полипропилена СПИ) и непластифицированного поливинилхлорида СПВХ.).

За рубежом пластмассовый материал успешно используется также и в системах отопления и водоснабжения. Появившаяся в последнее время тенденция широкого внедрения пластмассовых деталей и арматуры позволяет заключить, что наиболее перспективное направление в исполнении систем жизнеобеспечения зданий и сооружений связано именно с этими материалами.

Основными причинами пристального внимания специалистов к пластмассе стали ее свойства, а также те преимущества, которыми

-22-

обладают пластмассовые трубопроводы по сравнению с трубопроводами. сделанными из традиционных материалов. Главным недостатком стальных конструкций является коррозия. Чугунные, цементные, керамические трубы - очень хрупкие, крайне ненадежно уплотняются в местах стыков, имеют слишком шероховатую внутреннюю поверхность и достаточно тяжелы в обращении.

Пластмассовые трубы и фасонные части имеют: высокую коррозионную стойкость; низкую теплопроводность, что значительно снижает образование конденсата ка поверхности труб; гладкую поверхность, благодаря чему их пропускная' способность больше, чем у чугунных труб таких же диаметров; являются хорошими диэлектриками., что исключает появление блуждающих токов в системах из таких труб; хорошо поддаются механической обработке (резанию, сверлению, формовке); легко соединяются в раструб с резиновым уплотнительным кольцом, а также хорошо свариваются.

Наряду с перечисленными преимуществами пластмассовые трубы обладают следующими недостатками: большой чувствительностью к механическим повреждениям; значительным тепловым удлинением (например, коэффициент линейного расширения твердого ПВХ в 7, а полиэтилена в 10-15 раз больше, чем у стали); хрупкостью при низких температурах (трубы из ПВХ), поэтому монтаж систем из этих труб следует производить при температуре наружного воздуха не ниже -15 °С.

Производством пластмассовых труб занимается большой международный концерн "Упонор”, продающий свою продукцию в 60 государствах и имеющий заводы в 14 странах мира.

Главная продукция фирмы - пластмассовые трубопроводные системы. Для изготовления продукции используются в основном четыре вида пластмассы: полиэтилен низкой, средней и высокой плотности (ПЭНП, ПЭСП, ПЭВП); структурированный или сшитый полиэтилен (РЕX); поливинилхлорид (ПВХ); полипропилен (ПП).

Продукция для внутридомовых систем включает в себя трубы и фитинги для горячего и холодного водоснабжения, канализации, дренажа, кабельных трубопроводов. Выпускается серия сепараторов и отстойников для систем отвода сточных вод от индивидуальных жилых домов, предприятий общественного питания, станций сервисного обслуживания

-23-

автомобилей. Производятся также различные системы напольного обогрева помещений и открытых пространств.

Основным преимуществом при использовании пластмассовых труб и фитингов является простота и легкость монтажа. По расчетам специалистов, трудозатраты и время при монтаже ниже в 5-10 раз по сравнению с металлическими, к тому же водопроводную трубу РЕХ можно заменить в случае необходимости на другую без какого-либо ущерба для квартиры, просто заправив ее в заранее проложенный гофрированный кожух. Пластмассовые трубы в 9-10 раз легче металлических, что приводит к существенному снижению транспортных расходов.

Расчетный срок службы пластмассовых труб составляет 50 лет с коэффициентом запаса равным 2. Это означает, что при правильных условиях эксплуатации трубы через 50 лет смогут выдержать при температуре 20 °С номинальное внутреннее давление и еще прослужат 50 лет. Стальные трубопроводы, по данным эксплуатирующих организаций, таких как Водоканалы, начинают течь уже через 5 лет, создавая аварийные ситуации на сетях, а в районах с сильными блуждающими подземными токами, даже при наличии

высокоэффективной антикоррозионной электрохимической защиты, стальные трубопроводы полностью выходят из строя через 10-15 лет.

Полиэтиленовые трубы химически стойкие, нетоксичные. Вода, протекающая по ним, не обладает ни запахом, ни привкусом, такие трубы прекрасно противостоят воздействиям растворителей, кислот, щелочей, жиров и нефтесодержащих продуктов. Недаром их довольно широко применяют в газораспределительных сетях.

При прокладке полиэтиленовых труб необходимо тщательно подготовить ложе канала и не использовать для засыпки грунт, содержащий гравий и камни с острыми кромками: не рекомендуется укладывать трубы при температуре воздуха ниже -20 °С.

Для передачи горячей воды по наружным сетям водоснабжения и отопления специалистами фирмы «Упонор» разработаны специальные системы пластмассовых трубопроводов "Экофлекс Аква" и "Экофлекс Термо” ка основе РЕХ-труб с теплоизоляцией из вспененного полиэтилена и защитным гофрированным кожухом из полиэтилена высокой плотности. Система "Экофлекс Супра" с электрокабелем для предотвращения замерзания или для подогрева воды в случае необходимости

-24-

предназначена для подачи холодной воды в полярных районах и в зимнее время прямо по поверхности земли.

В 90-х годах в странах ЕЭС (Бельгия, Италия, Германия. Франция и др.) разработан новый класс полипропиленов, в частности, блок-сополимеров и рандом-сополимеров полипропилена, в том числе для труб и фитингов санитарно-технических систем зданий. Трубы из сополимеров полипропилена успешно конкурируют в последние годы со стальными и металлополимерными.

Особенно перспективным термостойким материалом является рандомсополимер полипропилена (PPRC). Указанные трубы в комплекте с фитингами поставляет на российский рынок фирма "Ведис", представляющая интересы Фирмы "Арили", входящей в международный концерн "Пайп Лайф Групп”. В табл. 4 приведен сортамент труб серии 6 с номинальным давлением 2 МПа.

Изучение опыта проектирования и монтажа санитарно-технических систем из труб PPRC в Турции и Италии позволило фирме "Ведис”, институтам НИИмосстрой, НИИсантехники и НИИсантехпроект разработать в 1994 г. "Рекомендации по проектированию опытной системы внутреннего холодного и горячего водопровода из труб рандомсополимера полипропилена в малоэтажном доме” и ’’Инструкцию по проектированию и монтажу трубопроводов из труб и фитингов PPRC”.

-25-

Гидравлические расчеты показали, что в первом приближении из условия эквивалентности диаметров по пропускной способности можно принять взамен оцинкованных стальных труб условным диаметром 15, 20 и 25 мм трубы из PPRC наружным диаметром 20, 25 и 32 мм.

Трубы из PPRC (в комплекте с фитингами и деталями; рекомендованы для монтажа внутренних систем холодного и горячего водоснабжения.

Для обеспечения эксплуатационной надежности систем горячего водоснабжения и расчетного срока службы трубопроводов из PPRC следует устанавливать поквартирные регуляторы, предотвращающие повышение давления больше рекомендуемых для той или иной температуры значений.

Несмотря на столь явные преимущества пластмассы по сравнению с традиционными материалами, она еще не нашла широкого применения в отечественных системах тепло-, газо- и водоснабжения. Это также характерно и для областей ЦЧР. Основной причиной такого положения является консервативный подход к использованию новых технологий

как заказчиков, так и монтажных организаций. Лишь только в последнее время в Воронежской области появилась реальная возможность использования пластмассовых трубопроводов и фитингов в системах жизнеобеспечения зданий.

ВВМУ-2 "Юговостоксантехмонтаж" на объектах малоэтажной застройки приступили к выполнению монтажных работ с применением новейшего оборудования, поставляемого фирмой "Акватерм" (ФРГ). Главная продукция фирмы - пластмассовые трубопроводные системы "Фузиотерм", изготовленные из полипропилена типа 3. Этот материал отличается среди прочего особой высокотемпературной и экстракционной стабильностью. Физические и химические свойства рассчитаны на потребности питьевых и отопительных систем.

Вфирме "Акватерм" создано непосредственное соединение полипропилена типа, 3 с алюминием, которое используется в трубах мШта6ии. Чертеж трубы "Штаби", представленный на рис, 7, и соответствующая ему табл. 5 монтажных характеристик позволяют сделать заключение о широкой возможности применения данных трубопроводов в системах жизнеобеспечения зданий. Кроме того, следует отметить, что такое комбинирование материалов значительно повышает

-26-

стабильность и прочность труб при более тонких стенка-'. Это особенно важно при транспортировке горячих сред.

Фирма "Акватерм" выпускает четыре различных серии труб с наружным диаметром 16-90 мм длиной по 4 м или в рулонах, свыше 300 фасонных деталей и металлических соединительных фитингов с хромированными вставками из латуни. Такой обширный выбор позволяет оптимально решить вопросы прокладки и монтажа трубопроводов, а также их экономичной эксплуатации. Гигиеническая безупречность трубопроводов "Фузиотерм" и "Штаби", обусловленная самим материалом, дает возможность их эффективного использования для систем холодного и горячего водоснабжения.

В Российской Федерации из пластмассового материала изготавливаются лишь только канализационные трубы и фасонные части к ним с условными проходами 40, 50, 85 и 100 мм и длиной 3, 6, 8, 10 и 12 м. Поверхность труб и фасонных частей должна быть ровной и гладкой, не допускаются трещины, пузыри, раковины, вздутия и посторонние включения, видимые без применения увеличительных приборов. Высота выпусков после удаления литников равна не более 1 мм. Концы труб должны быть обрезаны перпендикулярно к их оси и очищены от заусенцев.

Рис. 7. Комбинированная труба "Штаби”: 1 - полипропилен; 2 -

алюминиевая перфорированная вставка

Таблица 5

Размеры труб "Штаби”, выпускаемых фирмой ’’Акватерм”

-27-

Длина труб составляет 4 м, номинальное рабочее давление 1 МПа.

При монтаже пластмассовых труб используют раструбные, сварные и клеевые соединения. Раструбы, гладкие и колиброванные концы труб показаны на рис. 8.

-28-

Рис. 8. Раструбы и гладкие концы пластмассовых труб: а соединение в раструб: б - на сварке; в - на клею

Раструбное соединение пластмассовых труб Основной вид соединения пластмассовых труб и Фасонных частей •для

систем внутренней канализации - раструбное соединение с резиновым уплотнительным кольцом (рис. 9). Герметичность раструба достигается за счет сжатия резинового кольца между стенками раструба и гладким концом трубы.

Раструбное соединение пластмассовых труб с резиновым уплотнительным кольцом собирают в следующей последовательности. Очищают от грязи наружную поверхность трубы, внутреннюю поверхность раструба и желобок, а также резиновое кольцо. Затем вкладывают резиновое кольцо в желобок раструба. После чего гладкий конец трубы с фаской смазывают глицерином или мыльным раствором и лег-

ким вращением вводят его в раструб до метки 1. Когда раструбное соединение будет закончено, проверяют наличие кольца в желобке, поворачивая одну из соединяемых деталей вокруг другой. Если кольцо находится в желобке, то деталь легко поворачивается.

Рис. 9. Раструбное соединение труб с резиновым кольцом: 1 -

метка; 2 - резиновое кольцо

Канализационные стояки из пластмассовых труб (рис. 10) монтируют с чугунными трубами 3 с помощью переходной резиновой детали 1, обеспечивающей плотное соединение.

-29-

Рис. 10. Присоединение труб из ПВХ к чугунным канализационным трубам с помощью резиновой переходной детали: 1 -

резиновая переходная деталь; 2 - полиэтиленовый патрубок; 3 - чугунная труба

Гладкие концы труб из ПНП, ПВП, ГШ, ПВХ с раструбом чугунной канализационной трубы того же диаметра можно также соединять

круглым резиновым кольцом с последующим заполнением раструба раствором расширяющегося цемента.

В случае отсутствия колец допускается заделка раструба просмоленой прядью и раствором расширяющегося цемента, при этом внутрь конца пластмассовой детали следует запрессовать в нагретом состоянии отрезок стальной трубы.

Перед выполнением таких соединений поверхность труб из ПВХ на длине раструба надлежит очистить растворителем, покрыть слоем клея и обсыпать песком, а поверхность деталей из ПНП, ПВП и ПП необходимо оплавить, после чего также покрыть песком.

Гладкие концы чугунных деталей (выпуски трапов, водосточные воронки и т.п.) следует монтировать с пластмассовыми трубами соединительными раструбными патрубками с резиновыми кольцами с последующим заполнением зазора раствором расширяющегося цемента.

Соединение пластмассовых труб на клею

Для склеивания поливинилхлоридных труб применяют раструбное соединение. Процесс склеивания состоит из подготовки концов труб» приготовления клея и склеивания.

-30-

При подготовке концов труб склеиваемым поверхностям придают шероховатость, для чего наружный конец трубы и внутреннюю поверхность раструба обрабатывают шлифовальной шкуркой. Обработанные концы тщательно обезжиривают метиленхлоридом.

Для склеивания труб из ПВХ применяют два состава клея, содержащих: 1) перхлорвиниловую смолу 14-16 мас. ч. и метиленхлорид 36-84 мас, ч.; 2) перхлорвиниловую смолу 14-16 мас. ч., метиленхлорид 76-72 мас. ч. и циклогексанон 10-12 мас. ч. Второй состав клея используют при склеивании труб диаметром более 100 мм и температуре наружного воздуха более 20 °С. Для склеивания одного соединения труб диаметром 50 или 100 мм требуется соответственно 12 и 50 г клея. Из-за летучести растворителей консистенция клея постепенно изменяется, поэтому в открытом сосуде клей можно хранить не более 4ч.

После подготовки концов труб клей наносят на 2/3 глубины раструба и на всю длину калиброванного конца трубы. Клей наносят быстро, равномерным тонким слоем с помощью мягких кистей шириной 30-40 мм. Затем калиброванный конец вводят в раструб до упора.

Склеенные стыки в течение 5 мин не должны подвергаться механическим воздействиям, а склеенные узлы следует выдерживать перед монтажом не менее 2ч.

Сварка пластмассовых труб

Стыковые соединения на трубах из ПВП, ПНП и ПП выполняют контактной сваркой, предварительно очистив поверхности торцов от грязи и окисной пленки.

Для соединения полиэтиленовых труб диаметром 100-250 мм на сварке применяют универсальную установку, позволяющую оплавлять торцы труб электронагревательным диском. Оплавленные поверхности под небольшим давлением соединяют. Промежуток времени между окончанием нагревания и соединением оплавленных торцов труб должен быть в пределах 2-3 с.

Сварку выполняют в такой последовательности. На конце свариваемой трубы снимают наружную фаску под углом 30-45° на длине, равной толщине стенки трубы. Затем устанавливают раструб фасонной части и трубу до упора в диск. Далее после оплавления их одновременно снимают и соединяют с выдержкой в течение 10-30 с.