8605
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.Л. Васильев, М.О. Жакевич, Э.А. Кюберис, С.В. Кулемина, Е.В. Воробьева
ВНУТРЕННИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ
Учебно-методическое пособие
для выполнения лабораторных работ
по дисциплине «Внутренние системы водоснабжения и водоотведения» для обучающихся по направлению подготовки
08.03.01 Строительство профиль Водоснабжение и водоотведение,
профиль Теплогазоснабжение и вентиляция
ННГАСУ
2022
1
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.Л. Васильев, М.О. Жакевич, Э.А. Кюберис, С.В. Кулемина, Е.В. Воробьева
ВНУТРЕННИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ
Учебно-методическое пособие
для выполнения лабораторных работ
по дисциплине «Внутренние системы водоснабжения и водоотведения» для обучающихся по направлению подготовки
08.03.01 Строительство профиль Водоснабжение и водоотведение,
профиль Теплогазоснабжение и вентиляция
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
2
УДК 696.1
Васильев А.Л. Внутренние системы водоснабжения и водоотведения [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / А.Л. Васильев, М.О. Жакевич, Э.А. Кюберис, С.В. Кулемина, Е.В. Воробьева; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2022. – 32 с; ил.1 электрон. опт. диск
(CD-RW)
Методические указания предназначены для студентов профильных вузов, для выполнения лабораторных работ.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ по направлению подготовки 08.03.01 Строительство профиль Водоснабжение и водоотведение, Теплогазоснабжение и вентиляция.
© А.Л. Васильев, М.О. Жакевич, Э.А. Кюберис, С.В. Кулемина, Е.В. Воробьева 2022
© ННГАСУ, 2022
3
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
Лабораторная работа №1 |
4 |
Лабораторная работа №2 |
13 |
Лабораторная работа №3 |
16 |
Лабораторная работа №4 |
19 |
Лабораторная работа №5 |
23 |
Лабораторная работа №6 |
25 |
Лабораторная работа №7 |
30 |
Список литературы |
32 |
4
Лабораторная работа №1
Материалы и способов соединения водопроводных трубопроводов для системы внутреннего водоснабжения
Цель работы: изучить разновидность материалов и способы соединения трубопроводов.
Стальные трубы
Черная сталь относится к большой группе стальных сплавов, свойства которых (прочность, вязкость, химическая устойчивость) могут сильно отличаться в зависимости от присутствующих компонентов и термической обработки. При нанесении тонкого слоя цинка такая черная сталь приобретает антикоррозийные свойства, что продляет срок службы труб. Черная сталь до недавнего времени являлась самым распространенным материалом труб при серийном строительстве для внутренней разводки системы водоснабжения и отопления. Но сейчас во внутренней разводке она все более интенсивно вытесняется полимерными трубами.
Для прокладки водопроводных сетей в здании чаще всего используют стальные водогазопроводные трубы обыкновенные и легкие диаметрами условного прохода (внутреннего диаметра) от 10 до 150 мм. Номенклатура диаметров труб следующая: 10,15,20,25,32,40,50 70,80,100, 150 и т.д.
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
Диаметр |
Наружный |
Толщина стенки |
|||
Диаметр |
условного |
в мм |
||||
диаметр |
|
|||||
в дюймах |
прохода |
|
|
|
||
в мм |
|
обыкновенных |
усиленных |
|||
|
в мм |
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
½ |
15 |
21.25 |
|
2.75 |
3.25 |
|
¾ |
20 |
26.75 |
|
2.75 |
3.50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
25 |
33.50 |
|
3.25 |
4.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ¼ |
32 |
42.25 |
|
3.25 |
4.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ½ |
40 |
48.00 |
|
3.50 |
4.25 |
|
2 |
50 |
60.00 |
|
3.50 |
4.50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ½ |
70 |
75.50 |
|
3.75 |
4.50 |
|
3 |
80 |
88.50 |
|
4.00 |
4.75 |
|
4 |
100 |
114.0 |
|
4.00 |
5.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
125 |
140.0 |
|
4.5 |
5.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
150 |
165.0 |
|
4.5 |
5.50 |
|
Для холодного и горячего водоснабжения применяют только оцинкованные трубы.
Трубы из нержавеющей стали
5
Нержавеющая сталь получается путем добавления в сплав благородных металлов, таких, как хром, марганец. Отличается незначительным содержанием фосфора и серы. Распространенный материал для изготовления внутренних соединений приборов, а также открытой прокладки трубопроводов для водоснабжения и отопления.
Соединение труб на резьбе, обеспечивающее герметичность и прочность соединения, выполняется простыми, безопасными в обращении инструментами. Из-за уменьшения толщины стенки трубы в месте нарезки резьбы снижается долговечность соединения, поэтому такое соединение можно использовать только в местах, доступных для осмотра и ремонта.
При резьбовом соединении труб на их концах нарезают наружную резьбу и навертывают муфту с резьбой. Чтобы предотвратить утечку воды через зазор между муфтой и трубой, его заполняют уплотнительным материалом.
Фитинги применяемые при резьбовых соединениях
|
|
|
Сгон |
Бочонок |
Резьба |
|
|
|
Контрогайка |
Муфта |
Угольник |
|
|
|
Тройник |
Крест |
Лен |
|
|
(уплотнитель) |
6
Рисунок резьбового соединения (в сборе)
Сварное соединение труб широко используют благодаря высокой прочности, герметичности и долговечности стыка. Однако для выполнения сварного соединения требуется специальное оборудование и высокая квалификация рабочего. При сварке образуются наплывы расплавленного металла на внутренних стенках трубы, что увеличивает сопротивление движения жидкости, особенно в трубопроводах малого диаметра. Что бы исключить этот дефект, применяют муфтовую сварку.
В основном применяют электросварку и газосварку.
Соединение на фланцах - вид разъемного соединения трубопроводов, характеризующееся простотой конструкции, легкостью сборки и разборки, распространенностью фланцевой трубопроводной арматуры.
Соединения на фланцах выполняют в виде двух дисков с отверстиями - фланцев, которые закрепляются на концах труб с помощь сварки (реже резьбы). Между фланцами помещают уплотнительную прокладку из термостойкой резины или паранита (асбестового картона), которая сжимается болтам с гайками. Такое соединение не допускается заделывать в строительные конструкции.
7
Рисунок фланцевого соединения в сборе
Соединение с накидной гайкой используют как разъемное соединение для труб небольшого диаметра. На конец одной трубы надевают накидную гайку и конец отбортовывают. Другая труба имеет на конце резьбу. Накидная гайка накручивается на резьбу и стягивается ключом. Между торцами помещается уплотнительная прокладка.
Трубы из меди
Медь мягкий, эластичный, но прочный и надежный материал, имеющий блестящий красноватый цвет. Медь является одним из материалов, применяемых для изготовления труб для систем водоснабжения и отопления.
Трубы для водоснабжения изготавливают из меди марок М1ф, М1р. Бесшовные медные профили выпускают в двух вариантах: отожженные (мягкие) и холоднотянутые (твердые).
В зависимости от физико-механических характеристик материалы классифицируют по 3 категориям:
Для систем отопления и водоснабжения в жилищном строительстве применяются мягкие изделия (обозначаются как R220). Реализуются они бухтами размером 2550 м, Ø 6-22 мм, толщина профиля – 0,8-1 мм.
Полужесткие профили – R250. Выпускаются в отрезках длиной 5 м, Ø 6-266 мм. Твердые трубы (R290) поставляются мерными профилями от 1 до 6 м, диапазон
8
диаметров – 6-266 мм, толщина – 1-2,9 мм.
Изделия легко режутся, гнутся, свободно соединяются между собой муфтовым или фитинговым способом. Такие характеристики не исключают монтажа секций водопровода своими руками. Мягкие трубы, поставляемые в бухтах, позволяют собирать участки большой протяженности одним заходом.
Технические характеристики: плотность 8,90 кг/дм²; рекомендуемое давление 13-230 бар;
вес 1 м медного трубопровода (Ø 6-42 мм) – 0,14-1,7 кг/м соответственно; допустимая температура жидкости – ≤ 100 °С; диапазон эксплуатационных температур: -200…+250 °С; линейное расширение – 0,0165 мм/(м°С).
При сопоставлении свойств меди с аналогичными материалами привлекает ее пластичность, которая обеспечивает безопасность водопровода. В отличие от стальных изделий, трубы для водоснабжения из меди не боятся замерзания жидкости в наполненном состоянии.
Их устойчивость к влиянию ультрафиолета выгодно характеризуют материал в сравнении с пластиковыми профилями, покрытие которых под действием солнечного света может испаряться. Хлор, содержащийся в питьевой воде, не оказывает на внутреннюю поверхность никакого воздействия, что позволяет в одинаково равных условиях эксплуатации продлить срок службы медных изделий до 50-60 лет.
В целях расширения сферы потребления и повышения энергосберегающих характеристик материала разработана технология изготовления медных профилей с ПВХ-изоляцией. Дополнительная полимерная оболочка способствует эффективной защите поверхностей магистралей от формирования блуждающих токов во время транспортировки жидкости и улучшает теплоизоляцию трубопроводов любых размеров.
Монтаж водопровода из медных труб Трубы из медного сплава соединяют с помощью неразъемных либо разъемных фи-
тингов. Неразъемный стык получают путем сварки, пайки или применением простых резьбовых деталей с окончанием для термообработки. Разъемные крепления
– это фланцевые или обжимные соединения.
Классическим методом соединения деталей является капиллярная пайка. Существуют два типа горячей сборки: мягкая и твердая. Мягкая пайка происходит при температуре 440 °С, твердая – при нагревании свыше 450 °С.
Для профилей с наружными размерами более 110 мм использовать капиллярную пайку не рекомендуется. В этом случае соединение секций производится методом газовой сварки при помощи кислородно-ацетиленовых горелок.
Промежуточным вариантом между пайкой и разъемным способом соединения являются пресс-муфты. Для этого типа сочленения нужно применять только специальные профили с буртиками на конце. Такие трубы поставляются мерными отрезками длиной 3-5 м.
Для стыковки секций применяются фитинги с выемками на внутренней поверхности. Два отрезка трубы вставляются в муфту, навстречу друг другу, и сдавливают-
9
ся предназначенным для этого инструментом.
Монтаж труб путем резьбовых соединений осуществляется с помощью обжимных фитингов. Это самый простой метод сборки, он легко может быть выполнен в бытовых условиях своими руками.
Резьбовое соединение Разъемные соединения применяются в системах из медных труб для стыковки за-
порной арматуры и сантехнических приборов.
Обжимные (резьбовые) конструкции могут собираться следующими способами: При помощи конического или сферического уплотнительного кольца.
С помощью эластичной прокладки.
Стыковочный узел складывается из двух свинчиваемых резьбовых участков, бронзового уплотнительного кольца и накидной гайки. Конусное кольцо сдавливают вокруг трубы обжимной гайкой. Уплотнение происходит благодаря натяжению сферических или конических металлических поверхностей. Работу нужно выполнять осторожно, чтобы не повредить внешней поверхности соединяемого участка. Прямое соединение осуществляется с помощью прокладки, которая устанавливается между уплотнительными кольцами. Эластичный материал при затягивании обжимного кольца уплотняет наружный контур трубы и таким образом образует прочное крепление. При таком виде сборки рекомендуется дополнительно использовать защитные футляры.
Резьбовые конструкции допускается использовать только при открытой разводке трубопроводов, где непроницаемость соединения можно испытать после выполнения монтажа.
Пайка медных водопроводных труб Капиллярная пайка – это термический процесс соединения медных трубопроводов
в результате которого получаются прочные швы, выдерживающие движение жидкости с температурой до +120 °С и силой напора до 10 бар.
Монтаж систем может выполняться как твердым, так и мягким припоем при температуре 420-560 °С. Марка материала устанавливается количеством меди и других компонентов в его структуре. Хорошее качество швов получается при использовании серебряных и медно-фосфорных составов.
Инструменты и материалы: металлическая щетка; абразивная шкурка; труборез; гратосниматель; горелка газовая; припой; флюс; фитинги;
Капиллярную пайку следует производить в такой последовательности: Поверхности стыка и конец трубы перед выполнением работ очистить до металлического блеска.
Расстояние между двумя отрезками должно быть ≤ 0,2 мм. Наружную поверхность в местах пайки покрыть флюсом.
10