Контрольные вопросы
1. Какие трубы применяются для устройства холодного и горячего водоснабжения?
2. От каких условий зависит применение тех или иных материалов труб?
Таблица 1.3
Журнал обработки опытных данных
№ п/п
|
Наименование величины |
Обоз-наче-ния |
Раз- мер-ность |
Номера труб |
Номера режимов |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||
1 |
Расход воды |
Q |
м3/с |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||
2 |
Средняя скорость |
υ |
м/с |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||
3 |
Потеря напора по длине трубы |
hтр |
м |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||
3. Назовите достоинства полимерных трубопроводов.
4. Какими характеристиками обладают полиэтиленовые трубы?
5. Назовите достоинства и недостатки полиэтиленовых труб.
6. Назовите технические характеристики полипропиленовых труб.
7. Какими достоинствами и недостатками обладают полипропиленовые трубы?
8. Назовите достоинства и недостатки поливинилхлоридных труб.
9. Какими характеристиками обладают металлополимерные трубы?
10. Назовите достоинства и недостатки металлополимерных труб.
11. Перечислите технические характеристики стальных труб.
12. Как определить среднюю скорость воды в трубе?
13. Как экспериментальным путем определяются потери напора в трубах?
14. Используя данные лабораторной работы, покажите, как меняются потери напора в трубах из разных материалов.
2. Соединения труб
2.1. Цель работы
Познакомиться с соединениями труб из различных материалов. Определить способы соединения представленных труб.
2.2. Краткие сведения из теории
Выполняемые при монтаже санитарно-технических систем многочисленные соединения труб должны быть равнопрочными, воспринимать внутренние нагрузки от давления среды, усилия, возникающие при монтаже систем, наружные нагрузки от грунта, подземных вод, транспорта и т.д.
Соединения труб должны быть герметичны – не пропускать воду из трубопровода, а также внутрь, не разрушаться под действием коррозии и не ухудшать качество транспортируемой среды. При соединении труб внутреннее сечение трубопровода не должно сужаться, увеличивая гидравлическое сопротивление движению воды.
Стальные трубопроводы санитарно-технических систем состоят из отдельных участков труб, соединенных между собой на резьбе, сварке, фланцах, а также накидными гайками.
Соединение стальных труб на резьбе выполняется простыми, безопасными в обращении инструментами, но требует больших затрат времени на сборку, чем сварное соединение. Из-за уменьшения толщины стенки трубы в месте резьбы снижается долговечность соединения, поэтому такое соединение можно использовать только в местах, доступных для осмотра и ремонта.
Сварное соединение стальных труб широко используют благодаря высокой прочности, герметичности и долговечности стыка. Однако для выполнения сварного соединения требуется сложное оборудование и высокая квалификация рабочих. При сварке образуются наплывы расплавленного металла на внутренних стенках трубы, что увеличивает сопротивление движению жидкости, особенно в трубопроводах малого диаметра (10 – 32 мм). Сварное соединение осуществляется оплавкой концов труб и заполнением зазора между трубами жидким металлом, который, застывая, образует прочное и герметичное соединение.
Соединение на фланцах – вид разъемного соединения трубопроводов, характеризующегося простотой конструкции, легкостью сборки и разборки, распространенностью фланцевой трубопроводной арматуры. Соединение на фланцах выполняют в виде двух дисков с отверстиями – фланцев, которые закрепляются на концах труб с помощью резьбы, сварки или отбортовки. Между фланцами помещают уплотнительную прокладку, которая сжимается болтами с гайками. Такое соединение при установке арматуры не допускается заделывать в строительные конструкции.
Соединение накидной гайкой используют как разъемное соединение для труб небольшого диаметра. Соединение имеет небольшие габариты и требует меньших затрат времени для сборки, чем фланцевое. Чтобы выполнить такое соединение, на конец одной трубы надевают накидную гайку и конец отбортовывают; на второй трубе закрепляют патрубок с резьбой или нарезают резьбу. Торцы, между которыми помещается уплотнительная прокладка, стягивают накидной гайкой, навертываемой на резьбу.
Применение клеевых соединений при монтаже стальных трубопроводов позволяет по сравнению со сварными, фланцевыми и резьбовыми обеспечивать не только требуемую прочность и плотность, но и противокоррозионную защиту стыков соединяемых труб. Такие соединения получили в последнее время применение при монтаже трубопроводов наружным диаметром до 133 мм, работающих при давлении до 1 МПа, рабочей температуре – 60-90 оС и предназначенных для транспортирования различных сред, к которым при указанных рабочих параметрах химически стойки эпоксидные клеи или стеклопластик на эпоксидной основе.
Чугунные трубы выпускают канализационные безнапорные – для монтажа внутренних сетей канализации и водопроводные напорные – для сетей водоснабжения.
Чугунные трубы соединяются с помощью раструбного соединения, для чего их изготовляют с раструбом (уширением) на одном конце. При сборке чугунных труб в раструб одной трубы вставляют гладкий конец другой трубы. Зазор между трубами заполняют уплотнителем. В качестве уплотнителя используют твердеющие и эластичные заполнители. Твердеющие заполнители – цемент, асбестоцементная смесь, расширяющийся цемент, сера и т.д. – придают стыку прочность и герметичность. Эластичные заполнители – резиновые кольца, манжеты, шнуры, герметики – обеспечивают высокую гибкость, а также герметичность стыка при небольших затратах труда.
Пластмассовые трубы соединяют сваркой, склеиванием, с помощью раструбов, фланцев, накидных гаек. Выбор соединения зависит от материала труб, условий работы и прокладки трубопроводов. При соединении пластмассовых труб применяют контактную стыковую или раструбную сварку, а также сварку нагретым газом с применением присадочного материала.
Контактную стыковую и раструбную сварку выполняют путем нагревания до расплавления материала с последующим сдавливанием соединяемых поверхностей и охлаждением стыка под давлением. Контактную сварку выполняют при температуре воздуха не ниже – 10 оС для полиэтиленовых труб низкого и высокого давления и 0 оС – для полипропиленовых труб. Сварку с нагретым газом с применением присадочного материала выполняют путем разогрева кромок соединяемых труб и прутка присадочного материала с помощью горелки и последующего заполнения шва материалом прутка, который вдавливают в разогретые поверхности. Этот способ универсален, так как позволяет производить сварку в любом положении шва, не требует точной подгонки деталей и сложного инструмента. Материал прутка выбирают в соответствии с материалом свариваемой трубы, его толщиной, геометрией шва, прочностью соединения. Для сварки используют пруток простого (круглого) и сложного (двойного) профиля толщиной 3-4 мм.
Соединение пластмассовых труб на клею используют для соединения раструбных труб и фасонных частей из ПВХ (поливинилхлорида) с зазором и без зазора.
При склеивании труб без зазора, когда разность диаметров склеиваемых элементов менее 0,1 мм, применяют клей, состоящий из перхлорвиниловой смолы и метилхлорида.
Для склеивания труб с зазором, когда разность диаметров склеиваемых элементов менее 0,6 мм, применяют зазоро-заполняющий клей ГИПК-127, состоящий из тетрагидрофурана (растворитель ПВХ), поливинилхлоридной смолы, оксида кремния. Трубы склеивают при температуре воздуха не ниже 5 оС. Рабочее место должно быть защищено от ветра и атмосферных осадков.