6.11. Монтаж трубопроводов из полимерных (пластмассовых) труб

Для прокладки трубопроводов системы водоснабжения и канализа­ции используют преимущественно трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД), высокого давления (ПВД) и из поливинилхлорида (ПВХ), причем для целей водоснабжения применяют полиэтиленовые трубы.

При прокладке наружных водопроводов из ПНД и ПВД основным способом соединения труб является их сварка нагревательным инструментом встык. При устройстве самотечных трубопроводов канализации трубы из ПНД со­единяют таким же способом.

Трубы из ПВХ соединяют в основном на клею враструб. Однако, учитывая, что требуется тщательная очистка склеивае­мых поверхностей и аккуратное нанесение клея, в последнее время для со­единения труб из ПВХ широко используют раструбные соединения, уплот­няемые резиновыми манжетами различного профиля, а также кольца круг­лого сечения.

Сварку полиэтиленовых труб, чаще всего контактную, осуществляют встык (стыковая), в раструб с литыми фасонными частями и в формованный раструб (раструбная сварка). При сварке труб особое внимание следует об­ращать на наружный диаметр труб и их эллипсность (овальность). При сты­ковой сварке максимальное несовпадение кромок не должно превышать 10% толщины стенки. Концы труб при раструбной сварке должны иметь наружную фаску под углом 45°.

Сварку пластмассовых труб в монтажных условиях выполняют, как правило, на сварочных установках, обеспечивающих механизацию основ­ных процессов сварки и контроль технологического режима. В малоудоб­ных местах (траншеях, каналах, колодцах и т.п.) трубы сваривают вручную с использованием устройств для торцовки и центрирования, а также нагре­вательных инструментов. Последние должны быть электрическими с воз­можностью поддержания терморегулятором и автотрансформатором посто­янной температуры на рабочей поверхности нагревателя. Для предотвраще­ния прилипания расплавленного материала труб нагреватель следует по­крывать чехлом из теплостойкого антиадгезионного покрытия (стеклотка­ни, пропитанной политетрафторэтиленом), пленкой из этого материала или кремнийорганического лака.

Контактная сварка труб осуществляется в такой последовательности: установка и центрирование труб в зажимном центрирующем приспособле­нии; торцовка труб и обезжиривание торцов; нагрев и оплавление сварива­емых поверхностей; удаление сварочного нагревателя; соединение разогре­тых свариваемых торцов труб под давлением (осадка); охлаждение сварно­го шва под осевой нагрузкой. Для получения прочных и качественных сты­ков труб необходимо строго соблюдать основные параметры сварки - тем­пературу и продолжительность нагрева, глубину оплавления, контактное давление при оплавлении и осадке. Основные требования, которые необхо­димо соблюдать при сварке труб, приведены в приложении 3.

Склеивание поливинилхлоридных (винипластовых) труб осуществля­ется в основном враструб. Процесс склеивания труб и соединительных час­тей из ПВХ состоит из следующих операций: подготовка концов труб и рас­трубов под склеивание, склеивание и отверждение соединений. Склеиваемые поверхности труб и раструбов обезжиривают метиленхлоридом. После это­го клей наносят тонким слоем на раструб и толстым на конец трубы. Скле­ивать трубы и фасонные части можно при температуре наружного воздуха не ниже 5 °С. Склеенные стыки в течение 5 мин. не должны подвергаться никаким механическим воздействиям. Склеенные плети и узлы перед мон­тажом должны выдерживаться не менее 24 ч. после склеивания.

Соединение труб из ПВХ на раструбах с резиновыми кольцами. На­порные раструбные трубы в траншее соединяют в следующем порядке. Вначале очищают от грязи и масел гладкий конец и раструб соединяемых труб, после чего на гладком конце карандашом или мелом размечают глуби­ну вдвигания его в раструб. Затем в паз раструба вставляют резиновое коль­цо, смазывают его и гладкий конец жидким мылом, после чего вдвигают его в раструб до отметки. При соединении безнапорных канализационных труб из ПВХ наряду с раструбом применяют муфты, при этом технология их соеди­нения с использованием резиновых колец аналогична вышеописанной. Для сборки раструбных соединений напорных и канализационных труб приме­няют натяжные приспособления.

Оборудование для сварки и монтажа пластмассовых трубопрово­дов. Для сварки труб из полиэтилена разработаны и выпускаются передвиж­ные установки и монтажные приспособления. Используют три вида установок для сварки труб диаметром 160 - 315, 355 - 630 и 710 - 1200 мм. Передвижная установка для сварки труб диаметром 160 -315 мм (рис. 6.18, а, б) включает подвижный и неподвижный хомуты для зажима труб, механизм обработки торцов труб перед сваркой, электронагре­вательный диск для оплавления торцов труб, механическую силовую систе­му для создания давления в процессе оплавления и осадки, а также пульт управления.

Рис. 6.18 – Установка и оборудование для сварки пластмассовых (полиэтиленовых) труб: а – установка для сварки труб диаметром 160 – 315 мм, б – деталь сварочного узла, в – установка для сварки труб диаметром 355 – 630 мм, г – то же, диаметром 710 – 1200 мм, д, е, ж – комплект для сварки труб диаметром 710 – 800 мм (д – центратор, е - торцующее устройство, ж – электронагреватель с источником питания); 1 – неподвижные хомуты, 2 – электронагревательный диск, 3 – торцевальный механизм, 4 – подвижные хомуты, 5 – переключатель, 6 – привариваемая труба, 7 – ролик, 8 – манометр для контроля усилий, 9 – система переключений, 10 – зажим, 11 – привод торцевого механизма, 12 - тележка, 13 – пульт управления, 14 – навесная станция, 15 – трубоукладчик-бульдозер, 16 – сварочная установка, 17 – направляющие пути, 18 – гидроцилиндры, 19 – направляющие

Установка для сварки труб диаметром 355 - 630 мм представлена на рис.6.18, в. В ее состав входят гидроцилиндры подъема и опускания, меха­низма для обработки торцов труб, роликовые опоры и шатер. Установка для сварки труб диаметром 710 - 1200 мм (рис. 6.18, г) состоит из собственно сварочной установки, переносных направляющих на опорах, базовой грузо­подъемной и энергопитающей машины (трубоукладчика - бульдозера, обо­рудованного электрогенератором).

Укладку пластмассовых трубопроводов в траншею выполняют по двум основным схемам организации сварочно-монтажных работ - базовой и трассовой. При базовой схеме сварку труб выполняют вблизи объектного склада с предварительным соединением труб в секции длиной до 18 - 24 м и более, которые доставляют на трассу и там сваривают в плети или непре­рывную нитку для укладки в траншею. При трассовой схеме трубы раскла­дывают вдоль траншеи и сваривают с применением передвижных свароч­ных установок в непрерывную нитку методом наращивания.

Укладка трубопроводов отдельными трубами. Перед укладкой трубы тщательно осматривают и отбраковывают. Тру­бы на берме траншеи часто сваривают в секции или плети, которые затем опускают в траншею на мягких полотенцах. В производственных ус­ловиях, особенно в зимний период, монтаж трубопроводов ведут из отдель­ных труб и соединяют их в траншее склеиванием или на резиновых кольцах методом наращивания.

Укладка звеньями (секциями) и плетями позволяет значительно со­кратить количество сварных стыков на трассе, повысить производитель­ность труда, темпы прокладки трубопровода и качество работ.

Секции доставляют на трассу и раскладывают вдоль траншеи, а затем укладывают в траншею и там их соединяют. Иногда секции предварительно соединяют на берме в плети длиной 100 - 200 м, после чего их опускают в траншею. Подготовленную плеть в траншею опускают вручную (при не­большом диаметре труб) или с помощью кранов. Укладывать плеть в тран­шею допускается не ранее, чем через 2 ч. после сварки последнего стыка. Опускают ее в траншею плавно с помощью пеньковых канатов, мягких по­лотенец или ремней, располагаемых на расстоянии 5 – 10 м друг от друга, не допуская резких перегибов плети. Сбрасывать сварные плети на дно траншеи не допускается.

Прокладка пластмассовых трубопроводов больших диаметров (1000 мм и более) производится способом протягивания плети по дну тран­шеи или опускания подвешенных к крану труб. Способом протягивания укладывают трубопроводы в сухих грунтовых ус­ловиях. При этом сварочную установку стационарного типа и направляю­щие размещают в траншее, после чего трубу последовательно соединяют в непрерывную нитку. Отторцованные трубы спускают в траншею и уклады­вают на зажимы сварочной установки, затем их сваривают, после чего тру­бопровод протягивают вперед лебедкой или другими механизмами.

В плотных и твердых грунтах перед укладкой труб на дне траншеи необходимо устраивать постель из насыпного грунта слоем 10 см, а при ук­ладке труб из ПВХ на искусственное (бетонное) основание устраивают песчаную постель. При засыпке этих труб над их верхом обязательно устра­ивают защитный слой из песчаного или местного грунта толщиной 80 см. Для уменьшения напряжения в пластмассовом трубопроводе или его дефор­мации в летнее время рекомендуется перед засыпкой заполнять его водой, а засыпку производить в наиболее холодное время суток.