Загальні положення про схеми водопостачання
СИСТЕМА ВОДОПОСТАЧАННЯ
Системою водопостачання називають комплекс споруд для забезпечення водою всіх споживачів в межах населеного пункту або окремо розташованого підприємства. Системи водопостачання подають воду на господарсько-питні потреби населенню, тваринам в особистому, фермерському та громадському господарствах, різного типу підприємствам, для поливання територій у межах населеного пункту тощо. До основних в системі водопостачання належать споруди забирання води з джерела, поліпшення якості води, запасні й регулювальні місткості, водоводи і водопровідні мережі, споруди для підняття води, тобто насосні станції. Взагалі усі діючі і запроектовані системи водопостачання можна класифікувати за такими особливостями:
за призначенням:
комунальні, які забезпечують водою міста, селища міського типу;
виробничі, які забезпечують водою ТЕЦ, заводи, фабрики, комбінати;
сільськогосподарські, які забезпечують водою сільських споживачів води в межах сільських населених пунктів;
залізничні, які забезпечують водою залізничні станції; протипожежні, які забезпечують водою потреби для гасіння пожеж;
за способом подавання води:
самопливні або гравітаційні системи, в яких вода тече внаслідок дії сили тяжіння;
з механічним подаванням, в яких вода переміщується насосами або якимось пристроєм;
зонні, в яких вода подається в окремі райони (зони) або у зони, що взаємодіють;
за видом використаних природних джерел:
із забиранням води із поверхневих джерел;
із забиранням води із підземних джерел;
комбінованого типу із забиранням води з підземних і поверхневих джерел;
за ступенем централізації:
децентралізовані — для постачання водою різних споживачів використовують різні системи водопостачання;
централізовані— усім споживачам воду подають з єдиної системи;
комбіновані— більшій частині об'єктів воду подають з єдиної системи, а деякі мають самостійні системи.
Найнадійнішими є централізовані системи водопостачання. Вони мають відповідати основним вимогам:
· мати належний ступінь надійності й безперервності подавання води;
· забезпечувати потрібну якість і кількість води, що подається споживачам;
· забезпечувати надходження води під необхідним тиском (напором).
Централізовані системи залежно від місцевих умов і вибраної схеми водопостачання повинні забезпечувати в першу чергу господарсько-питне водоспоживання в житлових і громадських будівлях, гасіння пожеж, власні потреби станцій водопідготовки, поливання територій та теплиць (потреби води на поливання можна задовольняти окремим водопроводом). В межах населеного пункту з цього водопроводу можуть отримувати воду невеликі підприємства, як на питні так і на виробничі потреби, а великі підприємства, у разі потреби,—тільки води питної якості.
Узагалі системи водопостачання, в більшості випадків, не відносяться до об’єктів, які повинні забезпечувати стовідсоткову надійність. Тобто дозволяється в певних межах забезпечувати зниження подачі або перерву в подачі води. Це пов’язано з вартістю систем - більш надійні системи відповідно й більш дорогі.
За ступенем надійності водопроводи поділяють на три категорії:
· Першадає змогу знижувати подавання води протягом 3 діб на господарсько-питні потреби не більше ніж на 30 %, а на виробничі —за аварійним графіком. Перерва в подаванні води допускається не більш як 10 хв. До цієї категорії належать населені пункти, в яких більше 50 тис. жителів.
· Друга категорія допускає зниження подавання води на 10 діб, а перерву в подаванні на 6 год. До неї належать населені пункти з кількістю жителів від 5 до 50 тис. жителів.
· Третя категорія дає змогу знижувати подавання води на 15 діб, а перерва в подаванні може бути 24 год. До неї належать населені пункти з кількістю жителів менше 5 тис. жителів.
Схемою водопостачання називають взаємне розташування споруд системи водопостачання, яке зображене графічно.
Фактори, що впливають на вибір схеми, такі:
· тип використаного джерела і якість води в ньому;
· вид споживачів та їхні вимоги до води;
· рельєф місцевості;
· розміщення споживачів на плані;
· розміри водоспоживання,
· продуктивність джерела і його відстань від споживачів;
· наявність штучних і природних перешкод для будівництва споруд;
· санітарні, місцеві й екологічні умови.
Найчастіше в населених пунктах господарсько-питний водопровід об’єднують з виробничим та протипожежним. Крім того в населеному пункті для водопостачання групи підприємств може передбачатись додатковий виробничий водопровід, який подає воду технічної якості групі підприємств.
Найпоширенішою для невеликих населених пунктів є схема із забиранням підземної води питної якості (рис. 1.1).
П Л А Н
 |
Воду забирають із водоносного пласту за допомогою свердловини і подають у водонапірну башту. Як тільки бак башти наповниться, насос у свердловині автоматично або вручну відключається і вода в башту не надходить. Вода в мережу надходить із башти, яка забезпечує необхідні тиск і витрати. Коли рівень води в баці башти досягне мінімальної позначки, насос у свердловині знову включається і вода наповнює бак. Водозабірна свердловина і башта звичайно розміщуються безпосередньо біля мережі і в найвищій точці населеного пункту. Саме така схема передбачається для першої черги будівництва системи водопостачання при невеликій невідповідності якості води джерела питній якості. Наприклад, якщо вода в джерелі має концентрацію заліза до 1мг/л, то за дозволом санепідемстанції можна побудувати таку систему, а потім вже добудувати станцію знезалізнення та інші при потребі споруди.
Основну схему водопостачання із забиранням води з підземного джерела показано на рис.1.2.
 |
Рис. 1.2. Схема водопостачання із забиранням води з підземного джерела:
1 – водозабірна свердловина; 2 – станція очищення води; 3 – резервуари чистої води; 4 – насосна станція другого підняття; 5 – водоводи; 6 – водонапірна башта; 7 – водопровідна мережа; 8 – лінії вільних напорів у споживача
Воду з підземних водоносних пластів забирають за допомогою декількох свердловин і подають в резервуари чистої води (РЧВ).Станцію очищення води між свердловинами і резервуарами передбачають тільки тоді, коли якість води не задовольняє споживачів (тому її показано штриховою лінією). Найчастіше використовують станції знезалізнення і знезараження води, але можуть бути і станції зм'якшення води, знефторення, опріснення тощо. Резервуари чистої води акумулюють великі об'єми води, які потрібні для регулювання нерівномірності подавання її в мережу та рівномірності подачі в резервуар або навпаки, для забирання води з них на гасіння пожеж та власні потреби водопроводу. З резервуарів воду забирають за допомогою насосної станції другого підняття (НС-ІІ) і подають її під необхідним тиском у водоводи. Водоводи транспортують воду (іноді на велику відстань) у водопровідну мережу, яка безпосередньо розподіляє її між споживачами. Для накопичення об'єму води на 10-хвилинне гасіння пожежі і регулювання нерівномірності споживання води з мережі та рівномірності подавання її в мережу потрібна водонапірна башта. Башту підключають безпосередньо до мережі на початку її, у кінці за ходом води або всередині.
Схема водопостачання із забором води з поверхневого джерела зображена на рис 1.3. Воду забирають із поверхневого джерела (річки, озера, водосховища, тощо) за допомогою водозабірної споруди, яка забезпечує приймання води найвищої якості й попереднє очищення її
від найбільш великих інгредієнтів. Тип водозабірної споруди приймається в залежності від типу джерела, якості води в ньому, гідрогеологічних, геологічних, топографічних, судноплавства та інших умов. З водозабірної споруди насосна станція першого підняття (НС-І) забирає воду і перекачує на очисні споруди, де воду прояснюють, знебарвлюють, знезаражують.
Склад споруд призначають у залежності, в першу чергу, від каламутності та кольоровості води джерела, продуктивності очисних споруд. Слід пам’ятати, що вартість будівництва й експлуатації очисних споруд вод поверхневих джерел, звичайно, перевищує ці показники для станцій знезалізнення підземних вод. Найчастіше водоочисну станцію розташовують у безпосередній близькості до джерела водопостачання. Очищену воду збирають у резервуарах чистої води, а далі використовують ті самі споруди, що й у попередній схемі — насосну станцію другого підйому, водоводи, водопровідну мережу, водонапірну башту. Функціональне їх призначення та режим роботи такий самий, як у попередній схемі.
Рис. 1.3. Схема водопостачання із забиранням води з поверхневого джерела:
1 – поверхневе джерело (річка, озеро); 2 – водозабірна споруда; 3 – насосна станція першого підняття; 4 – очисні споруди; 5 – резервуари чистої води; 6 – насосна станція другого підняття; 7 – водоводи; 8 – водонапірна башта; 9 – водопровідна мережа; 10 – лінії вільних напорів у споживача
Водоводи та водопровідні мережі призначені для транспортування води від насосних станцій або інших джерел живлення до місць споживання води.
За функціональним призначенням ці споруди поділяють на:
водоводи - для транспортування води між окремими .водопровідними спорудами (наприклад, від насосної станції або водонапірної башти до мережі);
магістральні водопровідні мережі - для транспортування основної маси води до найвіддаленіших її споживачів;
розподільні водопровідні мережі - для розподілу води між окремими споживачами (підведення води до будинків, садиб, промислових та комунальних підприємств, водорозбірних колонок, пожежних гідрантів тощо).
До водоводів та водопровідних мереж ставлять такі основні вимоги:
· достатня пропускна здатність для подавання потрібної кількості води (розрахункових витрат) до всіх місць її споживання під необхідним напором;
· надійність та безперервність роботи;
· економічність, тобто повинні бути найменшими витрати на будівництво та експлуатацію як самих водоводів та мережі, так і безпосередньо зв'язаних з ними водопровідних споруд (насосна станція, резервуари, башти тощо).
Виконання цих вимог досягають в результаті правильного вибору: конфігурації мережі в плані; схеми її живлення; матеріалу та діаметрів труб.
Послідовність проектування водоводів та водопровідних мереж така:
· трасування водопровідної мережі та водоводів до неї від джерел живлення;
· позначення на мережі вузлових точок і визначення відборів води в них для розрахункових режимів роботи мережі;
· попередній розподіл витрат води на ділянках мережі (для розгалуженої мережі ці витрати будуть однозначними);
· визначення економічно найвигідніших діаметрів труб кожної ділянки мережі і витрат напору на них при розрахункових режимах роботи системи;
· визначення фактичних витрат води і втрат напору на кожній ділянці мережі (ув'язувальні розрахунки кільцевої водопровідної мережі за втратами напору);
· побудова п'єзометричних ліній на ділянках мережі для розрахункових режимів роботи системи;
· визначення потрібної висоти водонапірної башти (при необхідності) і підбір насосів, які живлять водопровідну мережу, за розрахунковими подачею і напором.
Конфігурація водопровідної системи, тобто певне геометричне накреслення в плані водоводів та водопровідних мереж, залежить від таких основних факторів: планування об'єкта водопостачання; розміщення на його території окремих водоспоживачів; рельєфу місцевості; наявності природних та штучних перешкод для будівництва водопровідних споруд і прокладання водопровідних ліній (річки, канали, балки, залізниці або автомобільні дороги тощо); джерел живлення водопровідної мережі і їхнього розташування; призначення водопроводу і вимог щодо надійності водопостачання.
За конфігурацією в плані бувають такі водопровідні мережі:
розгалужені (тупикові) мережі - це магістральна лінія з відгалуженнями до окремих об'єктів або районів;
кільцеві (замкнені) мережі складаються з водопровідних ліній, об'єднаних в одне або кілька кілець;
комбіновані мережі складаються з кілець з тупиковими відгалуженнями до окремих об'єктів.
Розгалужена водопровідна мережа, звичайно, є найдешевшою за будівельною вартістю, але в той же час вона має найменшу надійність водопостачання, а також зазнає дії гідравлічних ударів при зміні швидкостей руху води внаслідок раптового перекриття кранів.
Кільцева водопровідна мережа має значно більшу надійність водопостачання, але разом з тим вона найдорожча.
Розгалужені водопровідні мережі застосовують переважно для невеликих об'єктів водопостачання (сіл, невеликих промислових підприємств тощо), де допускаються перерви в подаванні води споживачам на час ліквідації аварії, а також для тих населених пунктів, які лежать уздовж якогось одного напряму в плані.
Для міст і більшості промислових підприємств застосовують кільцеві водопровідні мережі або мережі комбінованої конфігурації.
Трасуючи водоводи і водопровідні мережі, необхідно керуватися такими рекомендаціями:
· водоводи і головні магістральні лінії треба направляти найкоротшим шляхом до найкрупніших водоспоживачів, а також до водонапірної башти;
· для забезпечення надійності водопостачання ліній водоводу і головних магістралей повинно бути не менше двох; їх, у свою чергу, з'єднують перемичками, які на випадок аварії дають можливість виключати на ремонт будь-яку ділянку;
· водоводи повинні забезпечувати мінімальну геометричну висоту подавання води насосами, а отже, найменші витрати електроенергії;
· водопровідні лінії мають бути рівномірно розподілені по всій території об'єкта водопостачання;
· для забезпечення достатніх напорів у розподільній мережі магістральні водопровідні лінії слід прокладати по можливості по найвищих відмітках місцевості;
· водопровідні лінії слід прокладати проїздами або обочинами доріг, паралельно лініям забудови і по можливості за межами асфальтових чи бетонних покриттів, щоб вони були доступні для експлуатації і ремонту;
· автомобільні шляхи чи залізниці трубопроводи повинні пересікати під прямим кутом;
· при прокладанні труб треба враховувати природні чи штучні перешкоди;
· водопровідну мережу слід проектувати кільцевою; тупикові лінії можна влаштовувати для подавання води на виробничі потреби, якщо дозволяється перерва у водопостачанні під час ліквідації аварії, на господарсько-питні потреби при діаметрах труб не більше 100мм; на протипожежні або господарсько-протипожежні потреби незалежно від витрат води на гасіння пожежі, якщо довжина ліній не перевищує 200м, в населених пунктах з числом жителів до 5тис.чол. і при витраті води на зовнішнє гасіння однієї пожежі до 10л/с або при кількості внутрішніх пожежних кранів у будівлі до 12 дозволяються тупикові лінії більше 200м завдовжки за умови влаштування протипожежних резервуарів або водоймищ, водонапірної башти чи контррезервуару в кінці тупика;
· кільцювання зовнішніх водопровідних мереж внутрішніми водопровідними мережами будівель і споруд не дозволяється;
· початковим трасуванням мережі необхідно враховувати черговість забудови і майбутній розвиток водопроводу;
1.2. Труби та арматура для водопровідних мереж
1.2.1. Труби та їх з’єднання
Водопровідні мережі й водоводи вкладаються із труб різних типів і різних матеріалів. Застосування того або іншого типу труб залежить від геологічних і кліматичних умов у районі укладання, від величини передбачуваних напорів у мережі, від способу прокладки (підземна в траншеях і каналах, колекторах, наземна, надземна).
Основу під труби виконують після розкриття траншеї. В залежності від призначення трубопроводів (теплопровід, водопровід, газопровід, кабельна каналізація), діаметра і матеріалу труб (сталеві, чавунні, залізобетонні), конструкції прокладки (канальна, безканальна), конструкції стикових з’єднань (зварні, розтрубні, фальцові, на муфтах), стан ґрунтів (щільні, скельні, слабкі, просадочні, пливуни), водонасиченості ґрунтів основи під трубопроводами може бути природнім (рис.1.4, І) або штучним (рис.1.4 ІІ).
Рис.1.4. Основи під трубопроводи:
І – природні; ІІ – штучні; а – плоска; б – з вийманням ґрунту; в – з підсипкою піщаного шару; г – з залізобетонним підсиленням; д – з влаштуванням розстворку.
При достатній спроможності ґрунту (витримуються навантаження від ваги трубопроводу та його конструкцій, не дає просадки в основі і виключає небезпеку виникнення зломів осі трубопроводу і можливих в зв’язку з цим руйнувань стикових з’єднань) трубопроводи укладають безпосередньо на ґрунт, тобто на природну основу. В інших випадках основи під трубопроводи потрібно підсилювати, тобто створювати штучну основу.
Основа повинна бути міцною і забезпечувати збереження трубопроводу під час його експлуатації. Ґрунти, за виключенням скельних, пливунних, болотистих та просадочних, можуть служити надійною основою під труби. Дно траншеї вирівнюють, при необхідності ущільнюють (трамбують) і на ґрунт, який знаходиться в непорушеному стані, укладають труби (рис.1.4,а).
Для збільшення опору труб від різних навантажень трубопровід укладають не на плоску поверхню, а влаштовують приямок таким чином, щоб труба по всій довжині щільно прилягала до ґрунту непорушеної структури не менше ніж на ¼ кола (рис.1.4,б), або створюють плоску піщану подушку (рис.1.4,в). В пливунах і в свіжонасипаних ґрунтах створюють монолітну залізобетонну основу (рис.1.4,г); в болотистих ґрунтах – основу у вигляді паль з розстворками (рис.1.4, д).
У сучасній практиці будівництва напірних водопроводів застосовуються чавунні, сталеві, азбестоцементні, бетонні, залізобетонні, пластмасові, скляні й інші труби. Для безнапірних водопровідних мереж застосовуються бетонні й залізобетонні труби, відкриті канали з бетону, залізобетону, дерева, канали із земляним одягом, а також браковані сталеві й чавунні труби.
Чавунні труби Д = 65-300 мм (ГОСТ21053-75); Д = 65-1200 мм (ГОСТ 9583-75) залежно від товщини стінок й іспитового тиску підрозділяються на три класи - ЛА, А и Б. З'єднання таких труб - розтрубні й розтрубно-гвинтові. Довжини труб, що випускають вітчизняною промисловістю, коливаються в межах від 2 до 6 м, а діаметри - від 65 до 1200 мм.
Перевагою чавунних труб є великий термін служби, тому що вони менш піддані корозії, чим, наприклад, сталеві труби, можливість легко й просто робити монтаж мереж у порівнянні з азбестоцементними й пластмасовими трубами завдяки наявності різноманітних асортиментів фасонних частин, що випускають нашою промисловістю. Основні недоліки чавунних труб - їх відносно слабкий опір динамічним навантаженням, значна витрата металу в порівнянні зі сталевими трубами, тривалість монтажу, обов'язкова наявність фасонних частин для пристрою вузлів мережі. Недоліком чавунних труб є також те, що у випадку порушення цілісності з них можуть випадати цілі шматки стінок, що приводить до більших втрат води, особливо на лініях, що мають більші діаметри труб.
Монтаж чавунних розтрубних труб із закладенням стикових з'єднань гумовими ущільнювачами. Для забезпечення герметичності стикового з'єднання в розтрубну щілину вводиться гумовий ущільнювач - манжета 3 (рис.1.5,а). Герметичність створюється за рахунок радіального обтискання.
Монтаж чавунних розтрубних труб із закладенням стику прядивним бітумінізованим пасмом і азбестоцементною сумішшю.Після центрування гладкого кінця труби в розтрубі раніше укладеної труби (рис. 1.6, а), скручують прядивне бітумінізоване пасмо в джгути завтовшки, дещо більшої кільцевого зазору.
Рис.1.5. Розтрубне стикове з'єднання чавунних труб:
а - з гумовою манжетою ущільнювача, б - з гумовим кільцем ущільнювача; 1 - запірнийзуб. 2 - розтруб, 3 - гумова ущільнююча манжета, 4 - гумове кільце ущільнювача, 5 - гвинтова запірна гайка (муфта)
Довжина пасма рівна 1/з довжини зовнішнього кола труби. Джгути 2 (рис. 1.6,б) (в кількості трьох) ущільнюють конопаткою 3 в кільцевій щілині і стик закарбовують азбестоцементом 4 (рис.1.6,в), використовуючи набір тонких і товстих чеканок 5. Коли чеканка відскакує від азбестоцементної суміші, стик вважається закарбованим.
Рис.1.6. Закладення стику прядивним бітумінізованим пасмом і азбестоцементною сумішшю:
а - центрування труб, б - ущільнення прядивного пасма в кільцевій щілині, в – зачеканка азбестоцементної суміші; 1 - клин (зубило), 2 - прядивний джгут, 3 - конопатка, 4 - азбестоцементна суміш, 5 - чеканки
Азбестоцементну суміш для замку виготовляють, ретельно перемішуючи цемент (марки не нижче 400) і азбестове волокно (не нижче за 6-й сорт) у відношенні 2:1 (по масі). Перед закладенням стику азбестоцементну суміш зволожують, додаючи в неї воду в кількості 10 - 12% від маси суміші.
Діаметр сталевих труб на відміну від чавунних труб виміряється по зовнішньому розмірі. В системах водопостачання найчастіше застосовують труби таких видів та діаметрів: труби сталеві водогазопровідні діаметром Ду = 6-150 мм; безшовні холодо- і гарячеформовані діаметром відповідно Ду = 10-200 мм і Ду = 200-500 мм; електрозварні, холоднодеформовані Ду = 5-110 мм, прямошовні Ду =8-1620 мм та із спіральним швом Ду =15—1400 мм. У порівнянні із чавунними сталеві труби мають істотні переваги: вони можуть витримувати більші внутрішні тиски - до 2,5+3,0 МПа, добре пручаються динамічним навантаженням, вимагають меншої витрати металу, дають можливість легко й швидко робити їхній монтаж індустріальними методами й тим самим значно знижувати строки провадження робіт.
Рис. 1.7 З’єднання сталевих труб:
а – просте зварне в стик; б – зварне звичайною муфтою; в – зварене із пелюстковою муфтою (підсилений стик); г – фланцеве з’єднання;
1 – кінці труб; 2 – зварні шви; 3 - звичайна сталева муфта; 4 – пелюсткова муфта; 5 – фланець; 6 – гумова прокладка; 7 – болт з гайкою.
Сталеві труби у водопровідній практиці знаходять застосування головним чином при влаштуванні високонапірних водоводів і трубопроводів, що піддаються впливу динамічних навантажень.
Для монтажу трубопроводів застосовують електричне або газове зварювання, фланцеве, розтрубні й з'єднання на муфтах Зварені стики міцні й герметичні. У цей час вони знайшли найбільш широке застосування. Фланцеві з'єднання влаштовуються за допомогою сталевих фланців або приварюють до труби, або надягають на трубу з наступним розвальцьовуванням кінців труб або наваркою на них опорних кілець. Розтрубні з'єднання можуть здійснюватися приваркою до труби сталевих розтрубів або пристроєм розтруба на одному з кінців труб, що з'єднують, шляхом розвальцьовування при виготовленні труб або застосуванням дворозтрубних муфт. Цей спосіб з'єднання застосовується вкрай рідко. Муфтові з'єднання знайшли застосування для труб малих діаметрів - до 75 мм.
Для з'єднання сталевих труб, зміни й поділи потоків води виготовляються сталеві фасонні приварні частини: відводи з кутом 30, 45, 60 й 90°, трійники прохідні й перехідні, переходи й ін.
До серйозних недоліків сталевих труб варто віднести схильність їхньої значної корозії як внутрішньої з боку транспортує рідини, що, так і із зовнішньої - з боку ґрунтових вод.
Бетонні й залізобетонні труби, виготовляються як заводським способом, так і безпосередньо на будівельних майданчиках. Труби можуть бути безнапірними (бетонні й залізобетонні) і напірними (залізобетонні). Якщо транспортує рідини, що, або ґрунтові води є агресивними стосовно бетону й арматур труб, то труби варто виготовляти з бетонів, стійких до даного виду агресії.
| 1.8 Стикове з'єднання залізобетонних розтрубних труб з гумовим кільцем ущільнювача: 1 - розтруб, 2 - кільце, 3 - гладкий кінець труби |
По типу стикових з'єднань бетонні й залізобетонні труби розділяються на розтрубні, фальцові й муфтові.
Рис. 1.9 Способи з'єднання залізобетонних напірних розтрубних труб за допомогою механізмів і пристосувань:
а - натяжного пристосування, що встановлюється всередині труб, б - натяжного пристосування гвинтового типу з шарнірним хомутом, в - лебідкою важеля, г - шестерінчастої лебідки, д - рейкового домкрата з пристроєм бетонного упору, е - бульдозера; 1 - укладена труба, 2 - гвинтова розпірка, 3 - гумове кільце, 4 - тяга, 5 - вкладена труба, 6 - дерев'яний брус, 7 - натяжний гвинт, 8 - упорна балка, 9 - гайка натяжного гвинта, 10 - шарнірний хомут, 11 - канат, 12 - регулювальні гвинти, 13 - опорна хрестовина, 14 - рухлива хрестовина, 15 – напівхомут, 16 - важіль, 17 - лебідка важеля, 18 - крюк лебідки, 19 - блоки, 20 - шестерінчаста лебідка, 21 - рейковий домкрат, 22 - бетонний упор, 23 - бульдозер
З'єднання труб за допомогою натяжного пристосування гвинтового типу з шарнірним хомутом (рис. 1.9, б). Шарнірний хомут 10 закріплюють на розтрубі другої 1 або третьої укладеної труби. На розтрубний кінець труби, що укладається, 5 встановлюють опорну хрестовину 13 з натяжним гвинтом 7 і робочою (рухливою) хрестовиною 14. Один кінець канатів 11 закріплюють на хомуті 10, другою надівають на регулювальні гвинти 12. Обертанням натяжного гвинта 7 наводиться в рух робоча хрестовина 14, канати плавно натягаються, а гладкий кінець труби, що укладається, вводиться в розтруб раніше укладеною.
З'єднання труб за допомогою лебідки важеля (рис.1.9, в). Після установки наполегливої балки і закріплення блоків 19 розміщують лебідку важеля 17. Тяговий канат 11 лебідок одним кінцем з петлею пропускають через крюк напівхомута 15, потім його протягують на іншу сторону труби, пропускають через другий крюк напівхомута, далі через блоки підводять до лебідки і надівають петлею на її крюк 18. За допомогою важеля 16 лебідки канат натягується, пересуваючи трубу, що укладається, і гладкий кінець труби вводиться в розтруб раніше укладеної.
З'єднання труб за допомогою шестерінчастої лебідки (рис.1.9, г). Лебідку 20 встановлюють і закріплюють на раніше укладеній трубі 1. Канат 11 лебідок закріплюють на трубі, що укладається, 5. Повертаючи рукоятку барабана, канат натягається, труба, що при цьому укладається, пересувається у напрямі раніше укладеної до кінцевого положення. Знявши канат і захопивши їм наступну трубу, що укладається, вмонтовують другу трубу. Таким чином, не знімаючи лебідку, можна з'єднати декілька труб.
З'єднання труб за допомогою рейкового домкрата і бетонного упору (рис.2.9д). Перед розтрубом труби, що укладається, 5 встановлюють за допомогою крану тимчасовий бетонний упор 22. На торець розтруба труби, що укладається, встановлюють бруси 6. Зусиллям домкрата 21 труба, що укладається, переміщається у бік укладеної до необхідного положення стикованих труб.
З'єднання труб за допомогою бульдозера (рис.1.9 е). У розтруб труби, що укладається, 5 поміщають дерев'яний брус 6 так, щоб він трохи виступав за торець розтрубу. Бульдозер 23 обладнали спеціальним дерев'яним брусом 6, тиском якого на дерев'яний брус, установленим в розтрубі труби, що укладається, переміщають трубу у напрямку до раніше укладеною до необхідного положення стикованих труб.
Після з'єднання труб за допомогою затягачів гумове кільце в розтрубі 1 повинно прийняти положення, показане на рис. 1.9
Безнапірні залізобетонні труби виготовляються умовним діаметром DУ від 500 до 2400 мм при їхній довжині 5000 мм і бетонні - від 100 до 1000 мм при довжині від 1000 до 2000 мм. Напірні залізобетонні труби виготовляються методами віброгідропресування й центрифугування й випускаються умовними діаметрами від 500 до 1600 мм.
Залізобетонні напірні труби залежно від величини розрахункового внутрішнього тиску підрозділяються на три класи: I - на тиск 1,5 МПа, II - на 1,0 МПа й III - на 0,5 МПа. Труби I класу випробовуються на водонепроникність внутрішнім гідравлічним тиском 1,8 МПа, труби II класу на 1,3 МПа й труби III класу - на 0,8 МПа (труби, що виготовляють віброгідропресуванням) і на 0,7 МПа (труби, що виготовляють центрифугуванням).
Окремими підприємствами методом вібрації виготовляються залізобетонні напірні труби зі сталевим циліндром діаметрами від 600 до 1500 мм при довжині до 5270 мм і полімер залізобетонні труби з DУ = 300-1500 мм при довжині до 5200 мм.
Азбестоцементні труби для зовнішніх водопроводів використовувались трьох класів - ВТ6, ВТ9 і ВТ12 на максимальний робочий тиск відповідно 0,6, 0,9 й 1,2 МПа. Для з'єднання труб застосовуються азбестоцементні муфти типу САМ або чавунні муфти.
Рис.1.10. Стикові з’єднання азбестоцементних труб:
а – стикові з’єднання на азбестоцементній двобуртній муфті; 1 – гумове кільце; 2 – труба; 3 – муфта; б – стикове з’єднання на чавунних фланцевих муфтах; 1 – гумове кільце; 2 – болт; 3 – фланець; 4 – втулка
Завод-виготовлювач повинен поставляти напірні труби комплектно з муфтами й гумовими кільцями. Труби випускаються умовним діаметром від 100 до 500 мм довжиною від 2950 до 3950 мм.
В даний час в багатьох країнах Америки і Європи використання цих труб заборонена через те, що за даними дослідників вони сприяють розвитку ракових захворювань. У нас в країні їх використання обмежено і не рекомендується використовувати при проектування нових водопровідних ліній. В той же час в існуючих системах достатньо широко використані ці труби.
До числа переваг цих труб ставляться: мала теплопровідність і неелектропровідність, стійкість відносно корозії, мала щільність (2,1х10-3 кг/м)3, що полегшує їхнє транспортування й укладання, збереження в умови експлуатації гладкої й незабрудненої внутрішньої поверхні завдяки їхній незначній шорсткості, більша пропускна здатність, чим, наприклад, у чавунних труб, легкість обробки.
Недоліками азбестоцементних труб є їхня малий супротив динамічним навантаженням, а також складна й відносно висока вартість стикових з'єднань.
У практиці водопостачання й каналізації населених міст, промислових підприємств й окремих об'єктів за останні десятиліття усе більше починають застосовуватися різні пластмасові труби. Використання таких труб дозволяє заощаджувати метал, скорочувати тривалість монтажу трубопроводів, а також подовжувати строк їхньої служби. Ця обставина пов'язане з тим, що пластмасові труби не піддані корозії.
Серед безлічі пластмасових труб найбільший інтерес представляють поліетиленові й вініпластові труби. Поліетиленові напірні труби виготовляються з поліетилену високої й низкою щільності й випускаються чотирьох типів (Л, СЛ, С та Т) залежно від тиску, що допускає максимально, що транспортує води при°20 С. Типи труб відрізняються друг від друга товщиною стінок: найменш тонкі стінки мають труби типу Л и найбільш товсті - труби типу Т. Труби виготовляються у відрізках довжиною 6, 8, 10 й 12 м і діаметром від 10 до 630 мм (з поліетилену високої щільності) і діаметром від 10 до 160 мм (з поліетилену низкою щільності). Труби з поліетилену високої щільності діаметром 
40 мм і з поліетилену низкою щільності діаметром 63 мм можуть поставлятися в бухтах. Пластмасові труби варто зберігати в горизонтальному положенні на стелажах, причому висота штабеля не повинна перевищувати 2 м. Умови зберігання повинні виключити можливість механічного ушкодження труб і дії на них прямих сонячних променів.
Труби з вініпласту виготовляються довжиною 5-12 м діаметром від 6 до 150 мм і на робочий тиск 0,25, 0,6 й 1 МПа з відповідним іспитовим внутрішнім гідравлічним тиском 1,65, 3,9 й 6,5 МПа.
З'єднання поліетиленових і віні пластових труб можуть бути розтрубними, фланцевими й різьбовими. Крім того, їх можна з'єднувати за допомогою зварювання й склеювання. Для зварювання застосовуються спеціальні пристрої - пістолети, у яких нагрівається повітря, і під його впливом відбувається розплавлювання прутків з того ж матеріалу, що й труби. Діаметр прутків вибирається відповідно до товщини труб, що зварюють. Нагрівання повітря для з'єднання віні пластових труб повинен бути в межах 200-220 °С, для поліетиленових труб - близько 250°С.
Рис.1.11. З’єднання поліетиленових труб:
а – нероз’ємне зварне з’єднання; б – фланцеве з’єднання; 1 – труба; 2 – трійник; 3 – площина зварювання; 4 – муфта; 5 – коліно; 6 – втулка під фланець; 7 – стальний фланець; 8 – прокладка.
Для склеювання застосовуються спеціальні клеї, наприклад, клей з перхлорвінілової смоли, розчиненої в дихлоретані. Сушіння клейових з'єднань триває біля доби. Скоротити строки склеювання можливо шляхом нагрівання місць з'єднань теплим повітрям. На якість шва, що зварює, істотний вплив робить чистота повітря: подаване повітря повинен бути очищений від пилу, вологи й масла. Швидкість зварювання швів пластмасових труб дорівнює приблизно 15 м/год.
Недоліками пластмасових труб є високий коефіцієнт лінійного розширення (у вініпласту він дорівнює 0,00007, у поліетилену - 0,00022, тобто майже відповідно в 6 й 18 разів більше, ніж у сталі). У зв'язку із цим на мережах із пластмасових труб необхідно передбачати пристрої, що компенсують лінійні розширення. Крім того, пластмасові труби, особливо поліетиленові, чутливі до бітумних лаків й олійних фарб.
Рис.1.12. Розтрубні з’єднання поліетиленових труб:
а – розтрубний кінець труби; б – дворозтрубна муфта; 1 – труба; 2 – розтруб; 3 – площина зварювання; 4 – не відформована частина труби
Для зміни напрямку осі труби (потоків води), з’єднання в вузлі декількох труб застосовуються фасонні частини: коліна, відводи, трійники, хрестовини й ін. Перехід від одного діаметра трубопроводу до іншого проводиться за допомогою переходів. З’єднання труб з різними кінцями забезпечується подвійним розтрубом й різним патрубками. Установка пожежних гідрантів здійснюється на спеціальній фасонній частині – розтрубній пожежній підставці. При встановленні пожежного гідранта в вузлі, де сходиться три або чотири труби, використовуються трійники або хрести з пожежною підставкою (табл.1.1.). При відсутності чавунних фасонних частин використовуються сталеві фасонні частини.
Існують й інші специфічні деталі водопровідних мереж: випуски, вантузи, сиділки, промивні комплекти й ін. Перші застосовуються для спорожнювання мережі й монтуються в найбільш низьких місцях магістралей, другі - для випуску повітря; сиділки й промивні комплекти використаються в основному при ремонтних роботах.
Для з'єднання пластмасових труб виготовляються фасонні частини (хрестовини, трійники, косинці, муфти й ін.) як з вініпласту, так і з поліетилену . Фасонні частини повинні витримувати без ознак руйнування й течі внутрішній гідростатичний тиск, рівний умовному трикратному тиску для поліетиленових частин й 6,5 МПа для вініпластових фасонних частин протягом 1 ч при температурі 20 °С.
Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 3893;