Типы труб, применяемые в водопроводных сетях и водоводах.

Выбор материала труб в огромной мере определяет затраты по всей системе водоснабжения в целом. Трубы должны выполняться из материалов безвредных для здоровья, обладать высокими антикоррозийными свойствами. Шероховатость внутренней поверхности значительно влияет на затраты энергии для транспортирования воды. Надежность работы трубопровода во многом определяется правильным выбором прочностных характеристик. Их герметичность в местах соединения должна оставаться на весь период эксплуатации. Для напорных трубопроводов применяют стальные, чугунные, азбестоцементные, пластмассовые, железобетонные трубы, а для безнапорных используют бетонные, чугунные, а также открытые каналы из бетона, железобетона, а также земляные с одеждой дна.

Чугунные трубы применяют двух видов: трубы изготовленные из серого чугуна методом центробежного или полунепрерывного литья диаметром 65-1000 мм с раструбным стыковым соединением., трубы, изготавливаемые диаметром 100-300 мм со стыковым соединением под резиновые манжеты, трубы диаметром от 2-6 м, а диаметром выше длиной от 5-10 м, ГОСТ предусматривает выпуск труб 3 классов: ЛА, А, Б. Они отличаются друг от друга толщиной стенок и, следовательно, давлением, которое они выдерживают. Смонтированные трубы подвергают гидроиспытаниям и в зависимости от класса 1МПа либо 1,5МПа. Недостатком труб из серого чугуна является относительно плохое сопротивление динамическим нагрузкам. И, кроме того, они материалоемкие. Стальные трубы обладают высокой прочностью, у них относительно небольшая масса, пластичность, но они хуже противостоят коррозии, у них меньший срок службы. Кроме того, по мере эксплуатации и гидравлическое сопротивление по длине значительно возрастает. Применяют стальные трубы диаметром до 1400 мм следующих типов: прямошевные по ГОСТ 10704-91, 10706-76, 10705-80, со спиральный швом по ГОСТ 8696-74, тонкостенные со спиральным швом по ТУ 102-39-84 и водогазопроводные по ГОСТ 3262-75. Наиболее широко применят трубы из углеродистых сталей обыкновенного качества, т.к. они самые дешевые и менее дефицитные. Трубы из низко легированных высококачественных сталей применяют в условиях низких температур -20С. Толщина стенок труб зависит от диаметра.

Трубы из углеродистой обыкновенной стали КП обладают хладноломкостью. Трубы из полуспокойных и спокойных сталей обладают меньшей хладноломкостью. Трубы из низко легированных сталей рекомендуют применять, когда период эксплуатации стенки труб могут опуститься на -20 и ниже. Трубы из нержавеющей стали используют в основном в реагентном хозяйстве. Основным соединением является сварка. Нужно иметь в виду, что повышенное содержание углерода уменьшает свариваемость. Соединения часто проводят с помощью стальных фасонных частей. Срок службы стальных трубопроводов в основном зависит от степени защиты металла от коррозии. Существуют 2 способа защиты пассивный и активный. Пассивный - это покрытие изоляцией наружной или внутренней поверхности, а активный электрозащита. Для наружной изоляции используют битумоминеральные, битумополимерные, полимерные, этиленовые и другие типы. В мировой практике получили распространения внутренние покрытия на основе цемента. Они могут наносится как на новые так и на б/у трубы. Методом центрифугирования. Защищают трубы также нанесением антикоррозионных покрытий. Для создания на внутренней поверхности полимерных покрытий при ремонтно-восстановительных работах через трубу протаскивают плети из полимерных труб. Широко используют метод лакокрасочного покрытия, а также метод стабилизационной обработки воды. Активный метод – это катодная защита и в основном используется как дополнительная. Блуждающие токи повреждают трубопровод там где они расположены вблизи.

Железобетонные трубы. Обладают коррозионной устойчивостью, являются диэлектриками, способны сохранять при длительной эксплуатации гладкую поверхность, у них небольшая металлоемкость, большая долговечность, но большая масса. Бетонные ж\б трубы изготавливают методами: виброгидропрессованием, центрифугированием. Они имеют гибкое раструбное стыковое соединение. Герметичность обеспечивается применением резиновых уплотнительных колец круглого сечения. Конструкции стыковых соединений рассчитаны на угловые деформации порядка 0,75-1 градус.

Монтаж начинается с того, что на ее втулочный торец надевают резиновое кольцо. Затем опускают в траншею и центрируют относительно раструба уложенной трубы. сартаметром предусмотрено изготовление труб диаметром от 500-1600 мм. В зависимости от давления в трубопроводе трубы изготавливают 3 классов прочности: 1 класс на внутреннее расчетное давление 1,5 МПа, 2 класс 1 МПа и 3 0,5. На заводе трубы проверяют на водонепроницаемость, давлением от 0,6-1,8 МПа в зависимости от класса. Трубопроводы всех классов укладывают на глубину 2-4 м до поверхности трубы. В зависимости от грунтовых условий нагрузки на поверхность земли, способа опирания на основание и степени уплотнения засыпки. Наилучше всего укладывать ж/б трубы на плоское основание из мелких песчаных грунтов при нормальной степени уплотнения засыпки. Ж/б трубы могут подвергаться коррозии если они уложены в агрессивных грунт. В этом случая наружную поверхность покрывают битумом или кусбаслаком. Если требуется соединить ж/б трубы с трубами из других материалов, то применяют стальные сварные вставки.

Азбестоцементные трубы. Имеют малую массу и теплопроводность, достаточную коррозионную стойкость, являются диэлектриками, у них не большое гидравлическое сопротивление причем оно не значительно меняется в процессе эксплуатации. Но необходимо учитывать возможность внешней коррозии под воздействием веществ, которые разрушают соединения входящие в состав азбестоцемента, которые выявляются только при гидроиспытаниях. Эти трубы необходимо укладывать в не нарушенный грунт, чтобы исключить просадку. Промышленность выпускает трубы по ГОСТ 539-80 4 классов: ВТ6 (рабочее давление 0,6 МПа), ВТ9 (0,9), ВТ12 (1,2), ВТ15 (1,5). Трубы каждого класса в зависимости от внешнего диаметра подразделяют на три группы: диметр 100-500 мм, а длина 3-4 м, диаметр 200-500 мм и длина 5 м, диаметр 200 и 300 мм и длиной 6 м. Трубы стыкуют с помощью азбестоцементных муфт (САМ) по ГОСТ 539-80 или чугунных муфт по ГОСТ 17584-72. Уплотняют резиновыми кольцами.

Пластмассовые трубы. Они обладают рядом свойств которые выгодно отличают их от прочих, потери давления на трение в них примерно на 30% ниже чем в металлических. Они не подвержены электрохимической коррозии, их гидравлическое сопротивление практически не изменяется в зависимости от срока эксплуатации. Гидро удар возникающий в трубопроводе значительно слабее из-за упругих свойств материала, у них не большая масса и вероятность разрушения трубы при замерзании в них воды очень мала. Они прогрессивны в сейсмических районах, болотистых местностях при прокладке в агрессивных грунтах, но у них есть существенный недостаток: большой коэффициент линейного расширения и они не обладают высокой сопротивляемостью к раздавливанию. Для наружных и внутренних сетей применяют пластмассовые напорные трубы из полиэтилена низкой плотности (ПНП) и высокой плотности (ПВП) по ГОСТ 18599-83. В ГОСТе дан полный ряд наружных диаметром от 10 до 1200мм для ПВП и 10-160 мм на ПНП. Трубы изготавливают 4 видов: ЛЧЛЧТ на соответственно рабочее давление 0,25 0,4 0,6 и 1 МПА эти давления принимаются из предполагаемого срока службы не мене 50 лет и температуре воды 20.

Трубы напорные из непластицифированного поливинилхлорида выпускают по ТУ 6-19-231-83. Выпускают 4 классов: СЛ С Т ОТ на давление 0, 0,6 1 1,5 МПа диаметры от 10 до 315 мм.

Для систем водоснабжения могут применяться напорные полипропиленовые трубы по ТУ 38-102-100-89. Диаметры 32-200 мм и давление до 1 МПа. С понижением температуры пластические свойства пластмассовых труб ухудшаются. Тип соединений труб выбирают в зависимости от материала трубы, фасонных частей от условий монтажа. Не разъемные соединении производят с помощью сварки контактов а ПХВ склеиванием или газовой прутковой сваркой. При соединении с трубами других материалов принимают фланцы, т.к. при соединении труб возможно возникновение напряжений линейная компенсация не предусматривается, то при укладке труб для снижения этих напряжений в летнее время укладку труб в траншеях ведут змейкой. С целью замедления процесса старения трубы из пластмассы должны быть защищены от солнечных лучей.