Расчет трубопроводов с применением полиэтиленовых труб. Технологии работы с ПЭ-трубами

Гидравлический расчет полиэтиленовых труб — формулы и графики

Гидравлический расчет полиэтиленовых труб выполняется с целью определения потерь напора потока, на основании чего в дальнейшем выбирается диаметр труб и марка повысительного (или вакуумного) насоса.

  1. Потери напора Н, мм вод. ст., в общем случае течения жидкости равны:
  2. Удельная потеря напора i определяется по формуле:
  3. Скорость течения жидкости равна:

Потери напора Н, мм вод. ст., в общем случае течения жидкости равны:

Н = i · l+ hм.с. + hв + hг.в. + hсв.н. > hг

  • где i — удельная потеря напора на трение, м/м;
  • hм.с. — потери напора в местных сопротивлениях, м;
  • l — расчетная длина трубопровода, м;
  • hв — потери напора в водоизмерительных устройствах, м;
  • hг.в. — геометрическая высота подъема воды (плюс или минус), м;
  • hг — гарантийный напор перед насосным оборудованием, м;
  • hсв.н. — свободный напор, необходимый для создания комфортной струи в водоразборной арматуре

Удельная потеря напора i определяется по формуле:

где λ — коэффициент сопротивления трения по длине трубопровода;
V — скорость течения жидкости, м/с;
g — ускорение свободного падения, м/с²;
dp — расчетный диаметр труб, м. Допускается определять как d — 2e (наружный диаметр минус две толщины стенки).

Скорость течения жидкости равна:

где q > расчетный расход жидкости, м3/с;

— площадь живого сечения трубы, м2.

Коэффициент сопротивления трения λ определяется в соответствии с регламентами свода правил СП 40-102-2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования»:

где b — некоторое число подобия режимов течения жидкости; при b > 2 принимается b = 2.

где Re — фактическое число Рейнольдса.

где ν — коэффициент кинематической вязкости жидкости, м²/с. При расчетах холодных водопроводов принимается равным 1,31 · 10-6 м²/с — вязкость воды при температуре +10 °С;

Reкв >- число Рейнольдса, соответствующее началу квадратичной области гидравлических сопротивлений.

где Кэ — гидравлическая шероховатость материала труб, м. Для труб из полимерных материалов принимается Кэ = 0,00002 м, если производитель труб не дает других значений шероховатости.

В тех случаях течения, когда Re ≥ Reкв, расчетное значение параметра b становится равным 2, и формула ( 4 ) существенно упрощается, обращаясь в известную формулу Прандтля:

При Кэ = 0,00002 м квадратичная область сопротивлений наступает при скорости течения воды (ν= 1,31 · 10-6 м²/с), равной 32,75 м/с, что практически недостижимо в коммунальных водопроводах.

Для повседневных расчетов рекомендуются номограммы, а для более точных расчетов — «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов», том 1 «Напорные трубопроводы» (А.Я. Добромыслов, М., изд>во ВНИИМП, 2004 г.).

При расчетах по номограммам результат достигается одним наложением линейки — следует прямой линией соединить точку со значением расчетного диаметра на шкале dр с точкой со значением расчетного расхода на шкале q (л/с), продолжить эту прямую линию до пересечения со шкалами скорости V и удельных потерь напора 1000 i (мм/м). Точки пересечения прямой линии с этими шкалами дают значение V и 1000 i.

Как известно, затраты электроэнергии на перекачку жидкости находятся в прямой пропорциональной зависимости от величины Н (при прочих равных условиях). Подставив выражение ( 3 ) в формулу ( 2 ), нетрудно увидеть, что величина i (а, следовательно и Н) обратнопропорциональна расчетному диаметру dр в пятой степени.

Выше показано, что величина dр зависит от толщины стенки трубы e: чем тоньше стенка, тем выше dр и тем, соответственно, меньше потери напора на трение и затраты электроэнергии.

Таким образом, результаты расчетов толщины стенки e трубы по формулам (1) — (5) в сочетании с результатами гидравлических расчетов по формулам (1) — (7) позволяют выбрать трубу с конкретным значением SDR и конкретным значением MRS. В зависимости от величины расчетного расхода жидкости на объекте и требуемого напора подбирается марка повысительного (вакуумного) насоса.

Если в дальнейшем по каким-либо причинам меняется значение MRS трубы, ее диаметр и толщина стенки (SDR) должны быть пересчитаны.

Следует иметь в виду, что в целом ряде случаев применение труб с MRS 10 взамен труб с MRS 8, тем более труб с MRS 6,3 позволяет на один размер уменьшить диаметр трубопровода. Поэтому в наше время применение полиэтилена РЕ 80 (MRS 8) и PE 100 (MRS 10) взамен полиэтилена РЕ 63 (MRS 6,3) для изготовления труб позволяет не только уменьшить толщину стенки труб, их массу и материалоемкость, но и снизить затраты электроэнергии на перекачку жидкости (при прочих равных условиях).

Читайте также:
Мошки в комнатных цветах: причины появления и способы избавления

В последние годы (после 2013) трубы изготовленные из полиэтилена ПЭ80 практически полностью вытеснены из производства трубами изготовленные из полиэтилена марки ПЭ100. Объясняется это тем, что сырье из которого производятся трубы поставляется из-за границы маркой ПЭ100. А еще тем, что полиэтилен 100 марки имеет более прочностные характеристики, благодаря чему, трубы выпускаются с теми же характеристиками, что трубы из ПЭ80, но с более тонкой стенкой, за счет чего увеличивается пропускная способность полиэтиленовых трубопроводов.

Номограмма для определения потерь напора в трубах диаметрами 6 , 100 мм.

Номограмма для определения потерь напора в трубах диаметрами 100 , 1200 мм.

Расчет трубопроводов с применением полиэтиленовых труб. Технологии работы с ПЭ-трубами

ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ И ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫЕ ТРУБЫ НА СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ ЯВЛЯЮТСЯ САМЫМИ ДОСТУПНЫМИ И ПОПУЛЯРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ ДЛЯ ПРОКЛАДКИ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ, УСТРОЙСТВА ТРУБОПРОВОДОВ ГОРЯЧЕГО И ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ. ПРОФЕССИОНАЛЬНО ВЫПОЛНЕННЫЙ МОНТАЖ ПЭ-ТРУБ ОБЕСПЕЧИВАЕТ НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ, ПОСТРОЕННЫХ НА ИХ ОСНОВЕ. СЕГОДНЯ МЫ РАССМОТРИМ, КАК СЛЕДУЕТ РАССЧИТЫВАТЬ, УКЛАДЫВАТЬ ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ВОДЫ, А ТАКЖЕ РАССКАЖЕМ О ТЕХНОЛОГИЯХ РАБОТЫ С ПЭ-ТРУБАМИ, УКЛАДКЕ И МОНТАЖЕ ТРУБОПРОВОДА.

Для расчета номограммы водяного потока используется формула Коулбрука-Уайта:

где: – расход воды, м³/сек;

Di – внутренний диаметр трубы, м;

I – удельные потери напора на трение,

м/м (безразмерная величина);

k – коэффициент шероховатости,

м (k = 0,00001 м при диаметре труб 220 мм и менее и k = 0,00005 м при диаметре 200 мм и более).

Отметим, что у кривых проставлены типоразмеры, т.е. наружные диаметры труб, хотя расчеты выполнены в соответствии с внутренним диаметром. Это позволяет устанавливать значения пропускной способности труб непосредственно, без интерполяции графиков.

По номограммам определяются потери на трение в самих трубах. А вот потери напора, вызываемые местными сопротивлениями (отводами, вентилями, переходами, тройниками, впускными и выпускными кранами и т.д.) здесь не учтены. Ведь при проектировании большинства систем подачи воды потери по каждому отдельному месту сопротивления не подсчитывают.

Однако в тех случаях, когда подсчет потерь по каждому местному сопротивлению все же желателен, например при проектировании систем с большой скоростью течения воды, можно воспользоваться следующей формулой:

где: ΔН – потери напора, м;

коэффициент местного сопротивления (безразмерная величина);

g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с 2

Приведенный ниже расчет выполнен согласно требованиям практического руководства Датской инженерной ассоциации (ДИА) по водопроводам. Пример основан на следующих исходных данных (рис. 1)

– давление в пункте А равно 3,5 бар (35 м вод. ст.);

– для сооружения водопровода применяются трубы класса PN 10 из PE 80;

– максимальное суточное потребление (Qmax) составляет 400 л/сут/чел;

– максимальное часовое потребление равно 2,5×Qmax;

– необходимое давление у потребителя равно 2 бар (20 м вод. ст.);

– состав каждой семьи – 4 чел.

Таким образом, получаем водопотребление в расчете на один дом: 400 л/сут/чел · 2,5 · 4 чел/24 час = 167 л/час (0,046 л/сек). Расход воды на каждом участке водопровода составит: А–В: (10+15+8) домов · 0,0046 л/сек = 1,52 л/сек.

Зная этот показатель, можем рассчитать и потери на трение как на каждом участке, так и во всей системе. Потери напора на трение определяются по номограмме водяного потока для напорных труб (по условиям – класс PN 10 из материала PE 80). Чтобы определить с использованием номограммы потери напора на трение для рассматриваемого примера, воспользуемся таблицей 1.

При указанных в таблице 1 типоразмерах труб давление у потребителей в пункте D составит:

35 м вод. ст. – 13 м вод. ст. = 22 м вод. ст. > 20 м вод. ст., т.е. требуемое условие выполнено.

Важный аспект, который необходимо учесть при расчете трубопроводов, – фактор гидравлического удара – энергии, выделяемой при резкой остановке потока жидкости. При каждом изменении скорости течения в трубопроводе создается волна давления. Изменения давления могут оказаться настолько большими, что произойдет гидравлический удар. Он может возникнуть, например, при резком закрытии или открытии запорной арматуры, вследствие резкого отключения питания насосов или внезапного засорения системы. Если это происходит на одном конце трубопровода, то волны давления будут отражаться от другого его конца, что может привести к повреждениям, в особенности если та часть трубопровода, в котором происходят эти процессы, полностью перекрыта и отсутствует возможность сброса повышенного давления. А ведь при гидравлическом ударе возникает колебательный процесс чередования резкого повышения и понижения давления (в 10 и даже в 100 раз). Это крайне опасно, поскольку может вызвать разрыв труб.

Читайте также:
Настенные электрические радиаторы отопления: цена

В технической литературе о гидравлическом ударе приводятся подробные указания по методам расчета, но они довольно сложные. Сегодня уже разработаны программы с базами данных, позволяющие решить самые сложные задачи. В них включены сведения о специальных характеристиках насосов, гидростатическом напоре, закрывании вентилей, воздушных колпаках, различные расчеты продольного профиля. В результате определяется риск изменения давления, скорости течения, частоты колебаний, объемы воздушных колпаков, а также изменения давления водопровода по длине трубопровода в функции времени.

Быстрое заполнение напорного трубопровода с изменением объема замкнутых воздушных масс также может привести к резкому повышению давления. Поэтому важно предусмотреть в конструкции трубопроводов возможность выпуска воздуха и жидкости, а скорость заполнения не должна быть большой.

Скорость распространения волны давления зависит от материала, из которого изготовлены трубы, от толщины их стенок и от транспортируемой по трубам жидкости. В таблице 2 приведены значения скорости распространения волны давления (а, м/с) для труб, транспортирующих воду (в т.ч. и сточные воды).

ИСПЫТАНИЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Данная операция должна быть включена в проект с соблюдением ряда условий:

– необходимо, чтобы продольный профиль имел небольшой подъем для обеспечения удаления воздуха;

– для всех самых высоких точек должны быть предусмотрены ручные или автоматические воздухоспускные устройства (размещение – немного ниже по течению самой высокой точки);

– порядок запуска обязан быть таким, чтобы в случае необходимости испытания под давлением его можно было бы выполнить поэтапно;

– место заполнения водой должно быть предусмотрено в самой нижней точке, а места выпуска воздуха (вентиляции) – в начале и в конце линии;

– перед проведением испытания изделия, изготовленные из жестких пластиков, следует закрепить (заанкерить);

– требования заказчика к испытанию должны быть четко изложены в описании проекта (подрядчик имеет право принять необходимые меры перед проведением испытания).

Только после выполнения данных условий можно приступать к испытаниям.

Сама процедура испытания под давлением также требует выполнения ряда условий:

– все концы системы должны быть оборудованы концевыми раструбными либо фланцевыми заглушками. На заглушку устанавливают отвод 90 º, шаровой кран и устойчивый к растягивающим нагрузкам штуцер с внутренним диаметром 32 мм для подключения ПЭ-трубы типоразмера 32 мм;

– концевые заглушки должны быть заанкерены;

– систему следует заполнить водой как минимум за 24 ч до начала испытаний. Необходимо убедиться в том, что из системы полностью удален воздух; в течение первых 6 ч давление в системе должно составлять 1,3 номинального давления, что имеет важное значение для получения хороших результатов (проведение этой части необходимо подтверждать документально);

– на испытательной площадке обеспечивается возможность подачи воды.

Во время испытаний давлением:

– измеряют фактическое давление, при необходимости добавляют воду;

– в системе создают давление, равное 1,3 номинального значения (испытательное давление), которое выдерживается в течение 2 ч (при этом допускается пополнение системы водой);

– в течение следующих 60 мин добавлять воду нельзя;

– после 60-минутной выдержки измеряют давление и добавляют воду, чтобы достичь испытательного давления (1,3 номинального значения);

– падение давления и количество добавленной воды не должны превышать предельных значений:

а) максимальное допускаемое падение давления – 2 % от начального значения;

б) максимальное допускаемое количество добавленной воды (в литрах на 1 м трубопровода) вычисляется по формуле:

Vдоб = 0,02 – 0,001 + DV,

где: DV = 0,08 · di 2 для ПЭ-труб;

di– внутренний диаметр в метрах.

После испытаний под давлением концевые заглушки снимают.

УКЛАДКА И МОНТАЖ

К траншеям для трубопроводов предъявляются определенные требования. Глубина траншеи под водопровод должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания грунта, минимальная глубина заложения – не менее 1 м до верха трубы, проложенной под поверхностью с интенсивным движением транспорта (до 0,7 м – под поверхностью с незначительным движением транспорта). Отличительной особенностью строительства трубопроводов из сварных ПЭ-труб в отличие от раструбных (в т.ч. из ПВХ) является то, что они укладываются даже в слабых грунтах с расчетным сопротивлением -4 ), и это необходимо учитывать при укладке труб. Нормативный температурный перепад в материале стенок трубы Δt °C следует принимать равным разнице между максимально (или минимально) возможной температурой стенок в процессе эксплуатации и наименьшей (или наибольшей) температурой окружающей среды, при которой осуществляется замыкание трубопровода в законченную систему (производится монтаж замыкающих стыков). При этом может возникнуть необходимость как в наращивании водовода, так и в его укорочении. Рассмотрим это на конкретном примере.

Читайте также:
Пошаговый ремонт крыши дачного дома своими руками: видеоинструкция

Удлинение (укорачивание) водовода рассчитывается по формуле:

Δl = a · Δt °C · l (м),

где: а – коэффициент линейного теплового расширения материала труб 1/ºC · 10 -4 ;

l – изначальная длина трубопровода (м).

Температура 500-метровой трубы из материала PE 80, сваренной над траншеей, в летний день может легко достичь 40 ºС. После укладки трубы и засыпки траншеи температура за ночь может снизиться до 10 ºС.

Δl = (10 – 40) · 500 · 1,8 · 10 -4 = –2,7 м.

Это означает, что на следующее утро труба будет на 2,7 м короче. Такое сокращение может быть компенсировано за счет удлинения укладываемой трубы. Если же секция будет покрыта землей, то грунт в определенной степени будет удерживать трубу, соответственно и сокращение будет меньшим.

В другом случае если температура в процессе укладки будет ниже конечной температуры, то секция трубопровода будет удлиняться. Однако это обычно не вызывает столь серьезных проблем, как в случае сокращения. Лучше всего дать трубе сравняться по температуре с траншеей (обычно для этого достаточно одних суток) и только после этого выполнить окончательные соединения. При монтаже в летний период трубопровод необходимо прокладывать изгибами («змейкой»), чтобы уменьшить напряжения в материале труб в период эксплуатации. Компенсация линейных удлинений при этом обеспечивается продольным прогибом труб, т.е. происходит самонакопление отдельных участков трубопровода.

ВАЖНО! ПРИМЕР

Анкеровка на ПЭ-трубопроводах выполняется при:

необходимости перехода с ПЭ-трубы на ПВХ. В данном случае монтаж встраиваемого фланца обусловлен высоким коэффициентом температурного расширения ПЭ, поэтому в случае понижения температуры из трубопровода может вырвать ближайшую ПВХ-трубу;

фиксации трубы перед входом в колодец. В этом случае «фиксируется» и установочный размер В1, что позволяет выполнять демонтаж оборудования без риска изменения данного размера (из-за температурных изменений длины трубы) после снятия болтов крепления с фланцевого соединения. А для регулирования расстояния между фланцами может применяться дополнительное оборудование. Соединение ПЭ-трубы и приварного фланца может быть выполнено как сваркой встык, так и с помощью электросварной муфты. Последний способ – единственно возможный при бестраншейной прокладке труб, когда пространство около колодца весьма ограничено.

Для того чтобы определить необходимость анкеровки, необходимо учесть следующие факторы:

длину участка ПЭ-труб перед входом в колодец. Чем больше длина, тем значительнее ее изменения из-за перепада температур;

величину перепада температур;

в наружных сетях хозяйственного водоснабжения, уложенных, как того требует СНиП 2.04.02.84., ниже глубины промерзания грунта, температура транспортируемой воды в любое время года практически остается постоянной. В данном случае анкеровка не требуется, т.к. тепловые расширения и подвижка трубы исключены. Что касается напорной канализации, то расчетная температура транспортируемых хозяйственно-бытовых стоков составляет 20 °С. Однако в случае длительного отключения горячей воды по какой-либо причине вероятность некоторого снижения температуры стоков имеется. При этом необходимость анкеровки какого-либо узла напорного водовода определяется расчетом в каждом конкретном случае;

способ укладки. Если ПЭ-трубы установлены в грунт, а песок вокруг хорошо утрамбован, то риск «подвижек» трубы минимален. Но если трубы проложены методом «протаскивания» в старой трубе с зазором между трубами, то изменение линейных размеров трубы наиболее вероятно.

Сразу отметим, что монтируемые посредством сварки ПЭ-фасонные изделия в большинстве случаев анкеровки не требуют. Анкерное крепление требуется лишь на тех участках, где необходимо жестко зафиксировать определенный участок трубопровода. Для «мертвой опоры» (анкера) в ПЭ-трубопровод вваривается встраиваемый фланец.

Величина осевой силы зависит от размеров трубопровода и номинального (испытательного) давления. Рассчитать ее можно по следующей формуле:

Читайте также:
Садовые дорожки: популярные материалы и решения

где: N – осевая сила, kH;

di – наружный диаметр трубы, мм;

p – наибольшее давление в трубопроводе, бар (чаще всего испытательное)

Анкеровка тройников, заглушек и вентилей

Арматура и фасонные детали, на которые действует выталкивающая сила, обусловленная внутренним давлением воды (например отводы, тройники, заглушки и вентили), должны быть заанкерены.

Усилие, которое должно выдержать анкерное крепление, может быть рассчитано на основании значений, приведенных в таблице 3, по упрощенной формуле:

где: N – осевая сила, kH;

N1 – осевая сила, соответствующая давлению 1 бар, kH (табл. 3);

p – наибольшее давление в трубопроводе, бар (чаще всего испытательное).

Анкеровка отводов (коленьев)

Сила, действующая на отвод, которой должно противостоять анкерное крепление, легко вычисляется на основании значений, приведенных в таблицах 1 и 2, по упрощенной формуле:

R = 2 · N1 · р · sin(a/2),

пусть 2 · sin(a/2) = k, тогда R = k · р · N1?

где: R – результирующая сила, kH;

N1 – осевая сила, соответствующая давлению в 1 бар, kH;

p – наибольшее давление в трубопроводе, бар (чаще всего испытательное);

а – угол отвода, градусы;

k – угловой коэффициент.

Анкерные крепления

Что касается размеров самого крепежного блока (анкера), то при расчете его размеров необходимо учитывать допустимое давление на грунт, которое должно устанавливаться на основе геотехнических изысканий. В большинстве случаев следует воспользоваться формулой:

где: b – ширина крепежного блока, м;

h – высота крепежного блока, м;

R – результирующая сила, kH;

σ грунта – допускаемое давление на грунт (в большинстве случаев может быть принято равным 200 kH/м 2 .

Чтобы крепление было прочным, нужно укладывать бетон на прочную стенку траншеи. Иногда возникает необходимость укладки на тщательно уплотненную засыпку. В этом случае учитывается прочность засыпки. Закрепляемую фасонную часть и арматуру до бетонирования защищают промежуточным слоем, например, из пластиковой пленки.

Анкеровка переходного патрубка

Действующая на переходный патрубок сила рассчитывается по формуле:

где: N – осевая сила, kH;

dy1– наружный диаметр большей трубы, мм;

dy2– наружный диаметр меньшей трубы, мм;

p – наибольшее давление в трубопроводе, бар.

РАСЧЕТ АНКЕРОВКИ ОТВОДА

– ПВХ-отвод 45° диаметра 200 мм;

– испытательное (наибольшее) давление – 9 бар.

Расчет ведем по формуле, где угловой коэффициент k = 0,77. Из условия следует, что наибольшее (испытательное) давление p = 9 бар. Осевая сила, соответствующая давлению 1 бар, Nl = 3,15.

Следовательно, результирующая сила R=0,77·9·3,15=21,83 кН.

Теперь размеры бетонного крепежного блока можно рассчитать по формуле:

значение вычисляется в kH/м 2 . Для высоты h принимается значение 0,2 м (высота трубы), наименьшее значение ширины равно: b=21,83/0,2·200=0,55i.

НАТАЛЬЯ ЕМЕЛЬЯНОВА, выпускающий редактор

Проектирование и монтаж трубопроводов из полиэтилена. Инструкция

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку “Купить” и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО “ЦНТИ Нормоконтроль”

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Инструкция содержит указания и рекомендации по проектированию и монтажу систем трубопроводов наружного водоснабжения, канализации и технологических трубопроводов из напорных ПЭ труб. Приведены методики гидравлического расчета систем водоснабжения и напорной канализации, а также прочностного расчета напорных и безнапорных трубопроводов при их прокладке в грунте и надземной прокладке. Даны рекомендации по перевозке и хранению труб. Подробно рассмотрена сварка трубопроводов из ПЭ. Даны практические рекомендации

Оглавление

Раздел 1. Общая техническая информация

Раздел 2. Проектирование наружных трубопроводов из полиэтиленовых труб

Раздел 3. Транспортирование, хранение и входной контроль полиэтиленовых труб

Раздел 4. Прокладка и монтаж полиэтиленовых труб

Раздел 5. Испытание напорных трубопроводов из ПЭ

Раздел 6. Приложения

Дата введения 01.02.2020
Добавлен в базу 01.09.2013
Актуализация 01.02.2020

Этот документ находится в:

  • Раздел Строительство
    • Раздел Справочные документы
      • Раздел Директивные письма, положения, рекомендации и др.

Организации:

Разработан ИКАПЛАСТ
  • СП 40-102-2000Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования
  • СНиП 2.04.03-85Канализация. Наружные сети и сооружения
  • СНиП 2.04.02-84*Водоснабжение. Наружные сети и сооружения
  • СНиП 3.05.05-84Технологическое оборудование и технологические трубопроводы
Читайте также:
Поделки из кофейных зерен своими руками +50 фото

Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

  • Сканы страниц документа
  • Текст документа

трубопроводов из полиэтилена

содержит справочные материалы и подробное руководство по сварке

ИКАПЛАСТ Санкт-Петербург, 2006

Настоящая ИНСТРУКЦИЯ содержит указания и рекомендации по проектированию и монтажу систем трубопроводов наружного водоснабжения, канализации и технологических трубопроводов из напорных ПЭ труб. Приведены методики гидравлического расчета систем водоснабжения и напорной канализации, а также прочностного расчета напорных и безнапорных трубопроводов при их прокладке в грунте и надземной прокладке. Даны рекомендации по перевозке и хранению труб. Подробно рассмотрена сварка трубопроводов из ПЭ. Даны практические рекомендации.

Выполнение указаний и рекомендаций данной ИНСТРУКЦИИ и СП 40-102-2000 обеспечит соблюдение требований к наружным системам водоснабжения и канализации, установленных действующими СНиП 2.04.02-84 (изм.1986, попр. 2000) «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», СНиП 2.04.03-85 « Канализация. Наружные сети и сооружения», СНиП 3.05.04-85 (изм.1990) «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации», СНиП 3.05.05-84 «Технологическое оборудование и технологические трубопроводы».

Издание предназначено для проектных, строительных и эксплуатационных организаций, специализирующихся в области трубопроводных систем водоснабжения, канализации, газоснабжения и технологических трубопроводов из полиэтиленовых труб.

Под ред. к.т.н., с.н.с. Добромыслова А.Я.

В разработке ИНСТРУКЦИИ принимали участие Добромыслов А.Я., Ефимов Б.Н., Голованов С.М., Логутов В.Л., Смирнова О.В., Гараева Е.Б.

ИКАПЛАСТ, Санкт-Петербург, 2006

Соотношение между расчетным значением коэффициента запаса прочности С и максимальным рабочим давлением МОР

Расчетное аначение коэффициента запаса прочности С для максимального рабочего давления МОР

Расчет трубопроводов с применением полиэтиленовых труб. Технологии работы с ПЭ-трубами

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Design and installation of polymeric pipelines for water supply and sewage systems

1 РАЗРАБОТАН Государственным проектным, конструкторским и научно-исследовательским институтом “СантехНИИпроект” при участии Государственного унитарного предприятия – Научно-исследовательского института московского строительства (ГУП НИИМосстрой), Закрытого акционерного общества “НПО Стройполимер”, Государственного предприятия – Центра методологии нормирования и стандартизации в строительстве (ГП ЦНС) и группы специалистов

2 ОДОБРЕН И РЕКОМЕНДОВАН к применению в качестве нормативного документа Системы нормативных документов в строительстве постановлением Госстроя России от 16.08.2000 г. N 80

ОДОБРЕН для применения в странах СНГ протоколом от 17 мая 2000 г. N 17 Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС)

3 ВЗАМЕН СН 478-80

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий Свод правил содержит указания по проектированию и расчету систем трубопроводов наружного и внутреннего водоснабжения и канализации из труб из полимерных материалов. Выполнение этих указаний обеспечит соблюдение обязательных требований к наружным и внутренним системам водоснабжения и канализации, установленных действующими СНиП 2.04.01-85* “Внутренний водопровод и канализация зданий”, СНиП 2.04.02-84* “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения” и СНиП 2.04.03-85 “Канализация. Наружные сети и сооружения”.

Решение вопроса о применении данного документа при проектировании и строительстве конкретных зданий и сооружений относится к компетенции проектной или строительной организации. В случае если принято решение о применении настоящего документа, все установленные в нем правила являются обязательными. Частичное использование требований и правил, приведенных в настоящем документе, не допускается.

В данном Своде правил рассмотрены общие вопросы, касающиеся труб из различных полимерных материалов. Установлены общие требования к сортаменту труб и способам их соединения, рассмотрены вопросы монтажа трубопроводов, хранения труб и техники безопасности при их монтаже. Приведены методики гидравлического расчета систем водоснабжения и канализации, а также прочностного расчета напорных и безнапорных трубопроводов при подземной прокладке в грунте.

В разработке Свода правил принимали участие: , А.Я.Шарипов (Сантехниипроект), А.В.Сладков, А.А.Отставнов (ГУП НИИМосстрой), В.А.Устюгов, B.C.Ромейко, А.Я.Добромыслов, В.Е.Бухин, Л.Д.Павлов (ЗАО “НПО Стройполимер”), К.И.Зайцев (АО “ВНИИСТ”), В.А.Глухарев, В.П.Бовбель (Госстрой России), Л.С.Васильева (ГП ЦНС).

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил распространяется на проектирование и монтаж строящихся и реконструируемых систем внутренних и наружных сетей водоснабжения и канализации из труб и соединительных деталей (далее – трубы) из полимерных материалов.

2 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1 Данный документ включает требования, общие для всех видов труб из полимерных материалов. Специфические требования для каждого вида трубопроводов из полимерных материалов приведены в соответствующих сводах правил.

Читайте также:
Разводка труб водоснабжения. Коллекторная или тройниковая?

2.2 Трубы, соединительные детали и элементы из полимерных материалов, применяемые в системах водоснабжения и канализации, уплотнительные материалы, вещества для смазки, клеи и пр. должны иметь сертификаты или технические свидетельства, а для систем водоснабжения – гигиенические заключения Госсанэпиднадзора Минздрава России.

2.3 Характеристики некоторых полимерных материалов, применяемых для производства труб и соединительных деталей, приведены в приложении А.

2.4 Перечень нормативных документов, на которые даны ссылки в Своде правил, приведен в приложении Б.

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

3.1 Общие требования

3.1.1 Выбор материала труб для систем холодного и горячего водоснабжения следует производить с учетом назначения и условий работы трубопроводов, температуры транспортируемой воды, а также срока службы трубопроводов, руководствуясь отдельными сводами правил на проектирование и монтаж тех или иных видов труб трубопроводных систем.

3.1.2 Трубы и соединительные детали из полимерных материалов, предназначенные для хозяйственно-питьевого водоснабжения, должны иметь в маркировке слово “Питьевая”.

3.2 Классификация

3.2.1 Тип труб и соединительных деталей (за исключением изготовленных из стеклопластика) для водопроводов холодной воды определяется по номинальному давлению в соответствии с таблицей 1.

Номинальное давление по ГОСТ 29324, МПа

Шероховатость полиэтиленовых труб. Расчет гидравлических потерь давления в трубопроводе из пластмасс

Гидравлический расчет является важной составляющей процесса выбора типоразмера трубы для строительства трубопровода. В нормативной литературе по проектированию этот ясный с точки зрения физики вопрос основательно запутан. На наш взгляд, это связано с попыткой описать все варианты расчета коэффициента трения, зависящего от режима течения, типа жидкости и ее температуры, а также от шероховатости трубы, одним (на все случаи) уравнением с вариацией его параметров и введением всевозможных поправочных коэффициентов. При этом краткость изложения, присущая нормативному документу, делает выбор величин этих коэффициентов в значительной степени произвольным и чаще всего заканчивается номограммами, кочующими из одного документа в другой.
С целью более подробного анализа предлагаемых в документах методов расчета представляется полезным вернуться к исходным уравнениям классической гидродинамики [1].

Потеря напора, связанная с преодолением сил трения при течении жидкости в трубе, определяется уравнением:

где: L и D длина трубопровода и его внутренний диаметр, м; ? – плотность жидкости, кг/м3; w – средняя объемная скорость, м/сек, определяемая по расходу Q, м3/сек:

λ – коэффициент гидравлического трения, безразмерная величина, характеризующая соотношение сил трения и инерции, и именно ее определение и есть предмет гидравлического расчета трубопровода. Коэффициент трения зависит от режима течения, и для ламинарного и турбулентного потока определяется по-разному.
Для ламинарного (чисто вязкого режима течения) коэффициент трения определяется теоретически в соответствии с уравнением Пуазейля:
λ = 64/Re (2)
где: Re – критерий (число) Рейнольдса.
Опытные данные строго подчиняются этому закону в пределах значений Рейнольдса ниже критического (Re 100000 предложено много расчетных формул, но практически все они дают один и тот же результат [1 – 3].

На рис.1 показано, как “работают” уравнения (2) – (4) в указанном диапазоне чисел Рейнольдса, который достаточен для описания всех реальных случаев течения жидкости в гидравлически гладких трубах.
Рис.1

Шероховатость стенки трубы влияет на гидравлическое сопротивление только при турбулентном потоке, но и в этом случае, из-за наличия ламинарного пограничного слоя существенно сказывается только при числах Рейнольдса, превышающих некоторое значение, зависящее от относительной шероховатости ξ/D, где ξ – расчетная высота бугорков шероховатости, м.
Труба, для которой при течении жидкости выполняется условие:

считается гидравлически гладкой, и коэффициент трения определяется по уравнениям (2) – (4).
Для чисел Re больше определенных неравенством (5) коэффициент трения становится величиной постоянной и определяется только относительной шероховатостью по уравнению:

которое после преобразования дает:

Гидравлическое понятие шероховатости не имеет ничего общего с геометрией внутренней поверхности трубы, которую можно было бы инструментально промерить. Исследователи наносили на внутреннюю поверхность модельных труб четко воспроизводимую и измеряемую зернистость, и сравнивали коэффициент трения для модельных и реальных технических труб в одних и тех же режимах течения. Этим определяли диапазон эквивалентной гидравлической шероховатости, которую следует принимать при гидравлических расчетах технических труб. Поэтому уравнение (6) точнее следует записать:

где: ξ э – нормативная эквивалентная шероховатость (Таблица 1).

Читайте также:
Раскладка кирпича по рядам: какие существуют способы

Таблица 1 [1, 2]

Данные таблицы 1 получены для традиционных на тот период материалов трубопроводов.
В период 1950-1975 годов западные гидродинамики аналогичным способом определили ξ э труб из полиэтилена и ПВХ разных диаметров, в том числе и после длительной эксплуатации. Получены значения эквивалентной шероховатости в пределах от 0,0015 до 0,0105 мм для труб диаметром от 50 до 300 мм [3]. В США для собранного на клеевых соединениях трубопровода из ПВХ этот показатель принимается 0,005 мм [3]. В Швеции, на основе фактических потерь давления в пятикилометровом трубопроводе из сваренных встык полиэтиленовых труб диаметром 1200 мм, определили, что ξ э = 0,05 мм [3]. В российских строительных нормах в случаях, относящихся к полимерным (пластиковым) трубам, их шероховатость либо совсем не упоминается [5 – 8], либо принимается: для водоснабжения и канализации – “не менее 0,01 мм” [9], для газоснабжения ξ э = 0,007 мм [10]. Натурные измерения потерь давления на действующем газопроводе из полиэтиленовых труб наружным диаметром 225 мм длиной более 48 км показали, что ξ э 100000 следует пользоваться модификацией уравнения (4).
В ISO TR 10501 [4] для пластмассовых труб при 4000 г = J*L, м).

Пример:
Определить внутренний диаметр пластмассового трубопровода длиной 1000 м, при w макс = 2 м/сек и ∆ Н г = 10 м (1 бар), то есть J = 10/1000 = 0,01 м.
Выбрав, например, коэффициенты уравнения (11), получаем:

При этом расход составит Q=460 м3/час. Если полученный расход велик или мал, достаточно скорректировать значение скорости. Взяв, например, w=1,5 м/сек, получим D=0,188 м и Q=200 м3/час.
Расход в трубопроводе определяется потребностями потребителя и устанавливается на этапе проектирования сети. Оставив этот вопрос проектировщикам, сравним удельные потери давления в стальном (новом и старом) и пластмассовом трубопроводах при равных расходах для различных диаметров труб.

Как видно из таблицы 4, учитывая неизбежное старение стальной трубы в процессе эксплуатации, для труб малых и средних диаметров полиэтиленовую трубу можно выбирать на одну ступень наружного диаметра меньше. И только для труб диаметром 800 мм и выше, вследствие относительно меньшего влияния абсолютной эквивалентной шероховатости на потери напора, диаметры труб нужно выбирать из одного ряда.

Литература.
1. Н.З.Френкель, Гидравлика, Госэнеогоиздат, 1947.
2. И.Е.Идельчик, Справочник по гидравлическому сопротивлению фасонных и прямых частей трубопроводов, ЦАГИ, 1950.
3. L.-E. Janson, Plastics pipes for water supply and sewage disposal. Boras, Borealis, 4th edition, 2003.
4. ISO TR 10501 Thermoplastics pipes for the transport of liquids under pressure – Calculation of head losses.
5. СП 40-101-2000 Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена “рандом сополимер”.
6. СНиП 41-01-2003 (2.04.05-91) Отопление, вентиляция и кондиционирование.
7. СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий.
8. СНиП 2.04.02-84 водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
9. СП 40-102-2000 Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов.
10. СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб.
11. Е.Х.Китайцева, Гидравлический расчет стальных и полиэтиленовых газопроводов, Полимергаз, №1, 2000.

Авторы: Владимир Швабауэр, Игорь Гвоздев, Мирон Гориловский
Источник: (Журнал “Полимерные трубы”)

Монтаж полиэтиленовых труб — способы соединения и прокладки

Полиэтиленовые трубы все чаще приходят на смену металлическим трубопроводам. Это обусловлено целым рядом их преимуществ. К достоинствам специалисты относят прежде всего простоту их эксплуатации, низкую цену и долговечность.

Что бы создать несложной трубопровод из полиэтиленовых труб для дома или дачи, не обязательно обращаться за помощью к специалистам. Соединение и монтаж труб их полиэтилена своими руками рассмотрены в этой статье.

  1. Методы монтажа полиэтиленовых труб
  2. Как соединить полиэтиленовые трубы
  3. Электромуфтовая сварка
  4. Соединительные муфты
  5. Сварка встык
  6. Виды разъемных фитингов
  7. Особенности монтажа труб из сшитого полиэтилена
  8. Как согнуть и разогнуть ПЭ трубу
  9. Крепежные элементы
  10. Выполнение монтажа труб своими руками
  11. Необходимые инструменты
  12. Чертеж и схемы
  13. Порядок выполнения работ пошагово
  14. Укладка трубопроводов
  15. Прокладка полиэтиленовых труб в земле
  16. Бестраншейная укладка трубопровода
  17. Частые ошибки при монтаже

Методы монтажа полиэтиленовых труб

Различают два основных способа монтажа соединений:

  1. Неразборные, не подразумевающие возможности повторной разборки. К ним относятся стыковая сварка и соединение электросварными фитингами.
  2. Разборные, которые позволяют в будущем осуществить корректировку соединения. Для монтажа используются стальные фланцы. Вместо них можно применять компрессионные фитинги.
Читайте также:
Самая экономная лампа для дома: энергосберегающая или светодиодная

Коммуникационная система может быть собрана из большого количества элементов, соединенных между собой различными методами. Чаще всего, если трубопровод требует значительного укрепления, используется неразборный метод его монтажа. Временные соединения можно производить посредством стальных фланцев или компрессионных фитингов.

Как соединить полиэтиленовые трубы

Существует несколько способов соединения полиэтиленовых труб для водопровода. Это можно осуществить сваркой или используя соединительные муфты. Выбор той или иной методики должен осуществляться, прежде всего на основании того, какое соединение необходимо сделать – разборное или неразборное.

Электромуфтовая сварка

Первоначально необходимо подготовить две трубы, зачистив их внутри, предварительно выровняв концы и обезжирив внешнюю поверхность. Затем трубы следует сцепить вместе и зафиксировать в позиционере. Как только это будет сделано, к муфте нужно подключить электронагреватели сварочного оборудования.

Процесс соединения труб осуществляется в автоматическом режиме. Это происходит в тот момент, когда к муфтам поступает ток. Из-за этого полиэтилен нагревает и расплавляется. Как только через специальные отверстия начнет выступать материал, следует перестать подавать электричество в зону. После этого остается только лишь охладить изделия естественным способом.

Соединительные муфты

Для того чтобы соединить две полиэтиленовых трубы посредством муфт, никаких дополнительных сантехнических инструментов не требуется. Достаточно иметь при себе только лишь гаечных ключ. На один его конец нужно надеть гайку, которая предварительно было снята с фитинга. Приступать к работе можно лишь в том случае, если на трубе была сделана фаска под углом в 45 градусов.

Для того чтобы упростить процесс ввода в фитинг, заготовку можно обработать при помощи мыльного раствора или же специальной трубной смазки.

Как только заготовки будут помещены в фитинг на необходимую длину, следует затянуть гайку. Этот процесс можно осуществить либо гаечным ключом, либо собственными руками. В первом случае стоит быть максимально осторожным. Обеспечивая герметичность, ни в коем случае не нужно перетянуть гайку.

Сварка встык

Сварку полиэтилена производят с помощью так называемых «утюгов»- аппаратов для стыковой сварки. Поэтому она не часто применяется домашними мастерами. Первоначально необходимо осуществить оплавление концов двух изделий. Затем нужно произвести их нагрев до определенной температуры. Давление на данном этапе оказывать не требуется. Далее следует убрать нагревательный элемент от сварки и быстро соединить две трубы до того момента, пока они не потеряли полученную тепловую энергию.

Температура плавления полиэтилена составляет 270 градусов по Цельсию. Если правильно осуществить их монтаж, можно достичь однородного соединение, прочность которого будет равно 80-90 % прочности монолита.

Процесс осадки полученного стыка происходит сразу же после охлаждения изделий. Потеря температуры должна осуществлять естественным способом. Принудительно ее понижать специалисты не рекомендуют.

Виды разъемных фитингов

Большинство разъемных фитингов не требуют специального инструмента и хорошо подходят для монтажа в домашних условиях. Наиболее распространенными являются:

  • переходники (цанга-гайка, цанга-штуцер, цанга-цанга);
  • тройники (две цанги-гайка, две цанги-штуцер, три цанги);
  • евроконусы;
  • крестовины;
  • уголки;
  • водорозетки.

Разъемные фитинги существенно экономят время монтажа полиэтиленовых труб, обеспечивая их надежное соединение и длительную эксплуатацию.

Особенности монтажа труб из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен – это особый вид материала, который при плавлении теряет свои свойства. Поэтому недопустимо использование любых видов сварочных работ :

  • сварки встык;
  • электросварные муфты.

При монтаже систем коммуникации из сшитого полиэтилена, соединение можно осуществить только лишь при помощи обжимных или же пресс-фитингов.

Как согнуть и разогнуть ПЭ трубу

Существует два основных способа согнуть трубу из полиэтилена:

  1. При помощи формовочного спецоборудования. В таком случае первоначально нужно подготовить шаблон из листового материала, такого как ДВП. С его помощью можно будет защитить заготовку от повреждений. После следует изготовить силиконовую оболочку, предназначенную для крепления деформируемого изделия. В нее необходимо поместить трубу, прикрепив последнюю к ДВП оправе. Данную конструкцию впоследствии нужно поместить в аппарат для формовки. Ее нужно нагреть и согнуть, после чего – полностью охладить.

  1. Посредством строительного фена в домашних условиях. Первоначально необходимо при помощи прибора нагреть подготовленную ранее поверхность. Чтобы сварка прошла максимально равномерно, изделие постепенно нужно проворачивать. После этого уже горячую заготовку нужно поместить в формировочный каркас. Как только это будет сделано, нужно осторожно изогнуть трубу, отслеживая, что бы потеряла свою форму. Когда угол будет зафиксирован, следует естественным способом охладить изделие.
Читайте также:
Реконструкция исторических зданий: современный Wythe Hotel в здании старой фабрики

Если трубы длительное время были согнуты, перед началом их монтажа необходимо осуществить выравнивание. Это можно сделать как естественным, так и искусственным способом. Первым методом можно пользоваться при наличии времени и ясной и теплой погоде. В таком случае, необходимо растянуть изделия на участке под солнцем и зафиксировать любым доступным способом. Через некоторое время они выровняются. Чтобы ускорить этот процесс, можно использовать горячую воду и строительный фен. Перед этим трубы нужно растянуть соответствующим образом.

Крепежные элементы

Для того чтобы система трубопровода из полиэтилена надежно работала, ее необходимо соответствующим образом закрепить. Это можно сделать при помощи крепежа:

  • крюки, обеспечивающие свободное крепление;
  • хомуты для жесткого крепления.

Основные правила использования крепежных элементов :

  • каждый отдельный стык необходимо зафиксировать;
  • если участки трубопровода прямые, крепежи нужно использовать каждые 10 метров;
  • хомута обязательно нужно использовать с резиновыми прокладками.

Для создания свободного крепления, можно вместо крюков использовать хомута без резиновых прокладок.

Выполнение монтажа труб своими руками

Самостоятельный монтаж трубопровода из полиэтилена можно разделить на этапы:

  1. Первоначально нужно осмотреть фитинги. Не лишним будет их разбор, позволяющий понять процесс сборки данных элементов.
  2. Заготовки следует обрезать по ранее определенному размеру. Для этого нужно использовать ножницы. Если они отсутствуют, их можно заменить ножовкой по металлу. Край изделий должен быть перпендикулярным поверхности.
  3. Края необходимо обработать, удалив образовавшиеся заусенцы. Для этого можно использовать наждачную бумагу или же круглый напильник.
  4. На конец трубы нужно надеть сначала гайку, потом – компрессионную шайбу и уплотнитель. Резиновое кольцо должно остаться в корпусе фитинга. Смазав край изделия, его нужно протолкнуть до упора в соединительный элемент.
  5. Компрессионное кольцо необходимо вплотную поднести к соединению и затянуть при помощи гайки.

К стене или потолку трубопровод из полиэтиленовых труб нужно прикрепить посредством специальных клипс или хомутов.

Необходимые инструменты

Что бы осуществить монтаж трубопровода из полиэтиленовых труб самостоятельно, необходимо предварительно подготовить такие инструменты:

  • ножницы для нарезки изделий;
  • паяльное оборудование;
  • газовые ключи.

Паяльное оборудование оснащается несколькими насадками, отличающимися друг от друга диаметром. Если насадок нет в комплекте, данные приспособления обязательно нужно перед работой приобрести в строительном магазине.

Чертеж и схемы

Перед началом монтажа полиэтиленовых труб, необходимо составить чертеж или схему. Это может быть, в том числе, и выполненный от руки эскиз небольшого размера с пошаговым планом работ. На нем следует обозначить следующее:

  • длины прямых участков;
  • количество поворотов;
  • количество отводов;
  • типы соединений;
  • количество используемых муфт и т.д.

Чем более детальным будет схема трубопровода, тем легче будет осуществить его монтаж в доме или квартире.

Порядок выполнения работ пошагово

Для того чтобы справиться с монтажом трубопровода из полиэтиленовых труб, необходимо соблюдать порядок работ. Он состоит из следующих шагов:

  1. Составление чертежа или схемы.
  2. Заготовка необходимых инструменты, приспособлений и материалов.
  3. Создание отверстий в стенах.
  4. Установка крепежных элементов.
  5. Сборка.
  6. Прокладка полиэтиленовых труб.
  7. Проверка система на герметичность.
  8. Окончательное крепление всех элементов.

Когда все вышеперечисленные этапы будут пройдены, можно запускать систему в эксплуатацию.

Укладка трубопроводов

Если требуется укладка трубопровода в земле, можно использовать как траншейный, так и бестраншейным способ ее осуществления. Оба варианта имеют свои особенности.

Прокладка полиэтиленовых труб в земле

Траншею под полиэтиленовые трубы необходимо правильно подготовить. Если ее дно твердое и плотное, требуется создание «подушки». Для этого его нужно вымостить песком толщиной от 10 до 15 сантиметров. На расстоянии 2 метров до смотрового колодца его следует утрамбовать.

На дне траншеи не должно быть камней, замерзших комков грунта или какого-либо мусора. Если земля является слишком рыхлой, ее нужно дополнительным образом укрепить. Для этого можно использовать геотекстиль.

Если характеристики грунта оптимальные, а дно траншеи ровное, можно обойтись без прокладывания «подушки» из песка. В таких ситуациях специалисты рекомендуют лишь сделать небольшую выемку у основания.

Грунт над трубой трамбовать не рекомендуется. Этот процесс можно делать только лишь по бокам от того места, где проложена система.

Бестраншейная укладка трубопровода

Если траншею выкопать невозможно из-за пересечения ее с дорогой, рельсами или каким-либо другим препятствием, для укладки трубопровода из полиэтиленовых труб можно использовать бестраншейным метод горизонтально направленного бурения. Таким образом можно разместить под землей системы длиной до 100 метров и шириной до 630 миллиметров.

Читайте также:
При какой температуре можно красить металл на улице, не опасаясь деформации покрытия

Бурение может быть двух типов, таких как:

  1. Управляемое. Оно с помощью проходческих машин. Они могут использовать промывочное или пилотное бурение грунта.
  2. Неуправляемое. Оно производится двумя способами: без осадных труб (таранной ракетой, вытесняющим или шнековым бурением) и с обсадными трубами (буровое нагнетание, бурение проколом, ударное и таранное бурение).

На видео показан процесс бурения (прокол) для подземной укладки труб.

Выбор того или иного способа бестраншейной укладки трубопровода зависит от возможностей заказчика и особенностей грунта.

Частые ошибки при монтаже

При выполнении монтажа трубопровода из полиэтиленовых труб у начинающих мастеров часто возникают такие ошибки:

  1. Неправильно отмеренные размеры труб. В результате повышается расход материалов.
  2. Негерметичное соединение. Чаще всего это от того, что трубы не до конца были усажены в фитинг, и образовалось неплотное соединение.
  3. Перетяжка гаек. Они могут выдавить уплотнительное кольцо, что в свою очередь приведет к быстрому появлению протечки в трубопроводе.

Чтобы не допустить неблагоприятных последствий, на каждом этапе работы необходимо тщательно проверять свои действия.

Трубопровод своими руками на видео:

Тот самый. Главный эксперт сайта. Собирательный персонаж, по именем которого пишут лучшие эксперты компании “Техстройполимер+”, включая некоторых руководителей.

Расчет на прочность полиэтиленовых труб

Расчетные характеристики полиэтиленовых труб

Расчетное сопротивление материала труб R следует определять по формуле

где RH–нормативное длительное сопротивление разрушению материала труб из условия работы на внутреннее давление, RH =1,3МПа;

KY–коэффициент условий работы трубопровода, KY =0,5;

Кс–коэффициент прочности соединения труб, Кс =0,95[13] .

Модуль ползучести материала труб Е, принимается с учетом его изменения при длительном действии нагрузки и температуры на трубопровод по формуле

где Е0 — модуль-ползучести материала трубы при растяжении, Е0 =32 МПа,в зависимости от проектируемого срока службы трубопровода и величины действующих в стенке трубы напряжений;

Ке — коэффициент, учитывающий влияние температуры на деформационные свойства материала труб, Ке =0,40.

Расчет нагрузок и воздействия на трубопровод

При расчете трубопроводов следует учитывать нагрузки и воздействия, возникающие при их сооружении, испытании и эксплуатации.

Рассчитаем нормативную нагрузку от массы 1 м трубопровода

где T–плотность материала трубопровода, кг/м3;

D– наружный диаметр трубы, м;

–толщина стенки трубы, м.

В тех случаях, когда для трубопровода требуется устройство наружной изоляции, в нормативную нагрузку qHT следует включать нагрузку от массы изолирующего слоя.

Нормативн.

qНТР–нормативное равномерно распределенное давление от транспорта, qНТР =10Н/м2;

D–наружный диаметр трубопровода, м.

Расчетная нагрузка на трубопровод от равномерно распределенной нагрузки на поверхности засыпки

где РГР–параметр, характеризующий жесткость засыпки, МПа (кгс/см2), рассчитываемый по соотношению

РЛ–параметр, характеризующий жесткость трубопровода

где ЕГР –модуль деформации грунта засыпки, принимаемый в зависимости от степени уплотнения грунта: для песчаных грунтов–от 8,0 до 16,0 МПа), для супесей и суглинков–от 2,0 до 6,0 МПа), для глин–от 1,2 до 2,5 МПа;

Е –модуль ползучести материала труб;

nP — коэффициент перегрузки от нагрузок на поверхности грунта.

Значение коэффициента приведения нагрузок следует принимать зависимости от способа опирания трубопровода на грунт:

  • а) для нагрузок от давления грунта: при укладке на плоское основание–0,75; при укладке на спрофилированное основание с углом охвата трубы 2а= 70°–0,55, 2а =90°– 0,50, 2а = 120° — 0,45;
  • б) для нагрузок от массы трубопровода и транспортируемого вещества: при укладке на плоское основание — 0,75, при укладке на спрофилированное основание с углом охвата трубы 2а = 75°– 0,35, 2а =90°– 0,30, 2а= 120°–0,25.

Величину коэффициента , учитывающего боковое давление грунта на трубопровод, следует принимать в зависимости от степени уплотнения засыпки в пределах от 0,85 до 0,95.

Несущую способность подземных трубопроводов по условию прочности следует проверять на действие только внутреннего давления транспортируемого вещества, при этом полное расчетное приведенное (эквивалентное) напряжение пр, МПа (кгс/см2), вычисленное в соответствии с требованиями п. 5,18 должно удовлетворять неравенству

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: