Монтаж стыка упорным шипом.

ТРУБЫИ ИХ СОЕДИНЕНИЯ,

ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАРУЖНЫХ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЯХ

Цель работы

1. Ознакомить студентов с ГОСТами на трубы, применяемые на внешних сетях водопровода.

2. Ознакомить с материалом, из которого изготовлены трубы.

3. Ознакомить со способами соединения труб, конструкциями стыковых соединений, видами уплотнительных материалов.

4. Обучить студентов пользоваться ГОСТами, справочной литературой при выборе и правильном применении труб при проектировании и строительстве.

Общие сведения о лабораторном стенде

На специальных стендах-столах выставляются трубы из разных материа­лов, уплотнительные материалы, применяемые для герметизации стыкового со­единения труб. Плакаты, справочники, каталоги размещаются рядом со стендом.

Задачи работы

1.Выполнить эскизы труб: стальной, чугунной, асбестоцементной, поли­этиленовой, железобетонной.

2.Дать характеристику каждой трубе по ГОСТу по следующим парамет­рам (погонного метра): давление, вес, диаметр, длина.

3.Предоставить эскизы стыковых соединений для каждого вида труб.

4.Произвести сборку стыкового соединения труб с применением инстру­ментов и уплотнительного материала.

5.Проанализировать виды стыковых соединений с точки зрения техноло­гического решения и надежности.

6. Составить спецификацию на трубы, выставленные на лабораторном стенде.

7. Ответить на контрольные вопросы.

Материальное обеспечение

Трубы: стальные, чугунные, асбестоцементные, железобетонные, поли­этиленовые.

Материалы для выполнения стыкового соединения: смоляной жгут или битумонизированная прядь (канат); резиновое самоуплотняющееся кольцо;

бетоноцементные муфты;

фтулки;

фшшцы;

стяжные болты; цемент, асбест.

Конопатки, чеканки, расклинка.

Инструменты и инвентарь (молоток, набор слесарных ключей, перчатки).

Плакаты, справочники.

Трубы и их соединения

Существует несколько типов труб:

1) чугунные;

2) стальные;

3) асбестоцементные;

4) железобетонные;

5) полиэтиленовые.

Чугунные трубы

Трубы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 9583-75* внутренним диаметром (условным проходом) от 65 до 1200 мм и длинной от 2 до 7 м. Для предохранения от коррозии чугунные водопроводные трубы на заводе покрывают внутри и снаружи нефтяным битумом.

Чугунные трубы, используемые для водопроводных сетей, имеют на од­ном конце трубы раструб, другой конец трубы гладкий.

Стыковое соединение раструба должно быть прочным и водонепрони­цаемым. Стыки уложенных в землю труб, должны обладать некоторой гибко­стью, допускающей возможность поворота соседних труб на незначительный угол между осями без нарушения прочности и герметичности.

Рис. 1. Раструбное стыковое соединение чугунных напорных труб (ГОСТ 9583-75*): 1 - битумная мастика; 2 - асбестоцементный замок глубиной А;\3– раструб; 4 – гладкий конец трубы, 5 – уплотнителькая прядь; 6 – зазор между соединяемыми трубами

При соединении таких труб гладкий конец (4) одной трубы вводят в рас­труб (3) другой, оставляя зазор 3-5 мм (6), и в образовавшееся кольцевое про­странство закладывают обернутый несколько раз жгут

 

Широкое распространение получила заделка стыков асбестоцементом,

состоящим из 30% асбеста и 70% цемента. Стыки заделываются асбестоцемен- том, обладают достаточной эластичностью и хорошо сопротивляются вибраци- онным нагрузкам.

ГОСТ 9583-75* предусматривает изготовление чугунных труб с растру­бами двух типов:

1) для соединений на резиновых уплотнителях (для труб с внутренним
диаметром до 300 мм) (рис. 2);

2) для соединений на винтовой запорной

Рис. 2. Раструбное соединение чугунных напорных труб (ТУ 14-3-1247-83):

1 – трапециевидный кольцевой паз; 2 – раструб; 3 – резиновая уплотнительная манжета; 4 – гладкий конец с фаской

При монтаже стыка в случае применения раструбов типа резиновое само­уплотняющееся кольцо (3) предварительно вставляется в раструб (2), гладкий конец трубы (1) вводится в раструб с заранее вложенным в него кольцом (рис. 2).

Рис. 3. Раструбное соединение чугунных труб на винтовой запорной муфте:

1 - гладкий конец; 2 - раструб; 3 - резьба;

4 - резиновая уплотнительная манжета;

5 - упорная металлическая муфта

Резиновое кольцо (4) (круглого сечения) вводится в раструбную щель и удерживается там упорной металлической муфтой (5), которая ввинчивается в раструбную щель (рис. 3).

Монтаж стыка упорным шипом.

 

Рис. 4. Раструбное соединение чугунных труб с упорным шипом: I – гладкий конец трубы; 2 – раструб; 3 – упорный шип;

4 – уплотнительное кольцо

 

Рис. 5. Присоединение фланцевой части:

а) к раструбному концу чугунной трубы: 1 – раструб чугунной трубы;

2 – резиновая уплотнительная манжета; 3 – цилиндрический конец патрубка;

4 – фланец патрубка; 5 – резиновая прокладка;

6 – фланцевая фасонная часть;

б) к цилиндрическому концу чугунной трубы: 1 – фланцевая фасонная часть;

2 – фланцевый патрубок; 3 – цилиндрический конец трубы;

4 – надвижной фланец;

5 – резиновое кольцо; 6 – резиновая прокладка

Монтаж стыка с накидным фланцем.

 

Рис. 6. Раструбное соединение чугунных труб с накидным фланцем: 1 – гладкий конец трубы; 2 – раструб; 3 – накидной фланец; 4 – уплотнительное кольцо; 5 – накидной болт

Стальные трубы

Для наружных водопроводных линий применяются стальные трубы, из­готовленные по ГОСТ 10704-91 и ГОСТ 3262-75* внутренним диаметром от 100 до 1600 мм. Все эти трубы изготавливают с гладкими концами и соединяют при помощи сварки (рис.7).

Рис. 7. Соединение стальных труб:

а) сварное соединение стальных труб. Общий вид;

б) стыковое соединение V–образной формы

В системе водоснабжения стальные трубы применяются для водоводов, работающих при значительных внутренних давлениях, а также для водопро­водных линий при укладке их в макропористых грунтах, в сейсмических рай­онах и т.д., где требуется хорошая сопротивляемость.

Стальные трубы выпускаются без покрытия внешней и внутренней по­верхности их стенок каким-либо составом, предохраняющим от коррозии.

Коррозия металлических труб сокращает срок службы водопроводных линий и является причиной аварий.

Основным способом защиты от коррозии внешней поверхности металли­ческих труб является применение различных битумных покрытий.

Другим методом защиты металлических водопроводных труб от коррозии пнчшчеи защита, основанная на электрохимической теории коррозии, По этой теории коррозия металла обусловливается возникновением на поверхности его соприкосновения с коррозийной средой гальванических пар. Разрушение металла происходит в точках выхода из него тока в окружающую сре­ду (у иподов).

 

Рис. 8. Схема катодной защиты стальных труб:

1 – источник постоянного тока, 2 – защищаемый трубопровод.

3 – отрезок трубы или рельса, служащий анодом

Для катодной защиты металлических труб постоянный ток направляется в землю от специального источника (1) (рис.8) через закрытые области защи­щаемого трубопровода (2), отрезки стальных труб служат анодом (3). Ток идёт по трубопроводу и поверхность его становится катодом, что защищает его от разрушительного действия гальванических пар. От трубопровода ток отводится специальным проводом к отрицательному полюсу источника.

3. Асбестоцементные трубы

Асбестоцементные трубы изготавливаются по ГОСТ 539-80 с расчетом на максимальное внутреннее давление 0,6; 0,9; 12МПа. Внутренний диаметр от 100 до 500 мм, длина – 3-4 м. Трубы стыкуются с помощью соединительных муфт (рис. 9,10).

 

Рис. 9. Асбестоцементная муфта типа САМ (ГОСТ 539-80)

 

Монтаж стыка с накидным фланцем.

Рис. 6. Раструбное соединение чугунных труб с накидным фланцем: 1 - гладкий конец трубы; 2 - раструб; 3 - накидной фланец; 4 - уплотнительное кольцо;

5 - накидной болт

2. Стальные трубы

Для наружных водопроводных линий применяются стальные трубы, из­готовленные по ГОСТ 10704-91 и ГОСТ 3262-75* внутренним диаметром от 100 до 1600 мм. Все эти трубы изготавливают с гладкими концами и соединяют при помощи сварки (рис.7).

Рис. 7. Соединение стальных труб:

а) сварное соединение стальных труб. Общий вид;

б) стыковое соединение V–образной формы

В системе водоснабжения стальные трубы применяются для водоводов, работающих при значительных внутренних давлениях, а также для водопро­водных линий при укладке их в макропористых грунтах, в сейсмических рай­онах и т.д., где требуется хорошая сопротивляемость.

Стальные трубы выпускаются без покрытия внешней и внутренней по­верхности их стенок каким-либо составом, предохраняющим от коррозии.

Коррозия металлических труб сокращает срок службы водопроводных линий и является причиной аварий.

Основным способом защиты от коррозии внешней поверхности металлических труб является применение различных битумных покрытий.

Рис. 10. Чугунная соединительная муфта (ГОСТ 17584-72*)

для асбестоцементных напорных труб:

а – общий вид соединения; б – втулка ВУМ; в – фланец ФУМ для труб D_y – 300–500 мм

Стыковые соединения асбестоцементных труб уплотняются резиновыми кольцами (ГОСТ 5228-89), размещающимися между трубой и муфтой, обеспе­чивая герметичность стыка.

Асбестоцементные трубы обладают малой объемной массой, что облегчает транспортировку и укладку, малой теплопроводностью, стойки к коррозии, явля­ются диэлектриками, сохраняют в условиях эксплуатации гладкую поверхность.

Рис. 11.Первоначальное положение асбестоцементной муфты

при монтаже соединения стыкуемых труб:

1,2– асбестоцементные трубы; 3 – асбестоцементная муфта;

4 – резиновое уплотнительное кольцо

Рис. 12. Положение асбестоцементной муфты в смонтированном соединении:

1,2 – асбестоцементные трубы; 3 – асбестоцементная цилиндрическая муфта;

4 – заделка из пеньковой пряди; 5 – цементная заделка

4. Железобетонные трубы

Железобетонные трубы изготавливаются методом вибропрессования по ГОСТ 12586-83 трех классов: 1, 2, 3 для расчетных внутренних давлений от 1,5; 1; 0,5 МПа диаметром от 500 до 1600 мм. Длина трубы 5 м (рис. 13). Же­лезобетонные трубы изготавливают методом центрифугирования (ГОСТ 16953-78). На рис. 14, 15, 16 показаны раструбные стыки напорных железо­бетонных труб.

Железобетонные трубы обладают высокой коррозиостойкостъю, явля­ются диэлектриками, способны сохранять в условиях эксплуатации гладкую поверхность.

Разрез по прямыми &си трубы

Рис. 14. Раструбное стыковое соединение железобетонных напорных

виброгидропрессованных труб (ГОСТ 12586.0-83*):

1 – раструб; 2 – резиновое уплотнительное кольцо в рабочем положении;

3 –гладкий (втулочный) конец трубы; 4– упорный буртик

Рис. 15. Раструбное стыковое соединение железобетонных напорных центрифугированных труб:

1 – раструб; 2 – защитный слой; 3 – упорный буртик;

4– сердечник трубы;

5 – резиновое уплотнительное кольцо в рабочем положении;

6 – гладкий (втулочный) конец трубы

Рис. 16. Раструбное стыковое соединение

железобетонных напорных труб со сталь­ным

сердечником (ГОСТ 26819-86*):

1 – стальной сердечник; 2 – закладные детали электрохимзащиты; 3 – калиброванная часть втулки;

4 – калиброванная часть раструба; 5 – резиновое уплотнительное кольцо в рабочем положении;

6 – спиральная арматура; 7 – цементный раствор

5. Полиэтиленовые трубы

Полиэтиленовые трубы изготавливаются по ГОСТ 18599-2001*. Выпус­кают их в зависимости от допускаемого внутреннего давления четырех типов: 0,25; 0,4; 0,6; 1 МПа длиной 6, 8, 10, 12 м. Трубы из полиэтилена высокой плотности и имеют наружный диаметр от 10 до 630 мм, трубы более низкой плотности – от 1 до 160 мм.

Полиэтиленовые трубы имеют гладкие концы и соединяются путём

контактной сварки (рис. 17, 18), а также применяется соединение

муфтовое и! клею (рис. 19), раструбное на клею с резиновым кольцом

(рис. 20, 21).

Рис. 17. Последовательность процесса сборки и стыков сварки труб

контактным нагревом:

а – центровка и закрепление в зажимах сварочной машины концов свариваемых труб;

б – механическая обработка торцов труб с помощью торцовки (1),

в – проверка точности

совпадения торцов по величине зазора (с);

г – нагрев и оплавление свариваемых

поверхностей нагретым инструментом (2);

д – осадка стыка

Рис. 18. Сварка труб муфтой с закладным нагревателем:

I – труба; 2 – метка посадки муфты и механической обработки поверхности трубы;

3 – муфта; 4 – закладной нагреватель;

5 – токоподводящие (сварочные) провода

Рис. 19. Раструбное соединение напорных труб из ПВХ,

уплотняемое резиновым кольцом профильного сечения:

1 – раструб трубы из ПВХ; 2 – гладкий конец трубы из ПВХ;

3 – резиновое кольцо профильного сечения

Рис. 20. Раструбное соединение труб из ПВХ, уплотняемое резиновым кольцом

круглого сечения: 1 – гладкий конец трубы;

2 –раструб; 3 – резиновое кольцо круглого сечения

Рис. 21. Соединение труб из ПВХ на муфте из ПВХ с

уплотнением резиновыми кольцами круглого сечения:

1 – труба из ПВХ; 2 – муфта из ПВХ;

3 – резиновое кольцо круглого сечения

Контрольные вопросы

1. Из какого материала изготавливают трубы для водопроводных сетей?

2. Выполните эскизы труб из различных материалов?

3. На какое давление рассчитаны разные типы труб?

4. Перечислите и изобразите схемы стыковых соединений труб?

5. Какие материалы применяются при устройстве стыковых соединений?

6. Какие стыковые соединения выполняются для разного типа труб?

7. Какие трубы применяются для прокладки водопроводных сетей в труднодоступных местах, в сейсмических районах (9 баллов), в просадочных грунтах?