Выбор материала и диаметров труб

 

Нормы рекомендуют для устройства водопроводной сети в первую очередь использовать неметаллические трубы: асбестоцементные, железобетонные и пластмассовые. В данном проекте приняты пластмассовые напорные трубы.

Водопроводную сеть из пластмассовых (полиэтиленовых) труб прокладывают, как правило, в грунте. Для прокладываемых в земле напорных трубопроводов с неразъемными соединениями не предусматривается линейная компенсация последовательно, крепления в отдельных местах трубопровода не устанавливают. Для трубопроводов, прокладываемых на опорах в коллекторах, каналах и надземно, линейная компенсация производится с помощью расстановки креплений и специальных компенсирующих деталей. При пересечении водопроводных сетей из пластмассовых труб с канализацией в том случае, если расстояние по вертикале в свету между трубопроводами менее 0,4 м, на пластмассовые трубы в месте пересечения труб устанавливают стальной футляр (расстояние от конца футляра до пересекаемого трубопровода принимается не менее 5 м в каждую сторону в глинистых грунтах и 10 м в фильтрующих грунтах);или пересечении водопровода с теплопроводами и кабелями монтируют футляр из асбестоцементных или металлических труб (расстояние от стенок футляра до кабеля или до перекрытия канала теплосети должно быть не менее 0,5 м); или пересечении водопровода с трамвайными, железнодорожными и автомобильными путями устанавливают стальной футляр (концы футляра должны выступать за пределы пересекаемого сооружения не менее чем на 1,5 м); внутренний диаметр футляра принимается на 200 мм больше диаметра прокладываемой трубы.

В местах поворотов, ответвлений и в конце тупиковых участков устанавливают упоры, если водопроводов выполнен с раструбными соединениями на резиновых кольцах.

На пластмассовый трубопровод, пересекающий стенки водопроводного колодца или фундамента здания, устанавливают стальную или пластмассовую гильзу. Зазор между гильзой и трубопроводом заделывают канатом.

Пластмассовые трубы соединяют с трубами из других материалов на фланцах с установкой уплотнений из мягкой эластичной резиной толщиной 4…6 мм. Фланцевое соединение размещают обычно в колодцах и редко в грунтах, принимая меры по защите фланцев от подземной коррозии с обязательным кадрированием соединительных болтов.

Пластмассовые трубы в зависимости от местных условий производства работ могут предварительно (до опускания в траншею) свариться в плети вдоль бровки траншеи, над траншеей или монтажа их может производиться в траншее.

Водопроводные пластмассовые трубы укладывают в траншеях на выровненное дно. Грунт в основании не должен содержать кирпич, камень и щебень. В скальных грунтах трубы укладывают на подушку из рыхлого грунта или песка толщиной не менее 0,1 мП.

Монтаж пластмассовых трубопроводов на бровке траншеи включает в себя: осмотр и раскладку труб, соединение труб в плети; опускание плетей в траншею; укладку на дно траншеи с устройством и уплотнением защитного слоя грунта. При монтаже трубопровода в траншею отдельные трубы осматривают и опускают в траншею, где их соединяют, создают и уплотняют защитным слоем.

Плети пластмассовых труб, сваренных на бровке траншеи, следует опускать на дно траншеи, используя мягкие охваты и не допуская резких перегибов. Сбрасывание плетей в траншею запрещается.

Пластмассовые трубы наружных сетей водопровода соединяют контактной сваркой в стык и в раструб, используя различные способы: токи высокой частоты, ультразвук, присадочный пруток, трение. Наиболее широко пластмассовые трубы соединяют контактной сваркой встык, обеспечивающий равную прочность стыка и основного материала труб. Для труб диаметром 50 мм и толщенной стенки менее 4 мм применяют контактную сварку в раструб.

Установка для контактной сварки труб оплавлением состоит из станины, неподвижного или подвижного центратора, сварочного инструмента, рычага для перемещения центратора.

Подготовку стыка труб к сварке начинают с возможно точного совмещения торцов соединительных труб, для чего используется зажимное центрирующее приспособление. Смещение наружных кромок или центровка не должна превышать 10% толщины стенок свариваемых труб. После центровки подготовляли торцы труб, подготовка которых один к другому должна быть выполнена так, чтобы торцы соприкасались без видимого зазора. Торцы очищают от грязи, обезжиривают ацетоном и механически обрабатывают.

Подготовив стык, трубы сваривают. Сварка состоит из оплавления торцов труб, технологической паузы, осадки стыка труб и его охлаждение под давлением.

Для оплавления торцов труб между ними перпендикулярно оси вводят сварочный инструмент, рабочие поверхности которого нагреты до заданной температуры. Перемещая центратор с закрепленном в нем концом свариваемой трубы, торец труб сближают с рабочими поверхностями сварочного инструмента. Под действием температуры сварочного инструмента и давление на трубы торцы труб оплавляются в течение времени, заданного режимом сварки. Затем обратным движение центраторов контакт торцов труб с рабочими поверхностями сварочного инструмента прерывается и на этом процесс оплавления торцов труб заканчивается.

Второй процесс – технологическая пауза –включает в себя время на удаление сварочного инструмента и сближение плавленых торцов труб. Таким образом технологическая пауза начинается с момента разрыва контакта оплавлены торцов труб с рабочими поверхностями и заканчивается моментом контакта оплавленных торцов труб между собой.

Третий процесс – осадка стыка с его охлаждением. Оплавленные сближенные концы труб под давлением перемещаются один относительно другого на величину заданной осадки. Оплавленный материал при этом выдавливается на поверхность стыка, осадкой стыка и его естественным охлаждением заканчивается контактная стыковая сварка оплавления.

В связи с тем, что технико - экономические расчеты по определению экономически невыгодных диаметров трубопроводов очень трудоемки, их можно производить по упрощенным способам, изложение в литературе. Диаметры участков сети определяем с учетом экономического фактора. Согласно рекомендациям Ф.А. Шевелева при современных стоимостях строительства и тарифах на электроэнергию принимаем без расчета значения учетом Э = 0,5, а также соответствующим им скорости движения воды для всех расчетных режимов приведены в таблице 11.

Таблица 7 Определение путевых расходов на расчетных участках

№ участка			Длина участка м	Путевые расходы, л/с
				При максимальном водоразборе	При пожаре
1	-	2	861	152,07	152,07
2	-	3	218	147,07	147,07
3	-	4	272	142,07	142,07
4	-	5	224	137,07	137,07
5	-	6	229	131,86	131,86
6	-	7	217	128,21	128,21
7	-	8	111	123,84	123,84
8	-	9	203	75,94	75,94
9	-	9a	188	71,46	71,46
9a	-	10	278	67,09	67,09
10	-	11	226	62,09	62,09
11	-	12	370	57,09	57,09
12	-	13	329	53,96	53,96
13	-	14	207	49,44	49,44
14	-	15	554	44,92	44,92
15	-	16	439	39,61	39,61
16	-	17	536	35,23	35,23
17	-	18	279	30,13	30,13
18	-	19	299	25,65	25,65
19	-	20	278	25,65	25,65
20	-	21	52	20,96	20,96
21	-	22	304	17,00	17,00
22	-	23	146	12,42	12,42
23	-	24	354	8,46	8,46
24	-	25	193	3,56	3,56
25	-	1	2210	0	0

 

Таблица 8 Узловые расходы при максимальном водоразборе

№ узловых точек	№ прилегающих участков	Расходы, л/с			Потребитель сосредоточенных расходов
		узловой	сосредоточенный	Общий узловой
1	1-2;25-1	-		-
2	1-2;2-3	5,00		5,00
3	2-3;3-4	5,00		5,00
4	3-4;4-5	5,00		5,00
5	4-5;5-6	5,21		5,21
6	5-6;6-7	3,65		3,65
7	6-7;7-8	4,38		4,38
8	7-8;8-9	-	47,90	-	Завод №1
9	8-9;9-10	4,48		4,48
9а	9-9а;9а-10	4,38		4,38
10	9а-10;10-11	5,00		5,00
11	10-11;11-12	5,00		5,00
12	11-12;12-13	3,13		3,13
13	12-13;13-14	4,52		4,52
14	13-14;14-15	4,52		4,52
15	14-15;15-16	5,31		5,31
16	15-16; 16-17	4,38		4,38
17	16-17; 17-18	5,10		5,10
18	17-18; 18-19	4,48		4,48
19	18-19; 19-20	-	-	-
20	19-20; 20-21	4,69		4,69
21	20-21; 21-22	3,96		3,96
22	21-22; 22-23	4,58		4,58
23	22-23; 23-24	3,96		3,96
24	23-24; 24-25	4,90		4,90
25	24-25; 25-1	3,56		3,56
	∑	104,2	47,9	152,07

 

 

Таблица 9 Узловые расходы при пожаре

№ узловых точек	№ прилегающих участков	Расходы л/с			Потребитель сосредоточенных расходов
		узловой	сосредоточенный	Общий узловой
1	1-2;25-1	76,03		76,03	Пожар
2	1-2;2-3	149,57	8	157,57	Пожар
3	2-3;3-4	144,57	8	152,57	Пожар
4	3-4;4-5	139,57	8	147,57	Пожар
5	4-5;5-6	134,46	8	142,46	Пожар
6	5-6;6-7	130,04	8	138,04	Пожар
7	6-7;7-8	126,03	8	134,03	Пожар
8	7-8;8-9	99,89	47,90+20	67,90	Пожар; Завод №1
9	8-9;9-10	73,70	8	81,70	Пожар
9а	9-9а;9а-10	69,27	8	77,27	Пожар
10	9а-10;10-11	64,59	8	72,59	Пожар
11	10-11;11-12	59,59	8	67,59	Пожар
12	11-12;12-13	55,52	8	63,52	Пожар
13	12-13;13-14	51,70	8	59,70	Пожар
14	13-14;14-15	47,18	8	55,18	Пожар
15	14-15;15-16	42,26	8	50,26	Пожар
16	15-16; 16-17	37,42	8	45,42	Пожар
17	16-17; 17-18	32,68	8	40,68	Пожар
18	17-18; 18-19	27,89	8	35,89	Пожар
19	18-19; 19-20	25,65	8	33,65	Пожар
20	19-20; 20-21	23,30	8	31,30	Пожар
21	20-21; 21-22	18,98	8	26,98	Пожар
22	21-22; 22-23	14,71	8	22,71	Пожар
23	22-23; 23-24	10,44	8	18,44	Пожар
24	23-24; 24-25	6,01	8	14,01	Пожар
25	24-25; 25-1	1,78	8	9,78	Пожар
Итого		1662,81	192	1822,82	Пожар

 

 

Таблица 10 Определение диаметров труб при Э = 0,5

№ участков			Длина линий, м	Расчетные режимы
				Максимальный водоразбор			пожаротушение
				q,л/с	d,мм	v,м/с	q,л/с	d,мм	v,м/с
1	-	2	861	152,07	0,4	1,21	180,07	0,455	1,11
2	-	3	218	147,07	0,4	1,17	175,07	0,455	1,08
3	-	4	272	142,07	0,4	1,13	170,07	0,455	1,05
4	-	5	224	137,07	0,4	1,09	165,07	0,4	1,31
5	-	6	229	131,86	0,4	1,05	159,86	0,4	1,27
6	-	7	217	128,21	0,4	1,02	156,21	0,4	1,24
7	-	8	111	123,84	0,355	1,25	151,84	0,4	1,21
8	-	9	203	75,94	0,315	0,97	91,94	0,315	1,18
9	-	9a	188	71,46	0,315	0,92	87,46	0,315	1,12
9a	-	10	278	67,09	0,28	1,09	83,09	0,315	1,07
10	-	11	226	62,09	0,28	1,01	78,09	0,315	1,00
11	-	12	370	57,09	0,25	1,16	73,09	0,315	0,94
12	-	13	329	53,96	0,25	1,10	69,96	0,28	1,14
13	-	14	207	49,44	0,25	1,01	65,44	0,28	1,06
14	-	15	554	44,92	0,225	1,13	60,92	0,25	1,24
15	-	16	439	39,61	0,225	1,00	55,61	0,25	1,13
16	-	17	536	35,23	0,2	1,12	51,23	0,25	1,04
17	-	18	279	30,13	0,2	0,96	46,13	0,225	1,16
18	-	19	299	25,65	0,18	1,01	41,65	0,225	1,05
19	-	20	278	25,65	0,18	1,01	41,65	0,2	1,33
20	-	21	52	20,96	0,15	1,19	36,96	0,2	1,18
21	-	22	304	17,00	0,14	1,10	33,00	0,18	1,30
22	-	23	146	12,42	0,125	1,01	28,42	0,18	1,12
23	-	24	354	8,46	0,1	1,08	24,46	0,15	1,38
24	-	25	193	3,56	0,07	0,93	19,56	0,14	1,27
25	-	1	2210	0,00	0,05	0,00	16,00	0,125	1,30

 

Таблица 11 Увязка кольцевой водопроводной сети по методу М.М. Андрияшева

№ участка			Длина линий, м	q,л/с	d,м	v,м/с	1000i	h,м	∆h
1	-	2	861	152,07	0,4	1,21	2,28	2,28	+35,49
2	-	3	218	147,07	0,4	1,17	3,02	3,02
3	-	4	272	142,07	0,4	1,13	2,18	2,18
4	-	5	224	137,07	0,4	1,09	2,78	2,78
5	-	6	229	131,86	0,4	1,05	5,86	3,59
6	-	7	217	128,21	0,4	1,02	2,42	2,42
7	-	8	111	123,84	0,355	1,25	3,7	3,21
8	-	9	203	75,94	0,315	0,97	3,7	3,17
9	-	9a	188	71,46	0,315	0,92	2,88	2,88
9a	-	10	278	67,09	0,28	1,09	3,29	2,31
10	-	11	226	62,09	0,28	1,01	2,81	2,81
11	-	12	370	57,09	0,25	1,16	2,14	2,14
12	-	13	329	53,96	0,25	1,10	2,7	2,7
13	-	14	207	49,44	0,25	1,01	2,07	2,05	-35,38
14	-	15	554	44,92	0,225	1,13	1,64	1,64
15	-	16	439	39,61	0,225	1,00	2,0	2
16	-	17	536	35,23	0,2	1,12	2,88	2,88
17	-	18	279	30,13	0,2	0,96	3,29	3,25
18	-	19	299	25,65	0,18	1,01	2,81	2,81
19	-	20	278	25,65	0,18	1,01	2,14	2,14
20	-	21	52	20,96	0,15	1,19	2,7	2,7
21	-	22	304	17,00	0,14	1,10	2,07	2,07
22	-	23	146	12,42	0,125	1,01	3,02	3,02
23	-	24	354	8,46	0,1	1,08	2,18	2,18
24	-	25	193	3,56	0,07	0,93	2,78	2,78
25	-	1	2210	0,00	0,05	0,00	5,86	5,86
Итого			9577						0,11