Коррозия внутренней поверхности труб
Перечисленные методы защиты предохраняют от коррозии внешнюю поверхность трубопроводов. Внутренняя же поверхность труб также подвергается коррозии. При этом не только возрастает шероховатость внутренней поверхности, уменьшается прочность трубы, но в некоторых случаях может происходить существенное уменьшение живого сечения трубы из-за зарастания поверхности продуктами коррозии. Пропускная способность трубы в этих случаях резко уменьшается.
Мерами защиты от коррозии внутренней поверхности стенок труб являются:
нанесение специальных защитных покрытий на внутреннюю поверхность;
специальные методы обработки транспортируемой воды, в результате которых уменьшается коррозионная активность воды.
АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ ТРУБЫ
Асбестоцементные трубы изготавливаются из массы, представляющей смесь 75 – 80% портландцемента марки не ниже 400 и 25 –20% асбестового волокна.
Асбестоцементные трубы выпускают в соответствии с ГОСТ 539 – 80 трех марок: ВТ-6 на рабочее давление 0.6 МПа; ВТ-9 – 0.9 МПа; ВТ-12 – 1.2 МПа, диаметром от 100 до 500 мм, длиной от трёх до четырёх метров. Трубы стыкуют с помощью асбестоцементных муфт (САМ) или чугунных муфт. Для уплотнения муфт применят резиновые кольца.
Достоинства асбестоцементных труб:
гладкость стенок (и в связи с этим большая пропускная способность по сравнению с металлическими трубами);
коррозионная стойкость;
биостойкость (не обрастают);
малый вес;
значительно меньшая стоимость по сравнению с металлическими и железобетонными трубами.
Недостатки асбестоцементных труб:
малая сопротивляемость ударам. Поэтому требуется особая осторожность при их транспортировке, хранении и укладке.
асбестоцементные трубы соединяются при помощи металлических фасонных частей и, прежде всего, из чугуна.
медиками установлено влияние волокон асбеста, поступающего из воздуха в дыхательную систему человека, на рост числа раковых заболеваний.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ТРУБЫ
Железобетонные напорные трубы выпускаются диаметром от 250 до 2400 мм, длиной от 2.5 до 10 м и изготавливаются методами виброгидропрессования (ГОСТ 12586 – 83) и центрифугирования (ГОСТ 16953 – 78). В зависимости от расчетного внутреннего давления трубы подразделяются на три класса прочности. Трубы I класса предназначены для прокладки трубопровода с расчетным давлением 1,5 МПа (высоконапорные), II класса – 1,0 МПа (средненапорные), III класса – 0,5 МПа (низконапорные).
Трубы соединяются меду собой при помощи раструбов и металлических фасонных частей. Герметичность стыковых соединений обеспечивается применением резинового уплотнительного кольца круглого сечения.
Достоинства железобетонных труб по сравнению с металлическими трубами:
расход металла в 6 –10 раз меньше;
большая долговечность, т.к. не подвергаются коррозии;
долго сохраняется гладкая внутренняя поверхность;
капиталовложения в заводы по изготовлению труб наименьшие.
Недостаткижелезобетонных труб:
значительный вес;
трудности при установке арматуры и фасонных частей;
невозможность соединения звеньев на поверхности земли;
стальные фасонные части неравнопрочны с трубой;
сложность ликвидации аварий на железобетонных трубопроводах с заменой поврежденных труб. Это обстоятельство сдерживает применение железобетонных труб в черте города.
ПЛАСТМАССОВЫЕ ТРУБЫ
Для наружных и внутренних сетей водоснабжения применяют пластмассовые напорные трубы из полиэтилена высокой плотности с номинальным наружным диаметром 10 – 630 мм и полиэтилена низкой плотности с диаметром 10 – 160 мм по ГОСТ 18599 – 83.
Полиэтиленовые трубы выпускаются четырех типов в зависимости от максимального допустимого давления воды:
Л – легкий (на давление 0.25 МПа);
СЛ – средне легкий (0.4 МПа);
С – средний (0.6Мпа);
Т – тяжелый (1 МПа).
Трубы изготавливают отрезками длиной 6. 8. 10 и 12 м, а малых диаметров (менее 40 мм) могут поставляться в бухтах.
Трубы напорные из поливинилхлорида (ПВХ) выпускают по ТУ 6-19-231-83 четырех классов на давление от 0,4 МПа до 1,6 МПа в диапазоне диаметров 10 – 315 мм. Трубы поставляют со следующими конструкциями концов: без раструбов, с раструбами для клеевого соединения, с раструбами для соединения с помощью резиновых уплотнительных колец.
Недостатками пластмассовых труб является невысокое сопротивление раздавливанию и большой коэффициент линейного расширения.
ЗАДВИЖКИ И ПОВОРОТНЫЕ ЗАТВОРЫ
Задвижки предназначены для выключения участков сети для ремонта, а также иногда для регулирования подачи воды в отдельные участки сети.
| Разводящая сеть |
| Рисунок 51.1 |
| Магистральная сеть |
| Задвижка |
| Гидрант |
Классификация задвижек:
1. По материалу
чугунные с рабочим давлением Ру £ 25 кг/см2;
стальные с рабочим давлением Ру > 25 кг/см2;
2. По методу управления
с электроприводом диаметром 100 – 1200 мм;
с гидравлическим приводом;
с ручным управлением диаметром 50 – 1200 мм;
3. По конструкции
параллельные;
клиновые
Задвижки на водопроводной сети устанавливают:
в узлах водопроводной сети для обеспечения отключения любого участка сети при аварии;
для отключения не более пяти пожарных гидрантов;
для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям, которые не допускают перерыва в водоснабжении.
На водоводах задвижки устанавливаются в местах переключений с целью отключения ремонтных участков при аварии. При отсутствии переключений длина ремонтного участка принимается не более 3 км – при прокладке водоводов в одну нитку и до 5 км – при прокладке водоводов в две и более ниток. В системе водоснабжения все шире применяются поворотные дисковые затворы вместо задвижек. Использование затворов в большинстве случаев целесообразно по техническим и экономическим соображениям.
Основными достоинствами дисковых затворов являются малые габариты и масса, более высокая герметичность, простота эксплуатации (поворотный затвор диаметром 1000 мм имеет ширину 0.45 м, высоту 1.8 м и весит 2.4 т). Их недостаток в том, что они имеют большее, чем задвижки, гидравлическое сопротивление. Кроме того, они создают неудобства при прочистке трубопровода.
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ АРМАТУРА
К предохранительной арматуре, устанавливаемой на водопроводных сетях и водоводах, относятся различные клапаны, не допускающие повышения давления в трубах сверх установленных пределов, а также устройства для выпуска и впуска воздуха.
Основной причиной случайных повышений давления в трубах является возникновение в них гидравлического удара.
При эксплуатации современных систем водоснабжения гидравлический удар в трубах может возникнуть в результате:
остановки насосов (в случае прекращения подачи электроэнергии);
быстрого закрытия задвижек или водоразборных кранов на сети.
К мероприятиям по борьбе с гидравлическими ударами относятся:
установка специальных противоударных клапанов (в начале водовода – за обратным клапаном);
установка воздушных вантузов в местах вероятных разрывов сплошности потока для впуска воздуха и создания в водоводе воздушной подушки, смягчающей силу удара воды.
Вантузы
В обычных условиях вода содержит до 2% растворенного воздуха по объему. Растворимость воздуха в воде зависит от давления и температуры.
Поскольку столб движущейся воды подвержен постоянным изменениям давления вследствие изменения рельефа местности, по которой проходит трубопровод, то воздух выделяется из воды в возвышенных точках трубопровода.
Источники попадания воздуха:
- воздух, который находился в трубопроводе до его заполнения, не полностью удален;
- воздух может быть захвачен насосами при всасывании;
- воздух может попадать в трубопровод через дефектные стыки в зонах отрицательного давления;
- растворенный воздух выделяется вследствие изменения давления и нагрева. Поэтому водоводы должны оборудоваться устройствами, обеспечивающими при эксплуатации удаление воздуха.
Для автоматического удаления воздуха, скапливающегося в водоводе, а также для впуска в водовод небольших объемов воздуха применяются клапаны, называемые вантузами.
Вантузы устанавливаются в самых высоких точках водовода, в камерах переключения либо в отдельных колодцах. При необходимости отвода большогоколичества воздуха часто применяют двойные вантузы. Для впуска воздуха с целью исключения образования в трубопроводе вакуума (при опорожнении трубопровода) в верхних частях ремонтных участков и в повышенных точках устанавливаются клапаны автоматического действия.
Выпуски
Выпуски служат для опорожнения водоводов при их ремонте и промывке. Выпуски устанавливаются в пониженных точках каждого ремонтного участка.
Диаметр выпуска должен обеспечить опорожнение обслуживаемых ими участков водоводов или сети в течение не более 2-х часов. Выпуск воды при опорожнении трубопровода можно осуществлять в ближайший водосток, овраг, канаву или мокрый колодец (рис.54.1).
| Овраг |
| Мокрый колодец |
| Рисунок 54.1. |
ПОЖАРНЫЕ ГИДРАНТЫ
Пожарные гидранты предназначены для отбора воды из водопроводной сети и подачи ее на тушение пожара.
Пожарные гидранты бывают подземные и надземные и устанавливают их на наружной водопроводной сети. Более широкое применение имеют подземные гидранты, которые полностью размещаются в колодце.
Пожарный гидрант представляет собой чугунную колонку, которая устанавливается на фланец пожарной подставки. Диаметр гидранта составляет 125 мм, высота зависит от глубины укладки труб и колеблется в пределах 500 – 2500 мм.
Пожарные подставки выпускаются диаметрами 100 – 300 мм и бывают следующих типов:
Раструбная,
тройник раструб-фланец с пожарной подставкой,
тройник фланцевый,
крест раструб-фланец,
крест фланцевый,
Пожарные гидранты устанавливаются на водопроводной сети, исходя из условий наиболее удобного пожаротушения обслуживаемых зданий. По пожарным нормам пожарные гидранты устанавливаются вдоль проездов на расстоянии не более 150 м друг от друга и не ближе 5 м от зданий.