Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 1167

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
834.72 Кб
Скачать

деятельность всех микроорганизмов.

Модификация полиэтилена РЕХ и PERТ придает ему поверхностную твердость, которая делает трубы «Valpex» и «Valtec Super» стойкими к воздействию абразивных механических частиц, присутствующих в потоке жидкости.

Технические характеристики труб приведены в табл. 3.18

Таблица 3.18

Технические характеристики труб Valpex» и «Valtec Super»

 

 

 

«Valpex»

 

 

 

«Valtec

 

 

 

Ед.

 

 

 

Super»

 

Наименование

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Наружный диаметр труб, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

20

26

32

40

16

 

20

Внутренний диаметр

мм

12

16

20

26

33

12

 

16

Толщина стенки трубы

мм

2,0

2,0

3,0

3,0

3,5

2,0

 

2,0

Толщина слоя

 

мм

0,2

0,25

0,3

0,4

0,4

0,2

 

0,25

алюминия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кратковременная

 

°С

130

 

 

 

 

110

 

 

допустимая температура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальное

рабочее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

давление при

 

МПа

1,0

 

 

 

 

1,0

 

 

максимальной рабочей

 

 

 

 

 

 

температуре

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

1/°С

0,26 х 10-4

 

 

 

0,28 х 10-4

линейного расширения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эквивалентной

 

Кэ

0,007

 

 

 

 

0,007

 

 

равномерно-зернистой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шероховатости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диффузия кислорода

мг/л

0

 

 

 

 

0

 

 

Коэффициент

 

Вт/м

0,43

 

 

 

 

0,43

 

 

теплопроводности

°К

 

 

 

 

 

 

 

 

Минимальный

радиус

мм

80

100

110

160

550

60

 

75

изгиба вручную

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

Гидравлические характеристики труб приведены в табл. 3.19.

Таблица3.19

Гидравлические характеристики труб «Valpex» и «Valtec Super»

 

Труба 16*2

Труба 20*2

Труба 26*3

Труба 32*3

Труба 40*3,5

Расход, л/с

Скорость,м/с

Потери давленияия, Па

Скорость,м/с

Потери давления, Па

Скорость,м/с

Потери давления, Па

Скорость,м/с

Потери давления, Па

Скорость,м/с

Потери давления, Па

0,01

0,088

9,20

0,05

2,91

0,032

 

0,02

 

 

 

0,02

0,178

49,6

0,10

12,7

0,064

 

0,038

 

 

 

0,03

0.265

101

0,149

25,7

0,096

 

0,06

 

 

 

0,04

0.353

167

0,2

42,6

0,127

 

0,075

 

 

 

0,05

0.442

247

0,249

62,9

0,159

21,8

0,094

 

 

 

0,06

0.531

339

0,3

86,6

0,191

30

0,11

 

 

 

0,07

0.62

446

0,348

113

0,223

39,3

0,13

 

 

 

0,08

0.707

581

0,398

143

0,255

49,6

0,15

 

 

 

0,09

0.796

717

0,448

176

0,287

61

0,17

 

 

 

0,1

0.885

866

0,497

212

0,318

73,3

0,19

21,1

0,12

 

0,12

1.062

1200

0,597

292

0,382

101

0,23

29

0,14

 

0,14

1.239

1584

0,697

394

0,446

132

0,26

38

0,16

 

0,16

1.314

2016

0,791

500

0,51

167

0,30

48

0,187

 

0,18

1.59

2496

0,896

618

0,57

205

0,34

58,9

0,21

 

0,20

1.77

3022

0,995

746

0,64

247

0,38

70,9

0,23

22,9

0,22

1.95

3595

1,095

885

0,7

301

0,41

83,8

0,257

27

0,24

2.12

4214

1,194

1035

0,764

352

0,45

97,6

0,28

31,4

0,26

2.3

4879

1,29

1196

0,828

406

0,49

112

0,304

36,2

0,28

2.48

5590

1,39

1368

0,892

464

0,53

128

0,328

41,2

0,3

2,65

6346

1,49

1550

0,955

525

0,57

144

0,351

46,5

0,32

2,83

7148

1,59

1742

1,02

589

0,603

161

0,374

52

0,34

3,01

7995

1,69

1944

1,08

657

0,64

180

0,40

57,8

0,36

3,18

8887

1,79

2157

1,15

728

0,678

198

0,42

64

0,38

3,36

9823

1,89

2380

1,21

802

0,716

226

0,444

70,3

0,4

 

 

1,99

2614

1,27

880

0,754

247

0,468

76,9

0,45

 

 

2,24

3242

1,43

1089

0,848

305

0,526

94,5

0,5

 

 

2,49

3934

1,59

1318

0,942

369

0,585

114

0,55

 

 

2,74

4688

1,75

1566

1,04

437

0,643

134

0,6

 

 

2,99

5504

1,91

1834

1,13

511

0,701

162

0,65

 

 

3,23

6383

2,07

2125

1,22

591

0,76

186

0,7

 

 

3,48

7324

2,29

2433

1,32

675

0,819

213

0,8

 

 

3,98

9391

2,55

3109

1,51

859

0,94

270

0,9

 

 

 

 

2,87

3862

1,7

1065

1,05

334

52

Окончание табл. 3.19

 

Труба 16*2

Труба 20*2

Труба 26*3

Труба 32*3

Труба 40*3,5

Расход, л/с

Скорость,м/с

Потери давленияия, Па

Скорость,м/с

Потери давления, Па

Скорость,м/с

Потери давления, Па

Скорость,м/с

Потери давления, Па

Скорость,м/с

Потери давления, Па

0,9

 

 

 

 

2,87

3862

1,7

1065

1,05

334

1,0

 

 

 

 

3,18

4693

1,88

1290

1,17

405

1,1

 

 

 

 

3,5

5600

2,07

1534

1,29

479

1,2

 

 

 

 

3,82

6584

2,26

1799

1,40

561

1,3

 

 

 

 

4,14

7645

2,45

2084

1,52

648

1,4

 

 

 

 

4,46

8781

2,64

2388

1,64

742

1,5

 

 

 

 

4,78

9994

2,83

2712

1,75

841

1,6

 

 

 

 

 

 

3,02

3055

1,87

945

1,7

 

 

 

 

 

 

3,2

3418

1,99

1056

1,8

 

 

 

 

 

 

3,39

3800

2,10

1172

1,9

 

 

 

 

 

 

3,58

4201

2,22

1294

2,0

 

 

 

 

 

 

3,76

4622

2,34

1422

2,2

 

 

 

 

 

 

4,15

5521

2,57

1693

2,4

 

 

 

 

 

 

4,52

6497

2,81

1988

2,6

 

 

 

 

 

 

4,9

7550

3,04

2304

2,8

 

 

 

 

 

 

5,28

8679

3,28

2643

3,0

 

 

 

 

 

 

5,65

9885

3,51

3004

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

4,09

4004

4,0

 

 

 

 

 

 

 

 

4,68

5140

4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

5,26

6414

5,0

 

 

 

 

 

 

 

 

5,85

7824

5,5

 

 

 

 

 

 

 

 

6,43

9371

3.4.6. Трубы «Pilsatherm-PN 25» (Турция)

Трубы «Pilsatherm-PN 25» изготавливают из полипропилена «Рандом сополимер» тип 3. Этот материал получается в результате реакции полимеризации пропилена и этилена в определенных пропорциях.

Трубы «Pilsatherm-PN 25» изготавливаются путем покрытия пластиковых труб PN 20 алюминиевой фольгой толщиной 0,15 мм и затем еще одним слоем пропилена. Алюминиевая фольга, находящаяся между двумя слоями пластика, снижает способность трубы к расширению до уровня металлических труб. Эти трубы обладают всеми физическими свойствами пластиковых труб PN 20 и могут безопасно использаваться до давления 1,0 МПа для подачи жидкости с температурой 90 ºС.

53

Технические характеристики труб приводятся в табл. 3.20

Таблица 3.20

Технические характеристики труб «Pilsatherm-PN 25»

Наименование

 

 

 

Диаметр трубы, мм

 

 

 

Внешний

20

25

32

40

50

63

75

90

110

диаметр, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутренний

13,2

16,6

21,2

26,2

33,2

42

50

60

73,2

диаметр, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Толщина

3,4

4,2

5,4

6,7

8,4

10,5

12,5

15,0

18,4

стенки, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Толщина

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

фольги, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вес пог./м, кг

0,195

0,302

0,494

0,765

0,88

1,21

1,32

1,44

1,90

Объем, л/м

0,137

0,217

0,353

0,556

0,61

0,84

0,96

1,25

1,6

Рабочее давление

 

 

 

 

2,6

 

 

 

 

при 20ºС, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочее давление

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

при 60ºС, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочее давление

 

 

 

 

0,66

 

 

 

 

при 90ºС, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цвет

 

 

 

 

белый

 

 

 

 

Длина трубы, м

 

 

 

 

4

 

 

 

 

В упаковке, м

80

60

40

20

10

10

10

5

5

3.5.Стеклопластиковые трубы

Внастоящее время российский рынок слабо знаком со стеклопластиковыми трубами. Между тем потенциальный спрос на данную продукцию огромен. До 2010 года объем потребления стеклопластиковых труб будет возрастать на 30 % в год. Затем спрос будет расти еще более быстрыми темпами. Стеклопластиковые трубы применяются как наиболее эффективное и экономичное решение проблемы увеличения срока эксплуатации, надежности и безопасности трубопроводных систем. Дело в том, что в трубах из термопластов применяется 100 % углеводородное сырье, а в стеклопластике только 25

%.Армирующее волокно изготавливается из песка или камня, запасы которого безграничны. Запасы же углеводородов будут исчерпаны в нашем веке.

Под трубами из полимерных композиционных материалов (ПКМ) понимаются стеклопластиковые, базальтопластиковые, органопластиковые или трубы (в зависимости от типа армирующего наполнителя) с полимерным связующим из термореактивного материала. Для композитных труб применяются, как правило, эпоксидные или полиэфирные связывающие.

54

Для изготовления труб в зависимости от назначения, места и способа прокладки могут применяться различные материалы:

-базальтовые, стеклянные или углеродные волокна;

-синтетические волокна из различных материалов;

-резины, резинопласты и фторопласты различных марок;

-связующие материалы на базе различных смол и клеевых композиций. Высокие удельные показатели прочности и жесткости волокнистых

композиционных материалов наряду с химической стойкостью, сравнительно малым весом и другими свойствами сделали эти материалы привлекательными для изготовления трубопроводов различного назначения. Применение стеклопластиковых труб взамен металлических увеличивает срок службы трубопроводов в 5-8 раз, исключает применение антикоррозийных защитных средств, в 4-8 раз снижает массу трубопровода, исключает применение сварочных работ.

Стеклопласт - конкурирующий материал, включающий два основных компонента: полимерную матрицу и армирующий наполнитель.

Большинство стеклопластиковых труб изготавливаются методом намотки стекловолокна со связующим компонентом (таким, как полиэфирная или эпоксидная смола) на оправку. После намотки труба отверждается, снимается с оправки, испытывается и отгружается заказчику.

Другим способом изготовления стеклопластиковых труб является центробежное формование − технология, предложенная фирмой Hobas. Процесс производства этих труб протекает в направлении от наружной поверхности к внутренней с применением вращающейся формы. Труба изготавливается из рубленных стеклянных волокнистых жгутов (ровингов),полиэфирной смолы и песка.

Толщина стенки трубы определяется ее структурой, включающей в себя несколько слоев (рис 3.6).

55

Рис. 3.6. Структура стенки стеклопластиковой трубы

Внутренний слой-лайнер (толщиной 0,8-1,2 мм) обеспечивает герметичность, максимальную устойчивость к химической коррозии, к абразивному истиранию, гладкость внутренней поверхности, исключает отложения на стенках трубы. Лайнер выполнен из специальной смолы.

Структурный (несущий) слой, задающий механические свойства, гарантирует устойчивость всей трубы к внутреннему и/или внешнему давлению, к наружной нагрузке в результате транспортировки и установки, к нагрузке почвы, нагрузке потока, к термическим нагрузкам и т.д. Структурный слой образуется путем нанесения и намотки на частично отвердевший нижний(лайнер) слой:

-термореактивного полимера (полиэфирной смолы); непрерывной намотки стекловолокна;

-рубленных стекловолокон;

-кварцевого песка.

Толщина структурного слоя рассчитывается, исходя из заданных параметров трубы.

Наружный слой имеет толщину 0,2-0,3 мм или более, служит для защиты трубы от воздействия агрессивной почвы или коррозийной среды. Обычно он состоит из чистого полимера с добавлением (при наземной прокладке трубопровода) ультрафиолетового ингибитора для защиты труб от воздействия солнечного света.

Стеклопластиковые трубы, благодаря своей гладкой внутренней поверхности, высокой твердости лайнерного слоя, устойчивости к коррозии и отсутствию отложений, имеют превосходные гидравлические характеристи-

56

ки и являются энергетически весьма эффективными. Абсолютная шероховатость внутренней поверхности трубы составляет порядка 25 мкм.

ЗАО «Композит» и ФГУП «ФНПУ Алтай» разработали и произвели высокоэффективные стеклопластиковые трубы, изготовленные по ТУ 2296- 250-24046478-95[7], диаметром от 50 до 300 мм, температура транспортируемой среды до 180 С, рабочее давление до 15 МПа. Основные типоразмеры стеклопластиковых труб приведены в табл. 3.21.

 

 

 

Таблица 3.21

 

Типоразмеры стеклопластиковых труб

 

 

 

 

 

Условный

Максимальное рабочее

Толщина стенки

Масса погонного

 

проход трубы,

 

мм

давление, МПа

трубы, мм

метра трубы, кг

 

 

 

 

 

 

1,6

2,0

0,63

 

50

3,2

2,5

0,79

 

 

6,3

3,0

0,94

 

 

1,0

2,0

1,26

 

 

1,6

2,7

1,70

 

100

2,5

3,3

2,07

 

 

4,0

3,8

2,39

 

 

6,3

4,2

2,64

 

 

1,0

2,5

2,36

 

 

1,6

3,4

3,20

 

150

2,5

4,2

3,96

 

 

4,0

4,8

4,52

 

 

6,3

5,4

5,09

 

 

1,0

2,8

3,52

 

 

1,6

4,0

5,03

 

200

2,5

5,0

6,28

 

 

4,0

5,8

7,29

 

 

6,3

6,5

8,17

 

 

 

 

 

 

 

1,0

3,0

4,71

 

 

1,6

4,5

7,07

 

250

2,5

5,7

8,96

 

 

4,0

6,7

10,52

 

 

6,3

7,5

11,78

 

 

1,0

3,2

6,03

 

 

1,6

4,9

9,24

 

300

2,5

6,3

11,88

 

 

4,0

7,5

14,14

 

 

6,3

8,5

16.02

 

Физико-механические свойства стеклопластиковых труб по ТУ [7] приведены в табл. 3.22.

57

Таблица 3.22

Физико-механические свойства стеклопластиковых труб

 

Трубы спиральной

Трубы непре-

Наименование показателя

намотки с углом

рывной намотки

 

намотки 55

армирование 21

Предел прочности при растяжении

 

 

в тангенциальном направлении МПа не

240

180

менее

 

 

Предел прочности при растяжении

120

80

в осевом направлении МПа не менее

 

 

Модуль упругости в тангенциальном

25000

19000

направлении МПа не более

 

 

Модуль упругости в осевом

12000

8000

направлении МПа не менее

 

 

Коэф. линейного теплового расширения

18 105

21 10

(осевой) 1/ С ,не более

 

 

Плотность,кг/ м3

1800-1900

1600-1700

Весовое соотношение

65-72/35-28

50-55/50-40

стеклонаполнитель связующее

 

 

Тангенциальные напряжения

50

35

при растяжении МПа не более

 

 

Осевые напряжения при растяжении

24

16

МПа не более

 

 

Деформация при растяжении мм/м

0002

0002

не более

 

 

Стеклопластиковые трубы в сравнении со стальными обладают рядом преимуществ:

-устойчивы к воздействию агрессивных кислотных и щелочных сред;

-устойчивы к электрохимической коррозии от «блуждающих» токов; стойки к абразивной среде;

-нечувствительны к гидроударам и морозостойки (при перемерзании трубопровода, после оттаивания трубы сохраняют работоспособность в прежних параметрах);

-имеют гладкую внутреннюю поверхность, практически не подвергаются обрастанию, что дает существенный выигрыш в мощности перекачивающего оборудования;

-срок эксплуатации в 3-5 раз выше, чем металлических(до 50 лет без ремонта);

-при более высокой первоначальной стоимости стеклопластиковые трубы при длительной эксплуатации в 6 раз дешевле стальных, требующих замены через 4-15 лет;

-малая масса труб (труба диаметром 200 мм, длиной 8 м, рассчитанная на давление 2,5 МПа, весит всего 50,5 кг, позволяет вести монтаж трубопро-

58

водов без тяжелой грузоподъемной техники и снижает затраты при их транспортировке.

В жилищном строительстве стеклопластиковые трубы рекомендуется использовать для:

-напорных канализационных коллекторов;

-канализационных коммуникаций;

-водопроводов питьевого и технического водоснабжения; Номограмма на выровненных точках для гидравлического расчета

стеклопластиковых труб приведена на рис. 3.7.

dH,ммq,л/с

W,м/c

 

 

 

 

 

50

0.4

 

 

 

 

0.15

 

 

 

 

60

0.5

 

 

 

 

0.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0.30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

0.40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

0.50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

0.60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.80

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

175

30

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

50

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

 

 

 

215

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

265

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

315

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rl,Па/м

10

15

20

30

40

50

100

150

200

300

400

500

1000

1500

Рис. 3.7. Номограмма на выровненных точках для гидравлического расчета стеклопластиковых труб:

dннаружный диаметр труб, мм; q- расход воды, л/с;

W- скорость движения воды, м/с; Rl- удельные потери давления, Па/м.

4. Напорные асбоцементные трубы

Напорные асбоцементные трубы предназначены для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения трубопроводов при бесканальной прокладке.

Трубопроводы предназначены для теплоносителя воды с температурой не более 115 0С и рабочим давлением до 1,6 МПа.

59

Асбоцементные трубы для теплотрасс (ТУ 5786-055-00281588-98) являются надежными и эффективными заменителями металлических труб. Асбоцементные трубы имеют ряд преимуществ:

-низкаяцена(асбоцементныетрубыдешевлеметаллическихпочтив3 раза);

-высокая коррозионная стойкость, а воздействие горячей и холодной воды придает им дополнительную прочность);

-низкая теплопроводность;

-не подвержены электрохимической коррозии;

-высокая надежность и устойчивость к агрессивным средам;

-простота использования, что снижает затраты на строительномонтажные работы на 50-60 %;

-срок эксплуатации в несколько раз выше, чем металлических; Асбоцементные трубы долговечны и имеют небольшое гидравлическое

сопротивление.

Прокладка асбоцементных трубопроводов – несложная операция, они соединяются муфтами асбоцементными типа ТМ .

Для уплотнения муфтовых соединений применяются теплостойкие резиновые кольца (ТУ 2531-015-00152106-98). Эффект самоуплотнения достигается благодаря давлению воды в трубопроводе. Тепловые сети монтируются без компенсаторов и в основном бесканальным способом. Установка на тепловой сети запорной арматуры, отводов, тройников и т.п. осуществляется с помощью металлических патрубков, соединяемых с асбоцементной трубой муфтой ТМ (патрубок должен иметь диаметр и длину проточенной части такие же, что и проточенная часть асбоцементной трубы). Муфты типа ТМ с двумя или четырьмя канавками под уплотнительные кольца обеспечивают полную герметичность соединения (рис. 4.1).

Передовая концепция использования асбоцементных труб для трубопроводов позволяет легко и быстро выполнять работы, гаранти-

руя наилучшие результаты.

60