Основные изделия и материалы, применяемые в системах ТГВ: Трубы

2.1.1. Общие сведения о трубах.

 

Трубой называется полое цилиндрическое тело, частично или полностью заполненное движущейся жидкой или газообразной средой.

В зависимости от материала, из которого изготовлены трубы, их подразделяют на металлические (стальные, чугунные и др.) и неметаллические (керамические, асбестоцементные, пластмассовые и др.)

Основной характеристикой размера труб является их внутренний диаметр. Номинальный внутренний диаметр или его округленное значение называется диаметром условного прохода или просто условным проходом. Ду, мм. Он регламентируется ГОСТ 355-67. По необходимому проходу подбираются трубы и другие элементы трубопроводов.

Трубопроводы санитарно-технических систем могут работать как под давлением, так и без давления. В зависимости от этого различают трубы для напорных трубопроводов - напорные, и для безнапорных трубопроводов - безнапорные.

Для нормальной работы трубопроводов и его элементов устанавливается определенное давление в Па, называемое рабочим давлением. Рабочим давлением Р_раб называют фактическое избыточное давление в трубопроводе. Рабочей температурой считается наивысшая длительная температура среды без учета кратковременных повышений, допускаемых техническими условиями. Для стандартизации и унификации принята система условных давлений. Условное давление соответствует давлению среды в Па, на которое рассчитано данное изделие при расчетной температуре среды 20^оС. Его указывают в ТУ на каждый вид труб.

Для проверки надежности арматуры, труб и др. элементов трубопроводов их испытывают на пробное давление Р_пр, которое всегда выше рабочего.

2.1.2. Стальные водогазопроводные трубы

 

Их изготовляют на установках непрерывной печной сварки труб встык. Исходным материалом служит горячекатанный штрипс, представляющей собой стальную полосу различной ширины в зависимости от диаметра изготавливаемой трубы. Штрипс обычно изготовляется из малоуглеродистой стали Ст1кп2 или Ст2 кп2.

Водогазопроводные трубы изготовляются диаметром от 6 до 150 мм по ГОСТ 3262-90. Эти трубы применяются для газо- воздухо и водопроводов и систем центрального отопления. По толщине стенки трубы разделяются на обыкновенные, усиленные и легкие. Промышленность выпускает 2 вида труб: черные и оцинкованные. Оцинкованные трубы предназначены для монтажа питьевых водопроводов холодного и горячего водоснабжения. По стандарту водогазопроводные трубы выпускаются с резьбой на концах, по требованию потребителя легкие трубы выпускаются с гладкими концами. Они предназначаются под накатку резьбы. Водогазопроводные трубы выпускаются длиной от 4 до 12 м (немерной длины), а по заказу потребителя - мерной или кратной мерной длины от 4 до 8м.

На концах труб нарезают цилиндрическую резьбу по ГОСТ 6357-73. Прочность всех видов водогазопроводных труб проверяется внутренним гидравлическим давлением: пробное давление Р_пр - для обыкновенных и легких труб - 2,5 Па, для усиленных - 3,2 МПа.

Правила обозначения водогазопроводных труб:

Труба 1-2-3х3х4х5, ГОСТ 3262-91, где

1 - если оцинкованная, то ставится индекс «Ц»;2 - если с резьбой, то ставится индекс «Р»; 3 - условный проход; 4 - толщина стенки; 5 - мерная длина.

Для усиленных труб после слова «труба» пишут букву У, для легких труб - букву Л.

Пример: цинковое покрытие, с резьбой, мерная, длина 4000 мм. Труба Ц-Р-20х2,8х4000 ГОСТ 3262-91.

2.1.3. Стальные бесшовные трубы

 

По методу их изготовления делятся на 2 вида: трубы стальные бесшовные горячекатанные и трубы стальные бесшовные холоднотянутые и холоднокатанные.

Горячекатанные (горячедеформированные) трубы. При изготовлении горячекатанные труб для повышения пластичности стали и уменьшения усилия, необходимого при деформации, трубную заготовку перед прокаткой или прессованием нагревают до высокой температуры.

Технические требования, предъявляемые к горячедеформированным бесшовным трубам определяются ГОСТ 8731-87. Согласно этому стандарту в зависимости от назначения различают трубы 5 групп : А - с гарантией механических свойств; Б - с гарантией химического состава, но без контроля механических свойств; В - с гарантией механических свойств и химического состава; Г - с гарантией химического состава и механических свойств после специальной термообработки; Д - без гарантии механических свойств и химического состава, но с гарантией гидравлических испытаний.

Горячедеформированные трубы подвергают следующим испытаниям: изгибу, раздаче, сплющиванию, бортованию, исследованию микроструктуры.

Сортамент стальных бесшовных горячедеформированных труб определяется по ГОСТ 8732-78. Стандартом предусматривается изготовление труб диаметром 25-820 мм с толщиной стенки 2,5-75 мм в зависимости от диаметра трубы и её назначения. Трубы выпускаются либо немерной длины, либо мерной длины в пределах от 4 до 12,5 м, либо длиной кратной мерной.

Холодно- и теплодеформированные трубы. Заготовками для получения холодно и теплодеформированных труб служат горячедеформированные трубы. Холоднодеформированные трубы получают путём холодного волочения,а теплодеформированные подобно горячедеформированным путём холодной прокатки в станах. Оба процесса ведутся без специального подогрева заготовки.

Холодно- и теплодеформированные трубы получают из углеродистых и легированных сталей и применяют для изготовления трубопроводов и деталей конструкций.

Технические требования, предъявляемые к холодно- и теплодеформированным трубам, регламентируются ГОСТ 8733-87*, согласно которому различают трубы 5 групп: Б - с гарантией химического состава; В - с гарантией химического состава и механических свойств; Г - с гарантией химического состава и контролем механических свойств на образцах, подвергнутых термической обработке; Д - без нормирования механических свойств и химического состава, но с гарантией гидравлических испытаний; Е - со специальной термической обработкой.

Холодно- и теплодеформированные трубы подвергают тем же испытаниям, что и горячедеформированные.

Сортамент стальных холодно-и теплодеформированных труд определяется ГОСТ 8734-75, согласно которому трубы могут выпускаться наружным диаметром от 5 до 250 мм с толщиной стенки от 0,3 до 24 мм.

Холодно- и теплодеформированные трубы выпускаются немерной длины в пределах от 1,5 до 11,5 м, мерной длины от 4,5 до 9 м и длиной кратной мерной от 1,5 до 9. В зависимости от отношения наружного диаметра Дн к толщине стенки S трубы делятся на особотонкостенные (при Дн/ S >40), тонкостенные (при Дн/ S= 12,5÷40), толстостенные (при Дн/ S = 6 ÷12,5) и особотолстостенные (при Дн/ S< 6). Находят всё более широкое применение по сравнению с бесшовными, т.к. они проще в изготовлении, имеют меньшую толщину стенок и дешевле бесшовных труб.

2.1.4. Стальные сварные трубы

 

При изготовлении сварных труб применяется электрическая и печная сварка (кузнечная). Заготовкой для труб, получаемых печной сваркой является стальная лента (штрипс), изготовленная из кипящей или химически закупоренной стали марок БСт1кп, БСт1кп2, БСт2кп,БСт2кп2.

В зависимости от формы шва трубы делятся на прямошовные, свариваемые из мерного стального листа, и на спирально-шовные, изготовленные из рулонной заготовки или листов, предварительно сваренных встык.

Формование трубной заготовки, т.е. сварачивание плоской заготовки (листа, ленты, штрипса) в трубную цилиндрическую может происходить при обычных температурах металла и с предварительным нагревом. В соответствии с этим различают холодное и горячее формование. Холодное применяется во всех процессах электросварки труб, горячее - при печной сварке труб.

В последние годы все большее распространение получает способ изготовления труб большого диаметра путем свертывания под углом рулонной полосы в цилиндрическую трубную заготовку с одновременным наложением 2-стороннего сварного спирального расположенного шва. Такая дуговая автоматическая электросварка со спиральным швом имеет следующие преимущества перед прямошовной: позволяет при изготовлении труб одного и того же диаметра применять менее широкий лист; спиральный шов при одинаковом рабочем давлении в трубопроводе имеет меньшую удельную нагрузку, чем прямой, а труба в целом имеет большую жесткость; наличие спирального шва вследствие повышения конструктивной прочности трубы позволяет применять относительно меньшую толщину стенки при равных эксплуатационных условиях.

Сортамент и технологические требования к электросварным трубам со спиральным швом определяются ГОСТ 8696-74 и ГОСТ 20295-85 (единые стандарты на сортамент и технические требования). Согласно единым стандартам трубы со спиральным швом выпускаются наружным диаметром от 159 до 2500 мм с толщиной стенки от 4 до 15 мм и длиной от 18м из углеродистых и низколегированных свариваемых сталей (до 0,4%С и до 1,65% Mn).

Сортамент стальных электросварных прямошовных и спирально-шовных труб, а также их длина определяются ГОСТ 10704-92, согласно которому они могут выпускаться наружным диаметром 8 ÷ 1620 мм с толщиной стенки 1-16 мм.

Трубы выпускаются немерной, мерной и кратной мерной длины от 2 до 18 м. Технические требования к данным трубам устанавливаются ГОСТ 10706-92.

В зависимости от назначения и гарантируемых характеристик различаются 4 группы труб, нормируемые показатели, которых приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Нормируемые показатели электросварных труб

Электросварные трубы с продольным швом применяются для устройства тепловых сетей с рабочим давлением горячей воды до 1,6 МПа и температурой до 300^оС , а также для изготовления магистральных трубопроводов, сетей газоснабжения.

Электросварные трубы со спиральным швом применяются для устройства тепловых сетей с рабочим давлением пара до 1,3МПа и воды до 1,6 МПа, а также трубопроводов систем газоснабжения.

На практике применяется условное обозначение труб 2-х видов: вид 1 применяют для труб, имеющих отдельно стандарт на сортамент и стандарт на технические требования; вид 2 применяют для труб имеющих один стандарт с разделами по сортаменту и техническим требованиям.

Вид 1: Труба 1 2х3х4х5-6, ГОСТ сортамента труб/ 7-8 ГОСТ технических требований труб

где 1 - буква Т (термообработанные), если трубы выпускаются с термической обработкой или без неё. Если не термообработанные, то буква Т опускается; 2 - наружный диаметр; если указывается внутренний, то перед цифрой, обозначающей диаметр, стоит «вн»; 3 - толщина стенки; 4 - длина мерной или кратной трубы; 5 - если длина трубы кратная определенному размеру, то стоит индекс «кр»; 6 - класс точности по длине; 7 - группа трубы; 8 - марка стали.

Если труба немерной длины, то п.4,5,6 не заполняются. В обозначении труб группы Д п.8 не указывается. В обозначении трубы, имеющей класс точности по диаметру торца и овальности , перед п.2 проставляется через тире класс точности по диаметру и овальности.

Пример обозначения:

Термообработанная труба группы В с Дн = 159 мм, S = 4,5 мм немерной длины из стали ВСт3сп3

Труба Т 159х4,5 ГОСТ 10704-92 / В-ВСт3сп3 ГОСТ 10705-80

2-го класса точности по наружному диаметру, 3-го класса по овальности группы Б сДн = 1020, S = 9 из стали БСт3сп2 без термической обработки

Труба К2-03-1020х9, ГОСТ 10704-92 / Б-БСт3сп2 ГОСТ 10706-92

труба группы Б с Дн = 70, S = 3,5 длиной кратной 1250 мм из стали марки 10 без термической обработки

Труба 70х3,5х1250кр ГОСТ 8732-78 / Б-10 ГОСТ 8731-87

Вид 2: Труба 1-2х3-4-5 ГОСТ на трубу, где 1 - указание о термической обработке Т: если труба без термической обработки, то 1 опускается; 2 - наружный диаметр; 3 - толщина стенки; 4 - группа трубы, если трубы делятся на группы; 5 - марка стали.

Если марка стали не оговаривается, то п.5 не заполняется; в трубах, где вместо марки стали указывается класс прочности, он заменяет марку стали.

Примеры: труба термообработанная, класса прочностиК50

Труба Т 530х6-К50ГОСТ 20295-85

Труба немерной длины без термообработки группы В

Труба 630х7-ВСт3сп2 ГОСТ 8696-74

тоже, но группы Д

Труба 630х7-Д ГОСТ 8696-74.

2.1.5. Трубы из цветных металлов и сплавов

 

Находят широкое применение в теплообменных аппаратах( бойлерах), а также для изготовления труб для подключения импульсных газопроводов для присоединения КИП и приборов автоматики.

Трубы латунные для теплообменных аппаратов изготовляют из латуни марок Л68 по ГОСТ 21646-76. Их диаметр 14-19 мм, толщина стенки 0,8-2 мм.

Для подключения приборов КИП и автоматики к импульсным газопроводам используются медные круглые тянутые, холоднокатанные трубы общего назначения, соответствующие требованиям ГОСТ 617-72* из меди марок М1, М1р, М2, М2р,М3, М3р по ГОСТ 859-78, томпака марки Л96 по ГОСТ 15527-70*. Наружный диаметр данных труб 3-30 мм, толщина стенок 0,5-5,0мм. Также применяют катанные и тянутые трубы из алюминия марок АДО, АД1 и алюминиевых сплавов марок АМц, АМГ 2,3...5, АМГ6, АВ, Д1, Д16 по ГОСТ 18475-82 с наружным диаметром 6-120 мм и толщиной стенки 0,5-5,0 мм.

2.1.6. Трубы из неметаллических материалов

2.1.6.1. Пластмассовые трубы

 

Общая характеристика труб

Трубы из термопластов получают все более широкое применение в строительстве. Основные свойства труб, определяющие их преимущество перед металлическими: стойкость к действию реагентов-кислот и щелочей; неподверженность электрохимической коррозии, благодаря чему трубопроводы из них долговечнее металлических, более низкие потери давления (на 10-30%) в сравнении с металлическими при транспортировании жидкостей и газов, вследствие гладкой внутренней поверхности пластмассовых трубопроводов; высокая влагостойкость. Основные недостатки: малая теплостойкость и большой коэффициент линейного расширения; более низкая стойкость к внутренним и внешним нагрузкам.

Наиболее широко применяются винипластовые (ПВХ), полиэтиленовые, полипропиленовые трубы. Кроме того используются полибутиленовые трубы, стеклопластиковые трубы.

Пластмассовые трубы соединяют с помощью фасонных частей, изготовленных из того же термопласта, что и трубы.

Напорные трубы изготовляют в основном способом шнековой экструзии - непрерывным выдавливанием вязкопластичного материала через отверстие заданного профиля. Фасонные части изготовляют литьем под давлением.

Винипластовые напорные трубы

Изготавливаются по нормалям машиностроения МН 1427-61 с Ду=6÷150 мм длиной 5-8 м. Рассчитаны на условное давление 0,25; 0,6; 1 МПа. Используются для транспортирования неагрессивных жидкостей, к которым винипласт стоек (вода и др. среды), температурой до 60^оС. При температуре ниже 0^оС винипласт становится хрупким, а при температуре выше 60^оС начинает разлагаться, что ограничивает область применения винипластовых труб.

Кроме того выпускаются трубы из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ) по ТУ 6-05-1573-72, ТУ 6-05-164-73, ТУ 6-19-99-78). По ТУ 6-05-1573-72 выпускаются легкие (Ру=0,25 МПа) и средние трубы )Ру=0,6 Мпа) с Ду=6-240 мм и толщиной стенки 2-8,5 мм. ТУ 60-5-164-73 предусматривает изготовление труб 4-х типов: легких, средне-легких, средних и тяжелых наружным диаметром 10-400 мм и толщиной стенки 1-11,9 мм.

В газоснабжении нашли применение трубы по ТУ 6-19-99-78 из ПВХ-100 длиной 5,5 м. Выпускаются 5-ти классификационных рядов 1-Ру=0,25 МIIа; II-Ру=0,4 Мпа; III-Ру=0,6 МПа; 1У - Ру = 1,0МПа; У - Ру = 1,6 МПа. Средний наружный диаметр 10 - 450 мм, толщина стенки 1-29,7 мм. Используются только для подземной прокладки газопроводов в сельской местности.

Полиэтиленовые трубы

Напорные трубы из полиэтилена высокой плотности (ПВП), низкой (ПНП), низкого давления (ПНД) изготовляют по ГОСТ 18599-73*.

Из ПВП выпускаются трубы диаметром Дн = 10-630 мм, толщина стенки 2-25,5 мм, из ПНП выпускаются трубы диаметром Дн=10÷160 мм и толщиной стенки 2-20,8мм. Трубы напорные из ПВП и ПНП изготовляют следующих типов: легкого Л, рассчитанного на условное давление Р_у= 0,25 МПа; среднелегкого СЛ - на Р_у = 0,4 МПа; среднего С - на Р_у = 0,6 МПа; тяжелого Т - на Ру= 1 МПа.В последнее время выпускаются трубы из гранулированного полиэтилена низкого давления (ПНД) согласно ТУ 6-05-1870-79 наружным диаметром 63=200мм толщиной стенки 3,6-46,2 мм. Трубы ПНД представлены 4-мя типами: Л,СЛ, С, Т.

Пример обозначения трубы, изготовленный из ПВП наружным диаметром 315 мм типа С-труба ПВП З15С ГОСТ 18599-73* трубы из полиэтилена ПНП наружным диаметром 40 мм типа С - труба ПНП 40 С ГОСТ 18599-73*.

Полиэтиленовые трубы в 8-10 раз легче стальных и поэтому очень эластичны . Поэтому трубы из ПВП диаметром до 40 мм, из ПНП диаметром до 63 мм, из ПНД диаметром 63-160 мм изготовляются смотанными в бухты или намотанными на барабаны. Однако обычно напорные полиэтиленовые трубы поставляются длиной 6,8,10 и 12 м.

Полиэтиленовые трубы предназначаются для устройства трубопроводов, транспортирующих воду, воздух, газ и др. вещества, к которым полиэтилен химически стоек. Трубы типов СЛ, С, Т рекомендуются к применению для подземных газопроводов природного газа. Полиэтиленовые трубы - основной материал для строительства неметаллических газопроводов.

Однако полиэтиленовые трубы используются и в системах горячего водоснабжения. Для этих целей в Швеции был разработан новый полимерный материал, способный работать при температуре 93^оС и давлениии1,05 МПа. Материал представляет собой полиэтилен с поперечными связями (химически сшитый сетчатый полиэтилен). Благодаря обработке полиэтилена при высоком давлении и температуре в присутствии катализатора, образуется такая структура, которая позволяет сохранить конструкционную прочность при гораздо более высоких температурах и давлениях, чем способен выдержать обычный полиэтилен.

Трубы из полиэтилена с поперечными связями, выпускаемые в Швеции и в Финляндии рассчитаны на нормативный срок эксплуатации до 50 лет при давлении воды 1 МПа и температуре 90^оС. Их диаметр 10-110 мм.

Полипропиленовые трубы

Для изготовления труб используется гранулированный полипропилен, стабилизированный сажей. Он обладает высокой химической стойкостью. На него почти не действуют химические реагенты, кроме сильных окислителей. Пропилен весьма водостоек и теплостоек, очень жёсток. Недостатки полипропиленовых труб: низкая стойкость к ароматическим углеводородам (бензин, бензол), хрупкость при низких температурах.

Полипропиленовые напорные трубы изготовляют по ТУ 38-2-54-69 Ду=20-250 мм 2-х типов: легкого Л на Ру=0,32 МПа, толщиной стенок 2-8,7 мм и среднего С на Ру=0,6 МПа толщиной стенки 2-15,9 мм.

Согласно ТУ 6-05-1045-67 выпускаются трубы с наружным диаметром 20-160 мм трех типов: средние С, тяжелые Т и очень тяжелые ОТ.

Полипропиленовые трубы используются в основном для устройства напорных трубопроводов, транспортирующих нетоксичные жидкости, к которым пропилен химически стоек, а также природный газ. Для транспортировки газоконденсата - не применяются, т.к. нестойки по отношению к нему.

Полибутиленовые трубы

Используются в системах горячего водоснабжения. Трубы из полибутилена выпускаются в Англии, ФРГ и др. европейских странах. Срок службы данных труб в системах горячего водоснабжения составляет 25 лет. Величина разрушающего напряжения при 60^оС для полибутилена превышает аналогичную характеристику полипропилена и полиэтилена высокой плотности и примерно такая, как у полиэтилена с поперечными связями при 20^оС.Полибутиленовые трубы характеризуются высокой надежностью и полной безвредностью для питьевой воды. Имеется тенденция к расширению применения данных труб в коммунальном водоснабжении.

Стеклопластиковые трубы

Трубы из термореактивных пластмасс, армированные стекловолокном, пока не получили широкого распространения, т.к. из изготовление довольно сложно. Однако эти трубы перспективны для использования в нефтегазовой промышленности. Стеклопластиковые трубы изготавливаются способом центробежного литья или способом намотки.

У нас изготовляют трубы из стекловолокнистого анизотропного материала (СВАМ), которые рассчитаны на давление 2,5 МПа.

Кроме того выпускаются трубы, состоящие из стекловолокна (70-70%) на связующей полиэфирной смоле ПН-1 с отвердителем - гидроперекисью изопропилбензола и ускорителем твердения - нафтенатом кобальта. Их диаметр составляет 50-300 мм длина 6 м.Трубы подвергаются контрольному гидравлическому испытанию на внутреннее давление в 4,5 МПа. Трубы предназначены для использования в нефтепромысловой технике и в газоснабжении.

Воздуховоды из винипласта и полиэтилена

Из винипласта, полиэтилена изготовляют листы, стержни, прутки и пленку, используемые при устройстве воздуховодов для систем вентиляции промышленных зданий и сооружений.

Винипласт в виде листов выпускается по ГОСТ 9639071*. Листы винипласта изготовляются прессованием или экструзией из непластифицированной поливинилхлоридной композиции с добавками вспомогательных веществ (стабилизаторы, смазки).

В зависимости от назначения и метода изготовления выпускаются листы из винипласта следующих марок: ВН - непрозрачные, неокрашенные или окрашенные, изготовленные прессованием; ВНЭ - то же, изготовленные экструзией; ВП - прозрачные, бесцветные или окрашенные, изготовленные прессованием или экструзией; ВД - декоративные (для изготовления воздуховодов не применяются).

Длина листов должна составлять не менее 1300 мм, ширина - не менее 500 мм, допускаемое отклонение по длине и ширине листов 100 мм. Толщина листов марки ВН колеблется от 1 до 8 мм - с интервалом 0,5мм и далее 9,10,12,15,18 и 20 мм; листы марок ВНЭ и ВП выпускаются толщиной 1÷5мм.

В некоторых промышленных и сельскохозяйственных зданиях и сооружениях воздуховоды систем вентиляции выполняются из полиэтиленовой пленки толщиной 0,06-0,1мм.Прочная полиэтиленовая пленка позволяет транспортировать воздух при температуре 0÷50^оС. Однако такие воздуховоды недолговечны. Изготовляют их путем сварки пленки или использования бесшовных пленочных рукавов диаметром 150,300 и 400 мм.

2.1.6.2 Асбестоцементные трубы и воздуховоды

 

Асбестоцементные изделия изготовляют следующими способами: мокрым - из асбестоцементной суспензии (жидкой смеси асбеста, цемента и воды); полусухим - из асбестоцементной массы (полужидкой смеси асбеста, цемента, воды); сухим - из сухой смеси асбеста и цемента. Наиболее распространён мокрый способ.

Промышленность выпускает асбестовые водопроводные трубы по ГОСТ 539-80, которые в зависимости от величины рабочего давления делятся на 4 класса; ВТ6, ВТ9, ВТ12, ВТ15 (цифра показывает наибольшее рабочее давление в кг/см², при котором можно применять трубу).Ду таких труб составляет 100-500 мм, толщина стенки 9-46 мм, длина 3000-6000 мм.

Трубы, предназначенные для строительства газопроводов, изготовляют по МРТУ 7-1-69 2-х типов: для газопроводов низкого давления (ГАЗ-НД) и среднего давления (ГАЗ-СД). Диаметр условного прохода 100-500 мм, причем для обоих типов труб сохраняется одинаковым наружный диаметр, а именно от 122 (Ду=100мм) до 528 мм (Ду=500мм). Длина труб составляет 3,4,6 м.

Производство асбестоцементных труб измеряется в километрах условных труб. За условную трубу принимается труба с рабочим давлением 0,9 МПа, внутренним диаметром 200 мм и толщиной стенки 16 мм со стандартной массой 21 кг. Достоинство: высокая коррозионная стойкость. Недостатки асбестоцементных труб: низкая ударная вязкость, большая хрупкость, повышенная ползучесть, газопроницаемость их стенок.

Наиболее целесообразным способом предотвращения утечки газа через стенки труб является создание на стенках труб пленочного газонепроницаемого покрытия, состоящего из композиции на основе высокополимеров.

Предложено 2-сторонее пленочное покрытие, включающее композицию из резольной фенолформальдегидной смолы с дисперсным наполнителями, обладающее низкой стоимостью, но требующее обязательного горячего отвердения под давлением. Наряду с этим способом предложено покрытие на основе термореактивной смолы холодного отвердения. Такие покрытия можно изготовлять на основе эпоксидных, полиэфирных и фурановых смол.

Асбестоцементные короба.

Асбестоцементные короба прямоугольного сечения применяются для устройства систем вентиляции и кондиционирования воздуха производственных, вспомогательных и бытовых помещений.

Различают короба 2-х видов: бесшовные без раструбов и раструбные. Короба бесшовные без раструбов изготовляют из свежесформованных на формовочных машинах тонкостенных труб.

Тонкостенные трубы выполняют из асбестоцементной суспензии того же состава, что и водопроводные трубы.

Внутренние размеры бесшовных коробов могут быть от 100х100 до 300х300 мм. Длина коробов сечением до 150х150 мм составляет 2-3 м, а большего сечения - 4 м. В зависимости от размеров коробов толщина их стенок колеблется от 8 до 10 мм.

Короба раструбные формуют из снятых с формовочных машин листов, разрезанных на форматы требуемых размеров, на деревянных разборных формах. Концы, образующие продольный шов, склеивают. Короба изготовляют внутренними размерами 300х300,300х400,300х500, 400х400,400х500,500х600 мм, а в раструбной части внутренними размерами от 336х336 мм до 536х636 мм. Толщина стенок короба и раструба колеблется от 8 до 10 мм в зависимости от размера их сечения. Длина раструбных коробов 1600 мм (из них 80 мм приходится на его раструбную часть).

Для уменьшения потерь давления воздуха, проходящего через вентиляционную систему, листы асбестоцемента располагают гладкой стороной внутрь короба.

2.1.7. Особенности использования труб в системах газоснабжения

 

Из всего многообразия выпускаемых в стране труб для газоснабжения можно использовать такие, которые наряду с обеспечением требований надежности, являются экономичными и доступными в приобретении.

Требования, предъявляемые к стальным трубам, применяемым в газоснабжении:

1) следует применять трубы, изготовленные из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-71* или качественной стали по ГОСТ 1050-74, содержащей не более 0,25% углерода, 0,056% серы и 0,046% фосфора;

2) стальные трубы для внутренних и наружных газопроводов следует использовать групп В и Г, изготовленные из спокойной малоуглеродистой стали группы В по ГОСТ 380-71* не ниже 2-й категории марок Ст2,Ст3,Ст4 (при содержании в ней углерода не более 0,25%; стали марок 08,10,15,20 по ГОСТ 1050-74*; низколегированной стали марок 09Г2С,17ГС,17Г1С по ГОСТ 19281-73* не ниже 6-й категории; стали 10Г2 по ГОСТ 4543-71*;

3) трубы из полуспокойной и кипящей стали допускается применять:

n для подземных газопроводов в районах с расчетной температурой наружного воздуха до -30^оС включительно;

n для надземных газопроводов в районах с расчетной температурой наружного воздуха

до- 10^оС ( из полуспокойной и кипящей стали) и -20 ^оС включительно ( из полуспокойной стали);

n для внутренних газопроводов давлением не более 0,3 МПа с наружным диаметром не более 159 мм и толщиной стенки трубы до 5 мм, если температура стенок труб в процессе эксплуатации не будет ниже 0^оС;

n для наружных газопроводов трубы диаметром не более 820 мм (из полуспокойной стали) и 530 мм (из кипящей стали) и толщиной стенок не более 8 мм;

4) в районах с расчетной температурой наружного воздуха до -40^оС для наружных подземных газопроводов допускается использовать трубы из полуспокойной стали диаметром не более 325 мм и толщиной стенки до 5 мм, а для наружных подземных и надземных газопроводов - из полуспокойной и кипящей стали диаметром не более 114мм и толщиной стенки до 4,5мм;

5) для наружных и внутренних газопроводов низкого давления допускается использовать трубы групп А-В из спокойной, полуспокойной и кипящей стали марок СТ1,Ст 2, Ст3, Ст4 1-3-й категории групп А-В по ГОСТ 380-71* и 08,10,15,20 по ГОСТ 1050-74**;

6) для строительства участков газопроводов всех давлений, испытывающих вибрационные нагрузки. Применяются стальные трубы групп В и Г, изготовленные только из спокойной стали с содержанием углерода не более 0,245;

7) трубы электросварные спиральношовные следует принимать только для прямых участков газопроводов;

8) для газопроводов жидкой фазы СУГ следует применять, как правило, бесшовные трубы;

9) трубы для строительства газопроводов, прокладываемых в пучинистых грунтах и на подрабатываемых территориях должны быть длинномерные (длиной не менее 10м) и толщиной стенки не менее 3 мм для труб диаметром до 80 мм включительно и для труб больших диаметров на 2-3 мм больше расчетной величины;

10) трубы водо-газопроводные по ГОСТ 3262-75 допускается принимать при сооружении наружных и внутренних газопроводов низкого давления с условным диаметром до 80 мм, эти же трубы высшей категории качества с условным диаметром до 32 мм - для импульсных газопроводов давлением до 0,6 МПа.

Полимерные трубы в системах газоснабжения применяются для газоснабжения поселков и сельских населенных пунктов, куда подают природные газы газовых и газонефтяных месторождений, не содержащие ароматических и хлорированных углеводородов. Их изготовляют из полиэтилена низкого давления с маркировкой «ГАЗ» по ТУ 6-19-352-87 с основными размерами по наружному диаметру 63,110, 160, 225 мм.

Полиэтиленовые трубы не допускается применять для газопроводов, строящихся в районах с расчетными зимними температурами ниже - 40^оС, в просадочных грунтах, в скальных грунтах, в районах подрабатываемых территорий и в районах с сейсмичностью более 6 баллов.

Не допускается прокладка газопроводов из полиэтиленовых труб d коллекторах и каналах, а также для надземной и подземной прокладки газопроводов.

Тип полиэтиленовых труб принимается в зависимости от рабочего давления в проектируемом газопроводе:

при давлении до 0,005 МПа - СЛ (среднелегкий);

свыше 0,005 до 0,3 МПа - С (средний);

свыше 0,3 до 0,6 МПа - Т (тяжелый).

Полиэтиленовые трубы допускается применять при строительстве газопроводов на территории поселков и сельских населенных пунктов с малой насыщенностью инженерными коммуникациями и небольшим числом ответвлений от полиэтиленового газопровода при давлении в нем до 0,3 МПа.

При давлении в газопроводе от 0,3 до 0,6 МПа полимерные трубы для строительства газопровода допускается применять только при его расположении вне территорий городов, поселков и сельских населенных пунктов.

2.1.8. Определение толщины стенки магистральных трубопроводов

 

Расчетная толщина стенки трубопровода определяется по формуле

d =

(2.1.)

При наличии продольных осевых сжимающих напряжений толщину стенки необходимо определять из условия

d =

2.2.

где - коэффициент надежности по нагрузке - внутреннему рабочему давлению в трубопроводе )табл. 13 СНиП 2.05.06-85);

- рабочее (нормативное) давление, МПа;

- наружный диаметр трубы, см;

R_{1 -} расчетное сопротивление растяжению

₌ R₁^н m/ R₁ R_н

где R₁^н - нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб, принимаемое по ГОСТ и ТУ на трубы;

m - коэффициент условий работы (табл.1 СНиП);

R₁ - коэффициент надежности по материалу (табл.9,10 СНиП);

R_н - коэффициент надежности по назначению трубопровода (табл.11 СНиП);

j₁- коэффициент, учитывающий 2-х осное напряженное состояние труб. определяемый по формуле

(sпр.N / R1 )2 - 0,5 (sпр.N) / R1

2.3.

где s_пр.N - продольное осевое сжимающее напряжение МПа, определяемое от расчетных нагрузок и воздействий с учетом упругопластической работы материала труб в зависимости от принятых конструктивных решений.

Толщину стенки труб, определенную по формулам необходимо принимать не менее 1/140 , но не менее 3 мм для труб с условным диаметром 200 мм и менее, и не менее 4 мм - для труб условным диаметром свыше 200 мм.

Полученное расчетное значение толщины стенки трубы округляется до ближайшего большего значения, предусмотренного ГОСТ или ТУ.

2.1.9. Особенности использования труб в системах теплоснабжения

 

Требования, предъявляемые к трубам, применяемым для теплопроводов:

1) достаточная механическая прочность и герметичность при давлениях и температурах теплоносителя, которые имеют место в системах теплоснабжения;

2) эластичность и устойчивость по отношению к термическим напряжениям при переменном тепловом режиме;

3) постоянство механических свойств;

4) устойчивость по отношению к внешней и внутренней коррозии;

5) малая шероховатость внутренних поверхностей;

6) отсутствие эррозии внутренних поверхностей;

7) малый коэффициент температурных деформаций;

8) высокие теплоизолирующие свойства стенок трубы;

9) простота, надежность и герметичность соединения отдельных элементов;

10) простота хранения, транспортировки и монтажа.

В настоящее время для сооружения тепловых сетей применяются, как правило, стальные трубы из спокойной стали. Для подбора сортамента стальных труб для тепловых сетей используется шкала давлений по ГОСТ 356-80. В основу построения шкалы давлений положено деление всех трубопроводов на 8 групп в зависимости от температуры транспортируемой среды. Шкала составлена таким образом, что одна и та же труба может применяться для транспорта теплоносителя с любой температурой от 0^оС до установленной для трубы из данной марки стали предельной температуры t_пр 445 ^оС, но при различных давлениях.

В качестве критерия давлений в шкале установлено «условное давление». Труба, рассчитанная на какое-либо условное давление, может быть использована для рабочего давления.

Р_раб = εР_у

где ε - коэффициент, принимаемый в зависимости от температуры транспортируемой среды. Изменяется от 1,0 при t_среды = 200 ^оС, до 0,45 при t_среды = 445 ^оС.

Пробное давление для гидравлических испытаний трубопроводов определяется по формуле:

Рпр = 1,5 Ру

(2.4.)

Основными типами стальных труб, применяемых для тепловых сетей являются:

n при диаметрах до 400 мм включительно - бесшовные горячекатанные;

n при диаметрах выше 400 мм -электросварные с продольным швом и электросварные со спиральным швом.

Трубы для тепловых сетей изготовляются в основном из стали следующих марок: Ст2сп,Ст3сп, стали 10,20,10Г2с1, 15гс, 16ГС.

Минимальная толщина стенок бесшовных труб составляет от 2 мм при Ду = 15 мм до 9 мм при Ду = 400 мм. Трубы с данной толщиной стенки могут применяться при условном давлении Ру = 4Мпа при изготовлении из стали Ст2 и Ст3 при температуре теплоносителя до 300 ^оС, а при изготовлении из сталей 10 и 20 - при температуре теплоносителя - до 425 ^оС.

Сортамент электросварных труб для сооружения тепловых сетей выбирается с учетом условного давления, максимальной температуры теплоносителя, диаметра трубопровода и марки стали, из которой он изготовлен.

Для водяных тепловых сетей при избыточном давлении Р_у 2МПа и t 200 ^оС рекомендуются к преимущественному применению трубы из Ст2сп,Ст3сп, сталей 10,10 следующего сортамента: при d 400 мм - группы А горячекатанные и холоднокатанные по ГОСТ 8731-87 и 8733-87; при d ≥ 400 мм - группы А и В электросварные с двусторонним прямым или спиральным швом по ГОСТ 10706-76 и 8696-74.

При изготовлении из сталей 10Г2С1, ВМСт2сп, ВМСт3сп трубы стальные электросварные с 2-сторонним прямым или спиральным швом при d > 400 мм по ГОСТ 10706-76 применяются при Р_у ≤ 2,5 МПа и t ≤ 200 ^оС.

Стальные водогазопроводные трубы для тепловых сетей применять t не рекомендуется.