Металлургремонт
Завод Свободный Сокол Производство чугуна Производство чугуна чугунная труба
 
   
г.Липецк, Заводская, д.1
т. (4742) 48-03-57
     
  Главная >> Статьи >>Сравнение труб (часть5).Проницаемость. Гидравлический удар и циклические нагрузки.Плавучесть.  
     
 
Сравнение труб из ПВХ с трубами из ВЧШГ (часть5)

 
 
<<  
Часть 5. Проницаемость. Гидравлический удар и циклические нагрузки. Устройство траншей.
 
>>

 
  Проницаемость.  
 

Трубы из ПВХ легко проницаемы и не должны прокладываться в отравленных почвах, загрязнённых углеводородами, включая сырую нефть, масла, бензин, дизельное топливо, керосин, или в или местах хранения или использования данных веществ или их составляющих. Эти химические соединения могут растворять и проникать через стенки труб из ПВХ и других пластиковых труб, растворяя их и снижая прочность труб и/или придавать питьевой воде неприятный вкус и/или запах. В отличие от ПВХ трубы из ВЧШГ непроницаемы для углеводородов и не портятся под их воздействием. В трубопроводах из ВЧШГ потенциально проницаемыми могут быть только манжеты. Однако, благодаря большой массе манжеты и относительно малой площади её контакта с почвой, значительное загрязнение воды вследствие проникновения через манжету маловероятно, если только она не будет длительное время подвергаться воздействию чистых органических веществ. Это зафиксировано Дженкинсом из Калифорнийского университета в Беркелей в отчёте под названием «Проницаемость пластиков под воздействием органических веществ», опубликованном в августовском номере журнала Американской Ассоциации водоснабжения AWWA за 1991 г. под названием «Загрязнение питьевой воды через проницаемость пластиковых труб». Результаты обширных поисков в публикациях и в обзорах трубопроводов в США показали, что пластиковые трубы были виновниками основных случаев загрязнения воды, при этом на полибутилен , полиэтилен и поливинилхлорид приходилось 43, 39 и 15 процентов всех зафиксированных случаев соответственно. Не было зафиксировано ни одного случая загрязнения воды через трубопровод из ВЧШГ и всего один случай загрязнения через манжету, (тип трубы не указывался). Некоторые материалы, из которых изготавливаются манжеты, лучше противостоят воздействию углеводородов, чем другие. Хотя результаты с другими материалами и многообещающие, фтороуглеродистые резиновые прокладки пока обладают наилучшими свойствами противостоять проникновению углеводородов. Манжеты из этого материала можно использовать в трубопроводах из ВЧШГ, прокладываемых в местах, загрязнённых углеводородами или подверженных риску такого загрязнения.


 
  Гидравлический удар и циклические нагрузки.  
 

Трубы как из ВЧШГ, так и из ПВХ подвержены циклическим нагрузкам от гидравлического удара, вызываемыми изменениями скорости потока в системе. Трубы из ВЧШГ имеют минимальный предел текучести материала 42 000 фунтов на кв.дюйм и проектируются с учётом фактора надёжности 2,0 от данного показателя. Это устанавливает максимальное внутреннее напряжение в рабочем режиме при проектировании трубопровода на уровне 21000 фунтов на кв. дюйм. Усталость от циклических нагрузок для ВЧШГ в литературе указывается в пределах от 28000 до 35000 фунтов на кв. дюйм. Поэтому ВЧШГ не выходят из строя под воздействием усталости от нагрузок. С другой стороны, ПВХ имеет предел усталости на уровне 1500 фунтов на кв. дюйм. При проектировании трубопроводов с трубами С900 или С905, максимально допустимое напряжение на стенках труб составляет 1600 фунтов на кв. дюйм (для С 900) или 2000 фунтов на кв. дюйм (для С905). Становится очевидным, что есть потенциал для циклической усталости. Максимально допустимое напряжение на стенках труб из ПВХ составляет 2840 фунтов на кв. дюйм. По нашим сведениям, до настоящего времени не было проведено испытаний на предел усталости труб из ПВХ.


 
  Устройство траншей.  
 

Вследствие малой прочности труб из ПВХ, требования к траншеям при прокладке трубопроводов из ПВХ намного выше. Правильное устройство траншей необходимо для контроля осевого отклонения, которое является единственным критерием, предусмотренным при проектировании труб из ПВХ с чётом внешних нагрузок. Стандарты, связанные с рекомендуемой практикой установки пластиковых подземных трубопроводов, предусматривают засыпку трубы частицами минимального размера, зависящего от диаметра трубы, так, чтобы почва была равномерно уплотнена для того, чтобы обеспечить равномерные пассивные боковые силы почвы. Почва также не должна содержать органические вещества. Ложе траншеи должно быть гладким и не должно содержать большие камни, комки грязи, замёрзшие материалы, так как эти предметы могут ослабить прочность материала из-за царапин и проницания. Такие жёсткие требования непрактичны и не всегда реализуемы во многих регионах. Благодаря прочности, присущей трубам из ВЧШГ, траншеи типа 1 (плоское ложе, свободная засыпка) или типа 2 (плоское ложе, засыпка с небольшим уплотнением), предусмотренные стандартом ANSI/AWWA C150/A21.50 – наиболее характерны для большинства мест, где они применяются и лучше всего подходят для таких условий.

 
наверх    
  Соединения и угловые отклонения стыков.  
 

Согласно брошюре Упонор, отклонения для муфтовых соединений труб из ПВХ составляет около 2°. Для изгибов с большими отклонениями требуется либо наличие специальных фитингов, либо осевого отклонения самой трубы, что приведёт к увеличению нагрузки на стенки труб (возможно, зачастую не до конца просчитанной при проектировании трубопровода). С трубами из ВЧШГ не требуется выдерживать определённое усилие для поворота стыка на нужный угол. Раструбные соединения труб из ВЧШГ позволяют, в зависимости от диаметра труб, угловое отклонение до 5°. Трубы из ВЧШГ, оснащённые шаровыми и муфтовыми соединениями, допускают угловые отклонения до 15° на каждом стыке во всех размера, включая 24 дюйма; на трубах диаметром 30 дюймов и выше, максимальное отклонение составляет от 12,5° до 15°.


 
  Фланцевые соединения.  
 

Поскольку не все фланцевые соединения легко адаптируемы к трубам из ПВХ, с этими трубами может комплектоваться лишь ограниченное число типов фланцевых соединений. Более того, вследствие того, что все механизмы фланцевых соединений имеют желобок или зубчатые края, врезающиеся в трубу, они могут вызвать царапины на поверхности труб. Поэтому в местах изменения направления потока или осевого отклонения трубопровода требуется установка не фланцевых соединений, а упорных подушек. Для труб из ВЧШГ имеется широкий выбор фланцевых соединений, дающий проектировщикам свободу выбора и гибкость при проектировании и прокладке трубопроводов.


 
  Провод для обнаружения металлоискателем.  
 

Вследствие того, что подземный трубопровод из ПВХ является неметаллическим, его невозможно обнаружить с помощью детектора металла. Для обеспечения возможности его обнаружения с помощью электронных металлоискателей, в траншеи должен укладываться специальный провод. Трубопровод из ВЧШГ не требует применения таких мер, так как выполнен из металла.


 
  Земляные работы вблизи трубопровода  
 

Существующие труб из ПВХ намного более уязвимы к проколам и повреждению, чем трубопроводы из ВЧШГ при проведению земляных или строительных работ вблизи трубопровода.

 
  Плавучесть.  
 

Труба из ПВХ легче воды – это вызывает озабоченность при прокладке трубопроводов в местах, имеющих высокий уровень грунтовых вод или при вероятности затопления траншеи. Для предотвращения сдвига уложенного трубопровода с места из-за всплытия трубы из ПВХ, она должна быть надёжно прикреплена к днищу траншеи. При правильной установке всплытие трубопроводам из ВЧШГ не грозит.

 
  Воздействие солнечных лучей.  
 

Следует применять меры предосторожности по предотвращению воздействия солнечных лучей в течение длительного времени на трубы из ПВХ, потому что в этом случае может наступить повреждение их поверхности от солнечного ультрафиолетового излучения. Этот эффект обычно называют старением материала под воздействием ультрафиолета. Согласно спецификациям ASTM, если пластиковая труба хранится на открытом воздухе, ей требуется защита в соответствии с рекомендациями производителя. В жарком климате покрытие должно обеспечивать циркуляцию воздуха вокруг труб и внутри них. Трубы из ВЧШГ не требуют защиты от света или от погодных факторов. В справочнике по монтажу труб из ПВХ говорится, что «при воздействии на ПВХ солнечного света в течение длительного времени, может происходить медленное обесцвечивание труб. Это обесцвечивание является индикатором возможной потери ударной вязкости материала». Хотя долгосрочные эффекты воздействия солнечных лучей на трубы из ПЭВП и ПВХ пока не ясны, можно определённо говорить об изменении свойств материалов, поскольку говорится о снижении ударной вязкости. Трубы из ВЧШГ не ухудшают своих свойств под воздействием солнечного света или других погодных факторов.

 
  Последствия царапин.  
 

По сравнению с трубами из ВЧШГ, ПВХ – очень мягкий материал, и, следовательно, очень уязвим, и легко царапается, истирается и другим образом повреждается при транспортировке или установке. В действительности, стандартом ANSI/AWWA C909 предусмотрено, что «стенки труб не должны иметь зазубрин и значительных царапин». Это то же положение, которое содержится в стандартах С900 и С905 для труб из ПВХ и довольно непрактичное в отношении многих стройплощадок. Согласно Хакс, тесты, проведённые на пластиковых трубах, показали, что царапины глубиной 0,01 дюйма и длиной 10 дюймов на трубе диаметра 1-1/2 дюйма и класса давления 160 фунтов на кв. дюйм снижают число циклов до отказа с 52 000 до 9 600. Компания Джей-Эм Мэньюфэкчуринг Компани в своём «Руководстве по установке труб из ПВХ для водоснабжения» рекомендует «ремонтировать зазубрины, имеющие глубину более, чем 10 % от толщины стенок труб». Эта критическая глубина представляет 0,02 дюйма для 6-дюймовой трубы из ПВХ класса 150. Согласно Джей-Эм, повреждённый участок должен ремонтироваться хомутом или удаляться. Благодаря высокой прочности и долговечности труб из ВЧШГ, царапины и выбоины на них при нормальном обращении не могут сказаться на их надёжности или на сроке их службы.

 
наверх    
 
<<  
Часть 5. Другие факторы.
 
>>
             
 

 

 

ООО Металлургремонт :: чугунные трубы :: фасонные изделия :: статьи о трубах :: сравнение труб :: цены на трубы :: документация :: адрес Металлургремонта :: информация :: карта сайта