В настоящее время существует множество классификаций труб, используемых в системах водоснабжения и водоотведения (по типу материала, по назначению, по способу присоединения и др.). Информацию при этом возможно найти только на сайтах фирм, специализирующихся на продаже труб [10-14].
На выбор типа материала (рис. 1) существенное влияние оказывают следующие факторы:
• экология района прокладки: санитарные условия, агрессивность грунтов и воды, климатические условия, гидрогеология грунтов, их механическая прочность;
• сроки эксплуатации труб;
Рис. 1. Классификация труб по материалу
• сейсмичность района прокладки;
• статические размеры: внутреннего гидростатического давления в трубах, массы грунта и временных нагрузок, возможности образования вакуума в трубах;
• состав и температура сточных вод.
Железобетонные трубы находят широкое применение в строительной отрасли. С их помощью становится возможным прокладывание подземных трубопроводов, которые транспортируют сточные воды, бытовые жидкости (ливневая и фекальная канализация), грунтовые и неагрессивные производственные жидкости. Железобетонные трубы широко используются при строительстве дорог и водоотводных сооружений.
Применение стальных труб сдерживается их недостатками: невозможностью монтажа без использования сварки, подверженностью коррозии, нарастанию известкового налета, что значительно уменьшает пропускную возможность и увеличивает удельный вес. Существуют оцинкованные и трубы с гальваническим покрытием, крепящиеся на резьбу, которые устраняют недостатки, однако, не решают задачи уменьшения удельного веса.
Медные трубы практически непроницаемы для различных вирусов и бактерий, а также жиров, масел, гербицидов, инсектицидов и других вредных веществ. Хлор, содержащийся в водопроводной воде, не оказывает на медь разрушающего воздействия. Более того, хлор, как сильный окислитель, даже продлевает срок службы медных труб, поскольку примерно через 100 ч эксплуатации на внутренней стенке трубы образует тонкий, но прочный защитный слой.
Чугунные трубы имеют большой удельный вес, что затрудняет монтаж. В то же время являются очень прочными. Различают безнапорные, фланцевые напорные, фановые, безнапорные сливные, раструбные напорные и содовые напорные чугунные трубы. Они, как и медные, выдерживают значительные перепады температур, стойки к влиянию воды и ее компонентов.
Полиэтиленовые трубы (ПЭ) – для водоснабжения особенно востребованы в крупных городах, где надежность систем водоводов и канализации имеет огромное значение. ПЭ трубы не выделяют токсичных веществ и не изменяют качество воды, благодаря чему не возникает отрицательного влияния на окружающую среду. Полиэтилен, из которого сделаны пластиковые трубы, не содержит каких-либо вредных включений и поэтому абсолютно безопасен для человека. Трубы из ПЭ не требуют дополнительной изоляции, при контакте с водой или агрессивными средами не деформируются и не поддаются коррозии.
Полипропиленовые трубы (ПП) в настоящее время становятся все более популярными во многих областях промышленности и хозяйства. Во многом эта популярность обусловлена свойствами материала, из которого изготавливаются полипропиленовые трубы. ПП – это синтетический полимер. Благодаря своей молекулярной структуре, он обладает особой прочностью и твердостью, также он отличается значительной теплостойкостью.
Трубы ПВХ изготавливается путем прессования под высоким давлением поливинилхлорида. Поливинилхлорид – термопластический полимер винилхлорида. Его широко используют на рынке в самых различных областях. Является хорошим диэлектриком, а кроме того устойчив к воздействию агрессивных химических соединений (кислот, щелочей, растворителей, минеральных масел, керосина, бензина, многих промышленных газов).
Выбор материала труб в системах водоснабжения и водоотведения осуществляется для конкретных условий эксплуатации. Так, для внутренней разводки, в основном используются полимерные виды труб, что существенно облегчает монтаж, а для внешней – предпочтительно использовать железобетонные, чугунные и стальные трубы, способные выдержать большие нагрузки (см. таблицу).
Заключение
На основе этих данных авторами статьи разработана программа [1-10, 15] на языке программирования Delphi, которая позволяет пользователю ориентироваться в большой вариации труб, быстро найти информацию по основным техническим характеристикам и их краткое описание (рис. 2).
В дальнейшем планируется детализация программы, с внесением следующих параметров:
1. Включение основных производителей труб, фасонных частей к ним по каждому региону Российской Федерации;
2. Расчет стоимости трубной продукции в зависимости от выбранного региона РФ, производителя и их характеристик (материал, метраж, диаметр труб).
Основные технические характеристики труб различного материала в системах водоснабжения и водоотведения
Материал |
Чугун |
Сталь |
Железо-бетон |
Поливинил-хлорид |
Полиэтилен |
Поли-пропи-лен |
Медь |
Показатель |
|||||||
Удельный вес 1 м п. (dвн.=160 мм), кг |
28,1 |
17,5 |
104,9 |
5,6 |
3,78 |
7,06 |
- |
Шерохо-ватость внутренней поверхности |
Высокая, зависит от внутреннего покрытия (эпоксид) |
Повышенная |
Низкая |
Поверхность гладкая |
|||
Устойчивость к коррозии |
Слабо устойчивы |
Не устойчивы |
Устойчивы |
||||
Герметич-ность сое-динений |
Обеспечивается качеством используе-мого гер-метизи-рующего материала |
Опре-деляется качест-вом сварки |
Обеспе-чивается битумной мастикой и другими герметиками |
Высокая, обеспечивается резиновыми уплотнительными кольцами различных конфигураций. Исключением является соединительный узел с металлическими трубами |
Определяется качеством сварки |
||
Возмож-ность соединения с трубами других ма-териалов |
С поли-мерными трубами при помощи фитингов |
С дру-гими видами труб соединение не воз-можно |
Только при помощи фитингов из других материа-лов |
Практически со всеми видами труб |
Между собой при помощи обжимных или паечных фитингов |
||
Рабочая температура, °С |
От -60 до +50 |
- |
От -50 до +50 |
От -10 до +40 |
От -70 до +40 |
До +95 |
От -200 до +250 |
Предел прочности при разрывах, МПа |
98-118 |
314-785 |
- |
29-49 |
13,7-32,3 |
25 |
216-235 |
Коэффициент теплопро-водности, Вт/м*К |
56 |
52 |
1,7 |
0,19 |
0,1800 |
0,1500 |
380 |
Коэффициент линейного расширения, мм/м |
0,0104 |
0,0115 |
0,0115 |
0,08 |
0,024 |
0,15 |
0,017 |
Устойчи-вость к блуждаю-щим токам |
Проводники |
Не устой-чив |
Диэлектрики |
Проводник |
|||
Уровень шума потока жидкости |
Высокий |
Средний |
Высокий |
||||
Срок службы, лет |
80 |
15-25 |
75-100 |
Не менее 50 |
100 |
Рис. 2. Интерфейс программы выбора материала труб
Библиографическая ссылка
Голяк С.А., Уляков М.С., Иштакбаев Р.Ф., Домнин В.Ю., Пивоварова К.А., Брянский П.Н., Тургумбаев Н.К. ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА ТРУБ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 12-4. – С. 396-399;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34619 (дата обращения: 17.08.2024).