Основи прочностного розрахунку труб

Вибір міцності і класу труб для водоводів та водопровідної мережі слід проводити на підставі статичного розрахунку з урахуванням умов їх роботи, тобто внутрішнього тиску грунту, навантажень від транспорту та атмосферного тиску при утворенні вакууму. Розрахунок належить проводити в тих комбінаціях навантажень, які виявляються найбільш небезпечними для матеріалу труб.

Розрахунок на спільне вплив можливих комбінацій навантажень, що діють на трубопровід в умовах його експлуатації, дозволяє максимально використовувати несучу здатність обраних труб і вибрати найбільш економічний і доцільний тип труб.

Статичний розрахунок трубопроводів виробляють за граничними станами на підставі даних про міцнісних показниках застосовуваних труб, що визначаються ГОСТами на виготовлення і приймання цих труб. Цими даними є навантаження, під якими відчувають труби після виготовлення. Зазвичай такий навантаженням є випробувальне внутрішній тиск. Розрахункову величину внутрішнього тиску слід приймати рівною найбільшому можливому робочому тиску в трубопроводі р РА6 без урахування підвищення тиску при гідравлічному ударі або найбільшому можливому тиску при гідравлічному ударі р у, помноженому на коефіцієнт К у, в залежності від того, яка з цих величин є найбільшою.

Коефіцієнт К у слід приймати рівним: для сталевих трубопроводів - 0,9; для чавунних, азбестоцементних, залізобетонних і керамічних - 1; для пластмасових - відповідно до технічних умов на виготовлення даної типу труб.

Сталеві трубопроводи, а також трубопроводи з поліетилену та твердого полівінілхлориду розраховують на спільне вплив внутрішнього тиску, зовнішнього навантаження, атмосферного тиску р вак при утворенні вакууму і зовнішнього гідравлічного тиску р г Чавунні, азбестоцементні та залізобетонні трубопроводи розраховують на спільне вплив внутрішнього тиску і зовнішнього навантаження.

Величину розрахункової наведеної зовнішнього навантаження на труби при укладанні їх в насипу або в траншеї визначають як суму розрахункових наведених навантажень від тиску грунту і впливу транспорту або інших навантажень, що діють на поверхні грунту над трубопроводом (СНиП 2.04.02-84).

Для полегшення розрахунків ВНДІ ВОДГЕО розроблені графіки для підбору класу труб залежно від спільного впливу внутрішнього тиску і зовнішньої наведеної навантаження.

Перед здачею в експлуатацію змонтований трубопровід випробовують на міцність після засипки траншеї. Величина випробувального тиску встановлюється проектом з урахуванням статичного розрахунку труб на міцність і конструкції стикових з'єднань.

Устаткування та спорудження на мережах

Для забезпечення нормальної експлуатації водоводів та водопровідної мережі встановлюють засувки для виділення ремонтних ділянок, клапани для впуску повітря, вантузи для випуску повітря, випуски для скидання води при виключенні ремонтної дільниці і для промивання перед здачею в експлуатацію після закінчення будівництва трубопроводу або після проведення ремонтних робіт, зворотні клапани або клапани інших типів автоматичної дії для виключення ділянок мережі при виникненні аварійного режиму, апаратуру для запобігання неприпустимого підвищення тиску при гідравлічному ударі, водорозбірні колонки, пожежні гідранти.

При складанні монтажної схеми (деталювання мережі) визначають місця установки арматури.

Засувки поділяють мережу на ремонтні ділянки. Довжина ремонтних ділянок приймається: для водоводів - не більше 5 км, при укладанні відвідав в одну лінію - 3 км, для водопровідних ліній - при виключенні ремонтної дільниці повинно відключатися не більше п'яти гідрантів. Крім того, засувки встановлюють на початку і в кінці кожної розподільної лінії.

У нашій країні прийняті два типи засувок: паралельні, що мають паралельно розташовані запірні диски (рис. 8.5, а), і клинові з одним запірним диском клиноподібної форми (рис. 8.5, б). Корпус засувки чавунний (при високих тисках - сталевий) з фланцями.

Засувки з ручним приводом паралельна (а) і клинова (б)

Рис. 8.5. Засувки з ручним приводом паралельна (а) і клинова (б)

У підвищених точках водоводів і магістральних ліній встановлюють обладнання для впуску (для запобігання утворення вакууму) і випуску повітря.

Всі апарати для впуску й випуску повітря можна розділити на три типи: автоматичні діючі вантузи (рис. 8.6) для безперервного випуску повітря; автоматично діючі противакуумні клапани для впуску повітря в трубопровід при зниженні тиску нижче атмосферного; крани для впуску й випуску повітря, що відкриваються безпосередньо вручну або дистанційним керуванням.

Вантуз

Рис. 8.6. Вантуз

Вантузи і противакуумні клапани рекомендується встановлювати в одному колодязі в точках перелому профілю. Для впуску повітря в трубопровід в невеликих кількостях можна використовувати вантуз, який одночасно служить для випуску повітря при нормальній експлуатації трубопроводу.

Зворотні клапани, як правило, влаштовують на напірних лініях у насосних агрегатів для припинення скидання води через насос при раптовому його відключення.

В якості апаратури для захисту трубопроводів від неприпустимого підвищення тиску при виникненні гідравлічного удару можна застосовувати запобіжні клапани.

Водорозбірні колонки (рис. 8.7) встановлюють на вуличних проїздах в районі забудови, що не має внутрішніх водопроводів. Радіус обслуговування населення однієї колонкою повинен бути не більше 100 м. Навколо водорозбірних колонок необхідно влаштовувати вимощення шириною 1 м з ухилом 0,1 від колонки або асфальтувати, що забезпечує відведення від колонки води.

Водорозбірна колонка

Рис. 8.7. Водорозбірна колонка

Відбір води з водопровідної мережі для зовнішнього пожежогасіння здійснюється через пожежні гідранти, які встановлюють вздовж проїжджої частини і поблизу перетину проїздів не ближче ніж 5 м від стін будівель.

Відстань між гідрантами повинно бути у відповідності з в. 8.16 СНиП 2.04.02-84.

Запірну, що охороняє, регулюючу арматуру, вантузи і пожежні гідранти зазвичай розміщують в колодязях. Необхідні розміри колодязів у плані визначають на основі деталировки вузлів водпроводной мережі з урахуванням розмірів встановлюваних деталей і допустимих розмірів між стінками колодязів і з'єднань арматури з трубопроводами.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >