Особенности монтажа и подземной прокладки напорных трубопроводов от насосной станции
Прокладка напорных линий от насосного агрегата требует тщательной подготовки основания. Траншею разрабатывают с запасом по ширине: для труб диаметром до 300 миллиметров к внешнему размеру прибавляют 0,4 метра с каждой стороны.
Дно обязательно выравнивают и трамбуют, устраняя камни и твердые включения. Под трубным телом создают песчаную или щебеночную подушку толщиной 100-150 миллиметров.
Материал труб определяет технологию сборки и эксплуатационные сроки. Чугунные изделия с шаровидным графитом соединяют на муфтах Tyton либо используют фланцы.
Полиэтиленовые трубы низкого давления большого диаметра сваривают встык специальным аппаратом. Стальные магистрали монтируют сваркой в постоянный стык, что требует контроля качества каждого шва.
Температурное линейное расширение – физический процесс, который нельзя игнорировать. При перепаде температур в 50 градусов Цельсия стальная труба длиной 100 метров изменит размер примерно на 60 миллиметров.
Для полиэтилена высокого давления это значение достигает 850 миллиметров. Такие перемещения создают значительные напряжения в точках фиксации.
Компенсировать эти изменения можно правильным применением сильфонных или линзовых компенсаторов. Их устанавливают на прямолинейных участках согласно расчетам.
Другой способ – создание Г-образных или П-образных петель, использующих естественную гибкость металла. Длина плеча такой петли определяется по формуле L = k * sqrt(D*ΔL), где D – внешний диаметр, ΔL – расчетное удлинение.
Для стальных конструкций актуальна самокомпенсация за счет поворотов трассы. Этот метод исключает установку дополнительных устройств.
Следует запретить жесткое закрепление двух смежных прямых отрезков, ориентированных перпендикулярно друг другу. Одно из плеч должно свободно перемещаться в упорах или скользящих опорах.
Соединения разъемного типа необходимы для монтажа арматуры и ремонтных работ. Фланцевые пары ставят на задвижки, обратные клапаны, места возможной разборки.
Прокладки между фланцами выбирают по рабочей среде: паронит выдерживает температуру до 450 градусов, резина ЭПДМ подходит для холодной воды. Болты затягивают крест-накрест динамометрическим ключом.
Муфтовые соединения с уплотнительными кольцами характерны для напорных чугунных систем. Они допускают небольшой угол отклонения, что полезно при укладке.
Для ПНД применяют электросварные фитинги со встроенной нагревательной спиралью. После подачи напряжения спираль расплавляет полимер, создавая монолитное герметичное соединение.
Задвижки и затворы размещают в специальных камерах – колодцах. Расстояние между этими сооружениями диктует необходимость отключения участков для ремонта.
На водоводах диаметром до 400 миллиметров такие точки ставят через каждые 500 метров. На более крупных магистралях интервал увеличивают до 1 километра, но не более.
Сам колодец сооружают из сборных железобетонных колец, монолитного бетона или кирпича. Внутренний диаметр выбирают из условий обслуживания: минимум 1,5 метра для свободного доступа к арматуре.
На дне выполняют приямок для сбора возможных протечек, его глубина составляет около 0,3 метра. Монтажный люк выводят на 0,05-0,07 метра выше планировочной отметки земли.
Подводящие трубы сквозь стенку колодезной шахты пропускают в гильзе – стальном кожухе на 0,2 метра больше диаметра трубы. Зазор между гильзой и перегородкой заполняют цементным раствором, а пространство между гильзой и трубой – гидроизоляционным пластичным материалом.
Это предотвращает повреждение линии при осадке сооружения.
Шиберная задвижка в камере монтируется с возможностью полного открытия и закрытия. Ее приводной шток должен быть строго вертикальным, допустимое отклонение не превышает 2 миллиметров на метр длины.
После установки арматуры проводят пробный пуск для проверки на герметичность и легкости хода. Все стальные элементы внутри шахты покрывают антикоррозионным составом.
Обратный клапан, предотвращающий движение среды в направлении к насосу, ставят сразу после выхода из станции. Его тип – поворотный или подъемный – зависит от диаметра трубопровода.
Для линий свыше 400 миллиметров применяют поворотные конструкции. Монтаж выполняют с учетом направления потока, указанного на корпусе стрелкой.
Готовая магистраль перед сдачей в эксплуатацию проходит гидравлические испытания. Испытательное давление в 1,5 раза превышает рабочее значение и выдерживается не менее 10 минут.
Падение давления не должно быть больше 0,2 бара за это время. Для визуального контроля стыков на этапе проверки трубную линию не засыпают грунтом.
Обратную засыпку траншеи проводят в два этапа. Первый слой – мягкий грунт без камней толщиной 0,2 метра над трубой – трамбуют по бокам, но не над самой конструкцией.
Последующую отсыпку выполняют послойно с уплотнением каждого 0,25-0,3 метра грунта. Над трассой формируют гарантийный холм высотой 0,3-0,4 метра на случай просадки.
Каждую колодезную камеру снабжают пластиковой биркой с указанием номера, расстояния до соседних объектов, диаметра трубы. Эти сведения вносят в исполнительную схему.
Трассу над трубами, проложенными в насыпных грунтах, маркируют сигнальной лентой на глубине 0,25 метра от поверхности. Она предупредит о коммуникации при будущих земляных работах.
Длина свободного участка между неподвижными опорами для самокомпенсации рассчитывается индивидуально. В расчет принимают модуль упругости материала, диаметр изделия, перепад температур и конфигурацию поворота.
Ошибка в этом вопросе приводит к выдавливанию фланцевых прокладок или разрушению сварных швов. Готовые таблицы с данными для типовых случаев есть в СНиП 2.04.01-85.
При пересечении с другими подземными сетями обеспечивают расстояние не менее 0,2 метра между стенками в свету. Если трубная линия проходит ниже канализационного коллектора, ее размещают в стальном футляре длиной на 5 метров больше ширины пересечения.
Уклон магистрали в сторону колодцев для опорожнения поддерживают на уровне 0,001.
Практика показывает, что надежность системы определяет качество подстилающего слоя и правильность компенсации теплового движения. Экономия на профессиональном расчете или материалах для подушки приводит к просадкам и авариям.
Регулярный осмотр колодцев, проверка состояния задвижек и окраска стальных элементов продлевают срок службы на десятилетия.
