СТРОЙЭКСПЕРТ
СТРОЙЭКСПЕРТ
Сегодня 12 декабря

АРХИВ


КРИТЕРИИ ВЫБОРА СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ

Трубы выбираются в зависимости от рабочего давления, требуемых прочностных характеристик и вида прокладки.

Перед выбором труб и при проектировании трубопровода необходимо определить следующие данные.

Гидравлические параметры:
 расход транспортируемой среды;
максимальное рабочее и пиковое давление в трубе, отрицательное давление, если оно возможно;
параметры трассы трубопровода, влияющие на динамику движения жидкости;
тип и количество фитингов;
температура и характеристики транспортируемой жидкости.

Внешние параметры:
класс и характеристики грунта;
глубина засыпки;
уровень грунтовых вод;
материал обратной засыпки (в том числе, возможно, природный грунт, вынутый из траншеи) и уплотнение;
нагрузки на поверхности земли;
изгибающие нагрузки при наземных опорах;
ограничения на длину и вес трубы, зависящие от конфигурации трассы трубопровода.

Существует три основных способа прокладки трубопроводов на основе стеклопластиковых труб:
1) наземная прокладка трубопроводов;
2) подземная прокладка трубопроводов;
3) подводная прокладка трубопроводов.

Кроме того, стеклопластиковые трубы используются для санации (восстановления) действующего трубопровода.

Наземная прокладка трубопроводов
При наземной прокладке проектные расчеты могут выполняться в трех вариантах:
подвижная труба, допускающая перемещения на сгибах («труба со свободным концом»);
неподвижная труба, не допускающая перемещений при любых изменениях направления прокладки («труба с закрепленным концом»);
комбинированный или смешанный вариант.

Гидравлические и внешние параметры, необходимые для выполнения проектных расчетов, должны быть дополнены следующими установочными параметрами:
коэффициент прогиба;
модуль сопротивления почвы (модуль местного грунта);
коэффициент инерционности деформации.

Нормативные документы допускают выполнение проектных расчетов как по напряжению, так и по деформации. Методика проектирования по деформации предписывает выполнение следующих этапов:
выбор класса давления трубы в зависимости от рабочего давления и пикового давления – рабочее давление PW не должно превышать класс давления PC (Pw Pc), с учетом пикового давления PS максимальное давление не должно превышать увеличенного в 1,4 раза класса давления (Pw + Ps 1,4Pc);
определение параметров установки трубы в зависимости от комбинации типа почвы и степени уплотнения;
проверка деформации трубы от наружных нагрузок (нагрузки от почвы и транспорта), которые не приводили бы к долгосрочному уменьшению вертикального диаметра трубы более чем на 5%;
проверка совокупной нагрузки;
проверка на вдавливание;
проверка на всплываемость (на выталкивающую силу).

При проверке деформации (сжатия) трубы учитываются условия укладки трубы (глубина заделки, степень уплотнения обратной засыпки и свойства грунтов), а также коэффициент инерционности деформации.
Максимальное напряжение, вызванное совокупной нагрузкой, должно быть меньше допустимого. При расчете вместе с совокупной нагрузкой учитываются геометрические параметры трубы и коэффициент формы Df, соотнесенный с жесткостью трубы, материалами засыпки зоны трубы и уплотнения, характеристиками природной почвы и степенью уплотнения.
При проверке на вдавливание необходимо удостовериться, что сумма нагрузок должна быть равна или менее допустимого давления вдавливания, которое рассчитывается для вариантов с внутренним вакуумом и без него. Окружающая почва оказывает компенсирующее воздействие, снижая критическую нагрузку вдавливания трубы.
В тех случаях, когда уровень грунтовых вод совпадает с уровнем грунта, проводится расчет всплываемости. Вес грунта на единицу длины трубы, плюс вес трубы и вес транспортируемой жидкости должны быть больше выталкивающей силы.

Подземная прокладка трубопроводов
Вертикальные нагрузки (давление грунта, нагрузки на поверхность почвы, подземные воды) вызывают деформацию трубы, величина которой зависит от жесткости трубы в поперечном сечении и свойств грунта вокруг трубы. В отличие от других жестких труб, важным свойством стеклопластиковой трубы, уменьшающим влияние нагрузки от грунта, является ее эластичность, допускающая значительную деформацию трубы без нарушения структуры материала.
Внешняя нагрузка от грунта над трубой уменьшает ее вертикальный размер и увеличивает горизонтальный, что приводит к горизонтальному вдавливанию боковых стенок трубы в грунт и к созданию пассивного сопротивления грунта, которое, в свою очередь, способствует повышению сопротивления нагрузке. Таким образом, в отличие от жестких труб, поведение стеклопластиковой трубы в засыпанной траншее зависит от несущей способности системы труба–грунт в целом, а не только от несущей способности самой трубы. Поэтому жесткость трубы подбирается в комплексе с материалом обратной засыпки и методом уплотнения.
Перед проектированием трубопроводной системы необходимо провести предварительное исследование грунта на протяжении маршрута укладки трубы и в соответствии с принятыми стандартами по характеру грунта (связный, несвязный) и по степени его плотности установить характеристики природных грунтов.Рекомендуемые значения модуля сопротивления (реакции) почвы для различных почв и условий уплотнения приводятся в Таблице 1.

Таблица 1. Модуль реакции почвы для зоны заделки трубы

Категория жесткости почвы

Содержание крупнозернистой фракции

Степень уплотнения

рыхлая (D)

легкая (S) <85% проктор <40% отн. плот.

средняя (M) 85–95% проктор 40–70% отн. плот.

высокая(H) >95% проктор >70% отн. плот.

SC1

>95%

6.9

20.7

20.7

20.7

SC2

95–88%

1.4

6.9

13.8

20.7

SC3 a

88–50%

0.69

2.8

6.9

13.8

SC3 b

50–30%

0.69

2.8

6.9

13.8

SC4

<30%

0.34

1.4

2.8

6.9

Источник: данные компании «Пластпромкомбинат»

При проверке деформации (сжатия) трубы учитываются условия укладки трубы (глубина заделки, степень уплотнения обратной засыпки и свойства грунтов), а также коэффициент инерционности деформации.
Максимальное напряжение, вызванное совокупной нагрузкой, должно быть меньше допустимого. При расчете вместе с совокупной нагрузкой учитываются геометрические параметры трубы и коэффициент формы Df, соотнесенный с жесткостью трубы, с материалами засыпки зоны трубы и уплотнения, с характеристиками природной почвы и со степенью уплотнения (Таблица 2).

Таблица 2. Максимальное напряжение, вызванное совокупной нагрузкой

Жесткость трубы мПa

Материал засыпки зоны трубы и уплотнение

Гравий

Песок

рыхлое, легкое (D-S)

от среднего до высокого (M-H)

рыхлое, легкое (D-S)

от среднего до высокого (M-H)

Коэффициент формы Df

2 500

4.5

5.5

5.0

6.5

5 000

3.8

4.5

4.0

5.5

10 000

3.3

3.8

3.5

4.5

Источник: данные компании «Пластпромкомбинат»

При проверке на вдавливание необходимо удостовериться, что сумма нагрузок должна быть равна или менее допустимого давления вдавливания, которое рассчитывается для вариантов с внутренним вакуумом и без него. Окружающая почва оказывает компенсирующее воздействие, снижая критическую нагрузку вдавливания трубы.
В тех случаях, когда уровень грунтовых вод совпадает с уровнем грунта, проводится расчет всплываемости. Вес грунта на единицу длины трубы плюс вес трубы и вес транспортируемой жидкости должны быть больше выталкивающей силы.

Подводная прокладка трубопроводов
При прокладке подводного стеклопластикового трубопровода хорошо проявляются преимущества, связанные с характеристиками материала.
Стеклопластиковые трубы абсолютно устойчивы к коррозии, сравнительно малый вес труб обеспечивает легкость в обращении, которая, в случае подводных траншей, значительно облегчает операции по установке трубопроводной системы. Обычно рекомендуются следующие техники и способы установки подводного трубопровода:
сборка трубопровода на суше и установка под воду при помощи протягивания по дну с использованием лебедок, обычно устанавливаемых на плавсредствах;
предварительная сборка на суше трубопровода (цепи), состоящего из одной или нескольких секций, буксировка в воду наплавной цепи, утопление и соединение следующего сегмента с уже установленным;
транспортировка сегментов плавсредством (понтон), и установка с понтона.

Санация (восстановление) действующего трубопровода
В условиях плотной городской застройки, постоянно действующих транспортных магистралей обычная траншейная прокладка трубопровода при реконструкции и ремонте действующих инженерных сетей оказывается непригодной или сопряжена с чрезмерными издержками.
Стеклопластиковые трубы позволяют производить санацию трубопроводов методом протаскивания (проталкивания), когда новая труба устанавливается внутри вышедшей из строя.
Возможность выпуска труб различных диаметров и длин позволяет эффективно производить этот вид монтажных работ за счет снижения времени работ, использования несложной техники, сокращения времени простоя реконструируемого трубопровода.
Во многих случаях санация трубопроводов эффективна и как альтернатива работам с использованием траншейной технологии.

АВТОР:
Статья предоставлена Академией конъюнктуры промышленных рынков

 

Добавить комментарий
Автор  
Сообщение  
 
  Опубликованные сообщения являются частными мнениями лиц, их написавших. Редакция сайта за размещенные сообщения ответственности не несет.

ОПРОС
Каков Ваш статус в строительном бизнесе?
   
руководитель, топ-менеджер
специалист, менеджер среднего звена
индивидуальный предприниматель
не имею отношения к строительному бизнесу

СТРОЙЭКСПЕРТ

Адрес редакции: г. Челябинск, Свердловский пр. 2, офис 213
Телефон: 247-70-46
Cоздание сайта: «Экспресс Дизайн Групп»


Разное