3. Устройство и оборудование водопроводной сети трассировка, материалы, оборудование

Начертание в плане водоводов и водопроводной сети определяется взаимным расположением источника и объекта водоснабжения, планировкой застройки, рельефом местности, грунтовыми условиями, наличием искусственных и естественных препятствий, требованиями к обеспечению бесперебойного снабжения водой потребителей, кратчайшими путями транспортирования воды. Взаимная увязка перечисленных требований и факторов осуществляется на первой стадии проектирования — трассирование сети.

Рис. 6. Конфигурация сети: а— тупиковая;

б— кольцевая

По конфигурации водопроводные сети бывают тупиковые (разветвленные) (рис. 6, а) и кольцевые (рис. 6, 6). Тупиковые сети не обеспечивают бесперебойности водоснабжения, поэтому они могут быть применены в тех случаях, когда по условиям потребления воды возможны перерывы в ее подаче на время, необходимое для ликвидации аварии, или когда существуют запасы воды для снабжения объекта на время восстановления трубопровода. При кольцевых сетях, благодаря наличию параллельно работающих линий, авария на любом участке не приводит к прекращению подачи воды потребителям, кроме питающихся непосредственно от поврежденного участка.

Для городских и производственных водопроводов, как правило, устраивают кольцевые сети. При проектировании и гидравлическом расчете все линии сети обозначаются цифрами (рис. 6) и условно разделяются на магистральные и распределительные.

Водопроводные сети делят на ремонтные участки. Длину ремонтных участков следует принимать: при прокладке водоводов в две и более линии и при отсутствии переключений – не более 5км; при наличии переключений - равной длине участков между переключениями, но не более 5км; при прокладке водоводов в одну линию – не более 3км.

Разделение водопроводной сети на ремонтные участки должно обеспечивать при выключении одного из участков отключение не более 5 пожарных гидрантов и подачу воды потребителям, не допускающим перерыва в водоснабжении.

В пониженных точках каждого ремонтного участка и в местах выпуска воды от промывки трубопроводов следует предусматривать выпуски. Диаметры выпусков и устройств для впуска воздуха должны обеспечивать опорожнение участков водоводов или сети не более чем за 2 часа. Запорная арматура на выпусках – поворотные затворы. Отвод воды от выпусков следует предусматривать в ближайший водосток, канаву, овраг и т. д.

Пожарные гидранты надлежит предусматривать вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен зданий; допускается располагать гидранты на проезжей части. Шаг пожарных гидрантов принимается не более 150м; с учетом того, что расстановка их должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания или сооружения не менее чем от двух гидрантов при расходе воды на наружное пожаротушение 15л/с и более и одного – при расходе воды менее 15л/с.

Диаметр труб водопровода, объединенного с противопожарным, в населенных пунктах и на пром. проедприятиях должен быть не менее 100мм, в сельских населенных пунктах – не менее 75мм.

Диаметр колодцев принимать СНиП 2.04.02-84 стр.56 п. 863.

Диаметр трубопроводов определяется на основании гидравлического расчета с учетом расхода и скорости движения воды. Экономичная скорость составляет 0,5 – 2м/с (учебник стр.148-150).

Глубина заложения сетей водоснабжения принимается ниже границы промерзания грунта в зависимости от диаметра труб (до низа трубы):

для d ≤ 300мм – h_з=h_пр + (d + 0,2);

для d = 300-600мм – h_з=h_пр + 0,75d;

для d ≥ 600мм – h_з=h_пр + 0,5d);

Для строительства напорных водоводов и сетей применяют стальные, чугунные, асбестоцементные, пластмассовые, железобетонные и другие трубы. Для безнапорных водоводов используют бетонные трубы, а также открытые каналы из бетона, железобетона или земляные с одеждой дна и откосов различного типа.

Трубы

Чугунные трубы выпускают двух типов: диаметром 65—1000 мм (рис. 7,а) на рабочее давление 1 МПа с раструбным стыковым соединением, которое уплотняют канатной прядью и заделывают асбестоце-ментным раствором, и диаметром 65—300 мм (рис. 7,б,в,г) на рабочее давление до 2 МПа со стыковым соединением под резиновые уплотнительные манжеты. Узлы водопроводной сети и водоводов, в зависимости от рабочего давления, устраивают с помощью чугунных или стальных сварных фасонных частей.

Чугунные трубы с противокоррозионным покрытием, выполняемым на заводах, долговечны и находят широкое применение при устройстве водопроводов в пределах населенных пунктов, территории промышленных предприятий и сельскохозяйственных объектов. Недостаток этих труб — плохое сопротивление динамическим нагрузкам и большая масса.

Рис. 7. Раструбные соединения чугунных труб:

а - под зачеканку;

6-с резиновой манжетой;

в - с резиновым кольцом;

г — с резиновым уплотнением и поджимом;

1 - просмоленная прядь;

2- асбестоцемент;

3- гладкий конец; 4- раструб; 5- резиновая уплотнительная манжета;

6 - резиновое кольцо;

7- выступ; 8 - нажимная гайка.

Стальные трубы выпускаются в широком диапазоне диаметров, толщин стенок и марок стали. Они обладают высокой прочностью, относительно небольшой массой, пластичностью, индустриальностью монтажа. Недостатки трубопроводов из стальных труб — подверженность коррозии и зарастанию, меньший срок службы по сравнению с чугунными и неметаллическими трубами, увеличение гидравлического сопротивления в процессе эксплуатации при отсутствии необходимых мер по защите от коррозии.

Возможность применения стальных труб должна быть строго обоснована. Для наружных трубопроводов используют сварные трубы, выпускаемые промышленностью диаметрами до 1400 мм по ГОСТ 10704-76*, 8696-76*, ТУ 102-39-84 и ГОСТ 12586.1-84. Применение бесшовных стальных труб целесообразно лишь в том случае, если в соответствии с расчетами на прочность установлена невозможность использования сварных труб.

Стальные трубы соединяют сваркой. При монтаже узлов трубопроводов употребляют гнутые, штампосварные и сварные стальные фасонные части, привариваемые к трубам.

Железобетонные трубы по сравнению с металлическими имеют ряд преимуществ. Они обладают коррозионной устойчивостью, являются диэлектриками, способны сохранять в условиях эксплуатации гладкую поверхность, что обеспечивает постоянство их пропускной способности, имеют меньшую металлоемкость и большую долговечность. Недостатком их является большая масса.

Напорные железобетонные трубы, изготовляемые методами виброгидропрессования (ГОСТ 12586—74) и центрифугирования (ГОСТ16953—78), имеют гибкое раструбное стыковое соедине­ние (рис. 8). Герметичность стыкового соединения обеспечивается применением резинового уплотнительного кольца круглого сечения.

Р ис. 8. Раструбное соединение напорных же­лезобетонных труб:

а — виброгидропрессованных;

6 — центрифугированных;

1— резиновое уплотняющее кольцо;

2 — сердечник;

3— защитный слой;

4— упорный буртик

Сортаментом предусмотрено изготовление труб диаметрами 500—1600 мм. В зависимости от класса труб рабочее давление составляет 0,5—1,5 МПа. Для соединения железобетонных труб с трубами из других материалов применяют стальные сварные вставки.

Асбестоцементные трубы обладают малой массой, что облегчает их транспортирование и укладку, малой теплопроводностью, стойкостью в отношении коррозии, малым коэффициентом гидравлического сопротивления, являются диэлектриками, сохраняют в условиях эксплуатации гладкую и некорродирующую внутреннюю поверхность. Однако возможна внешняя коррозия этих труб под воздействием веществ, разрушающих соединения, входящие в состав асбестоцемента. При прокладке асбестоцементных труб в агрессивных грунтах необходимо предусматривать противокоррозионную защиту в виде битумных покрытий. Недостатком этих труб является также хрупкость.

Асбестоцементные трубы выпускаются в соответствии с ГОСТ 539—80 диаметром до 500 мм на рабочее давление 0,6—1,5 МПа.

Трубы стыкуются с помощью асбестоцементных и чугунных муфт на резиновых уплотнителях.

Пластмассовые трубы не подвержены электрохимической коррозии. Они имеют малое гидравлическое сопротивление, малую массу, низкую теплопроводность. Вероятность разрушения пластмассовых трубопроводов при замерзании в них воды мала. Недостатками таких труб являются невысокое сопротивление раздавливанию, большой коэффициент линейного расширения и подверженность старению.

Для наружных сетей водоснабжения применяют пластмассовые напорные трубы из полиэтилена низкой и высокой плотности (ГОСТ 18599—83*), поливинилхлорида (ТУ 6-19-231—83) и полипропилена (ТУ 38-102-100—89) диаметром до 230 мм на рабочее давление до 1,0 МПа. Соединяют трубы путем сварки и склеивания. Соединение пластмассовых труб с трубами из других материалов выполняют на фланцах.

В некоторых случаях для транспортирования воды можно применять стеклянные и фанерные трубы, выпускаемые промышленностью.