Монтаж стальных и пластиковых трубопроводов

В состав работ, рассматриваемых курсовой работой, входит:

1) общие положения;

2) монтаж стальных труб;

3) изоляция стыков стальных труб;

4) монтаж пластиковых труб;

5) монтаж колодцев (камер);

6) монтаж запорной арматуры;

7) основные требования правил техники безопасности;

8) операционный контроль качества.

Работы по монтажу трубопроводов (укладка в траншею) ведутся при помощи крана-трубоукладчика ТГ-124 грузоподъемностью 12,5 т, вылет крюка - 5,7 м. Данный кран выбран согласно ГЭСН 22.

До начала монтажа трубопроводов должны быть выполнены следующие работы:

1) завершены мероприятия подготовительного периода, предусмотренные проектом;

2) отрыта траншея до проектных отметок;

3) обеспечен (при необходимости) водоотлив из траншеи;

4) ось трубопровода вынесена на дно траншеи;

5) отрыты приямки в местах стыковки труб.

При монтаже трубопроводов должна соблюдаться следующая очередность работ:

1) днища колодцев (камер) устраивают до опускания труб;

2) стенки колодцев возводят после укладки труб, заделки стыковых соединений, монтажа фасонных частей и запорной арматуры;

3) фасонные части и задвижки, расположенные в колодце, устанавливают одновременно с укладкой труб;

4) гидранты, вантузы и предохранительные клапаны устанавливают после испытания трубопроводов.

Трубы, фасонные части, арматура и готовые узлы перед монтажом должны быть очищены изнутри и снаружи от грязи, снега, льда, масел и посторонних предметов.

При раскладке трубы должны быть уложены на деревянные подкладки, высота которых должна обеспечивать зазор не менее 50 мм от поверхности земли до низа трубы (у раструбных труб - до низа трубы в раструбной части).

Способы раскладки труб должны определяться проектом производства работ в зависимости от местных условий строительства, наличия грузоподъемных механизмов, принятого способа укладки.

В любом случае трубы должны быть размещены так, чтобы с каждой стоянки грузоподъемного механизма возможно было опустить в траншею наибольшее количество труб (см. рис. 1).

Рис. 1. Схемы раскладки раструбных труб на бровке траншеи

Укладка труб краном-трубоукладчиком. Укладку труб следует начинать с участков пониженного профиля. Трубы раструбного типа безнапорных трубопроводов следует укладывать раструбом вверх по уклону.

Укладка труб по заданному уклону осуществляется с помощью обносок с неподвижными визирками и ходовых визирок (см. рис. 2 и рис. 3).

Рис. 2 для траншей с откосами: 1 - обноска, 2 - полочка, 3 - неподвижная визирка.

Рис. 3. Визирки

Обноски устанавливают в местах расположения колодцев и в поворотных точках трассы.

Отметки для укладки труб получают от полочек, закрепляемых на обносках строго горизонтально по уровню.

Длина ходовой визирки принимается кратной 0,5 м для удобства визирования; длина неподвижной визирки принимается с таким расчетом, чтобы высота от лотка трубы до верхней грани визирок в двух сменных колодцах была одинаковой и равнялась длине ходовой визирки.

На обноски выносится ось трассы и проектируется на дно траншей.

Каждая труба при укладке на естественное основание во избежание неравномерной осадки должна по всей своей длине опираться на ненарушенный грунт. Применение каких-либо подкладок под трубы для их выравнивания не допускается.

При прокладке трубопроводов на прямолинейном участке трассы соединяемые концы смежных труб должны быть отцентрированы так, чтобы ширина раструбной щели была одинаковой по всей окружности.

Прокладка напорных трубопроводов по пологой кривой без применения фасонных В местах изменения направления оси трубопровода в горизонтальной или вертикальной плоскости следует устраивать упоры.

Концы труб при перерывах в укладке следует закрывать заглушками или деревянными пробками.

Монтаж стального трубопровода может производиться укладкой отдельных труб со сваркой их в траншее или укладкой звеньев труб, с предварительной сборкой их по бровке траншеи.

Сборка стальных труб в звенья производится следующим образом (см. рис. 5):

1) очистка и подготовка кромок труб к сварке;

2) укладка с помощью крана-трубоукладчика труб на деревянные подкладки (лежки);

3) стыковка труб, центровка стыков и прихватка их электросваркой;

4) сварка стыков с поворотом труб;

5) контроль качества сварочных работ и изоляция стыков.

Операции по монтажу звеньев труб в траншею выполняются в следующем порядке:

1) строповка звена труб и подача его в траншею полноповоротным краном или краном-трубоукладчиком;

2) стыковка звена труб с ранее уложенным, центровка стыка и прихватка электросваркой;

3) выверка проектного положения труб по вертикали и горизонтали, расстроповка труб, подбивка уложенного звона грунтом;

4) сварка неповоротного стыка.

Рис. 3. Организация работ по сборке стальных труб в звенья:

местоположение монтажника в момент строповки труб

местоположение монтажника в момент расстроповки труб

местоположение монтажника в момент перемещения труб

предупредительный знак опасной зоны

Перед сборкой и сваркой стальных труб надлежит:

1) осмотреть и очистить их изнутри и снаружи от грязи, снега, льда, масел и посторонних предметов;

2) выправить концы труб. Концы труб с забоинами или задирами фасок глубиной свыше 5 мм следует обрезать. Участки труб с вмятинами свыше 3,5 % диаметра трубы или имеющие надрывы следует вырезать;

3) зачистить до металлического блеска кромки и прилегающую к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10 мм.

При строповке стальных изолированных труб следует принимать меры, предохраняющие их изоляцию от повреждения, применяя прокладки из прорезиненного материала (транспортерной ленты) под стропы, а также мягкие строп-полотенца; рабочая поверхность клещевых захватов должна быть обрезинена. Трубы необходимо опускать в траншею плавно без рывков и ударов.

Стыковка труб для сварки должна производиться с помощью центраторов (ручных наружных или гидравлических внутренних), домкратов, роликовых опор или других приспособлений, обеспечивающих взаимное совмещение кромок.

При сборке стыков труб без подкладного кольца смещение кромок не должно превышать 20 % толщины стенки, но не более 3 мм. Для стыковых соединений, собираемых и свариваемых на остающемся цилиндрическом кольце, смещение кромок изнутри трубы не должно превышать 1 мм.

Сборку труб диаметром свыше 100 мм, изготовленных с продольным или спиральным сварным швом, следует производить со смещением швов смежных труб не менее чем на 100 мм. Двусторонние продольные или спиральные швы можно не смещать.

При монтаже трубопроводов из стальных труб надлежит соблюдать следующие общие правила:

1) сварные швы должны быть расположены на расстоянии не менее 0,3 м от наружной и внутренней поверхностей камеры, через которую проходит трубопровод, а также от края футляра;

2) соединение концов стыкуемых труб и звеньев трубопроводов при величине зазора между ними более допускаемого следует выполнять вставкой "катушки" длиной не менее 200 мм;

3) расстояние между кольцевым сварным швом трубопровода и швом привариваемых к трубопроводу патрубков должно быть не менее 100 мм.

Способы сварки, а также типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений стальных трубопроводов должны соответствовать требованиям ГОСТ 16037-80.

К сварке стыков трубопроводов допускаются сварщики при наличии документов на право производства сварочных работ в соответствии с Правилами аттестации сварщиков, утвержденными Госгортехнадзором СССР. технология монтаж трубопровод водоснабжение

Перед допуском к работе по сварке каждый сварщик должен сварить допускной стык в производственных условиях (на объекте строительства) в следующих случаях:

1) если он впервые приступил к сварке трубопроводов или имел перерыв в работе свыше 6 месяцев;

2) если сварка труб осуществляется из новых марок сталей, с применением новых марок сварочных материалов (электродов, сварочной проволоки) или с использованием новых типов сварочного оборудования.

Каждый сварщик должен иметь присвоенное ему клеймо. Сварщик обязан выбивать или наплавлять клеймо на расстоянии 30-50 мм от стыка со стороны, доступной для осмотра.

Применяемые для прихваток электроды или сварочная проволока должны быть тех же марок, что и для сварки основного шва.

Монтаж пластмассовых труб. Правила проектирования и монтажа наружных сетей водоснабжения и канализации из пластмассовых труб диаметром до 630 мм изложены в т СП 40-102-2000 "Инструкция по проектированию и монтажу сетей водоснабжения и канализации из пластмассовых труб".

Трубы в траншее соединяют сваркой или на резиновых кольцах методом наращивания (см. таблицу 1).

При прокладке пластмассовых трубопроводов применяют следующие способы сварки: для полиэтиленовых труб - стыковую и раструбную сварку контактным нагревом; для труб ПВХ - прутковую (сварку присадочным прутком).

Стыковая сварка рекомендуется для соединения труб с толщиной стенок более 4 мм, раструбная сварка - для соединения труб со стенками любой толщины.

Таблица 1.

Типы соединений пластмассовых труб

При контактной стыковой сварке с применением монтажных приспособлений подлежат выполнению следующие операции:

1) установка и центровка труб в зажимном центрирующем приспособлении;

2) торцовка труб и обезжиривание торцов;

3) нагрев и оплавление свариваемых поверхностей;

4) удаление сварочного нагревателя (пауза);

5) сопряжение разогретых свариваемых поверхностей под давлением (осадка);

6) охлаждение сварного шва под осевой нагрузкой.

Таблица 2.

Режимы контактной сварки встык

Таблица 3.

Основные параметры процесса контактной сварки встык

При стыковой сварке необходимо обращать внимание на размер наружного диаметра и эллипсность торцов труб. Максимальная величина несовпадения кромок не должна превышать 10 % номинальной толщины стенки трубы.

Непосредственно перед нагревом свариваемые поверхности торцов труб должны подвергаться механической обработке для снятия возможных загрязнений и окисной пленки. После механической обработки между торцами труб, приведенными в сопряжение, не должно быть зазоров, превышающих 0,7 мм.

Сварку пластмассовых труб встык следует производить, как правило, на передвижных сварочных установках, обеспечивающих механизацию основных процессов сварки и контроль технологического режима.

При контактной сварке в раструб одновременно оплавляют нагревательным приспособлением наружную поверхность конца трубы и внутреннюю поверхность раструба, а затем быстро вдавливают конец трубы в раструб. Нагревательное приспособление состоит из гильзы для оплавления наружной поверхности конца трубы и дорна для оплавления внутренней поверхности раструба.

Проверка качества сварных соединений трубопроводов должна производиться путем:

1) проверки размеров сопрягаемых деталей и размеров рабочих элементов нагревателя до начала сварочных работ;

2) операционного контроля, осуществляемого в процессе сборки и сварки трубопроводов;

3) внешнего осмотра сварных стыков;

4) испытание на одноосное растяжение (отдир) и изгиб.

Соединения труб с гладкими концами из ПВХ выполняются при помощи газовой прутковой сварки. Для этой цели применяются электрические или газовые горелки, обеспечивающие нагрев газотеплоносителя (воздуха или азота).

При строительстве пластмассовых трубопроводов применяют две основные схемы организации сварочно-монтажных работ - базовую и трассовую.

По базовой схеме сварку производят вблизи объектного склада с предварительным соединением отдельных труб в секции длиной до 18-24 м и более на передвижных сварочных установках. Секции доставляют на трассу и с помощью тех же установок сваривают в укрупненные плети или непрерывную нитку для укладки в траншею.

При трассовой схеме трубы раскладывают вдоль траншеи и сваривают, применяя передвижные сварочные установки, в непрерывную нитку методом наращивания.

Перед укладкой пластмассового канализационного трубопровода дно траншеи должно быть спланировано по уклону. Трубопровод, уложенный на дно траншеи, должен выравниваться по оси (в вертикальной плоскости) и закрепляться путем подбивки и подсыпки грунтом с последующим уплотнением.

При строительстве канализационных и водопроводных сетей применяются колодцы из сборного железобетона.

Конструкции колодцев в проектах (рабочих проектах) сетей, как правило, подбираются на основании типовых проектных решений с учетом выпускаемых промышленностью строительных материалов сборных железобетонных изделий (см. табл. 4).

Канализационные колодцы (круглые или прямоугольные) по своему назначению подразделяются на: смотровые, парепадные, дождеприемные и специальные (для дюкеров и т.п.).

Водопроводные колодцы (круглые или прямоугольные) для установки на узлах водоводов и водопроводных сетей арматуры и фасонных частей (задвижек, затворов, гидрантов, тройников, крестовин, отводов и упоров).

Монтаж колодцев производится одновременно с прокладкой трубопроводов. Принципиальная схема организации работ по монтажу колодцев приведена.

Таблица 4.

Номенклатура изделий для канализационных и водопроводных колодцев (камер)

Рис. 4. Организация работ по монтажу сборных железобетонных колодцев:

местоположение монтажника в момент строповки груза;

местоположение монтажника в момент расстроповки груза;

местоположение монтажника в момент перемещения груза;

предупредительный знак опасной зоны;

лестница для спуска рабочих в траншею.

Последовательность работ при монтаже круглых сборных железобетонных прямолинейных канализационных колодцев 1,0 м с набивной лотковой частью (см. рис. 5):

1) устройство бетонной подготовки;

2) устройство гидроизоляции днища (в мокрых грунтах);

3) установка днища (с кольцом);

4) разделка отверстий под трубы в стенках днища;

5) укладка трубы в проектное положение;

6) укладка бетона в пространство между трубой и днищем; выдержка бетона;

7) разделка отверстия в трубе со стороны шелыги (вскрытие лотка);

8) заделка прохода труб в стенках днища;

9) отделка раскрытия трубы цементным раствором;

10) установка стеновых колец;

11) монтаж плиты перекрытия (с кольцом);

12) устройство горловины; установка люка.

Рис. 5. Канализационный колодец с набивной лотковой частью

В случае необходимости устройства других типов смотровых колодцев концы труб заделываются в опалубку монолитного лотка в соответствии с очертаниями проектируемого колодца.

Прямоугольные колодцы устраиваются на канализационных трубопроводах диаметром 1000-1500 мм из сборных железобетонных элементов теплофикационных камер.

Фасонные части и задвижки следует устанавливать в водопроводном колодце одновременно с укладкой труб, а гидранты, вантузы и предохранительные клапаны - после испытания трубопровода.

Все сборные элементы колодцев (камер) при монтаже устанавливаются на цементно-песчаном растворе марки В 7.5 (M100) толщиной 10 мм. Подвижность раствора должна составлять 5-7 см по глубине погружения стандартного конуса. Применение раствора, процесс схватывания которого уже начался, а также восстановление его пластичности путем добавления воды не допускается.

В качестве варианта проектных решений на водопроводных сетях диаметром 50400 мм устанавливаются блоки нижней части колодцев диаметром 1,0 и 1,5 м с вмонтированными узлами коммуникаций (задвижками, пожарными подставками и т.п.).

Рис. 6. Пример блока колодца с вмонтированной задвижкой

Для спуска в колодцы на внутренней поверхности стен монтируются стальные скобы, а в рабочей части камер - стальные стремянки.

Заделка труб в лотковой части канализационных колодцев, a также в местах прохода через стенки водопроводных колодцев производится в зависимости от грунтовых условий в соответствии с типовыми решениями, принятыми в проекте.

Установка задвижек производится по ходу монтажа трубопровода в процессе сооружения колодцев (камер).

Задвижки поставляются на объект и монтируются с патрубками и ответными фланцами, которыми они оборудуются в УПТК или механических мастерских строительных управлений.

Операции по монтажу узла задвижки с патрубками производятся в следующем порядке (см. рис. 7):

1) строповка и перемещение монтажным краном узла задвижки к месту установки;

2) установка узла на подготовительную временную опору;

3) центровка стыков с помощью наружного центратора и выверка положения задвижки;

4) прихватка стыков электросваркой;

5) расстроповка узла задвижки, сварка стыков.

Рис. 7. Схема установки узла задвижки в камере

Строповку узла задвижки следует производить в соответствии со схемой на рис. 8.

Рис. 8. Схема строповки узла задвижки

Способ 1. Расположение стропов

Выверку правильности установки задвижки в вертикальной плоскости производят по отвесу, привязанному к маховику, устанавливая с помощью крана шпиндель задвижки вертикально. После этого на стык патрубка задвижки с трубой устанавливают центратор, окончательно центрируют стык и с обеих сторон у входного и выходного фланцев подбивают четыре деревянных клина, фиксируя положение узла.

2. Подсчет объемов работ и составление калькуляции затрат на все виды работ

Состав звена монтажников наружных трубопроводов: 5 разр. - 1 чел.; 4 разр. - 2 чел.;3 разр. - 2 чел. Итого бригада состоит из 5-ти человек.

Для монтажа трубопроводов принимаем 12-ти часовой рабочий день, 5-ти дневная рабочая неделя, 1 смена.

3. Выбор основных машин и механизмов