Виды и типы полимерных трубопроводов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ М.К. АММОСОВА»

Инженерно-технический институт

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Реферат

По дисциплине: «Реконструкция систем ТГВ»

На тему: Виды и типы полимерных трубопроводов

Выполнил

Ноговицын Сергей Петрович

Проверил преподаватель:

Слободчиков Е.Г.

Якутск 2020 г

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВИДЫ И ТИПЫ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ

1.1 Полиэтиленовые трубы напорные для наружного водоснабжения

1.2 ПВХ трубы напорные для наружного водоснабжения

1.3 ПВХ трубы безнапорные для водоотведения и канализации

1.4 Профилированные трубы безнапорные для водоотведения и канализации

1.5 Спиральновитые трубы безнапорные для водоотведения и канализации

1.6 Газовые полиэтиленовые трубы для газопроводов

2. ИЗ ЧЕГО ИЗГОТАВЛИВАЮТ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

С полимерами - природными и искусственными, современный человек сталкивается повсюду, начиная с собственной кухни и заканчивая транспортом. Несмотря на то, что полимерные материалы уже довольно давно используются в различных областях науки и техники, самое большое применение они нашли в строительстве и архитектуре. Можно с уверенностью утверждать, что на сегодняшний день химия оказалась главным источником инноваций в строительстве. И современное строительство уже немыслимо без полимеров.Трубы из полимерных материалов сменяют привычные стальные и чугунные трубопроводы. Происходит это не только в глобальных масштабах - замена общегородских коммуникаций, новое строительство, производство, но и в частном секторе. Отопление, канализация, водо- и газоснабжение - все эти процессы обслуживают полимерные трубы, которые могут быть изготовлены из пластика разного типа, что и определяет их пригодность к эксплуатации в той или иной сфере.

1. ВИДЫ И ТИПЫ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ

1.1 Полиэтиленовые трубы напорные для наружного водоснабжения

Трубы полиэтиленовые водопроводные напорные применяются для строительства и ремонта наружных трубопроводов, транспортирующих воду для хозяйственного и питьевого водоснабжения и водоотведения и другие жидкие и газообразные вещества, к которым полиэтилен химически стоек.

Трубы выпускаются из полиэтилена классов ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100 и ПЭ 100+ стандартным размерным отношением SDR 41 -- SDR 6, номинальными диаметрами от 16 до 1600 мм на основные рабочие давления 4; 6; 8; 10; 12,5; 16; 20 бар. Трубы, выпускаемые в прямых отрезках, производятся длиной 12 м (либо любой другой по согласованию с заказчиком). Трубы, диаметром не более 160 мм могут изготавливаются в бухтах (барабанах) от 50 до 1000 м.

Температура воды в режиме нормальной эксплуатации -- не более 40 градусов по Цельсию

До 110 диаметра включительно полиэтиленовые трубы могут соединяться с помощью механических (компрессионных) фитингов. Полиэтиленовые трубы больших диаметров соединяются преимущественно сваркой встык, или с помощью терморезисторных фитингов, что в свою очередь требует специального сварочного оборудования. Такое соединение является монолитным и считается наиболее надежным, так как не имеет резиновых уплотнительных колец, срок службы которых ограничен.

Производство полиэтиленовых труб является более молодой (первые ПЭ трубы были произведены около 50-ти лет назад) и прогрессивной технологией. Полиэтиленовые трубы имеют отличные технико-экономические показатели непосредственно связанные с низкой себестоимостью эксплуатации, низкими затратами на установку и долгим сроком службы, а также возможностью утилизации отработавшего трубопровода. полиэтиленовый водоснабжение канализация газопровод

1.2 ПВХ трубы напорные для наружного водоснабжения

ПВХ трубы раструбные напорные водопроводные применяются для строительства наружных водопроводов, транспортирующих воду для хозяйственного и питьевого водоснабжения.

Трубы выпускаются из Н-ПВХ с величинами стенок стандартных размерных отношений SDR 41, SDR 33 SDR 26 и SDR 17, номинальными диаметрами от 90 мм до 500 мм на основные рабочие давления 6 бар, 8, бар, 10 бар и 16 бар. Цвет труб чаще всего серый. Трубы выпускаются в отрезках 1000 мм, 2000 мм, 3000 мм и 6000 мм. На одном из концов труб имеется сформированный раструб с уплотнительным резиновым кольцом, который позволяет герметично монтировать трубопроводы в раструб без дополнительного сварочного оборудования, или соединительных муфт.

ПВХ трубы для водоснабжения насчитывают более чем 60-летний опыт применения, поэтому по праву могут считаться старейшей технологией в производстве полимерных труб.

Трубы ПВХ имеют отличные экономические показатели, непосредственно связанные с низкой себестоимостью эксплуатации, низкими затратами на установку и долгим сроком службы, а также возможностью утилизации отработавшего трубопровода.

1.3 ПВХ трубы безнапорные для водоотведения и канализации

Трубы ПВХ безнапорные применяют при строительстве и ремонте подземных безнапорных трубопроводов с максимальным рабочим давлением не более 0,16 МПа внешних сетей канализации домов и сооружений для отвода сточных вод и жидких и газообразных сред, к которым ПВХ трубы химически стойкие, в интервале температуры -- От 0 ° С до 45 ° С (код зоны применения U). Диапазон диаметров для безнапорных труб ПВХ 110--630 мм. Трубы выпускаются в отрезках 500 мм, 1000 мм, 2000 мм, 3000 мм, 4000 мм, 5000 мм и 6000 мм. Могут выпускаться в отрезках до 12 метров.

На одном из концов труб имеется сформированный раструб с уплотнительным резиновым кольцом, который позволяет герметично монтировать трубопроводы в раструб. Цвет труб оранжевый. Трубы ПВХ безнапорные могут изготавливаться однослойными (монолитными), так и трёхслойными. Внешние слои изготавливаются из первичного НПВХ, а срединный слой с пористой структурой состоит из собственного или стороннего вторичного материала НПВХ.

Трубы из ПВХ отличаются по классу кольцевой жесткости: SN2 -- с глубиной укладки до 1 м; SN4 -- с глубиной укладки до 6 м; SN8 -- с глубиной укладки до 8 м и SN16.

Безнапорные ПВХ трубы в диапазоне диаметров 110мм -- 200 мм и классе жесткости SN2 имеют отличные экономические показатели, что объясняет исключительную популярность в частном секторе строительства. Для коммунальных и промышленных применений, где более востребованы диаметры свыше 315 мм и классы жесткости SN8 и SN16, этот тип трубы сильно проигрывает более современным двухслойным профилированным (гофрированным) трубам.

1.4 Профилированные трубы безнапорные для водоотведения и канализации

Наиболее распространенной технологией производства труб со структурированной стенкой является производство методом двухшнековой экструзией двухслойных труб с внутренней гладкой цилиндрической поверхностью и наружной -- гофрированной волнистой. Обе стенки производятся одновременно, соединяются так называемым «горячим» методом и образуют единую «монолитную» конструкцию. При этом между внутренней и наружной стенкой образуются полости, которые облегчают конструкцию, а волнистая наружная стенка обеспечивает необходимую кольцевую жесткость. Сырьём для производства таких труб служит полиэтилен, полипропилен, или их комбинации. Диапазон производимых диаметров -- от 110 до 1200 мм.

· De (OD) -- наружный диаметр

· e4 -- толщина стенки

· Di (ID) -- условный проход

· L1 -- ширина профиля

Геометрическая форма профиля стенки профилированной трубы обеспечивает высокую сопротивляемость деформации. Труба выпускается четырёх типов -- SN4, SN6, SN8 и SN16 которые отличаются по классу кольцевой жесткости (4 кН/мІ, 6 кН/мІ, 8 кН/мІ и 16 кН/мІ). Это дает возможность производить подземную укладку трубы на разных глубинах.

Одним из важнейших показателей безнапорного трубопровода является гидравлическая шероховатость внутренней поверхности трубы. Профилированные трубы внутренний слой которых образуется путём непрерывной экструзии, имеют практически идеально гладкую внутреннюю поверхность (шероховатость составляет 0,08-0,1 мм). Помимо хороших гидравлических свойств, трубы с двухслойной гофрированной стенкой обладают низким весом, что существенно упрощает их транспортировку и монтаж. Соединение данных труб производится муфтами с резиновыми уплотнителями и не требует дополнительной герметизации.

Трубы для наружной канализации, произведенные из полипропилена, имеют код зоны использования UD, что подразумевает их работу при температуре до 70 °С (кратковременно до 95 °С), тогда как полиэтиленовые трубы имеют код зоны использования U -- с максимальной рабочей долговременной температурой до 40°С. (кратковременные повышения температуры до 60 °С). Безусловно, полипропилен является более термостойким материалом, чем полиэтилен, что в частности, объясняет его практически исключительное использование для внутридомовой канализации. В наружных же сетях, согласно статистическим данным, за счет уравнивания температур «горячих» и «холодных» стоков с учётом объёмов их сливов (на «горячие» стоки приходится не более 10--12 % общего объёма сливов) температура не поднимается выше 32--35 °С. Таким образом, преимущество полипропиленовой трубы становится невостребованным. Однако для промышленных применений трубы из полипропилена могут стать незаменимыми исходя из своей стойкости к повышенным температурам.

1.5 Спиральновитые трубы безнапорные для водоотведения и канализации

Для строительства безнапорных сетей (например, ливневой и технической канализации) большого диаметра (свыше 1000 мм) могут использоваться спиральновитые трубы с полой стенкой замкнутого профиля из полиэтилена. Они изготавливаются из полиэтилена трубных марок ПЭ100, ПЭ80, ПЭ63 методом навивания непрерывно производимого профиля на вращающийся цилиндрический барабан с одновременной сваркой витков между собой. Геометрическая форма профиля стенки такой трубы обеспечивает высокую сопротивляемость деформации. Как правило, спиральновитые трубы выпускаются двух типов -- SN4 и SN8, которые отличаются по классу кольцевой жесткости (4 кН/мІ, 8 кН/мІ).

1.6 Газовые полиэтиленовые трубы для газопроводов

ПЭ-трубы применяются для транспортирования горючих газообразных и жидких веществ в коммунально-бытовом и промышленном секторе, строительства дренажных систем, систем канализации. Также они используются для защиты кабелей (оптоволоконные, телекоммуникационные, электрические, кабели связи) в нестабильных условиях. Трубы для газопровода производятсяиз полиэтилена низкого давления с высокой плотностью; выпускаются в черном цвете с продольными оранжевыми или желтыми полосками и соответствующей маркировкой. Классы используемого полиэтилена -- 80 и 100 (SDR 17,6 и 11), диметр может колебаться от 20 до 400 мм. Желтым цветом маркируются изделия 80 класса, оранжевым -- 100. Согласно ДСТУ, внутренняя и внешняя поверхности гладкие. Полиэтиленовые газовые трубы для газопроводов с диаметром не более 110 мм выпускаются в бухтах на 50-500 м. В маркировку включают следующие данные: условное обозначение изделия, сведения о партии выпуска, дате изготовления. Тубы ПЭ-80 выдерживают до 4-6 атмосфер и имеют толщину стенок около 2,3 мм. Трубы ПЭ-100 имеют стенки толщиной в 3,5 мм, могут справиться с давлением от 3 до 12 атмосфер. Количество оранжевых или желтых полос на трубе (в зависимости от класса) -- не менее 3.

2. ИЗ ЧЕГО ИЗГОТАВЛИВАЮТ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ

Трубы из полимерных материалов изготавливаются из материалов, полученных путем полимеризации мономеров. Главные материалы, из которых сделаны все трубы в мире, это поливинилхлорид, полипропилен, полиэтилен и полибутен.

Поливинилхлорид

Трубы и фасонные детали из ПВХ белого цвета используются обычно в системах канализации. Из него изготавливаются водостоки и наборные элементы коллекторов. Для питьевой воды не используются, поскольку в составе молекулы присутствует хлор, опасный для человека и окружающей среды. Могут применяться для транспортировки технических жидкостей, например, в системах оборотного водоснабжения, пожаротушения.

Полипропилен

Материал с высокой термической стойкостью и низкой эластичностью, он почти не гнется, поэтому трубы из него могут поставляться только прямыми отрезками. Это увеличивает затраты при монтаже, так как для каждого стыка необходима сварка тем или иным способом с затратами материалов и человеко-часов.

К плюсам полипропилена относятся химическая стойкость характерная для всех труб из полимерных материалов, ценовая доступность, долговечность.

Полиэтилен

Полимерные трубы из полиэтилена высокой плотности - ПЭВП (устаревшее, но общепринятое название - полиэтилен низкого давления, ПНД) - производятся из сырья марок ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100. ПЭ 63 сегодня используется для безнапорных труб. ПЭ 80 и ПЭ 100 используются для напорных и безнапорных систем с высокими показателями эластичности, долговечности, химической и коррозионной стойкости. Минус ПНД - боязнь солнца, при постоянном облучении стенка теряет эластичность, трескается.

Сшитый полиэтилен - РЕ-Х, еще один вид полиэтилена. Пригоден для транспортировки воды с температурой до 95°С.

Полибутен

Самый новый вид полимерных материалов для производства труб, с высоким показателем длительной прочности (MRS), низкой ползучестью, высокой температурной стойкостью. Не теряет физических свойств даже при приближении к точке кипения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полимерные трубы самый оптимальный вариант труб современности - это конечно трубы из полимерных материалов, ведь они сгенерировали в себе все лучшие характеристики:

* Не подвержены коррозии;

* Более выносливы и долговечны, чем металлические;

* Легче металлических ( это позволяет сэкономить на использовании трубоукладчика и большегруза);

* Значительно ниже трудоемкость монтажа и выше скорость;

* Электрохимическая нейтральность;

* Нейтрализуют любой шум скорости потока воды по трубам.

Благодаря относительной дешевизне, простоте монтажа и растущей доступности полипропилену в России прогнозируется значительное расширение рынка.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица. Материалы для пластмассовых трубопроводов

Размещено на Allbest.ru