Меню

Защита трубу от нагрузки

Как защитить металлические трубы в грунте

Обычная сталь под воздействием воды и растворенных в ней кислот и солей быстро коррозирует. Стальные трубы в земле нуждаются в весьма существенной защите, так как грунтовая вода по составам ближе к электролитам, чем к питьевой. В таких условиях сталь в незащищенном виде не может прослужить хоть сколько-либо приемлемый срок.

  • При ремонте или укладке нового металлического трубопровода, располагаемого под землей, недопустимо экономить на всех мероприятиях по защите труб в грунте.

Наружный слой из многослойной защиты металлической трубы находящейся в земле должен быть прочным и защищать нижележащие слои от механического воздействия. Он должен распределять точечные нагрузки сдавливания и не поддаваться царапающим смещениям.

Теплоизоляция

Нужен ли теплоизоляционный кожух для имеющегося трубопровода? Если да, то он будет служить одновременно и механической защитой от воздействия грунта. Экструдированный пенополистирол толщиной 30 – 50 мм, как правило, позволяет предотвратить замораживание, если в трубопровод поступает жидкость в «обычном режиме для жилого дома», привнося тепловую энергию. Но, при такой теплоизоляции, обычно в кожух вместе с трубами укладывается и греющий электрический кабель, включающийся с помощью термореле при снижении температуры к 0 градусов.

  • Применение теплоизоляции является обязательным, если водопроводные или канализационные трубы будут находиться в замерзающем слое грунта. Реальную глубину промерзания, на которой происходит замораживание труб в земле, лучше уточнить у местных специалистов водоканала.

Как защитить трубы от механического воздействия в земле

Если же теплоизоляция труб в земле не нужна, то необходимо создать более дешевый, но не менее прочный водоупорный кожух, если сравнивать с экструдированным полистиролом.

Применяется обмоточная гидроизоляция на основе геотекстиля и (или) стекловолокна, которые пропитаны полимер-битумными смолами. Подобное можно прибрести в готовом виде в специализированных магазинах, например, как холст пропитанный смолянистым составом, – полимерно-битумные ленты.

Также вариант – наплавляемая гидроизоляция на основе битумно-стекловолоконных материалов.

Также подобное можно сделать и самостоятельно, покрывая трубы текучей битумной смолой и оборачивая предварительно пропитанным стекловолокном.

Как правило, такой метод оказывается достаточной прочной защитой от механического повреждения грунтом, и водонепроницаемым наружным слоем. Здесь крайне важно, чтобы битумный состав сохранял пластичность (текучесть) весь срок службы.

Покрытие труб обмазочной гидроизоляцией

Существуют также составы, которые после нанесения образуют достаточно прочный слой, напоминающий пористую резину. Обмазочная гидроизоляция для объектов в грунте, также может послужить достаточно прочной и долговечной защитой. Правда, к веществам предыдущего поколения это относится не в полной мере. Но современные полимеры, которые еще недостаточно испытаны временем, тем не менее, обещают многое в отношении сохранения труб в земле. Проверить же это можно будет в скором будущем после практического применения. Но стоимость материалов повыше, чем обычное применение битумных текучих смол в сочетании с прочными холстами.

Первичная обработка металлических труб

Прежде чем наносить механически устойчивый наружный слой, стальные трубы должны обрабатываться обычным способом защиты.

  • Трубы должны быть очищены от ржавчины и загрязнений с помощью механического воздействия, наждачной бумагой и металлическими щетками. Зачистка ведется до блестящего металла, допускается оставление отдельных вкраплений оксидов.
  • Металл должен быть обработан ортофосфорной кислотой, которая реагирует с окислами железа, образуя прочное соединение в виде пленки с хорошей адгезией с самим металлом.

Стальные трубы после механической и химической обработок должны быть покрыты слоем грунтовки, — вещества, которое хорошо связывается с металлом (высокая адгезия), создавая барьер к проникновению кислорода и воды.

Эта обработка является обязательной для всех сталей, поддающихся коррозии. Это наиболее трудоемкий и затратный процесс. Но только выполнив базовую защиту стали от коррозии с нанесением прочного слоя с высокой адгезией, можно приступать к дальнейшей обработке – нанесению по грунтовке лакокрасочных покрытий (для открытого применения), установке водонепроницаемого слоя теплоизоляции (для труб в промерзающих слоях грунта), покрытия труб механически-прочным слоем.

Источник

Эффективные способы защиты труб ПВХ от повреждений

Трубы ПВХ все чаще приходят на смену металлическим. Они имеют очень широкую область применения. Полипропиленовые трубы применяются в канализации, водоснабжении, как холодном, так и горячем, для защиты кабелей различных коммуникаций.

Разновидности труб ПВХ

  1. Трубы для канализации. Могут быть жесткими или гибкими. Для канализации чаще всего используют трубы оранжевого цвета с гофрированной поверхностью. Их диаметр от 11 до 63 см. Такие трубы хорошо выдерживают различные нагрузки, а также перепады температур.
  2. Водопроводные. Такая труба должна с легкостью выдерживать большой напор воды. Для этих целей используют жесткие трубы ПВХ с гладкой поверхностью. Такие трубы имеют устойчивость к различным химическим воздействиям.
  3. Для защиты кабеля. Для прокладки кабеля используют гибкие гофрированные трубы ПВХ. Они используются при монтаже кабеля под землей или в бетоне, поэтому должны быть устойчивыми к большим нагрузкам и различного рода воздействиям. Диаметр таких труб составляет от 16 до 63 мм в зависимости от применения. Также трубы для прокладки кабеля различаются толщиной стенки, а соответственно величиной нагрузки, которую способна выдержать такая труба.
  4. Обсадные трубы ПВХ для скважин. Это трубы ПВХ синего цвета, имеющие наружную резьбу на одном конце и внутреннюю на другом. Диаметр трубы может быть от 75 до 250 мм, а толщина стенок от 7 до 20 мм. В трубу вставляется насос.
Читайте также:  Глубина заложения дренажной трубы нормы

Достоинства и недостатки

Трубы ПВХ все чаще используются в различных областях взамен металлических. Это объясняется большим количеством достоинств такого материала.

  • Большая прочность. Это дает возможность использовать трубы ПВХ в условиях большой нагрузки;
  • Устойчивость к высоким и низким температурам. Очень важный фактор для водопроводных труб, а также при использовании труб ПВХ вне помещения. При отсутствии внутри трубы, она прекрасно выдерживает даже сильные морозы;
  • Устойчивость к механическим и химическим повреждениям. Значительно продлевает срок службы полипропиленовых труб;
  • Герметичность. Немаловажный фактор, так как трубы используются для водопровода и канализации;
  • Долговечность. Срок службы труб из ПВХ составляет 50 лет;
  • Легкость. Так как трубы имеют небольшой вес, их легко транспортировать и устанавливать;
  • Низкая стоимость;

  • Нетоксичность. Трубы из полипропилена абсолютно безвредны для людей и животных;
  • Устойчивость к появлению бактерии и плесени. Это очень важно, особенно для водопроводных труб;
  • Экологическая безопасность;
  • Негорючесть. В случае пожара, трубы из полипропилена не поддерживают горение;
  • Водонепроницаемость.

Благодаря такому большому количеству достоинств, трубы из полипропилена нашли широкое применение во многих областях. Они очень долговечны и легки в установке и использовании. Кроме того, трубы невосприимчивы к многим видам воздействий и повреждений. Благодаря этому, они имеют длительный срок эксплуатации. Такой набор достоинств делает материал практически идеальным в использовании, но нельзя забывать о том, что, как и любой другой материал, трубы из полипропилена имеют ряд недостатков.

  • Трубы, использующиеся для жидкостей с температурой выше 150 градусов, необходимо дополнительно теплоизолировать;
  • При сжигании выделяют токсичные вещества, поэтому утилизировать трубы ПВХ таким способом запрещено;
  • Сложно присоединить трубу ПВХ к металлической;
  • Неустойчивы к воздействию ультрафиолета.

Вредное воздействие ультрафиолета является, пожалуй, самым серьезным недостатком в использовании полипропиленовых труб.

Способы защиты от повреждений

Главным недостатком труб ПВХ является их неустойчивость к воздействию прямых солнечных лучей. Ультрафиолет оказывает губительное воздействие на материал труб, он становится хрупким, изменяется его химический состав. При нахождении полипропиленовой трубы на открытом солнце в течение длительного времени, она может сломаться при малейшем физическом воздействии. Это делает очень сложным использование труб ПВХ на открытом воздухе. Для защиты труб от негативного воздействия солнца приходится применять различные меры:

  1. Первый способ защиты труб ПВХ от воздействия солнечных лучей – покрытие специальной пленкой. Принцип действия этого способа заключается в том, что пленка отталкивает солнечные лучи, не допуская повреждения материала. Такую пленку можно без труда заметить, кроме того на таких трубах имеется специальная маркировка.
  2. Второй способ – добавление в полипропилен специальной добавки, которая защищает материал от разрушения при воздействии ультрафиолетовых лучей. Стоимость таких труб намного выше, а визуально они не отличаются от других, что повышает вероятность купить подделку. Очень сложно бывает понять, добавлен ли в состав материала специальный состав, защищающий его от ультрафиолета.
  3. Для того, чтобы самостоятельно защитить трубы от воздействия солнечных лучей, нужно монтировать их не на открытом воздухе, а в стене или под землей. Этот способ использовать нежелательно по нескольким причинам. Во-первых, в таком случае очень трудно будет обнаружить протечку. Во-вторых, в случае, когда будет необходим ремонт трубы, придется ломать стену. В-третьих, вовремя не замеченная поломка, может стать причиной серьезных проблем.
  4. Можно просто обернуть трубы фольгой, которая защитит их от пагубного воздействия ультрафиолета.

Трубы ПВХ выполнены из современного материала, имеющего множество достоинств. Они нашли широкое применение в различных областях. Популярность полипропиленовых труб объясняется их свойствами. Самым главным недостатком материала является неустойчивость к воздействию ультрафиолета, поэтому при необходимости использования труб на открытом воздухе приходится принимать меры по их защите от солнечных лучей.

Источник

Защита трубопровода от внешних факторов

Для эффективной и надежной работы водопроводных сетей необходимо соблюдение правил их монтажа и технической эксплуатации, к которым относятся вопросы оптимальной глубины залегания трубопроводов, степени защиты от коррозии и др.

Глубину залегания (заложения) водоводов и водораспределительных сетей назначают с таким расчетом, чтобы предохранить трубы от воздействия внешних нагрузок от проходящего транспорта и исключить возможность замерзания воды зимой и нагревания летом. Как правило, глубина залегания водопроводных труб зависит от глубины промерзания грунтов, однако она может корректироваться рядом побочных факторов: видом грунтов; глубиной залегания грунтовых вод вдоль трассы; толщиной снежного покрова; характером дорожного покрытия, а также увязываться с другими подземными сооружениями.

Читайте также:  Труба гибкая самозатухающая морозостойкая

Согласно СНиП во избежание замерзания воды в трубах глубина их заложения (до низа трубы) должна быть больше глубины промерзания грунта на следующую величину: при диаметре труб d до 300 мм включительно — на d + 2 м; от 300 до 600 мм — на 0,75d и более 600 мм — на 0,5d.

Допускается укладка трубопроводов на меньшей глубине, определяемой теплотехническими расчетами, при следующих условиях:

  • при температуре движущейся по ним воды не ниже 3 °С;
  • при залегании на трассе водовода скальных или тяжелых грунтов или при высоком стоянии уровня грунтовых вод;
  • при гарантиях отсутствия образования льда на внутренних стенках труб, т.е. сужения сечения.

Во избежание нагревания воды в летнее время минимальная глубина заложения труб хозяйственно-питьевого водопровода, считая до верха труб, принимается равной 0,5 м, а в местах возможного проезда транспорта — не менее 1 м.

Водопроводные линии прокладываются соответственно рельефу местности с постоянной глубиной заложения для упрощения и удешевления процесса прокладки при использовании специальной техники. Перед прокладкой необходимо произвести трассировку водоводов и линий сети на местности. При этом трасса и отметки заложения труб согласно проекту должны быть увязаны с расположением других инженерных подземных коммуникаций, уже эксплуатирующихся или предполагаемых к прокладке на той же территории.

При траншейной прокладке водопроводных линий, работающих при давлении не более 0,6 МПа, необходимо принимать следующие минимальные расстояния в плане от наружной поверхности труб, м:

  • до линии застройки или до обреза фундаментов зданий,сооружений и подпорных стенок;
  • до оси ближайшего пути железных дорог (но не менее глубины траншеи от подошвы или границы выемки);
  • до крайнего рельса траншейных путей;
  • до ближайшей грани бордюрного камня автомобильных дорог;
  • до кабелей связи;
  • до электрокабелей напряжением до 35 кВ;
  • до наружной поверхности труб водопровода, водостоков, дренажа, тепловых сетей и продуктопроводов;
  • до газопровода высокого давления;
  • до газопровода низкого давления;
  • до мачт и столбов наружного освещения;
  • до стволов деревьев в полосе зеленых насаждений.

При прокладке водопроводных линий, работающих при давлении более 0,6 МПа, указанные расстояния необходимо увеличивать, учитывая возможность повреждения при авариях.

Срок службы металлических трубопроводов, надежность и эффективность их эксплуатации определяются в основном степенью защиты металла от коррозии. Внутренняя коррозия вследствие роста выступов шероховатости приводит к резкому снижению пропускной способности трубопроводов, что, в свою очередь, приводит к сокращению срока службы, значительным затратам на ремонт, перекладку и прокладку дополнительных линий, перерасходу электроэнергии.

Существует два вида защиты металлических труб от коррозии: пассивный и активный. К пассивным методам относится изоляция наружной или внутренней поверхности труб или покрытие их специальными оболочками; к активным — электрохимическая защита.

Чугунные трубы на заводах покрывают специальными антикоррозионными мастиками, которые в течение некоторого времени обеспечивают защиту от коррозии, а антикоррозионную защиту стальных труб выполняют перед или в процессе их укладки. Для наружной изоляции используют битумно-минеральные, битумно-по- лимерные, полимерные и другие покрытия.

В мировой практике строительства металлических водопроводов получили распространение внутренние покрытия на основе цемента. Они могут наноситься как на новые трубы, так и на трубы, находящиеся в длительной эксплуатации, для восстановления целостности трубопровода. Существует несколько способов нанесения цементнопесчаных покрытий на новые трубы. Наибольшее распространение имеет метод центрифугирования или центробежного набрызга. В качестве исходных материалов для приготовления качественного цементно-песчаного раствора используют портландцемент марки М500 (ГОСТ 10178-85) и мелкозернистый кварцевый песок, фракционированный по ГОСТ 8736-93 и ТУ 39-1554-91.

Средством защиты действующих трубопроводов от коррозии является очистка внутренней поверхности и нанесение антикоррозионных покрытий. Пропускная способность трубопроводов после прочистки составляет 95-97% первоначальной. Защита внутренней поверхности труб может быть обеспечена и методами стабилизационной обработки воды.

К активным методам защиты от коррозии металлических трубопроводов, уложенных вдоль электрифицированных дорог, относится катодная зашита, которая основана на электрохимической теории коррозии. В результате установки катодной защиты трубопроводы не подвергаются действию блуждающих токов, что резко тормозит процессы разрушения их поверхности.

На сегодняшний день в отечественной и зарубежной практике защиты трубопроводов в основном применяются два вида активной защиты подземных металлических сооружений от коррозии: протекторы и станции катодной защиты.

Протекторы используются для защиты небольших подземных металлических емкостей или участков трубопроводов, а дренажи — при пересечении или сближении трубопроводов с электрифицированными рельсами железной дороги или трамвая при условии преобладания отрицательных потенциалов на последних.

Читайте также:  Трубы из пвх технические черные

Наиболее эффективным методом электрохимической защиты трубопроводов систем водоснабжения является их защита от электрохимической коррозии путем устройства станций катодной защиты (СКЗ).

Катодная поляризация подземных трубопроводов с помощью СКЗ осуществляется постоянным током от внешнего источника.

Основными компонентами СКЗ являются выпрямители (катодные станции) и анодные заземлители, служащие для соединения положительного полюса катодной станции с землей. К защищаемому участку трубопровода подключают отрицательный полюс источника тока, а к анодному заземлению положительный. К одной станции катодной защиты может быть подключено несколько защищаемых сооружений.

При необходимости защитная установка может иметь несколько анодных заземлений. В качестве источников постоянного тока на станциях катодной защиты коммунальных систем водоснабжения городов РФ применяются серийно выпускаемые отечественной промышленностью преобразователи с неавтоматическим и автоматическим управлением режимом работы.

Анализ практики эксплуатации СКЗ показывает, что наиболее эффективны станции, оборудованные устройством для стабилизации заданной разности потенциалов между защищаемым сооружением и землей. В настоящее время в качестве выпрямителей в станциях катодной защиты коммунальных водопроводов РФ используются отечественные преобразователи типа «ПСК» и «ОПС» Гайского завода «Преобразователь», «ПТА» Рязанского завода и «В-ОПЕ» Ставропольского завода «Сигнал», которые соответствуют уровню мировых стандартов и характеризуются высоким КПД и надежностью в эксплуатации.

За рубежом в настоящее время производятся и эксплуатируются высокочастотные катодные станции, характерными особенностями которых являются высокий КПД и небольшая масса. Необходимо отметить, что благодаря высокому качеству изоляции и материала трубопроводов в странах Западной Европы не выпускаются катодные станции большой мощности (3 кВт и более), которые характерны для защиты от коррозии отечественных трубопроводов больших диаметров.

При строительстве станций катодной защиты около 70% затрат приходится на анодное заземление, которое является одним из важнейших элементов СКЗ. От правильного выбора анодного заземления и его расположения относительно защищаемого сооружения зависят эффективность и надежность катодной защиты. Конструкция заземления должна обеспечивать как необходимое сопротивление растеканию тока и его стабильность, так и долговечность заземления. Расчетный срок службы анодных заземлителей должен составлять не менее 10 лет.

Основными материалами для изготовления электродов анодного заземления в нашей стране являются стальной лом, стальные трубы, уголки, магнетит, чугун с высоким содержанием кремния и хрома, графит и некоторые другие материалы.

Для крупных городов, имеющих разветвленную сеть подземных коммуникаций, применяются глубинные заземления, занимающие в плане минимальную площадь и обеспечивающие наиболее благоприятное расположение тока на защищаемых сооружениях. Наиболее распространенными анодными заземлениями на сегодняшний день в РФ являются глубинные заземлители из стальных труб диаметром 273 мм с центральным электродом из угловой стали 100x100x16 в коксовой обсыпке. Анодные заземлители могут также изготовляться из чугунных труб марки ЧВ диаметром 150 мм.

В целях повышения эффективности электрохимической защиты трубопроводов целесообразно применение распределенных заземлений, каждое из которых приближено к участку непосредственной коррозионной опасности на трубопроводе,

Кроме катодной защиты трубопроводов от электрохимической коррозии, в настоящее время в практике электрохимической защиты подземных металлических трубопроводов используют их электросекционирование с помощью электроизолирующих фланцев (ИФ), которые значительно увеличивают продольное сопротивление трубопроводов. Установкой ИФ достигается электроизоляция трубопроводов от подземных сооружений с низким качеством защитных покрытий, различного рода сосредоточенных заземлений в зданиях и сооружениях.

трубопроводов систем водоснабжения в случае установки ИФ анодная зона может возникнуть и на внутренней поверхности трубы, причем плотность тока и характер распределения потенциалов и токов в этой зоне определяются главным образом сопротивлением слоя воды в зоне установки и изолирующей прокладки на фланцевом соединении. Электросопротивление изолирующего фланцевого соединения на трубопроводах, транспортирующих воду, зависит от внутреннего диаметра трубопровода, длины (толщины) изолирующей прокладки и удельного сопротивления транспортируемой воды. Внутренняя поверхность участков трубопроводов, примыкающих к ИФ, должна быть надежно изолирована защитным покрытием на расстоянии до 100 мм.

При выборе метода защиты трубопроводов от электрохимической коррозии и определения первоочередных объектов защиты прежде всего выявляется степень опасности коррозии. Это требует выполнения большого количества разнообразных электроизмерительных работ на всех стадиях осуществления защиты сооружений от коррозии, к которым прежде всего относится коррозионная активность грунта.

При проектировании электрохимической защиты водопроводных сетей учитывают следующие исходные материалы: техническое задание на проектирование; геоподоснову с нанесенными подземными коммуникациями; сведения по потенциальному состоянию подземных газопроводов и коррозионной активности грунтов; эксплуатационные данные по техническому состоянию подземных трубопроводов и их изоляции; сведения по имеющимся источникам блуждающих токов (местоположение и потенциальное состояние относительно земли), а также сведения о наличии действующих средств защиты от коррозии и их состоянии.

Источник

Adblock
detector