PWiK - Wykład 7, Budownictwo S1, Semestr IV, PWiK, Wykłady, PWiK 2


wykład 16.04.10

Sieć wodociągowa, materiały, uzbrojenie sieci

Materiały - przewody, kształtki, przewody wodociągowe

1. Przewody proste - prostki, o przekroju kołowym

2. Kształtki - są to elementy do zmiany kierunku przepływu, średnicy i wykonanie odgałęzień

3. Połączenia -- pomiędzy prostkami, kształtkami, uzbrojeniem

Rodzaje rur i kształtek w zależności od rodzaju materiału z którego są wykonane:

1. Przewody żeliwne - zaletą tych rur jest ich taniość, trwałość (w normalnych warunkach przewód żeliwny może leżeć 50-100 lat, czasem dłużej) i odporność na korozję chemiczną, elektrolityczną, na związki nieorganiczne i organiczne. Wadą rur jest ich kruchość, mała odporność na uderzenia, zginanie. Ścianki są stosunkowo grube co zwiększa ich ciężar, co w efekcie powoduje dodatkowe trudności transportowe i montażowe. Ciężar ogranicza ich długość do ok. 6m, co z kolei daje dużą liczbę złączy (kolejna wada), (im więcej połączeń, tym więcej punktów ewentualnej nieszczelności i strat wody).

Rury i kształtki są znormalizowane. Nominalne ciśnienie robocze rur żeliwnych <10 atm. (100m słupa wody). Przy ciśnieniu próbnym - 16 atm. Produkowane są także rury o podwyższonym ciśnieniu roboczym - 16 atm. (ciśnienie próbne - 30 atm.).

Rury i kształtki w zależności od potrzeb powinny być zaizolowane od zewnątrz i wewnątrz (zależy to od warunków gruntowo-wodnych, a głównie od agresywności wód gruntowych na materiał, z którego są wykonane przewody oraz od rodzaju płynu jaki przepływa przez przewód). Powłoka izolacyjna powinna być elastyczna, odporna na odpryski, nie powinna zawierać szkodliwych związków dla zdrowia oraz nie powinna zawierać substancji psujących smak i zapach wody.

Nowoczesne rury wykonane z tworzywa feroidalnego - dla wody pitnej - wewnątrz izolacja zaprawy z cementu hutniczego - kolor tych rur niebieski.

Rury dla wody miękkiej - izolacja wewnętrzna z poliuretanu - kolor granatowy

Dla ścieków - izolacja wewnętrzna z cementu glinowego - kolor brązowy

Dla wód deszczowych - izolacja wewnętrzna z cementu glinowego - kolor brązowy

Rury położone w gruntach agresywnych - zewnętrzna izolacja - polietylen - kolor granatowy

Rury ciśnieniowe:

- kielichowe

- kołnierzowe

średnia 50-100mm

Rury żeliwne kielichowe:

zaopatrzone są w jednym końcu w kielich, a drugi koniec jest bosy. Połączenie tych rur polega na wsunięciu końca bosego w kielich i uszczelnienie tych rur sznurem konopnym i ołowiem lub materiałem zastępczym np. folią aluminiową, cementem, żelazem gąbczastym, preparatami siarkowymi, materiałami bitumicznymi lub różne inne które wchodzą na rynek

Sznur konopny smołowany, dobrze ubity powinien zajmować ok 2/3 kielicha, a pozostałą część wypełniamy ołowiem lub innym uszczelniaczem. W przypadku stosowania ołowiu lanego (połączenie na gorąco) na warstwę sznura smołowanego (czarnego) nakłada się warstwę sznura suchego (niesmołowanego, tzw. białego). Uszczelnienie ołowiem lanym daje dużą trwałość połączenia i elastyczność. Podobne własności daje folia aluminiowa

Rury sferoidalne, do 200mm: są mocne nieprzepuszczalne, uszczelniane za pomocą pierścieni gumowych.

Rury żeliwne kołnierzowe

Na obu końcach tych rur znajdują się kołnierze służące do połączenia ze sobą rur. Łączenie następuje poprzez założenie pomiędzy kołnierze sąsiednich rur uszczelki gumowej z przekładką płócienną lub klingierytem (twardy materiał) o grubości 3mm - przewody cieplne często. Następnie należy ściągnąć kołnierze równomiernie śrubami, montowane naprzemianlegle jak w samochodzie, łączenie te stosujemy tam gdzie zachodzi potrzeba wymiany rur lub uzbrojenia (np. w zbiornikach wyrównawczych, pompowniach, tunelach itp.) Należy unikać układania rur kołnierzowych bezpośrednio w ziemi, jeśli jest to nieuniknione np. przy zasuwie, wówczas połączenie wykonujemy w studzience zasuwowej.

Nie wolno stosować śrub stalowych (zwykłych) - należy stosować śruby ze stali nierdzewnej. Jeżeli nie mamy innej możliwość kołnierz należy zabezpieczyć w gruncie np. bandażowanie, asfaltowanie (należy unikać), lub stosowanie folii termokurczliwych

Rury żeliwne ciśnieniowe o połączeniach elastycznych, rys. 5-6

Te rury umożliwiają szybki postęp robót oraz zastosowanie rur żeliwnych w warunkach w których zbyt sztywne połączenie może być niekorzystne dla trwałości przewodu. Należą tu rury z połączeniem gwintowanym, o połączeniu unio do 500mm, oraz o połączeniu kielichowym, śrubowym dla rur o średnicy do 1200mm.

Kształtki żeliwne ciśnieniowe

Mogą być kołnierzowe, kielichowe, kołnierzowo-kielichowe

Umożliwiają:

- zmianę kierunku - kolana, łuki

- wykonanie odgałęzień - trójniki, czwórniki

- zmianę średnicy - z większej na mniejszą i odwrotnie - zwężki

- połączenia dwóch rur o końcach bosych - np. nasuwki

- połączenia rur kołnierzowych z kielichowymi - kieliszki, króćce

- zamknięcia przewodów - korki, pokrywy, ślepe kołnierze

- odwodnienie i czyszczenie rurociągów - odwadniaki, spusty

Stalowe:

- przewyższają rury żeliwne pod względem wytrzymałości na działanie sił wewnętrznych i zewnętrznych

- mniejsza grubość ścianek, są zatem lżejsze, dzięki temu mogą być wykonane o długościach do kilkunastu metrów, co się wiąże z mniejszą liczbą połączeń

- mogą być spawane

- ciśnienie: ponad 10atm

- stosowane są w gruntach słabych, na terenach szkód górniczych, w syfonach, przejście rurociągu pod rzeką, na mostach - gdzie są podwieszone

Wady:

- mała odporność na korozję

- wymagają starannej izolacji np. przez asfaltowanie rur wewnątrz oraz owinięcie jutą i wyasfaltowanie na zewnątrz

Mogą być łączone na kielichy, kołnierze, spawane

Rury PCV

Produkowane są jako rury kielichowe i proste. Połączenie szczelne dzięki uszczelce, która jest umieszczona przez specjalne zagłębienie w kielichu. Stosowane do 10 atm, transport wody do 40°C, średnica do 630mm, długość do 12m, czasem więcej jeśli są zwoje nawinięte.

Zaletą tych rur jest gładkość -> mniejsze opory.

Rury PE

bardzo lekkie, średnica do 630mm, długość 6-12m, zaletą jest gładkość

Rury azbestocementowe

Nie są już stosowane, ale dalej je spotykamy. Połączenie tych rur - simplex, gibault, ciśnienia ok 5 atm.

Rury betonowe i żelbetowe

Rury betonowe muszą mieć odpowiednią szczelność i wytrzymałość. Stosowane do przewodów niskociśnieniowych 2-4 atm. jako przewody tranzytowe średnicy 1000-1500mm, wykonane metodą odśrodkową, mało odporne na działanie kwasów, na wstrząsy - obciążenia dynamiczne, połączenia na styk, nasuwkę lub kielich.

Uzbrojenie sieci i przewodów wodociągowych

Uzbrojenie możemy podzielić na:

1. Uzbrojenie czerpalne - są to zdroje uliczne, hydranty

2. Uzbrojenie zabezpieczające - odpowietrzniki, wydłużki, zawory regulacyjne ciśnienia, zawory przeciwuderzeniowe

3. Uzbrojenie pomiarowe - wodomierze, manometry, wakuometry, termometry itp.

4. Uzbrojenie regulujące przepływ wody - zasuwy, klapy zwrotne itp.

    1. Zasuwy - służą do zamykania przepływu wody przez przesuw. Konstrukcja zasuwy nie pozwala na nagłe zamknięcie przepływu, mogące wywołać uderzenie hydrauliczne. Zasuwy mogą być wykonane jako kielichowe, kołnierzowe, mogą być płaskie, owalne, okrągłe.

Zasuwy płaskie - stosowane do ciśnienia 4 atm.

Zasuwy owalne - 6 ÷ 10 atm

Zasuwy okrągłe - do 16 atm

Zasuwy stosowane na przewodach w obiektach, np. przepompowniach, zbiornikach, studzienkach, są zwykle kołnierzowe, a umieszczone w ziemi są kielichowymi.

Do średnicy 500 mm wykonane są z obudową (rys. 11, 12), powyżej 500 mm montuje się je w studzienkach lub komorach betonowych, żelbetowych, murowanych i z tworzyw sztucznych.

Zasuwy do średnicy 300 mm posiadają napęd ręczny, większe - napęd elektryczny lub inny (hydrauliczny, pneumatyczny). Zasuwy większe na sieci o dużych średnicach posiadają odciążenia hydrauliczne (na przewodzie głównym jest zasuwa duża a omijana na przewodzie równoległym prowadzona jest mała zasuwa, którą otwieramy gdy chcemy zamknąć lub otworzyć przewód, by nie spowodować uderzenia hydraulicznego).

    1. Zawory zwrotne (klapowe, rys. 13) służą do przepuszczenia wody w jednym kierunku, klapy, lub zawory zwrotne z reguły umieszcza się w pompowniach na rurociągach tłocznych. Dla zabezpieczenia pomp przed cofającą się wodą (np. przy zatrzymaniu się pomp). Stosuje się je w zbiornikach wyrównawczych, przy wodomierzach sieciowych itp.

    1. Zawory redukcyjne (dławiące, rys. 14) - umieszcza się na sieci w punktach granicznych między strefą wysokiego ciśnienia i niskiego ciśnienia, dla utrzymania ustalonych wcześniej ciśnień.

    1. Zawory bezpieczeństwa (przeciwuderzeniowe rys. 15, 16, 17) - zabezpieczają przewody tranzytowe przed powstaniem w nich nadmiernych, niebezpiecznych dla rurociągów ciśnień. Umieszcza się je przy przepompowniach, na rurociągach tłocznych.

    1. Zawory odpowietrzające - napowietrzające (rys. 18, 19, 20) - stosowane są głównie na przewodach tranzytowych i magistralnych. W najwyższych punktach sieci montuje się nawietrzniki które odprowadzają gromadzące się w tych punktach gazy i powietrze wydzielające się z wody.

    1. Zawory odwadniające - spusty (rys. 20, 21, 23, 24) - służą do opróżnienia sieci w przypadku takiej konieczności, oraz do płukania sieci. Montuje się je w najniższych punktach sieci, na przewodach większych jak 300 mm. Przewód spustowy musi być zabezpieczony przed przedostawaniem się ścieków i gazów kanałowych (rys. 20, 24). Stosowane głównie na przewodach tranzytowych magistralnych.

    1. Hydranty pożarowe - służą do czerpania wody z wodociągu w przypadku pożaru.

Hydranty mogą być nadziemne - zalecane do stosowania.

Hydranty podziemne (rys. 25) - należy stosować tam, gdzie zachodzi ryzyko, że hydrant może być uszkodzony.

Hydranty oraz inne uzbrojenie musi być oznakowane tablicami informacyjnymi. Tablice orientacyjne określają położenie uzbrojenia na przewodach wodociągowych. Średnice hydrantów

- w miastach - 80 ÷ 100 mm

- na osiedlach wiejskich - 80 mm

- w zakładach przemysłowych stosowane są średnice większe - 100 ÷ 150 mm

Wydatek hydrantu powinien wynosić 10 l/s przez okres 2h. Ciśnienie na hydrancie powinno wynosić 20 m słupa wody. Przy średnicach mniejszych jak 300 mm służą jako odpowietrzenie i napowietrzenie sieci.

    1. Zdroje uliczne - są to punkty dostępne dla mieszkańców nie posiadających wewnętrznych instalacji wodociągowych, targowiskach, dworcach kolejowych.

    1. Wydłużki dylatacyjne (kompensacyjne) - zabezpieczają wodociągi przed powstaniem nadmiernych naprężeń osiowych powstających na skutek zmiany temperatury otoczenia i dotyczą głównie wodociągów odsłoniętych, np. podwieszonych pod mostami, rurociągów dochodzących do zbiorników wieżowych itp. Na naprężenia termiczne narażone są w szczególności rurociągi prowadzące wodę zimną i ciepłą (sieci przemysłowe), dlatego należy je izolować. Na terenach szkód górniczych rurociągi narażone są na inny rodzaj naprężeń - zginanie i rozciąganie. Aby zapobiec powstawaniu tych naprężeń stosuje się specjalne zabezpieczenia w postaci kształtek kompensacyjnych (wydłużek) oraz złączy elastycznych. Wydłużki mogą być sprężyste lub dławikowe (rys. 27).

Wydłużki sprężyste - wykonane z blachy miedzianej, z kołnierzami połączeniowymi, stosuje się głównie tam, gdzie mogą wystąpić naprężenia zginające, np. przy przejściach wodociągu z gruntu w ścianę studni, zbiornika, itp. (tu gada coś o buszmenach <Lol>) Rurociąg osiada w gruncie odmiennie niż na podporze murowanej (zachodzi możliwość złamania).

Wydłużki dławikowe - pozwalają na odkształcenia podłużne rurociągu. Wykonanie z różnych materiałów. Stosowane np. w zbiornikach wieżowych.

    1. Uzbrojenie pomiarowe służy do pomiarów przepływu, temperatury i ciśnienia. Pomiar ilości wody przesyłanej do sieci mierzy się wodomierzami silnikowymi lub zwężkowymi, zainstalowanymi na ujęciach i pompowniach. Pomiaru ilości wódy pobieranej przez użytkowników wody - wodomierzami domowymi lub przemysłowymi.

Rodzaje wodomierzy zostaną omówione odrębnie.

Specjalne obiekty na sieci wodociągowej

Montaż rurociągów, uzbrojenia wymaga często stosowania specjalnych obiektów, które ułatwiają montaż oraz kontrolę i eksploatację wodociągu. Do tych obiektów możemy zaliczyć studzienki i tunele (galerie).


Wyszukiwarka