Подробное сравнение пластиковых и чугунных труб. Часть 34. Гибкие материалы против жёстких. Продолжение

Термопластичные канализационные трубы, считающиеся «гибкими», имеют конструкцию, которая зависит от поддержки боковой засыпки, чтобы обеспечить дополнительную жесткость для контроля прогибов в допустимых пределах, однако засыпать требуется также и чугунные трубы. Уплотнение толщиной до 150 мм требуется выполнять вокруг труб вручную. Как отмечалось ранее, ширина траншеи должна быть достаточной для такого уплотнения. В зависимости от типа почвы минимальная плотность уплотнения может составлять от 85% до 95%. Если нет подходящего материала для обратной засыпки, он должен быть импортирован. Необходимо контролировать прогиб во всех материалах труб, чтобы предотвратить препятствие течению и обеспечить надежность соединений. У более жестких материалов прогиб стенки трубы минимален, но он есть. Термопластичные канализационные трубы, хотя и зависят от поддержки боковой засыпки, чтобы обеспечить дополнительную жесткость, демонстрируют некоторое отклонение стенки трубы, которое является нормальным и ожидаемым. При этом даже значительные отклонения термопластичных труб не критичны для производительности системы, чего нельзя сказать о чугунных, стыки которых могут давать утечки.

Эти отклонения должны контролироваться в заранее определенных пределах, чтобы обеспечить зазор для осмотра, очистки, соблюдения требований к расходу и целостности уплотнений. Величина допустимого отклонения должна быть определена до установки с максимальным отклонением 5% для термопластичных труб, допустимое отклонение для чугунных труб в несколько раз меньше. Отсутствие адекватного уплотнения обратной засыпки до линии трубы может привести к чрезмерному прогибу, так как это уплотнение должно помочь поддерживать вертикальные нагрузки на трубу. Существуют различные спецификации для канализационных материалов, каждый из которых имеет предел отклонения во время испытания на жесткость трубы. После выбора материала трубопровода необходимо пересмотреть применимую спецификацию, чтобы определить допустимое отклонение с соответствующими коэффициентами безопасности. Важно следить за прогибом как во время, так и после установки.

Чтобы выбрать материал трубопровода, начните с определения вероятных нагрузок на землю и нагрузок под напряжением, которые можно ожидать на установленную трубу. Затем сравните эти нагрузки с сопротивлением раздавливанию трубы «жесткого» типа, такого как чугун, или сравните эти нагрузки с максимально допустимым прогибом трубы «гибкого» типа, например ПВХ. Чугунная труба обладает ограниченной прочностью на раздавливание. Нагрузки на землю и живые нагрузки также относительно легко рассчитать. Как только они определены, можно выбрать тип трубы для использования с учётом запаса прочности. Монтаж труб зависит от квалификации специалистов организации, которые должны учитывать различные нюансы, в том числе ограничить прогиб путем уплотнения опоры боковой засыпки. Наземные и текущие нагрузки легко рассчитываются с использованием минимальной ширины траншеи, установленной в различных стандартах. Добавленная жесткость от боковой засыпки плюс жесткость трубы объединяются, чтобы противостоять нагрузкам при ограничении прогиба.

Значения прочности на раздавливание, а также минимальная жесткость и кольцевая деформация, допускаемые различными трубами, приводятся в справочных таблицах и указываются производителями. Минимальные значения жесткости и кольцевой деформации пластиковых материалов, указанные в килограммах на квадратный сантиметр, также могут использоваться при выборе материала трубопровода. Термопластичная труба с более высокой жесткостью трубы и величиной деформации кольца может не требовать опоры боковой стенки для ограничения прогиба, в то время как труба с меньшей жесткостью обязательно должна иметь опоры. Ширина траншеи устанавливается стандартами для различных диаметров пластиковых и чугунных труб. Поскольку чугунные и пластиковые трубы классифицируются как жесткие и гибкие материалы трубопровода, соответственно, тесты для измерения производительности каждого материала различны. В случае чугунной трубы минимальные нагрузки на раздавливание могут быть определены для различных классов труб.

Для пластиковых труб используются испытания на нагрузку включают определение минимально допустимого PSI, необходимого для отклонения трубы на указанные значения. Чугун измеряется до разрушения, в то время как некоторые термопластичные материалы труб считаются некондиционными, когда отклонение более 5% происходит при определенном PSI. Это неверные измерения, поскольку чугунные трубы также могут приходить в негодность задолго до разрушения. Указывается, что чугун в 8 раз прочнее своего пластикового аналога, не полагаясь на какую-либо уплотненную опору для обратной засыпки. Однако здесь не учитывается, что пластиковые трубы могут противостоять механическим воздействиям определённого типа, которые для чугунных труб будут разрушительны. Например, пластик более устойчив к ударным нагрузкам, а также лучше противостоит раздавливанию, поскольку имеет свойство гасить нагрузку, прогибаясь под тяжестью, но не разрушаясь. Чугун же легко повреждается ударной нагрузкой.

В случае термопластичных материалов с их более низкими значениями жесткости и значениями деформации кольца, более высокая жесткость трубы может быть получена путем регулировки ширины траншеи, обратной засыпки, боковой засыпки и уплотнения. Для некоторых слабых материалов необходимы корректировки для обратной засыпки и уплотнений для того, чтобы трубы выдерживали общий вес заземления и нагрузки под напряжением, однако ПВХ, полиэтилен ПНД и чугун, как правило, не требуют дополнительной поддержки. Как видите, пластики предлагают максимальный запас прочности для владельцев и инженеров. При этом требования к установке для засыпки и поддержки чугуна ненамного проще по сравнению с требованиями, необходимыми для надежной работы термопластов. При этом пластик зачастую дешевле приобрести и правильно установить как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.