Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 20

3 сентября 2020
Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 20

Продолжаем рассказ о проектных нагрузках трубопроводов ПВХ, и на этот раз остановимся на нескольких важных проектных значениях, первым из которых станет допустимое напряжение. Допустимое напряжение – это кольцевое напряжение, используемое для определения максимального рекомендованного рабочего давления трубы. Теперь рассмотрим длительное давление и способность к быстрому разрыву. Допустимое давление ПВХ увеличивается с уменьшением продолжительности приложенного давления. Испытания здесь основаны на том, что показываются всё более высокие напряжения, прикладываемые по мере уменьшения продолжительности испытания. Давления, необходимые для достижения минимального кольцевого напряжения для испытания под постоянным давлением, можно найти в специальных таблицах, как и давления для испытания на быстрый разрыв. Также важно знать, что в таблицах давления значения обычно округлены до ближайшего кратного 5. Испытание на быстрый разрыв обеспечивает гарантию качества экструзии ПВХ и демонстрирует импульсную способность трубы.

Кратковременное импульсное давление — ещё одно важное значение. Оно должно превысить прочность трубы на быстрый разрыв, чтобы труба вышла из строя. Поскольку продолжительность кратковременных скачков напряжения измеряется в долях секунды, сила быстрого разрыва за 60–70 секунд является консервативной мерой способности ПВХ справляться с внезапными скачками. Краткосрочный рейтинг (STR) определяется путем деления краткосрочной силы (STS) на коэффициент безопасности. STS – это минимальная прочность на быстрый разрыв, которая обычно указывается в справочных таблицах. Что касается применения напорных труб из ПВХ, то существует четыре основных типа систем давления: распределительная, транспортирующая, канализационная и оросительная. Система распределения представляет собой сеть трубопроводов с частыми сервисными соединениями. Пульсирующее давление обычно не является определяющим фактором при проектировании. Система транспортировки — это трубопровод, по которому большие объемы воды переносятся напрямую из одного места в другое, например, линия подачи от источника воды к резервуару (который затем будет питать систему распределения). Пульсирующее давление также обычно не является определяющим фактором при проектировании.

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 20

Канализационная магистраль — это трубопровод, по которому сточные воды перемещаются под давлением. Из-за циклического характера операций силовых магистралей решающим фактором при проектировании могут быть скачки давления. Наконец, система орошения — это трубопровод, по которому вода под давлением перемещается для орошения сельскохозяйственных угодий и газонов. Из-за цикличности ирригационных операций решающим фактором при проектировании могут быть скачки давления. Трубопроводы из ПВХ, используемые в Европе и Северной Америке для этих целей, обычно производятся в соответствии со стандартами, разработанными ISO, DIN, AWWA, ASTM или CSA. В качестве примера опишем здесь процедуру проектирования AWWA для напорных труб и фитингов из ПВХ. Изготовленные фитинги включены в стандарты AWWA на трубы ПВХ. Они состоят из секций трубы из ПВХ, поэтому конструкция этих фитингов для внутреннего давления идентична конструкции труб. Если в проект должны быть включены сборные фитинги, они должны быть изготовлены из трубы, отвечающей требованиям применимых стандартов. Разработка герметичных фитингов из ПВХ, изготовленных методом литья под давлением, предназначенных для использования с напорными трубами из ПВХ, началась в 1980-х годах. Их использование в трубных системах из ПВХ, рассчитанных на давление, расширило преимущества ПВХ на те компоненты системы, которые в противном случае могли бы быть металлическими.

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 20

Эти преимущества включают легкий вес, отсутствие коррозии и совместимость с трубопроводной системой. Фитинги, изготовленные методом литья под давлением, разработаны в соответствии с AWWA C907. Подход к проектированию напорных труб по ASTM также заслуживает упоминания, поскольку с этими стандартами тоже необходимо быть знакомым инженеру-проектировщику. Характеристики напорных труб из ПВХ по ASTM рассчитываются таким же образом, как классы давления AWWA. Номинальные значения давления по ASTM и краткосрочные рейтинги приведены в соответствующих стандартах. Трубы ASTM чаще всего поставляются с диаметрами IPS. Однако, например, приложение А стандарта ASTM D2241 также включает пластиковые трубы для орошения (PIP). Теперь рассмотрим такую важнейшую эксплуатационную характеристику труб ПВХ, как долговечность. Чтобы проверить долговечность и износостойкость напорных труб из ПВХ, в Европе и Северной Америке был проведен ряд исследований на трубах, которые находились в эксплуатации в течение многих лет и прошли испытания на соответствие новым стандартам характеристик труб. Про европейские тесты вы уже знаете, а вот в 1986 году труба 1964 года в Техасе была раскопана и отправлена в независимую лабораторию для испытаний. После 22 лет службы 4-дюймовая напорная труба из ПВХ SDR 21 соответствовала требованиям к давлению быстрого разрыва, ускоренной регрессии напряжений, качеству экструзии, сплющиванию и ударопрочности, как указано в стандарте ASTM D2241 для новой трубы.

Аналогичное исследование было проведено на трубах из ПВХ AWWA в 1994 году в Альберте, Канада. Труба ПВХ в соответствии со стандартом AWWA была впервые установлена в 1977 году. Через семнадцать лет после первоначальной установки она была вырыта и испытана. Трубы соответствовали требованиям к давлению быстрого разрыва, качеству экструзии, сплющиванию и рабочим характеристикам соединений, указанным в стандартах AWWA PVC для новых труб, а также отвечали требованиям CSA к ударопрочности. Десять лет спустя было проведено дополнительное исследование. Труба ПВХ AWWA, которой уже 27 лет, в очередной раз оказалась соответствующей требованиям к давлению быстрого разрыва, качеству экструзии, сплющиванию и характеристикам соединений, предъявляемым к новой трубе, как указано в AWWA. В 2007 году отчет Фонда исследований водных ресурсов подтвердил, что срок службы труб из ПВХ превышает 110 лет. Руководители предприятий водоснабжения и инженерные компании назвали устойчивость к коррозии, долговечность и износостойкость причинами выбора ПВХ по сравнению с другими материалами.

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 20

Также в Нидерландах была проведена обширная оценка долгосрочных физических свойств напорных труб из ПВХ: образцы труб в возрасте от 10 до 35 лет были собраны на 15 участках. Были проведены различные тесты для сбора исторических данных в дополнение к экстраполированным лабораторным данным. Испытания включали прочность на разрыв и удлинение при разрыве, жесткость (ISO 9969), модуль упругости, испытание на трехточечный изгиб и удар при растяжении (DIN 53448). Кроме того, 37-летняя труба от компании Flevoland Potable Water Company была испытана давлением на разрыв в соответствии с ISO 1167. Был сделан вывод о том, что следует принять ожидаемый срок службы, намного превышающий значение, используемое в настоящее время для напорных труб из ПВХ в Европе. Другое европейское исследование определило, что минимальный ожидаемый срок службы труб из ПВХ составляет 170 лет. Об этом исследовании мы уже рассказывали — это были тесты немецких учёных, которые они в 1990-х годах проводили на трубах, установленных ещё в период Второй мировой войны. Исследования показали, что эти трубы могут прослужить ещё втрое больше уже прошедшего времени с момента установки. А в следующей части будем рассматривать внешние нагрузки на заглубленные трубы.

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 20

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад