В трубопроводах систем водоснабжения и канализации в последние годы все шире применяются полимерные материалы, в первую очередь, полиэтилен высокой плотности. Для комплектации полиэтиленовых трубопроводов можно применять сегментые (сварные) фитинги диаметром 90-1200 мм.
Сегментные фитинги изготавливаются из напорных труб из полиэтилена ПЭ 80 и ПЭ 100 (ГОСТ 18599-2001).
Сегментные фитинги изготавливаются под заказ из трубы не только заданного материала и SDR, но и той же партии. Поэтому среди достоинств сегментных фитингов не только их невысокая по сравнению с литыми аналогами цена, но и идеальное совпадение материала и толщины стенки при сварке стыка «фитинг – труба»
Решение о способе реализации какого-либо узла полиэтиленового трубопровода, безусловно, принимается совместно заказчиком и проектировщиком. Важно уметь выбрать среди нескольких возможностей наиболее подходящую под требования и условия проекта в зависимости от условий прокладки и режимов эксплуатации объекта.
Пример 1. Необходимо реализовать поворот на 90° при прокладке водопровода диаметром 315 мм и рабочим давлением 10 атм., изготовленного из ПЭ 100. Рассмотрев имеющиеся возможности реализовать поворот:
1) путем изгиба трубы без применения фитингов (радиус изгиба должен быть в данном случае не менее 9,5 м);
2) с помощью литого отвода с использованием установки для стыковой сварки; стоимость отвода – 10 785,00 руб. без учета НДС;
3) с помощью литого отвода и двух электросварных муфт с использованием установки для муфтовой сварки; общая стоимость фитингов – 16 916,00 руб. без учета НДС;
4) с помощью двухсекционного сегментного отвода с использованием установки для стыковой сварки; стоимость отвода – 3715,00 руб. без учета НДС;
5) с помощью стандартного сегментного отвода с использованием установки для стыковой сварки; стоимость отвода – 2834,00 руб. без учета НДС, можно выбрать из них ту, которая наиболее отвечает поставленным требованиям.
Если прокладка ведется в «зеленой зоне», можно отдать предпочтение способу (1); если монтаж осуществляется, например, в колодце и поворот должен быть пройден очень компактно – способу (2) или (3); способы (4) и (5) требуют меньших затрат, при этом способ (4) обеспечивает «плавность» прохождения поворота, а способ (5) наиболее экономичен.
Пример 2. Необходимо реализовать узел с использованием равностороннего тройника при прокладке водопровода диаметром 160 мм рабочим давлением 6 атм., изготовленного из ПЭ 80. Рассмотрев имеющиеся возможности:
1) с помощью электросварного тройника с использованием установки для муфтовой сварки; стоимость тройника и дополнительной муфты составляет 1856,00 + 498,00 = 2354,00 руб. без учета НДС;
2) с помощью литого тройника с использованием установки для стыковой сварки; стоимость тройника – 870,00 руб. без учета НДС;
3) с помощью сегментного тройника с использованием установки для стыковой сварки; стоимость тройника – 502,00 руб. без учета НДС; можно выбрать из них ту, которая наиболее отвечает поставленным требованиям.
Из примера 1 ясно видно, что для полиэтиленовых напорных трубопроводов диаметром 315 мм стоимость литых и электросварных фитингов для монтажа достаточно высока. Для труб больших диаметров (400-1200 мм) ассортимент литых и электросварных фитингов сильно ограничен, а применение экономически неоправданно. Сегментные фитинги являются основной, а очень часто и безальтернативной возможностью комплектации трубопроводов больших диаметров.
Пример 3. Необходимо реализовать поворот на 90° при прокладке водопровода диаметром 800 мм и рабочим давлением 10 атм., изготовленного из ПЭ 100. Единственная имеющаяся возможность реализовать поворот на 90° – с помощью сегментного двухсекционного отвода; стоимость отвода – 50 373,00 руб. без учета НДС. Среди «недостатков» сегментных (впрочем, как и любых других) фитингов потребитель нередко указывает необходимость соблюдения всех правил монтажа. Для того, чтобы максимальное рабочее давление в напорном трубопроводе, смонтированном с применением сегментных фитингов, соответствовало расчетным параметрам трубы, из которой они изготовлены, необходимо размещать и фиксировать их в опорах из армированного бетона (конфигурация и размеры опор подробно описаны в ТУ 2248-005-59355492-2005).
Стандартная линейка сегментных фитингов (ТУ 2248- 005-59355492-2005) включает:
- тройники,
- отводы 15°,
- отводы 30°,
- отводы 45°,
- отводы 60°,
- отводы 90°,
- отводы 90° двухсекционные,
- втулки под фланец с удлиненным хвостовиком.
Отдельного внимания заслуживает последняя номенклатурная позиция – втулка под фланец с удлиненным хвостовиком. Фланцевое соединение, в которое входит и втулка под фланец, реализует весьма сложный и ответственный узел напорного полиэтиленового трубопровода: переход с полиэтилена на другие материалы (например, сталь или чугун). Заметим, что использование в полиэтиленовых трубопроводах для водоснабжения или канализации широко применяющихся при монтаже полиэтиленовых газопроводов неразъемных соединений полиэтилен/сталь недопустимо ни в коем случае. Они не рассчитаны для транспортировки жидкости и могут быть подвержены разрушению в случае гидравлического удара, который возникает при резком изменении давления в трубопроводе, например при резком открытии/закрытии задвижек или запуске/остановке насосов. Стандартная втулка под фланец (литая, прессованная или точеная) для трубы диаметром 315-1200 мм представляет собой изделие габаритной длиной 100-170 мм соответственно. Это существенно затрудняет приварку втулки к трубе (кроме строгого соблюдения режима сварки необходимо наличие специальных узких вкладышей или специальной планшетки и дополнительная возможность снятия одного из зажимов в установке для стыковой сварки). Поэтому, несмотря на ценовую разницу, заказчики, как правило, предпочитают комплектоваться втулками с удлиненным хвостовиком .
Кроме того сегментные (сварные) изделия изготавливаются по эскизам заказчика. Опыт показывает, что наиболее часто к исполнению предлагаются заказы: - на отводы на произвольные углы, - на удлиненные переходы с диаметра на диаметр, - на редукционные тройники, - на офланцованные тройники, - на подставки (или тройники) под гидрант, - на неподвижные опоры.
Неподвижная опора – специальная деталь из полиэтилена – рассчитывается таким образом, чтобы выдержать нагрузку, возникающую в стенке определенной полиэтиленовой трубы при заданном изменении температуры рабочей среды. Например, для трубы ПЭ 100 SDR 21 – 1200х57,2 мм (PN 6,3) при изменении температуры среды на 10°С расчетное значение компенсирующего усилия составит 32,8 т. Это означает, что конструктивно неподвижная опора для такого трубопровода должна быть рассчитана так, чтобы выдержать нагрузку не менее 33 т, и должна быть соответственно зафиксирована бетоном.
На волне расширяющегося внедрения полиэтиленовых водопроводов в реальную жизнь водоканалов во всех регионах России постоянное внимание уделяется не только контролю качества труб и соединений, но и надежности и соблюдению правил монтажа соединительных деталей.
Сегментные фитинги изготавливаются из напорных труб из полиэтилена ПЭ 80 и ПЭ 100 (ГОСТ 18599-2001).
Сегментные фитинги изготавливаются под заказ из трубы не только заданного материала и SDR, но и той же партии. Поэтому среди достоинств сегментных фитингов не только их невысокая по сравнению с литыми аналогами цена, но и идеальное совпадение материала и толщины стенки при сварке стыка «фитинг – труба»
Решение о способе реализации какого-либо узла полиэтиленового трубопровода, безусловно, принимается совместно заказчиком и проектировщиком. Важно уметь выбрать среди нескольких возможностей наиболее подходящую под требования и условия проекта в зависимости от условий прокладки и режимов эксплуатации объекта.
Пример 1. Необходимо реализовать поворот на 90° при прокладке водопровода диаметром 315 мм и рабочим давлением 10 атм., изготовленного из ПЭ 100. Рассмотрев имеющиеся возможности реализовать поворот:
1) путем изгиба трубы без применения фитингов (радиус изгиба должен быть в данном случае не менее 9,5 м);
2) с помощью литого отвода с использованием установки для стыковой сварки; стоимость отвода – 10 785,00 руб. без учета НДС;
3) с помощью литого отвода и двух электросварных муфт с использованием установки для муфтовой сварки; общая стоимость фитингов – 16 916,00 руб. без учета НДС;
4) с помощью двухсекционного сегментного отвода с использованием установки для стыковой сварки; стоимость отвода – 3715,00 руб. без учета НДС;
5) с помощью стандартного сегментного отвода с использованием установки для стыковой сварки; стоимость отвода – 2834,00 руб. без учета НДС, можно выбрать из них ту, которая наиболее отвечает поставленным требованиям.
Если прокладка ведется в «зеленой зоне», можно отдать предпочтение способу (1); если монтаж осуществляется, например, в колодце и поворот должен быть пройден очень компактно – способу (2) или (3); способы (4) и (5) требуют меньших затрат, при этом способ (4) обеспечивает «плавность» прохождения поворота, а способ (5) наиболее экономичен.
Пример 2. Необходимо реализовать узел с использованием равностороннего тройника при прокладке водопровода диаметром 160 мм рабочим давлением 6 атм., изготовленного из ПЭ 80. Рассмотрев имеющиеся возможности:
1) с помощью электросварного тройника с использованием установки для муфтовой сварки; стоимость тройника и дополнительной муфты составляет 1856,00 + 498,00 = 2354,00 руб. без учета НДС;
2) с помощью литого тройника с использованием установки для стыковой сварки; стоимость тройника – 870,00 руб. без учета НДС;
3) с помощью сегментного тройника с использованием установки для стыковой сварки; стоимость тройника – 502,00 руб. без учета НДС; можно выбрать из них ту, которая наиболее отвечает поставленным требованиям.
Из примера 1 ясно видно, что для полиэтиленовых напорных трубопроводов диаметром 315 мм стоимость литых и электросварных фитингов для монтажа достаточно высока. Для труб больших диаметров (400-1200 мм) ассортимент литых и электросварных фитингов сильно ограничен, а применение экономически неоправданно. Сегментные фитинги являются основной, а очень часто и безальтернативной возможностью комплектации трубопроводов больших диаметров.
Пример 3. Необходимо реализовать поворот на 90° при прокладке водопровода диаметром 800 мм и рабочим давлением 10 атм., изготовленного из ПЭ 100. Единственная имеющаяся возможность реализовать поворот на 90° – с помощью сегментного двухсекционного отвода; стоимость отвода – 50 373,00 руб. без учета НДС. Среди «недостатков» сегментных (впрочем, как и любых других) фитингов потребитель нередко указывает необходимость соблюдения всех правил монтажа. Для того, чтобы максимальное рабочее давление в напорном трубопроводе, смонтированном с применением сегментных фитингов, соответствовало расчетным параметрам трубы, из которой они изготовлены, необходимо размещать и фиксировать их в опорах из армированного бетона (конфигурация и размеры опор подробно описаны в ТУ 2248-005-59355492-2005).
Стандартная линейка сегментных фитингов (ТУ 2248- 005-59355492-2005) включает:
- тройники,
- отводы 15°,
- отводы 30°,
- отводы 45°,
- отводы 60°,
- отводы 90°,
- отводы 90° двухсекционные,
- втулки под фланец с удлиненным хвостовиком.
Отдельного внимания заслуживает последняя номенклатурная позиция – втулка под фланец с удлиненным хвостовиком. Фланцевое соединение, в которое входит и втулка под фланец, реализует весьма сложный и ответственный узел напорного полиэтиленового трубопровода: переход с полиэтилена на другие материалы (например, сталь или чугун). Заметим, что использование в полиэтиленовых трубопроводах для водоснабжения или канализации широко применяющихся при монтаже полиэтиленовых газопроводов неразъемных соединений полиэтилен/сталь недопустимо ни в коем случае. Они не рассчитаны для транспортировки жидкости и могут быть подвержены разрушению в случае гидравлического удара, который возникает при резком изменении давления в трубопроводе, например при резком открытии/закрытии задвижек или запуске/остановке насосов. Стандартная втулка под фланец (литая, прессованная или точеная) для трубы диаметром 315-1200 мм представляет собой изделие габаритной длиной 100-170 мм соответственно. Это существенно затрудняет приварку втулки к трубе (кроме строгого соблюдения режима сварки необходимо наличие специальных узких вкладышей или специальной планшетки и дополнительная возможность снятия одного из зажимов в установке для стыковой сварки). Поэтому, несмотря на ценовую разницу, заказчики, как правило, предпочитают комплектоваться втулками с удлиненным хвостовиком .
Кроме того сегментные (сварные) изделия изготавливаются по эскизам заказчика. Опыт показывает, что наиболее часто к исполнению предлагаются заказы: - на отводы на произвольные углы, - на удлиненные переходы с диаметра на диаметр, - на редукционные тройники, - на офланцованные тройники, - на подставки (или тройники) под гидрант, - на неподвижные опоры.
Неподвижная опора – специальная деталь из полиэтилена – рассчитывается таким образом, чтобы выдержать нагрузку, возникающую в стенке определенной полиэтиленовой трубы при заданном изменении температуры рабочей среды. Например, для трубы ПЭ 100 SDR 21 – 1200х57,2 мм (PN 6,3) при изменении температуры среды на 10°С расчетное значение компенсирующего усилия составит 32,8 т. Это означает, что конструктивно неподвижная опора для такого трубопровода должна быть рассчитана так, чтобы выдержать нагрузку не менее 33 т, и должна быть соответственно зафиксирована бетоном.
На волне расширяющегося внедрения полиэтиленовых водопроводов в реальную жизнь водоканалов во всех регионах России постоянное внимание уделяется не только контролю качества труб и соединений, но и надежности и соблюдению правил монтажа соединительных деталей.