, Глава 2, Установка чугунных канализационных труб и фитингов
Справочник по чугунным канализационным трубам и фитингам
Тестирование и проверка
После того, как черновая обработка проекта чугунного трубопровода завершена, Важно проверить и осмотреть все трубопроводы на наличие утечек. Установщик обычно необходимо уведомить сантехнического инспектора административного органа иметь юрисдикцию над сантехническими работами до проведения испытаний. Скрытый работа должна оставаться непокрытой до тех пор, пока не будут проведены и одобрены необходимые тесты. При тестировании система должна быть должным образом зафиксирована на всех изгибах, изменениях направления и концов трасс. Существуют различные типы испытаний, используемых для установленного чугунного грунта.
трубы и фитинги.
Это вода или гидростатика, воздух, дым и мята
Тест воды , также называемый гидростатическое испытание производится из всех части дренажной системы до того, как труба будет скрыта или на месте. Этот тест является наиболее репрезентативным для условий эксплуатации. системы. Тесты этого типа могут проводиться по частям на больших проектах. После удаления всего воздуха все части системы подвергают 10 футов гидростатического давления (4,3 фунта на квадратный дюйм) и проверены на наличие утечек. Воздушный тест :
Воздушные испытания иногда используются вместо водных или гидростатических испытаний.
готовых установок. Чугунные канализационные трубы и фитинги, соединенные с
ожидаются резиновые компрессионные соединения или бесступичные механические муфты
иметь снижение давления воздуха во время 15-минутного теста.
Внимание!
Материалы под давлением могут взорваться, что приведет к серьезным травмам или травмам.
смерть. При проведении любых воздушных испытаний следует проявлять крайнюю осторожность. лица
при проведении испытания воздухом необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать приложения давления
выше 6 фунтов на квадратный дюйм в тестируемой системе с помощью соответствующего регулирования давления
и разгрузочные устройства. Лица, проводящие испытания, предупреждены о проверке
на герметичность всех компонентов системы перед началом испытаний и
во избежание регулировки системы под давлением. Правильная защита
оборудование должны носить люди в любом месте, где проводятся испытания воздуха.
Процедуры испытаний:
Испытание водой — Испытание водой или гидростатическим испытанием является наиболее распространенным из всех испытания, используемые для проверки завершенной установки канализационной трубы из чугуна. Цель испытания – найти любые утечки в соединениях и устранить их. до ввода системы в эксплуатацию. Так как важно уметь Для визуального осмотра стыков необходимо провести тесты водой до «закрытие» трубопровода или засыпка подземного трубопровода.
Когда вода заполняет вертикальный цилиндр или вертикальную трубу, она создает гидростатический эффект.
давление. Давление увеличивается с высотой воды в вертикальном
труба увеличивается. Институт чугунных канализационных труб рекомендует 10 футов
гидростатическое давление (4,3 фунта на квадратный дюйм). Это рекомендуется
проверить по большинству сантехнических кодов. Чтобы изолировать каждый тестируемый этаж или секцию,
контрольные заглушки вставляются через контрольные тройники, установленные в стеках.
До начала испытания все повороты, изменения направления и концы прогонов должны быть должным образом закреплены. Во время испытания силы тяги проявляются в этих местах. Тяга равна гидростатическому давлению умножить на площадь. Осевые давления, если их не ограничить, приведут к совместное движение или разъединение, приводящее к провалу испытания. Весь воздух захвачен в системе должны быть удалены до начала испытаний.
Как только штабель заполнен до десяти футов, инспектор проводит визуальный осмотр. секции, испытываемой на наличие утечек в стыках. В большинстве случаев, где эти утечки обнаружены, бесступичные муфты не были затянуты до рекомендуемого 60 дюймов фунтов. Правильная затяжка устранит проблему. Если происходят утечки при испытаниях материалов ступицы и втулки соединение должно быть разобрано и проверил правильность установки.
Пятнадцать минут — подходящее время для водного теста.
Как только система
был успешно протестирован, его следует слить, а следующий раздел
следует подготовиться к испытанию.
Дымовой тест – Когда дымовой тест требуется инженерам, архитекторам, или сантехнических норм, применяется ко всем частям дренажа и вентиляции системы после того, как все светильники будут постоянно подключены, а все ловушки наполнен водой. Густой, проникающий дым, производимый одним или несколькими дымовыми машины, а не химическая смесь, вводится в систему через подходящее открытие. Когда дым появляется в отверстии дымохода на крыше, отверстие закрывают и продолжают подачу дыма до тех пор, пока создается давление в 1 дюйм водяного столба и поддерживается в течение 15 минут. или дольше, в зависимости от требований системы. Под этим давлением дым должен не быть видимым ни в одной точке, соединении или приспособлении. Все окна в здание должно быть закрыто до завершения испытаний.
Мятный тест – Некоторые правила инженеров, архитекторов и сантехников
требуют применения мятного теста ко всем частям дренажа и
система вентиляции после того, как все светильники были постоянно подключены и все
пломбы-ловушки, наполненные водой.
Сила тяги:
Силы тяги или смещения возникают при перемещении трубы или цилиндра. наполнен водой. Чем выше наполнение, тем больше сила, действующая на отделить сустав. В таблице 1 показаны силы в фунтах, стремящиеся вызвать разделение при использовании трубы от 1 1/2″ до 10″ и напоре воды от от 10 до 120 футов.
Инженерный анализ определяет потенциал восстановления чугунной трубы
by Steve McKelvie
Чугунные трубы уже много веков используются в системах водоснабжения.
Первое официальное упоминание об установке чугуна относится к 1455 году в Зигерланде, Германия. В 1664 году французский король Людовик XIV построил 24-километровую чугунную трубу от насосной станции до Версаля. Эта труба до сих пор находится в эксплуатации. Чугунная труба использовалась в США еще в 1817 году, когда она была установлена в водопроводной системе Филадельфии.
Консервативные конструкции и производственные процессы, использовавшиеся давно, привели к тому, что срок службы труб превышает то, что мы сегодня считаем расчетным сроком службы, и можно ожидать, что они прослужат еще много лет с точки зрения рентабельности. Многие старые чугунные трубы являются хорошими кандидатами на восстановление. Однако для того, чтобы такая реабилитация была успешной, нам необходимо немного узнать об истории чугунных труб, стандартах, в соответствии с которыми они были разработаны, и о том, как они были изготовлены.
Стандарты проектирования чугунных труб восходят к концу 1800-х годов в Соединенных Штатах, причем самая ранняя запись стандарта Американской ассоциации водопроводных сооружений (AWWA) относится к 1890 году.
В 1902 году Ассоциация водопроводных сооружений Новой Англии (NEWWA) приняла стандарт. более подробный стандарт под названием «Стандартные технические условия на чугунные трубы и специальные отливки», отражающий практику проектирования, использовавшуюся в то время.
Толщина стенки трубы в то время определялась по следующей формуле:
null
где:
null
Причин для толстого стенки трубы. Методы проектирования, используемые тогда, все еще разрабатывались. В предварительном отчете о стандарте NEWWA 1902 года говорилось: «Статический напор или давление можно точно оценить, но гидравлический удар, влияние движения по трубе, оседание под ней, бугорки внутри нее (локальная коррозия, приводящая к образованию узловых образований коррозионных продуктов), электролиз вне его, и старение повсюду, при нынешних знаниях, не может быть придано никакой математической ценности».
Уравнение Марстона, которое позволяло определять нагрузки от грунта на трубу и было, возможно, самой важной процедурой проектирования для анализа жестких труб, не было разработано до 1913 года. Работа Спенглера по расчету коэффициентов нагрузки для жестких труб не публиковалась до 1933 года.
К счастью, сегодня эти факторы — консервативный дизайн и консервативное производство — привели к тому, что труба прослужила дольше, чем предполагалось изначально.
Пригодность для реабилитации
Чтобы определить пригодность металлической водопроводной трубы для восстановления, необходимо оценить как внешнее, так и внутреннее состояние трубы. Коррозия может воздействовать на поверхность трубы в целом, уменьшая толщину стенки трубы в целом, или коррозия может носить более локальный характер. Локальные коррозионные атаки подтвердить труднее. С другой стороны, продукты коррозии чугунных труб прилипают и помогают защитить металл под ними.
| Чугунная труба после восстановления путем очистки и облицовки цементным раствором.  |
Заметное количество графита, около 10 процентов по объему, вместе с относительно инертными оксидами и фосфатами железа придает серому чугуну некоторую коррозионную стойкость. Эта стойкость к внешним коррозионным воздействиям вместе с более толстыми стенками делает такие старые чугунные трубы хорошими кандидатами на восстановление.
Структурный анализ
Чугунная труба считается жесткой трубой для целей проектирования и анализа. Используя комбинированный метод нагружения, мы можем установить отдельно максимально допустимое внутреннее давление и максимально допустимую внешнюю нагрузку, а затем объединить эти два значения для оценки трубы.
| Бугорки в чугунной трубе без покрытия |
Типичная комбинированная кривая нагрузки, построенная для чугунной трубы, показывает, что по мере увеличения внешней нагрузки максимально допустимое внутреннее давление должно снижаться.
Безопасность трубы не может быть гарантирована, если суммарная нагрузка превышает ее максимальную грузоподъемность. Приемлемый коэффициент безопасности должен быть разработан при участии владельца.
Следующая процедура поможет предоставить владельцу информацию, необходимую для понимания состояния трубы и вынесения суждений относительно потребностей в восстановлении трубы на уровне безопасности, который владелец считает приемлемым. Основные этапы заключаются в следующем.
Припуски на ширину трубы. Два припуска используются для учета реальных условий при проектировании железных труб:
- Припуск на коррозию 2 мм (0,08 дюйма)
- Припуск на отливку, который применяется, поскольку производство изделий из чугуна не является точной операцией. Для трубы диаметром 1,2 м (48 дюймов) NEWWA определила припуск на отливку в размере 2 мм (0,08 дюйма).
Результатом этих двух допусков является то, что чистая толщина стенки, рассчитанная на расчетные нагрузки, равна стандартной толщине стенки за вычетом 4 мм (0,16 дюйма).
Внутреннее давление. Чистую толщину стенки, необходимую для сопротивления внутреннему давлению, можно определить с помощью следующего уравнения:
где: t = требуемая чистая толщина стенки, дюймы
p = внутреннее давление, psi
D = внешний диаметр, дюймы
S = напряжение в стенке трубы, psi.
Внешнее давление. Влияние внешних нагрузок на трубу можно определить по следующей формуле:
Неопределенность, связанная с этими давлениями, неодинакова, поэтому соответствующие коэффициенты безопасности для каждого из этих значений могут быть разными.
Если используется значение 16 500 фунтов на квадратный дюйм, то результирующее внутреннее давление будет предельной пропускной способностью трубы при условии, что чугун по-прежнему сохраняет ту же прочность на растяжение, что и при его изготовлении. Однако было бы целесообразно использовать текущее значение растягивающего напряжения менее 16 500 фунтов на квадратный дюйм. Металлургические испытания чугуна могли бы помочь в установлении соответствующего значения.
Это эквивалентно коэффициенту безопасности 1,0.
