Как соединяются полипропиленовые трубы


Соединение полипропиленовых труб: способы и порядок работы

Трубопроводы из полипропилена, при качественной их сборке, способны прослужить без ремонта до полувека. Популярность коммуникаций из пластика при строительстве индивидуальных домов объясняется, в том числе тем, что монтаж полипропиленовых трубопроводов доступен для самостоятельного выполнения.

Выбор способа соединения пластиковых труб зависит от наличия специального инструмента, природы соединяемых материалов, назначения коммуникаций.

Способы соединения полипропиленовых труб

Все способы монтажа полипропиленовых труб можно разделить на две большие категории. В одну входит сварка материалов путем нагрева органического полимера до температуры расплавления. Ко второй можно отнести все «холодные» способы соединения, за исключением холодной сварки.

  1. Сварные стыки называются неразъемными. Здесь задействованы процессы диффузии. Однородные полимеры смешиваются на молекулярном уровне, образуя монолит. Такая стыковка является наиболее прочной, но требует специального инструмента или клея (при холодной сварке). Вторым минусом является невозможность временного демонтажа коммуникаций без разрушения части конструкции.
  2. Разъемные (резьбовые) соединения выполняют с использованием специальных фитингов. Их используют при стыковке тонкостенных труб малого диаметра, при выполнении конструкций из разных материалов, стыкуя полипропилен с полиэтиленом, с металлическими элементами.

Диффузионная сварка

Различают сварку встык (труба к трубе) и с использованием дополнительных фитингов (муфтовую). Это технологии, основанные на расплавлении полипропилена, которые отличаются нюансами проведения работ.

Диффузионная муфтовая сварка проводится на полипропиленовых трубах диаметром от 16 до 40 мм.

Здесь фитинг служит для поставки дополнительного количества полипропилена, чтобы соединение было надежным.

Для более толстостенных материалов сварку проводят встык, соединяя части трубы непосредственно, без использования дополнительных деталей. Производители полипропиленовых материалов предлагают фитинги полностью из полимерных материалов, комбинированные, с переходом на резьбу для металлических элементов.

Конфигурация фитингов выбирается исходя из особенностей трубопровода. Производители предлагают следующие виды соединяющих элементов:

  • уголки, тройники, муфты;
  • фитинги для соединения элементов одного диаметра, с переходом на другой диаметр;
  • полностью полимерные или комбинации полимер-металл;
  • с внутренней, внешней резьбой.

Диффузионная сварка полипропиленовых труб проводится с использованием специального инструмента. Для монтажа потребуется:

  • сварочный аппарат или «паяльник» для полипропилена;
  • труборез;
  • специальный инструмент для зачистки армирования металлом;
  • инструменты для снятия фаски со среза
  • измерительные линейные инструменты, угольник, маркер, уровень.

Алгоритм соединения полипропиленовых труб муфтовой сваркой следующий:

  • паяльник устанавливают на плоской поверхности, разогревают до 260 градусов, в процессе работы не выключают;
  • на полотно аппарата устанавливают насадки нужного диаметра, предназначенные для трубы и фитинга;
  • армированные алюминием трубы предварительно очищают от металла;
  • все срезы обезжиривают, очищают от загрязнений, заусенец, снимают фаску;
  • подготовленные части трубопровода физическим усилием насаживают на разогретые приспособления и выдерживают необходимое время;
  • снимают одновременно, двумя руками и немедленно соединяют между собой, фиксируют до остывания.

Расплавленный полипропилен смешивается между собой на уровне молекул (процесс взаимного проникновения или диффузия), образуя цельную конструкцию.

Стыковое соединение

Сварка встык основана также на процессе тепловой диффузии полипропилена, но проводится с использованием другого инструмента.

Для соединения полипропиленовых труб методом «встык» понадобится сварочный дисковый агрегат (с центровочным приспособлением), который устанавливают стационарно. Технология используется для монтажа трубопроводов диаметром более 6 см, при достаточной толщине стенки (более 4 мм).

Технология следующая:

  1. Прогревают соединяемые элементы в закрепленном виде, одновременно прислоняя их к дисковому паяльнику.
  2. Состыковывают нагретые элементы и удерживают до остывания.

У толстых стенок достаточно «материала» для образования крепкой сцепки. Сварка встык позволяет получить качественные трубопроводы из полипропилена, которые можно на десятилетия спрятать под землю.

Обратите внимание! Требования к срезам для стыковой сварки повышенные, поскольку от полного контакта стенок зависит качество монтажных работ. Срезы проводят строго перпендикулярно оси трубы и параллельно друг другу, очищают от загрязнений, шероховатостей.

Что следует помнить при монтаже горячим способом:

  • соединяемые части нельзя проворачивать на паяльнике или при соединении между собой;
  • после каждой пайки тефлоновые насадки необходимо очищать от следов полипропилена;
  • если оставить грязные насадки до остывания сварочного аппарата, то очистить их, не повредив покрытие, будет невозможно;
  • всегда важно центровать соединяемые части по одной оси и выдерживать необходимый угол.

Обратите внимание! Диффузионную сварку следует проводить при температуре воздуха не ниже 10 градусов. Если работы проводятся на улице, то место работы нужно защитить от непогоды. Дождь и ветер критично снижают качество соединения.

Сварка с помощью электрофитингов

Возможна диффузионная муфтовая сварка без использования паяльника. Такое соединение полипропиленовых труб выполняется с использованием специальных электрофитингов, которые берут на себя роль нагревательного аппарата.

Электрофитинг представляет собой полипропиленовый фитинг, в который встроены нагревательные элементы. Контакты их выведены наружу. При монтаже трубопровода достаточно «надеть» такой фитинг на трубу, подсоединить электроды к специальному аппарату.

Обратите внимание! Процессы, происходящие с полипропиленовыми материалами при температурной диффузионной, сварке не отличаются друг от друга, какой бы способ нагрева вы не выбрали.

Холодная сварка

Здесь соединение полипропиленовых материалов основано на химическом «расплавлении». Специальное вещество «полипропиленовый клей» наносят на соединяемые части, выдерживают определенное время. Соединяют фитинг и трубу простым физическим усилием и дают материалу стабилизироваться.

Полученная спайка является менее прочной, чем сделанная при нагреве. По этой причине холодная сварка полипропиленовых коммуникаций используется только для транспортировки охлажденных жидкостей. Однако такой способ соединения полипропиленовых труб освобождает от необходимости задействовать дорогостоящее оборудование.

Разъемные соединения

Резьбовые и обжимные соединения полипропиленовых трубопроводов применяют там, где необходима либо периодическая его разборка, либо требуется соединить материалы разной природы.

Обжимные

Выполняют с использованием специальных обжимных (цанговых) фитингов и ключей при соединении полипропилена с металлом. Суть метода в том, что полипропиленовая часть монтируется способом обжатия трубы фитингом, противоположная сторона которого представляет собой металлическую резьбу.

Конец полипропиленовой трубы вставляют в фитинг, затягивают соединение специальным обжимным кольцом (или гайкой) и обязательно смазывают для герметичности силиконом. Способ соединения полипропиленовых труб особенно востребован при монтаже отопительных систем, в соединении радиатора и трубопровода.

Резьбовые

Резьбовые соединения применяют при соединении металла и пластика. Здесь используют специальные комбинированные фитинги, один конец которых полипропиленовый и соединяется муфтовой диффузионной сваркой с аналогичной трубой. Другой конец фитинга с металлической резьбой, к которому прикручивается металлическая часть трубопровода.

Для монтажа соединения пластик-металл потребуются:

  • разводные ключи;
  • специальные фитинги;
  • материал для герметизации стыков;
  • муфта-американка и специальный ключ с зацепами.

Соединение двух труб любого типа удобно проводить с использованием специальной муфты с накидной гайкой, которая носит название «американка». Муфта-американка позволяет соединить полипропиленовый трубопровод в местах, где невозможно использование сварочного аппарата.

Резьбовое соединение позволяет легко разобрать конструкцию без повреждения ее узлов. Для герметизации резьбы применяют специальные синтетические нити или льняную паклю, пропитанную краской.

Стыковка полипропилена и полиэтиленовых материалов

Соединение полиэтиленовых и полипропиленовых частей трубопровода может быть востребовано при монтаже холодного водоснабжения. Здесь также используют специально изготовленные фитинги для резьбовых и фланцевых соединений, пайки.

  1. Первый способ соединения, когда фитинг предполагает сварку с полипропиленовой частью и обжимное соединение с полиэтиленовой трубой.
  2. Второй способ – соединение фланцевое. Герметизацию фланцевого стыка осуществляют установкой резиновой прокладки.

Необходимость в таком комбинировании возникает, если подводка к дому из полиэтиленовых материалов, а разводка внутренняя из полипропиленовых.

Соединение враструб

Соединение полипропиленовых труб без использования фитингов, резьбы или сварки возможно при монтаже труб диаметром от 50 мм, которые имеют специальное расширение на одном конце. Производитель снабжает уплотнительным резиновым кольцом  такое изделие изначально. Сборщику остается только вставить трубы друг в друга.

Стыковка полипропиленовых труб враструб используется повсеместно при монтаже отвода водных стоков, канализации в индивидуальном строительстве.

Как подключить трубу мон. с полипропиленом

Нередко встречаются случаи, когда при изготовлении трубопровода приходится сталкиваться с проблемой соединения труб из разных материалов. В этой статье мы рассмотрим, как соединить трубу ПНД с трубой полипропиленовой.

Типы соединения полипропиленовых труб

Polypropylene fittings

Для соединения полипропиленовых труб с другими типами труб используются специальные фитинги с резьбой. Одна сторона фитинга приваривается к полипропиленовой трубе, а другая сторона с резьбой присоединяется к тому же диаметру с резьбой на другой трубе.Резьба на фитинге может быть внутренней или внешней. Также существуют комбинированные муфты. Мы рассмотрим их позже.

Другой тип соединения полипропиленовых труб основан на фланцевом соединении. Этот тип соединения используется в трубах большого диаметра. Для крепления фланца к полипропиленовой трубе приваривается втулка, на которую затем надевается фланец. Другой вариант монтажа - заглушки на фланцы. Их устройство напоминает компрессионную муфту. Фланцевое соединение крепится к краям трубы того же диаметра и затягивается накидными гайками.

Типы соединений для труб ПНД

Types of fittings for HDPE pipes

Труба ПНД имеет примерно такие же устройства для соединения. Самый распространенный - цанговое соединение. Для соединения труб используется муфта, у которой с одной стороны цанга, а с другой - резьба. Для закрепления муфты откручивается зажимная гайка и надевается на трубу ПНД. Цангу вставляют в трубу, надевают зажимную гайку и плотно затягивают.

Совет! Зажимную гайку нельзя зажимать очень сильно, иначе она может лопнуть или цанга раздавит край трубы.

После соединения цанги с другим концом резьбовой муфты можно навинтить другую трубу с резьбой того же диаметра.

PND Flange

Фланцевое соединение трубы ПНД выполняется аналогично описанному выше соединению. К краю трубы ПНД приваривается втулка, на которую крепится фланец. И такой же прибор с заглушкой-фланцем, где соединение устанавливается по краям труб и прижимается накидными гайками.

Соединение двух труб

Используя описанные выше приспособления для труб, можно легко соединить трубу ПНД с полипропиленом.

  • В первом случае вы прикрепляете резьбовую цангу к трубе из ПНД и комбинированную резьбовую муфту к пропиленовой трубе. На резьбу наматывают ФУМ-ленту для заклеивания и закручивания их.
  • Во втором случае вы соединяете две трубы фланцами. Вставьте резиновую прокладку между фланцами для герметизации и затяните их болтами.

Муфты комбинированные

Polypropylene outer fitting

Если с цанговым соединением для трубы ПНД все понятно, то комбинированные муфты (фитинги) для полипропиленовых труб разнообразны.Давайте быстро их рассмотрим:

  1. Муфта с внутренней резьбой служит для соединения трубопровода с другим типом трубы или инструментами с внешней резьбой. Он состоит из полипропиленовой заготовки с запрессованной внутрь металлической муфтой, на которой внутри нарезается резьба.
  2. Муфта с внешней резьбой выполняет те же функции, что описаны выше. Отличается только тем, что в полипропиленовую заготовку вдавливается металлическая гильза с внешней резьбой.
  3. Муфта с внутренней резьбой под ключ состоит из полипропиленовой заготовки, в которую запрессована металлическая втулка, выступающая металлическими краями над кромкой полипропилена.Торцы выполнены под рожковый ключ. Внутри вырезано лицо. Такую втулку удобно перекрутить ключом на другую резьбу. Также есть модели муфт с торцами под ключ.
  4. Наружная муфта «под ключ» такая же, как муфта, описанная в пункте 3, но имеет наружную резьбу.
  5. Муфта разъемная с внутренней резьбой состоит из двух металлических частей под рожковый ключ. Причем одна металлическая деталь соединяется с полипропиленовой заготовкой. Такие муфты устанавливаются в местах, где необходимо отсоединить трубопровод или снять устройства.Другое название этого клатча - американское. Крутил его двумя ключами.
  6. Муфта разъемная с наружной резьбой аналогична предыдущей типу американки. Единственное отличие - внешняя резьба вместо внутренней.
  7. Муфта
.

Что это такое и где используется?

  1. Дом
  2. Учебный центр
  3. Статьи
  4. Факты о полипропилене

BY: CableOrganizer.com

Что такое полипропилен?


Полипропилен - это невероятно универсальный термопластический полимер, который был изобретен в 1954 году Джулио Натта из Милана, Италия.Первоначально он был произведен итальянской химической компанией Montecatini и продавался под названием Moplen. В настоящее время полипропилен производится во всем мире, и за последние 50 лет он стал незаменимым материалом практически во всех областях или отраслях, которые вы можете себе представить, от товаров для дома и потребительской упаковки до медицинских технологий и военных.

Каковы физические свойства полипропилена?


Полипропилен известен как легкий и чрезвычайно прочный, но может иметь разные текстуры или тактичности , в зависимости от того, какой процесс полимеризации используется для его создания.Изотактический полипропилен состоит из всех атомов метильной группы, прикрепленных к одной стороне его атомной цепи, что создает жесткий полимер. На другом конце спектра вы найдете атактический полипропилен с резиновой текстурой, эластомерные свойства которого обусловлены атомами метильной группы, расположенными по обе стороны от его атомной цепи.

Полипропилен, который можно использовать в качестве формованного пластика или волокна, может выдерживать более высокие температуры (до 160 ° C или 320 ° F) без плавления и не впитывает воду.Хотя полипропилен может быть легко изготовлен в широком разнообразии цветов, материал полностью прозрачен, когда он биаксиально ориентирован (биаксиально ориентированный полипропилен также известен как БОПП).

Поскольку полипропилен очень устойчив к усталости и может выдерживать постоянное изгибание, он используется для изготовления большинства «живых петель», которые вы найдете на рынке (подумайте о пластиковых крышках с откидной крышкой на бутылках с кетчупом, шампуне и зубной пасте, или защелкивающиеся крышки на диспенсерах Tic-tac). Полипропилен очень устойчив к кислотам, щелочам и другим агрессивным химическим растворителям, а поскольку он также не проводит ток, его часто можно использовать в качестве диэлектрика.

Какие виды изделий изготавливаются из полипропилена?


Благодаря своей универсальности и выдающимся характеристикам полипропилен представляет собой ошеломляющий набор продуктов, охватывающих практически все отрасли или области, которые только можно вообразить. Вот лишь несколько примеров продуктов на основе полипропилена, которые доступны сегодня:
  • Медицинские принадлежности и хирургические компоненты:

    Полипропилен может выдерживать высокие температуры автоклава, поэтому его часто используют для изготовления медицинских инструментов и принадлежностей, требующих выдерживать тепловую стерилизацию.А поскольку он не рассасывается и редко отторгается человеческим организмом, полипропилен также используется в некоторых хирургических швах и является предпочтительным материалом для пластырей для лечения и профилактики грыж.
  • Спортивная одежда и военное снаряжение для холодной погоды:

    Когда полипропилен превращается в волокно и используется в качестве материала для одежды, полипропилен превосходит любые экстремальные температуры. Благодаря своей превосходной влагоотводящей способности, полипропилен избавляет спортсменов в теплом климате от дискомфорта, связанного с пропитанной потом одеждой, но в то же время обладает способностью изолировать и регулировать температуру тела военнослужащих и спортсменов на открытом воздухе, которым требуется защита от холода.
  • Кабели с низким уровнем дыма и нулевым содержанием галогенов:

    Кабели с полипропиленовым покрытием используются в туннелях и помещениях для кондиционирования воздуха в зданиях, чтобы снизить риск образования токсичных паров в случае возгорания. В отличие от поливинилхлорида (ПВХ), типа пластика, изолирующего большинство непленумных кабелей, полипропилен производит очень мало дыма и не выделяет опасных галогенов при горении, поэтому он классифицируется как «низкодымный без галогенов».

Полезный совет:

Простой способ определить, изготовлено ли что-то из полипропилена, - это посмотреть его идентификационный код смолы, который выглядит следующим образом:

© 2020 CableOrganizer.ком, ООО. Воспроизведение этой статьи частично или полностью без письменного разрешения CableOrganizer.com запрещено.

.

Консультации - Инженер по подбору | Выбор труб и материалов для трубопроводов

Джефф Болдт, ЧП, LEED AP, FASHRAE, FPE, HBDP; Кейт Стоун, ЧП 17 сентября 2018 г.

Предоставлено: IMEG Corp.

.

Цели обучения

  • Разберитесь в плюсах и минусах различных материалов трубопроводов.
  • Ознакомьтесь с некоторыми проблемами, связанными с совместимостью материалов.
  • Узнайте о проблемах коррозии в гидравлических и бытовых системах трубопроводов.

Так же, как свойства различных материалов труб сильно различаются (см. Таблицу 1), важность этих свойств широко варьируется в зависимости от проекта. Выбор материала трубопровода зависит от области применения и качества воды. Например, в системах отопления часто используются стальные трубы из-за их низкой стоимости, прочности и устойчивости к нагреванию, в то время как в системах с чистой водой, вероятно, будут использоваться трубы из чистого полипропилена (PP) или поливинилиденфторида (PVDF).

Основные свойства материала

Сталь прочная, жесткая и имеет низкий коэффициент теплового расширения.Он также тяжелый (для его транспортировки может потребоваться несколько рабочих) и подвержен коррозии. Иногда ее называют углеродистой или черной сталью, чтобы отличить нержавеющую и оцинкованную сталь. Вся сталь по определению содержит углерод.

Сталь

часто используется для замкнутых гидравлических систем, поскольку она недорогая, особенно по сравнению с другими материалами в системах с высоким давлением, а коррозия в этих системах относительно легко контролируется. Он также является хорошим выбором для паровых и пароконденсатных систем, поскольку хорошо выдерживает высокие температуры и давления, а коррозия обычно не является проблемой для паропроводов.Однако коррозия является проблемой в пароконденсатных трубах, и многие инженеры указывают стальные трубы сортамента 80 просто потому, что на прохождение коррозии уходит вдвое больше времени, чем у трубы сортамента 40.

Если амины (обычно циклогексиламин, морфолин или диэтилэтаноламин (DEAE) подаются правильно для нейтрализации pH в конденсатной трубе, конденсатные трубы могут прослужить весь срок службы здания. Некоторые владельцы зданий не хотят, чтобы эти химические вещества содержались в паре, который может использоваться для увлажнения, поскольку проблем со здоровьем, однако отказ от использования этих аминов может потребовать замены трубопровода из нержавеющей стали (SS) или добавления отдельной системы «чистого пара» для увлажнения и стерилизации медицинских инструментов.

Жесткость важна, поскольку она определяет расстояние между подвесами. Стальные трубы изготавливаются длиной 21 фут, и подвески могут быть разнесены на такое большое расстояние для труб большого диаметра. Однако для более гибких материалов могут потребоваться подвесы на расстоянии не менее 4 футов от центра или даже непрерывно. Обратитесь к ANSI / MSS SP-58: Подвески и опоры для труб - материалы, конструкция, изготовление, выбор, применение и установка для получения подробной информации о подвесках и расстоянии между подвесками.

Низкий коэффициент теплового расширения сводит к минимуму необходимость в расширительных петлях и компенсаторах.Однако высокая жесткость стали означает, что, хотя она меньше расширяется, она оказывает очень большие усилия на анкеры.

Труба из оцинкованной стали - это стальная труба, погруженная в ванну с цинком (см. Рисунок 1). Цинкование имеет два метода уменьшения коррозии:

  • Он покрывает поверхность, как краска, и в большинстве случаев образует прочный оксидный слой, такой как алюминий и нержавеющая сталь.
  • Он представляет собой расходуемый анод (цинк) для защиты от коррозии вместо коррозии стали.

Оцинкованная стальная труба имеет все преимущества стальной трубы, а также улучшенную коррозионную стойкость в большинстве сред, хотя и по несколько более высокой стоимости. Оцинковка почти идеально подходит для применений, где она периодически смачивается и сушится (например, дорожные знаки и ограждения). Он может выйти из строя в средах с высоким содержанием натрия (например, умягченная вода, которая изначально была очень жесткой), потому что натрий заставляет прилипшую оксидную пленку отделяться и реагировать больше, как стальная труба, где оксид отслаивается.Если сваривается оцинкованная труба, сварщик должен быть осторожен, чтобы стачивать необработанную сталь. Ремонт цинкования с внутренней стороны трубы затруднен или невозможен. Если в интерьере требуется сплошной оцинкованный слой, подумайте о механических соединениях. (Дополнительную информацию можно получить в Американской ассоциации гальванизаторов.)

Медная труба часто используется как в гидравлических, так и в бытовых системах, особенно для 2-дюймовых. и трубы меньшего размера. Однако некоторые подрядчики предлагают заменить оцинкованные стальные трубы для бытового водоснабжения медными до 6 дюймов.по размеру, особенно на Среднем Западе. Медь - дорогой материал, но имеет то преимущество, что весит меньше, чем сталь, и может потребовать меньшего количества сотрудников для установки, в зависимости от веса и ограничений профсоюзов. Кроме того, медь обычно более благородна и устойчива к коррозии, чем сталь или оцинкованная сталь.

В HVAC-промышленности большая часть меди - это твердая (закаленная) медь типа L (средней толщины), хотя подземная мягкая (отожженная) медь часто относится к типу K (толстая). Сливной, сливной и вентиляционный трубопровод (DWV) тоньше (тип M).

Нержавеющая сталь широко считается устойчивой ко всем видам коррозии. Это верно во многих случаях, но не во всех. Анаэробная и хлоридная коррозия могут повлиять на SS. Самый распространенный сплав - нержавеющая сталь 304, который добавляет в сталь 18% хрома и 8% никеля. 304L имеет пониженное содержание углерода, чтобы минимизировать склонность SS к коррозии сварных швов. SS с обозначением L рекомендуется для всех SS, которые будут свариваться и могут иметь проблемы с коррозией, например выхлопные газы и некоторые системы трубопроводов.316 и 316L добавляют молибден для снижения чувствительности к хлоридам.

В последнее десятилетие мы видели, что более тонкая нержавеющая сталь предлагалась в качестве альтернативы стальным оцинкованным трубам и медным трубам большего диаметра, в первую очередь для бытовых трубопроводов для питьевой воды. Если это сделать неправильно, есть одна потенциальная проблема (см. «Смешивание материалов может вызвать проблемы»).

SS требует некоторого количества кислорода для образования налипшего оксидного слоя, как у алюминиевых автомобильных колес. Обычно это не проблема в системах водяного отопления / охлаждения или системах водоснабжения, но в большой системе хранения охлажденной воды уровень кислорода может стать достаточно низким, чтобы возникли проблемы с коррозией, вызванной микробами (известной как MIC).

Есть много марок СС. В целом сплавы серии 300 являются наиболее стойкими к коррозии и немагнитными. Серия 400 тверже, устойчивее к истиранию, выдерживает более высокие температуры и обладает магнитными свойствами. Сплавы серии 200 используются в мойках и в тех местах, где допустима меньшая коррозионная стойкость.

Чугун (CI) используется в основном в канализационных и ливневых системах. В этих применениях он имеет очень хорошую коррозионную стойкость. Недостаток в том, что самые обычные суставы не зажаты.Большинство шарниров из чугуна являются вставными или без ступицы. Вставные соединения очень хорошо работают под землей, где давление грунта помогает остановить движение трубы. Однако над землей существует риск того, что труба может отсоединиться, если произойдет закупорка и давление станет слишком высоким. Оцинкованная сталь, в первую очередь для ливневых систем, с механическими муфтами или трубопроводами с пластиковыми связями, может быть указана, когда кажется возможным риск затопления из-за давления.

Ковкий чугун (DI) похож на чугун, за исключением того, что он имеет более низкий процент углерода и содержит отжиг и / или добавки, такие как магний, для образования другой (шаровидной) матрицы.Это делает его более прочным и пластичным, чем чугун. По коррозионной стойкости он очень похож на чугун. DI обычно используется для городских водопроводов. Для ливневой или канализационной канализации можно указать одну длину трубы прямого ввода, проходящей под опорами, чтобы в случае оседания конструкции труба изгибалась и не ломалась.

Duriron почти не продается, но его можно увидеть в проектах реконструкции. Это чугун с добавлением кремния для защиты от коррозии. Ранее он использовался для лабораторных систем удаления отходов.Чугунные форточки, которые «сверкают» на крыше, - это Duriron. Сегодня его обычно заменяют полипропиленом (PP), поливинилиденфторидом (PVDF) или иногда боросиликатным стеклом.

Трубопровод из поливинилхлорида (ПВХ) часто используется в жилых помещениях и становится все более популярным в коммерческих / промышленных приложениях. Его преимущество в том, что он очень устойчив к большинству коррозии, но не к растворителям или некоторым маслам. Некоторые производители используют полиэфирное масло (POE) для очистки змеевиков HVAC и, в некоторых случаях, вызывают растрескивание труб отвода конденсата из ПВХ.Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) и акрилонитрил-бутадиенстирол (АБС) также крайне несовместимы с маслами POE.

Одна из проблем, связанных с ПВХ и ХПВХ, заключается в том, что они содержат хлор. Когда хлор горит, образуется горчичный газ. Хотя смертельные случаи не были вызваны горением трубы в зданиях, выделяющей газообразный хлор, они прочитали по крайней мере одну статью о горящей копировальной машине из ПВХ, которая привела к гибели пожарных. Наибольшую озабоченность по поводу ПВХ вызывают близкое расположение подвесок и несоответствие установленному рейтингу распространения пламени / дыма 25/50 согласно NFPA 255: Стандартный метод испытания характеристик горения поверхности строительных материалов и ASTM E84: Стандартный метод испытания характеристик горения поверхности Строительные материалы, требуемые строительными нормами для материалов, размещаемых в приточных коллекторах.Это также верно для полипропилена и большинства составов ХПВХ.

CPVC в основном представляет собой ПВХ с добавлением сшитой молекулы хлора для повышения термостойкости. Обычно используется в системах горячего водоснабжения. Одним из недостатков систем трубопроводов из ПВХ, ХПВХ и большинства пластиковых и некоторых армированных волокном пластиков (FRP) систем является то, что они имеют фитинги с очень малым радиусом, поэтому они имеют более высокие коэффициенты падения давления.

Полипропилен известен как олефин в ковровой промышленности, где он используется для изготовления ковров внутри и снаружи помещений.Преимущество полипропилена в том, что он может работать с жидкостями до 210 ° F, и он очень устойчив к коррозии. Некоторые фирмы используют его для очистки кислотных отходов и (в форме без добавок) для систем чистой воды. Он также используется в некоторых трубопроводах для молочных отходов, где вода при температуре 210 ° F может стекать в канализацию, чтобы очистить затвердевший сыр. В общем, полипропилен является наиболее устойчивым к коррозии из всех материалов, кроме ПВДФ и других производных тефлона.

Поливинилиденфторид (PVDF) - это фторполимер, родственный тефлону.Дорого, но с прекрасными свойствами. Он может выдерживать 212 ° F жидкостей, соответствует норме распространения пламени / дыма 25/50 для вытяжных коллекторов (и используется для внутренней обшивки городских автобусов, потому что он не горит, как другие пластмассы), и очень инертен ( т. е. его можно использовать в лабораторных или микрочиповых системах с водой высочайшей чистоты).

Трубы PEX (сшитый полиэтилен) стали очень популярными, особенно в системах водоснабжения жилых домов. Это прозрачный гибкий материал для труб, и некоторые его составы соответствуют требованиям 25/50 для пламени / дыма при размещении в камерах вытяжного воздуха.Он очень гибкий, требует частой или постоянной поддержки.

Боросиликатное стекло когда-то было популярным материалом для лабораторных отходов. Он обладает высокой устойчивостью к коррозии, но стоит дорого и может вызвать проблемы, если в канализацию слить очень горячую воду. Обычно он не используется в современных лабораториях.

FRP полезен для применений, где желательны коррозионная стойкость, стойкость к ультрафиолету (УФ) и более высокая жесткость, чем у пластмасс. Он имеет различные свойства коррозионной стойкости и прочности в зависимости от используемого пластика и волокна, а также от его ориентации.Многие продукты позволяют выбирать различные внутренние покрытия, устойчивые к определенным химическим веществам. Трубопровод градирни - хорошее применение в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, при условии, что изделие имеет фитинги с низким коэффициентом потерь.

Способы соединения

Сварка - старая и надежная технология. По сути, это сплавление труб вместе. Этот метод используют сталь и полипропилен. Сварку можно использовать для оцинкованной стали, но отремонтировать цинковое покрытие внутри труб практически невозможно, поэтому предпочтительнее механическое соединение.

Нарезка резьбы включает свинчивание труб вместе, обычно с помощью ниппеля с внутренней резьбой между двумя участками трубы с наружной резьбой. Нарезка резьбы обычна для стальных и оцинкованных стальных труб. Это также характерно для некоторых материалов пластиковых труб. Он используется для нержавеющей стали, но требует свежих штампов и анаэробного соединения для труб для герметичных соединений. Резьбовые соединения выдерживают нагрузки во всех направлениях.

Фланец стоит дорого, но практически надежен. Фланцевые соединения могут выдерживать любое желаемое давление и могут быть диэлектрическими для минимизации коррозии (см. Рисунок 2).

Механические муфты (см. Рисунок 3) выдерживают силы во всех направлениях, а также могут выдерживать любое желаемое давление. Сегодня мы наблюдаем движение к сборкам, сваренным в заводских условиях, которые соединяются в полевых условиях механическими муфтами, или к системам, которые полностью механически связаны, в основном в размерах более 2 дюймов. Доступны как жесткие, так и гибкие муфты. Некоторые проекты также включают вертикальные стояки, которые выигрывают от линейной гибкости «гибких» муфт, чтобы избежать деформационных швов или смещений, которые увеличивают размеры вала, чтобы предотвратить разрыв труб из-за усилий сдвига на негибких стенках вала.Гибкие механические муфты также могут заменять гибкие соединения, в зависимости от геометрии и виброизоляции насоса или оборудования.

Коррозия

Коррозия очень важна для трубопроводных систем. Обычно в системах водяного отопления или охлаждения используются ингибиторы коррозии и, возможно, биоциды. Нитриты и молибдаты являются наиболее распространенными ингибиторами коррозии. Некоторые проектные фирмы устанавливают только молибдаты для систем с охлажденной водой, но допускают использование молибдатов или нитритов для систем водяного отопления, которые поднимают температуру воды выше 140 ° F зимой.Это потому, что в прохладной воде нитриты могут быть пищей для микроорганизмов; микробиологическое «цветение» может происходить в системах с охлажденной водой.

Отдельные ингибиторы добавляются для защиты «желтых металлов», таких как медь. В гликольных системах большинство поставщиков используют ингибитор фосфатной коррозии, потому что он также соответствует правилам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для пищевых продуктов, поэтому им нужно сделать только один продукт для пищевого и непищевого гликоля.

Однако, по крайней мере, один поставщик использует нитраты, поэтому каждый владелец должен вести учет того, что находится в их здании.Данных об эффективности лечения полунитратами и полуфосфатами нет; смешивание гликолей с ингибиторами различного химического состава не рекомендуется. Системы, содержащие гликоль, должны поддерживать концентрацию гликоля от 18% до 25%. Источники различаются относительно точного предела, но ни один производитель не продает предварительно приготовленный гликоль с концентрацией ниже 20%; не рекомендуется использовать ничего ниже 25%.

Если этого не сделать, микроорганизмы могут быстро размножаться, потому что гликоль - это пища. Гликоль - это спирт, и, как и при производстве вина, до тех пор, пока его концентрация не станет токсичной, микроорганизмы будут размножаться.Никогда не допускайте подключения подпитки бытовой воды к гликолевой системе, иначе концентрация будет медленно снижаться, пока не возникнет серьезная проблема. Рекомендуется подающий бак, заполненный предварительно смешанным промышленным (не автомобильным) гликолем, реле давления и насос.

Сталь относительно невосприимчива к коррозии, если она находится в среде с высоким pH (например, стальная арматура в бетоне). Шкала pH является логарифмической и обычно находится в диапазоне от 0 до 14. Она показывает, насколько кислым или основным является раствор, где 0 - самый кислый, а 14 - самый основной.PH 7 указывает на нейтральность. Диапазон pH от 8 до 10,5 обычно используется для трубопроводных систем, содержащих сталь. Однако сталь подвержена коррозии при низком pH или при воздействии на нее отдельных химикатов. Многие схемы защиты от коррозии полагаются на высокий pH, но это проблема для систем, которые включают котлы с алюминиевыми теплообменниками, потому что алюминий не совместим с высоким pH. Комбинация стальных труб и алюминиевых теплообменников требует очень узкого диапазона pH в гидравлических системах, обычно от 8 до 8.5.

Поверхностная конденсация - еще одна проблема. На Среднем Западе в некоторых системах принято не изолировать трубы PEX или другие пластиковые трубы, потому что не образуется конденсат. Но с точки зрения энергии PEX теряет тепло быстрее, чем медная труба. Это связано с тем, что больший внешний диаметр PEX обеспечивает большую площадь поверхности для передачи тепла.

Диэлектрическая арматура сегодня вызывает споры. Диэлектрические фланцы часто являются предпочтительным диэлектрическим фитингом, потому что, если диэлектрические фланцы указаны и подрядчик устанавливает не диэлектрические фланцы, единственное исправление - установка пластиковых изолирующих вставок для болтов - замена фланцев не требуется.Однако сегодня NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует соединения металлических трубопроводов водоснабжения, что препятствует диэлектрическому разделению, обеспечиваемому диэлектрическими фланцами, соединениями и, возможно, ниппелями.

Тщательно продумайте материалы, которые вы укажете для трубопроводных систем. У каждого материала есть прекрасные применения на рынке, но у каждого есть приложения, для которых он не подходит. Здесь были представлены плюсы и минусы нескольких широко используемых материалов, но эта статья лишь коснулась поверхности этой области техники.

Смешивание материалов может стать проблемой: знайте, какие материалы трубопроводов вы используете, чтобы минимизировать коррозию

За последнее десятилетие труба с более тонкими стенками с механическим соединением (нержавеющая сталь марки 10 304 или SS) стала более распространенной для труб диаметром 2,5 дюйма. и более крупные системы бытового водоснабжения. Он обеспечивает высокую коррозионную стойкость и более низкую стоимость монтажа по сравнению с оцинкованной сталью сортамента 40 или медной трубой типа L.

Стоимость материалов из нержавеющей стали марки 10 304 почти такая же, как и у оцинкованной стали марки 40, но она вдвое меньше по весу, поэтому установка дешевле.Стоимость медного материала почти вдвое выше, чем у сорта 10 304 SS в этих размерах, но требует аналогичных затрат на установку, поэтому она также имеет более высокую стоимость установки. Одна проблема, которая вызвала проблемы, заключается в том, что фитинги из нержавеющей стали марки 10 304 примерно на треть дороже, чем фитинги из оцинкованной стали категории 40, поэтому оцинкованные фитинги смешивают с прямыми трубами из нержавеющей стали с добрыми намерениями.

Считается, что и нержавеющая сталь, и оцинкованная сталь устойчивы к коррозии, а механическое соединение обеспечивает диэлектрическое разделение, что неверно.Диэлектрическая коррозия, которая возникает между цинкованием (цинком) и SS, очень велика, поскольку материалы находятся почти на противоположных концах диаграммы благородства металлов. Коррозия цинка быстрая и серьезная (см. Рисунок 4).


Джефф Болдт является руководителем IMEG Corp., где он является директором по инновациям и качеству. Он также является членом ASHRAE TC 3.6 Обработка воды.

Кейт Стоун - младший директор и старший специалист по машиностроению в IMEG Corp., где он отвечает за техническую экспертизу и качество.

.

Трубопровод | технология | Британника

Узнайте о многочисленных процессах, используемых при строительстве трубопроводов Обзор строительства трубопроводов. Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видео по этой статье

Трубопровод , трубопровод, оборудованный насосами и клапанами, а также другими устройствами управления для перемещения жидкостей, газов и шламов (мелкие частицы, взвешенные в жидкости). Размеры трубопроводов варьируются от линий диаметром 2 дюйма (5 сантиметров), используемых в системах сбора нефти из скважин, до линий диаметром 30 футов (9 метров) в сетях водоснабжения и канализации большого объема.Трубопроводы обычно состоят из секций труб, сделанных из металла (, например, , сталь, чугун и алюминий), хотя некоторые сооружаются из бетона, глиняных изделий и иногда из пластика. Секции свариваются и в большинстве случаев прокладываются под землей.

Нефтепровод Аляски. © Index Open

Большинство стран имеют разветвленную сеть трубопроводов. Поскольку они обычно находятся вне поля зрения, их вклад в грузовые перевозки и их важность для экономики часто не осознается широкой общественностью.Тем не менее, практически вся вода, транспортируемая от очистных сооружений к индивидуальным домохозяйствам, весь природный газ от устьев скважин к индивидуальным потребителям, и практически вся транспортировка нефти на большие расстояния по суше осуществляется по трубопроводам.

Трубопроводы были предпочтительным способом транспортировки жидкости и газа по сравнению с конкурирующими видами транспорта, такими как автомобильный и железнодорожный, по нескольким причинам: они менее опасны для окружающей среды, менее подвержены хищениям и более экономичны, безопасны, удобны и надежны, чем другие режимы.Хотя транспортировка твердых тел по трубопроводу сложнее и дороже, чем транспортировка жидкости и газа по трубопроводу, во многих ситуациях трубопроводы выбираются для транспортировки твердых веществ, начиная от угля и других минералов, на большие расстояния или для транспортировки зерна, горных пород, цемента, бетона, твердых отходы, целлюлоза, детали машин, книги и сотни других товаров на короткие расстояния. Перечень твердых грузов, транспортируемых по трубопроводам, постоянно расширяется.

История

Тысячелетиями в разных частях света строились трубопроводы для подачи воды для питья и орошения.Это включает в себя древнее использование в Китае трубок из полого бамбука и использование акведуков римлянами и персами. Китайцы даже использовали бамбуковые трубы для передачи природного газа для освещения своей столицы Пекина еще в 400 г. до н. Э.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня Узнайте историю строительства первого в мире нефтепровода (1879 г.), победив Джона Д. Рокфеллера и Standard Oil Company Обзор первого нефтепровода (1879 г.), который пытался составить конкуренцию Standard Oil Company. Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц Посмотрите все видео по этой статье

Значительное улучшение технологии трубопроводов произошло в 18 веке, когда чугунные трубы использовались в коммерческих целях. Еще одной важной вехой стало появление в 19 веке стальных труб, которые значительно повысили прочность труб всех размеров. Развитие труб из высокопрочной стали позволило транспортировать природный газ и нефть на большие расстояния. Изначально все стальные трубы нужно было соединить резьбой.Это было сложно сделать для больших труб, и они могли протекать под высоким давлением. Применение сварки для соединения труб в 20-е годы XX века позволило построить герметичные трубопроводы высокого давления и большого диаметра. Сегодня большая часть трубопроводов высокого давления состоит из стальных труб со сварными соединениями.

Основные инновации с 1950 года включают внедрение высокопрочного чугуна и бетонных напорных труб большого диаметра для воды; использование труб из поливинилхлорида (ПВХ) для канализации; использование «скребков» для очистки внутренних поверхностей трубопроводов и выполнения других задач; «Дозирование» разных нефтепродуктов в общий трубопровод; применение катодной защиты для уменьшения коррозии и продления срока службы трубопроводов; использование технологий космической эры, таких как компьютеры, для управления трубопроводами и микроволновые станции и спутники для связи между штаб-квартирой и полем; и новые технологии и обширные меры по предотвращению и обнаружению утечек в трубопроводе.Кроме того, было изобретено или произведено множество новых устройств для облегчения строительства трубопроводов. К ним относятся большие боковые стрелы для прокладки труб, машины для бурения под реками и дорогами для перехода, машины для гибки больших труб в полевых условиях и рентгеновские лучи для обнаружения дефектов сварки.

Типы

Трубопроводы можно классифицировать по-разному. Далее трубопроводы будут разбиты на категории в зависимости от транспортируемого товара и типа потока жидкости.

Водопровод и канализация

Трубопроводы используются повсеместно для доставки воды от очистных сооружений к отдельным домам или зданиям.Они образуют подземную сеть труб под городами и улицами. Водопроводы обычно прокладываются на глубине нескольких футов (один метр или более) под землей, в зависимости от линии промерзания места и необходимости защиты от случайного повреждения в результате земляных работ или строительных работ.

В современном водном хозяйстве, в то время как медные трубы обычно используются для внутреннего водопровода, в наружных водопроводах высокого давления (магистральных линиях) большого диаметра могут использоваться стальные, высокопрочные или бетонные напорные трубы.В линиях меньшего диаметра (ответвлениях) могут использоваться трубы из стали, чугуна с шаровидным графитом или ПВХ. Когда для подачи питьевой воды используются металлические трубы, внутренняя часть трубы часто имеет пластиковую или цементную облицовку для предотвращения ржавчины, которая может привести к ухудшению качества воды. Наружные поверхности металлических труб также покрываются асфальтовым покрытием и обматываются специальной лентой для уменьшения коррозии из-за контакта с определенными грунтами. Кроме того, электроды постоянного тока часто размещают вдоль стальных трубопроводов в так называемой катодной защите.

Бытовые сточные воды обычно содержат 98 процентов воды и 2 процента твердых веществ. Сточные воды, транспортируемые по трубопроводу (канализационным коллекторам), обычно являются довольно агрессивными, но они находятся под низким давлением. В зависимости от давления в трубе и других условий канализационные трубы изготавливают из бетона, ПВХ, чугуна или глины. ПВХ особенно популярен для размеров менее 12 дюймов (30 сантиметров) в диаметре. В ливневой канализации большого диаметра часто используются стальные гофрированные трубы.

.

Смотрите также