Курс лекций по дисциплине "Материаловедение"

В том случае, если полиэтиленовые воздуховоды служат для равномерной подачи воздуха в помещение, по всей длине воздуховода делают отверстия, через которые приточный воздух подается в помещение. Диаметр отверстия не должен превышать 40 мм, так как при большем диаметре нарушается форма сечения воздуховода. Отверстия по всей длине воздуховода пробивают на одинаковом расстоянии не менее 250 мм. При меньших расстояниях между отверстиями снижается прощюсть воздуховода. 

В том случае, если приточные полиэтиленовые воздуховоды служат для равномерной подачи в помещение, по всей длине воздуховода делают отверстия, через которые приточный воздух подается в помещение. Диаметр отверстия не должен превышать 40 мм, так как при большем диаметре нарушается форма сеченн: воздуховода. Отверстия по всей длине воздуховода пробивают на одинаковом расстоянии, которое должно быть не менее 250 мм. При меньших расстояниях между отверстиями снижается прочность воздуховода.

Воздуховоды из полиэтиленовой пленки обладают следующими преимуществами по сравнению с металлическими: благодаря гладкой поверхности стенок воздуховодов скорость движения воздуха может достигать 30 м / с ( в металлических воздуховодах аналогичных вентиляционных систем допускамая скорость движения воздуха 12 м / с), что позволяет значительно сократить сечения воздуховодов; массаполиэтиленовых воздуховодов во много раз меньше массы стальных воздуховодов; стоимость полиэтилена значительно ниже стоимости стали. 

Воздуховоды из полиэтиленовой пленки обладают следующими преимуществами по сравнению с металлическими: благодаря гладкой поверхности стенок воздуховодов скорость движения воздуха может достигать 30 м / с ( в металлических воздуховодах аналогичных вентиляционных систем допускаемая скорость движения воздуха 12 м / с), что позволяет значительно сократить сечения воздуховодов; массаполиэтиленовых воздуховодов во много раз меньше массы стальных воздуховодов; стоимость полиэтилена значительно ниже стоимости стали. 

Воздуховоды из полиэтиленовой пленки, применяемые в помещениях животноводческих комплексов, птицефабрик, теплиц, обладают следующими преимуществами по сравнению с металлическими: благодаря гладкой поверхности стенок скорость движения воздуха можно увеличить в два раза, что снижает сечение воздуховодов; масса таких воздуховодов во много раз меньше стальных; стоимость полиэтилена значительно ниже стоимости стали. Как правило, полиэтиленовые воздуховоды используют для равномерной подачи воздуха в помещение, для чего в воздуховоде пробивают отверстия диаметром до 40 мм с шагом 250 мм. 

Кольца крепят к несущему канату, который натягивают вдоль оси воздуховода и крепят к несущим конструкциям здания. Допускаемая температура воздуха, транспортируемого по полиэтиленовому воздуховоду, не должна превышать 45о С. 

 

 

 

 

Занятие 12. (2 часа!)

Металлопластиковые трубы для систем внутреннего водопровода, канализации и отопления

Металлопластиковые трубы представляют собой сложную конструкцию, состоящую из пяти слоев:

- трубы из «сшитого» (модифицированного) полиэтилена,

- клеевой прослойки,

- тонкой алюминиевой трубы,

- клеевой прослойки и

- защитной оболочки из полиэтилена.

Алюминиевый слой практически не влияет на эксплуатационные параметры труб — рабочее давление и температуру. Жидкость внутри трубы перемещается не по алюминиевой, а по пластмассовой трубе, и поэтому именно свойства сшитого полиэтилена определяют эксплуатационные параметры трубы.

Главная задача алюминиевой прослойки — создание диффузионного барьера, препятствующего проникновению кислорода из атмосферы внутрь трубы. Другое назначение алюминиевой прослойки — частичная компенсация теплового расширения полимерной трубы. Так как коэффициент линейного теплового расширения у полимеров в 10–12 раз выше, чем у стали, то при эксплуатации в системах горячего водоснабжения и отопления в металлопластиковых трубах возникает внутреннее напряжение, которое клеевая прослойка передает на алюминиевую прослойку, компенсирующую это напряжение. Так как различные слои трубы расширяются по-разному, может произойти расслоение труб в процессе эксплуатации – (недостатки). Еще более уязвимы позиции металлопластиковых труб к замораживанию. При расширении воды внутри трубы вследствие замерзания происходит деформация алюминиевой трубы и опасность разрыва сварного шва во внутренней полипропиленовой трубе.

Однако при выборе этого материала трубопровода простота эксплуатации и монтажа труб оказываются решающими по сравнению со всеми другими видами труб – (достоинства). Проблема линейного удлинения пластмассовых труб, легко решается с помощью специальных компенсаторов. Функции компенсации линейного удлинения, выполняемые алюминиевым слоем, имеют смысл лишь при открытой прокладке труб в системах отопления, где протяженность трубопроводов достаточно большая. В системах холодного водоснабжения и в теплых полах (там трубы замоноличиваются в бетон) компенсация и вовсе не нужна.

Зарубежный опыт строительства полностью исключает открытую прокладку внутренних санитарных систем. Там металлопластиковые трубопроводы прокладываются в специальных коробах и каналах, что обеспечивает удобный доступ к ним, а также скрывает от глаз «изгиб» труб вследствие теплового удлинения, который никак не сказывается на их эксплуатационных характеристиках, но кажется неэстетичным при прокладке труб на открытой поверхности стены.

Достоинства и недостатки металлопластиковых трубопроводов.

Достоинства:

- полное отсутствие коррозии и накипи в процессе эксплуатации трубопровода;

- не требуется окраска;

- меньший (по сравнению с металлическими трубами) уровень шума потока жидкости;

- полная герметичность соединений;

- не проводят блуждающие токи;

- вес трубопровода в несколько раз меньше веса аналогичного трубопровода, смонтированного из металлических конструкций;

- в трубах, вследствие физических свойств материала, обеспечиваются лучшие, чем в металлических трубах, условия для протекания жидкости,

- проходное сечение трубы не сужается в течение всего срока эксплуатации;

- высокая химическая устойчивость трубопроводов;

- допустимое рабочее давление до 10 бар;

- максимально допустимая температура протекающей жидкости — до 95°С (кратковременно — до 115°С);

- срок службы трубопровода — около 50 лет;

- в процессе монтажа трубопроводов используются уникальные фитинги, позволяющие собрать трубопровод даже необученному человеку;

- труба удобна в монтаже, допускается изгиб без поддерживающей пружины радиусом до 5, с пружиной — до 3,5 диаметров;

- наличие диффузионного барьера в виде слоя алюминиевой трубы является отличным техническим решением, позволяющим надежно защитить дорогостоящие и ответственные элементы систем отопления (котлы, насосы, радиаторы) от агрессивного воздействия кислорода; для изготовления труб используются материалы, не наносящие вред окружающей среде.

Недостатки:

- трубопроводы изготавливаются из горючих материалов. Поэтому СНиП рекомендует устанавливать трубопровод в закрытой нише стены или пола;

- большой коэффициент теплового линейного расширения, на трубопроводах значительной протяженности нужно устраивать тепловые компенсаторы. (Еще один аргумент в пользу устройства трубопроводов в нише, от теплового удлинения труба в нише может изогнуться, ее все равно никто не увидит);

- компоненты металлопластиковых труб имеют различный тепловой коэффициент линейного расширения. При перепадах температур теплоносителя из-за различного температурного коэффициента может произойти расслоение трубы по клеевому слою; вследствие температурных деформаций трубы возможно ослабление соединения, что вызывает необходимость протяжки трубопровода после первого года эксплуатации;

- большинство полимеров боятся ультрафиолетового излучения, во избежание старения труб они должны быть ограждены от прямого солнечного света;

- так как пластиковые трубы обладают диэлектрическими свойствами, заземление через них невозможно. Поэтому при проектировании таких трубопроводов необходимо предусмотреть заземление металлических ванн и моек для уравнивания потенциалов в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

Применение металлопластиковых труб

Металлопластиковые трубы применяются в системах холодного и горячего водоснабжения. В системах радиаторного и напольного отопления, в технологических трубопроводах и системах водоподготовки, для отопления открытых площадок и лестничных сходов, бассейнов, а также для систем подогрева грунта в теплицах и оранжереях. Металлопластиковые трубы могут применяться как отдельно, так и в сочетании с другими видами труб.

Прокладка трубопроводов

Системы трубопроводов из металлополимерных труб пригодны для всех известных видов прокладки. Благодаря особым свойствам металлополимерных труб сокращается время монтажа систем за счет уменьшения количества соединений и отсутствия расходных материалов и предварительных заготовок. Учитывая гибкость труб, при монтаже систем водоснабжения и отопления можно использовать как традиционную тройниковую, так и коллекторную схему.

Металлопластиковые трубы предпочтительно прокладывать скрыто в бороздах, каналах и шахтах, при этом должен быть обеспечен доступ к разъемным соединениям и арматуре путем устройства дверок и съемных щитов, на поверхности которых не должно быть острых выступов.

В случае замоноличивания горизонтальных трубопроводов, для предотвращения образования воздушных пробок в трубах, их следует прокладывать с подъемом около 3 мм на один метр длины в сторону водоразборной арматуры. Замоноличенный трубопровод целесообразно прокладывать в кожухе (например, труба в трубе). До замоноличивания трубопроводов необходимо выполнить исполнительную схему монтажа данного участка и провести гидравлические испытания.

Бухты труб, хранившиеся или транспортировавшиеся при температуре ниже 0°С, должны быть перед раскаткой выдержаны в течение 24 часов при температуре не ниже 10°С. В процессе размотки бухт и монтажа трубопроводов необходимо следить, чтобы труба не перекручивалась, то есть маркировка на трубах находилась на одной образующей поверхности трубы. Прокладку трубы следует вести без натяга, свободные концы закрывать заглушками во избежание попадания грязи и мусора в трубу.

Способы соединения металлопластиковых труб

Для соединения металлопластиковых труб используются оригинальные фитинги:

- под опрессовку (пресс-фитинги) и

- под зажим (компрессионные фитинги).

Монтаж не требует специального дорогостоящего инструмента и высокой квалификации исполнителя. Таким образом, достигается экономия средств на этапе проведения сборки трубопроводной системы.

Запрессовка в компрессионных фитингах осуществляется плотной затяжкой накидной гайки. В прессовых фитингах — сжиманием внешней гильзы из нержавеющей стали при помощи специального прессовочного инструмента. Пресс-соединение не может быть рассоединено, в то время как при резьбовом соединении можно развернуть гайку, при этом вставка останется плотно соединенной с трубой. Пресс-клещи подходят для использования как с электрической пресс-машиной, так и с аккумуляторным прессом. Для диаметров от 14 до 20 мм существует ручная пресс-машина. Для соединения обжимных фитингов нужны только гаечные ключи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Занятие 14. (2 часа!)

Общие сведения об арматуре. Запорная арматура 

Трубопроводная арматура — устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путем изменения площади проходного сечения.

Виды арматуры

1. По функциональному  назначению:

• Запорная арматура — арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью. В том числе:

• Спускная (дренажная) арматура — запорная арматура, предназначенная для сброса рабочей среды из емкостей (резервуаров), систем трубопроводов.

• Контрольная арматура — арматура, предназначенная для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы.

• Регулирующая арматура — арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода. В том числе:

• редукционная (дроссельная) арматура — арматура, предназначенная для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счет увеличения гидравлического сопротивления в проточной части.

• Запорно-регулирующая арматура — арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры.

• Защитная (отключающая, отсечная) арматура — арматура, предназначенная для защиты оборудования и трубопроводов от аварийного изменения параметров среды путем отключения обслуживаемой линии или участка. В том числе: