Срок службы стальных труб отопления снип: Нормативный срок службы стальных водопроводных труб и для газопровода

Содержание

Нормативный срок службы стальных водопроводных труб и для газопровода

Одной из важных характеристик изделия является, помимо всего прочего, период эксплуатации. Любой материал со временем изнашивается, однако это время может быть очень разным и зависит от нагрузки, от дополнительных факторов и, конечно, от качества самого изделия. Нормативный срок службы стальных водопроводных труб во многом определяет их назначение.

Виды трубопровода

В системах отопления и водоснабжения используется несколько видов металлических изделий:

черные стальные трубы – при изготовлении применяется сталь разной марки, но не обладающая коррозийной стойкостью. Такой металлопрокат нуждается в дополнительной защите – покраске, например;
оцинкованные стальные трубы – изделия покрыты слоем цинка. Последний образует с железом гальваническую пару и под действием электрохимической реакции разрушается, защищая сталь от коррозии. Очевидно, что срок службы по СНиП и ГОСТ у такой модели намного дольше;

нержавеющая сталь – сплавы с добавкой никеля и хрома. В зависимости от величины легирующей добавки сталь может быть стойкой к коррозии в обычных условиях, отличается повышенной стойкостью, что разрешает применение в морской воде, например, а также не окисляться под действием не только влаги, но и высокой температуры. Изделие в защите не нуждается, однако и стоимость его заметно выше;
медные – редко, но применяются в бытовых условиях. Их отличает не только стойкость к коррозии, но и обеззараживающие свойства.

Каждый вариант из списка можно применять для водопровода, газопровода, отопления, причем не только водяного, но и парового. Однако срок службы у них будет разным.

Черная сталь для водопровода

Увы, такой вариант особой долговечностью не отличается. Даже при самой тщательной прокраске и уходе они со временем ржавеют. Дело в том, что после сооружения коммуникаций отдельные фрагменты оказываются недоступными, и обновить краску, например, оказывается невозможным.

Кроме того, черная сталь довольно быстро теряет гладкость. А это приводит к тому, что водогазопроводная или отопительная труба довольно быстро «зарастает»: на негладкой поверхности удерживается сначала очень мелкий мусор и солевые отложения, а затем все более крупные частицы ржавчины, волокон, известковых отложений. Скорость налипания отложений прямо пропорциональна жесткости воды.

Постоянный контакт с влагой – в ванной, например, в туалете, приводит к более быстрому разрушению материала, что отражается в нормах СНиП. Здесь слабым звеном зачастую выступают швы: первые свищи появляются именно на сварных швах и на резьбе, где толщина стенок уменьшается.

Нормативное время эксплуатации таковы:

срок службы стальных водопроводных труб – стояк или подводка, составляет 15 лет;
отопительная система, собранная из газовых стальных труб, годна к использованию в течение 10 лет;
полотенцесушители в ванной могут «работать» 15 лет;
согласно ГОСТ нормативный срок службы газопровода из стальных труб составляет 30 лет.

На деле деструктивные факторы разного рода заметно снижают время эксплуатации. Так, например, трубопровод с холодной водой изнашивается гораздо быстрее, чем с горячей, так как он быстрее ржавеет: появляется конденсат в теплое время года. Да и зарастает трубопровод быстрее, так как в горячей воде есть специальные присадки, препятствующие этому.

Оцинкованная сталь

Такой материал намного устойчивее к коррозии, что значительно продлевает нормативное время. Наиболее значимым деструктивным фактором здесь выступают только сварное соединение, если по каким-то непонятным причинам монтаж производится сваркой. На фото – водогазопроводные стальные трубы.

На деле такой метод монтажа запрещен: цинк по время сварки полностью выгорает, соответственно, швы остаются совершенно беззащитными перед ржавчиной.

Зарастают изделия из оцинкованной стали намного медленнее. Во-первых, гладкость стенки намного выше, во-вторых, собственно «мусора» – частичек ржавчины, окалины, песка намного меньше. Но если в системе водопровода краны открываются не полностью, и не создается достаточно плотного потока воды, окалина и песок могут скапливаться.

Сроки службы изделия по ГОСТ таковы:

стояки и подводки в системах холодного водоснабжения эксплуатируются в течение 30 лет;
срок службы стальных труб отопления в доме с закрытой системой составляет 20 лет;
открытая отопительная система прослужит 30 лет.

Газопровод сооружать из оцинкованных труб допускается. Но еще есть нюанс: в отличие от водопроводных систем газопровод должен быть неразъемным, что предполагает сварку. А соединение уничтожает цинк в месте соединения. С другой стороны, газопроводные, как и водопроводные водоводы, покрываются полимерной краской, что предупреждает коррозию.

На деле оцинкованные стальные трубы и водопроводные, и для отопления служат по 50–70 лет.

Срок службы чугунных труб канализации

Сегодня на смену тяжелым чугунным трубам пришли новые изделия, сделанные из композитных и новейших полимерных материалов. Они устанавливаются в канализационных системах, а также приспособлениях отвода талых вод.

Но о чугунных трубах никто не забыл, их популярность осталась на прежнем уровне. В некоторых местах можно устанавливать только чугунные изделия, пластик просто неприемлем. Срок службы чугунных канализационных труб примерно равен полимерным аналогам.

Срок службы

Время эксплуатации зависит от нескольких параметров. Кроме высокой прочности, очень важным считается продолжительность работы всей системы без ремонта и замены вышедших из строя деталей на разных участках.

Учитывается также тип имеющегося соединения. Самыми выгодными считаются раструбные канализационные системы. Они дают возможность при появлении течи восстановить герметичность путем дополнительной герметизации соединения.

Если установлена безраструбная магистраль, такой ремонт сделать невозможно, придется полностью менять вышедший из строя участок трубы. Магистраль, проложенная из трубы «серого чугуна», если ее правильно эксплуатировать и постоянно чистить, прослужит примерно 80 лет.

Можно, конечно, не следить за канализационной системой и не делать никаких очистительных работ. Срок службы чугунных труб канализации уменьшается почти вдвое.

Трубы ВЧШГ рассчитаны на работу в течение 100 лет и более.

От каких параметров зависит время работы канализационной системы

Для обеспечения длительной работы водостока очень важно, чтобы водопровод был сделан из соединительных материалов самого высокого качества.

Поверхность чугунных труб должна быть ровной и гладкой. Не допускается наличие впадин или наростов.

Все габариты трубы (ее длина и диаметры) обязательно должны полностью соответствовать действующему стандарту.

Чтобы увеличить срок эксплуатации и обезопасить чугун от появления коррозии, внутренняя, а также наружная поверхность труб обрабатываются нефтяным битумом. Чтобы создать специальное защитное покрытие, иногда применяют особый забеленный чугун.

При создании антикоррозийного покрытия, не разрешается наличие свищей или каких-либо посторонних включений. Поверхность должна получиться ровной и сплошной.

Даже малейшая капля металла, нарушившая антикоррозийное покрытие, может стать причиной появления коррозии. Причем это произойдет уже в самом начале работы канализационной системы.

Наружные дефекты трубы легко определить визуально, внимательно изучив состояние поверхности изделия. Внутренние дефекты можно определить только на слух.

Когда в трубе имеется трещина или появилась раковина, при постукивании труба будет издавать характерный звук. Его продолжительность, а также высота звучания тона сильно отличаются от звука качественного материала.

Данная технология помогает даже обнаружить, в каком месте находится повреждение.

Кроме правильного выбора качественного соединения, срок эксплуатации канализационной системы зависит и от грамотно сделанного монтажа. Раструбные трубы должны устанавливаться в определенном порядке. Направление соединения должно быть противоположно потоку жидкости. Стыки должны герметизироваться и зачеканиваться только материалами высокого качества.

Для монтажа канализации, применяется большое количество дополнительных деталей:

Фитинги;
Заглушки;
Тройники;
Переходники;
Разветвители крестообразные.

Когда выбираются фасонные детали, нужно обязательно учитывать марку материала. Он должен соответствовать параметрам чугуна.

При несовместимости марок материала, нарушается форма соединений изделий. Это происходит особенно часто при больших скачках температуры.

От этих дефектов сильно страдает безраструбная канализационная система ванной комнаты. При установке раструбных соединений, при совмещении их с другими деталями, такие дефекты не возникают.

Как можно увеличить эксплуатационный срок работы чугунных изделий

Чтобы продлить время работы чугунной канализации, прокладка магистрали должна быть сделана с использованием фитингов только высокого качества. На поверхности трубы недопустимо наличие:

наплывов;
наростов;
шлака;
металлических капель.

Если строго выполнять все требования ГОСТа, правильно ухаживать за системой, время эксплуатации системы будет достигать 100 лет.

Насколько хорошо и качественно сделаны чугунные трубы, легко определить, учитывая внешние характеристики:

На изломе просматривается мелкозернистая структура.
Скрытые дефекты обнаруживаются на слух. Простукивая деталь и слушая высоту тона, можно определить наличие трещин. У качественных деталей такой звук сильно отличается от дефектного изделия.
Правильно выполненный монтаж трубопровода увеличивает время его эксплуатации.

Изделия, оснащенные раструбом, должны располагаться строго по технологическим правилам. Линия раструба делается по направлению, противоположному направлению течения отводимой жидкости. Герметизация стыков и зачеканивание делается только из качественных материалов.

Надежное соединение отдельных деталей обеспечивается установлением специальных фитингов.

Материал фитинга должен быть совместим с чугуном. Если игнорировать такое правило, то при скачках температуры произойдет изменение формы фитинга. Его геометрические параметры сильно изменятся. В результате, в месте стыковки чугунной трубы и фитинга появится течь. Придется заниматься восстановлением системы и менять вышедшие из строя детали.

Как отремонтировать чугунные системы

При появлении трещины или другого повреждения не нужно сразу менять всю трубу. Ее можно восстановить, установив уплотняющую накладку.

Берется резиновая прокладка и с силой прижимается металлической пластиной к месту повреждения. На пластину сверху устанавливается хомут. Он может быть сделан из медной проволоки или из стальной полосы, стягиваемой болтами.

Сегодня строители при прокладке канализации обязательно устанавливают чугунные трубы. Их качество и свойства полностью соответствуют требованиям эксплуатации.

Можно смело сказать, что чугунные трубы, рассчитанные на многолетнюю эксплуатацию, никогда не будут забыты. Их характеристики во многом превосходят самые современные новейшие материалы.

Актуальность применения чугунных труб

Сегодня, когда появилось большое количество самых разных полимеров и новейших композитных материалов, чугунные изделия считают чем-то старинным.

Но вопреки всему эти «доисторические изделия» остаются востребованными в самых разных отраслях промышленности:

водоснабжении;
пожаротушении;
нефтепроводах;
канализации.

Такая популярность связана с возможностью эксплуатировать эти трубы очень много лет. Причем свойства таких изделий полностью отвечают всем требованиям, необходимым при прокладке канализационной системы:

Не боятся коррозии. Чугун сильнее сопротивляется коррозии, чем любая сталь;
Температурное расширение всегда имеет минимальное значение;
Отличный звукоизолятор. При работе никогда не слышен шум стекающей жидкости;
Высокая прочность. Чугун не боится любого механического воздействия. Ему не страшны большие перепады давления.
Очень редко случаются аварийные ситуации.
Чугунные трубы могут свободно работать при очень низких или высоких температурах. Длительное воздействие самых разных температурных режимов абсолютно не влияет на их свойства, они остаются неизменными.

Чугун отвечает всем современным экологическим требованиям. Он не выделяет токсичных и ядовитых веществ.
Не горит.
Пожароустойчив.
Легкий монтаж за счет большого количества всевозможных комплектующих.
Трудоемкость работ по прокладке канализационной магистрали отличается небольшой стоимостью.
Длительный срок эксплуатации – 100 лет.
Невысокая стоимость трубы.

Чугунные канализационные трубы ГОСТ 6942-98

Напорная чугунная труба ГОСТ 9583-75

9 заблуждений и чугуне

Предлагаем ознакомиться с небольшой выдержкой, в которой представлены основные заблуждения касающиеся труб ВЧШГ.

Монтаж водопровода и отопления из полипропиленовых труб

Монтаж водопровода в частном доме или квартире, одна из самых часто заказываемых услуг в Нижнем Новгороде в последние годы. Во многих квартирах Нижегородцев стальные водопроводные трубы давно уже отслужили свой срок и требуют замены. Сейчас на Российском рынке огромный выбор сантехники, в том числе труб для отопления, водоснабжения и канализации.

Современные технологии достигли того, что пластиковые трубы вполне оправданно пришли на смену стальным. Многие Нижегородцы уже давно смогли оценить преимущество полипропиленовых труб.

Полипропиленовые трубы бывают разных цветов, но преимущественно имеют светло-серый цвет. Они не подвержены коррозии и соединяются между собой путем надежной спайки без искр и огня при помощи специального термического оборудования. После спайки мы получаем очень надежное монолитное соединение способное выдержать высокие температуры и давление. Внутренние стенки стальных труб имеют шероховатую поверхность, вследствие чего со временем в них накапливается ржавчина и грязь, внутренний диаметр трубы уменьшается, и напор воды становится хуже. У полипропиленовых и металлопластиковых труб, стенки внутри гладкие, благодаря чему к ним не прилипает грязь, и не образуются илистые отложения. Так же они не подвержены коррозии и легче монтируются. Срок службы пластиковых труб составляет 50 лет. Таким образом и монтаж отопления из полипропиленовых труб имеет множество плюсов.

Мы осуществляем замену труб, монтаж водопровода и отопления в квартирах и загородных домах из высококачественных полипропиленовых труб в соответствии с пожеланиями заказчика и требованиями СНиП и ГОСТ.

Специалисты «ВодоПрибор НН» качественно выполнят работы по замене стояков, при необходимости (и технической возможности) уберут трубы в стены, по желанию заказчика возможна установка счетчиков воды, водонагревателя и всех необходимых сантехприборов.

Для частных домов и коттеджей при монтаже водопровода, при необходимости подберут и установят насосную станцию или насос нужной мощности с необходимой автоматикой и фильтрами. В случае если водопровод централизованный и давление воды очень слабое — установят насос повышающий давление.

Используя только сертифицированные материалы, мы гарантируем многолетний срок службы труб, фитингов и запорной арматуры, установленных при монтаже.

Подарите своему дому новые, современные трубы.

В разделе «Каталог сантехники» Вы сможете ознакомиться с большим выбором ванн, умывальников, унитазов, смесителей, полотенцесушителей, радиаторов отопления и прочим сантехническим оборудованием по ценам ниже, чем в магазинах. Этим Вы сэкономите время и деньги. При заказе установки сантехники в нашей компании, доставка малогабаритного товара (полотенцесушители, радиаторы, умывальники, унитазы) по Нижнему Новгороду бесплатная.

Срок службы стальных, глиняных, пластиковых и композитных труб

Выбор лучшего материала трубы для конкретного проекта зависит от разных факторов, но в основном от назначения трубопровода. Материалы, обычно предпочтительные для коллекторов и водопропускных труб, представляют собой бетон, сталь, керамическую глину, поливинилхлорид (ПВХ) и полиэтилен высокой плотности (HDPE), все из которых имеют свои особые желаемые характеристики и удобство эксплуатации. Удобство эксплуатации — это срок полезного использования продукта, в течение которого он будет полностью выполнять возложенную на него роль.

Факторы, влияющие на эксплуатационную пригодность подземных труб

Согласно Руководству по проектированию самотечных труб (GPDG) Министерства транспорта, факторы, которые вызывают деградацию материала трубы или влияют на ее функциональность, включают:

уровень pH.
Удельное сопротивление грунта и воды.
Устойчивость к истиранию.
Хлоридная, сульфатная или кислотная коррозия.
Огнестойкость.
Медленный рост трещин и окисление термопластов.
Электрохимическая коррозия стали.

Срок службы материалов трубы

Факторы, упомянутые выше, влияют на расчетный срок службы материала (EMSL) трубы, то есть количество лет, в течение которых труба или система будут обеспечивать удовлетворительный срок службы до того, как потребуется восстановление. Самый эффективный способ обеспечить соответствие трубы расчетному сроку службы (DSL) — это проводить регулярное техническое обслуживание и следить за тем, чтобы условия потока не превышали расчетные параметры. ( Читайте также: ИНФОГРАФИЯ: Срок службы труб .)

Электронный бюллетень

Присоединяйтесь к растущему списку тех, кто уже получает наш ежемесячный информационный бюллетень.

На практике проектные параметры и фактические условия площадки могут значительно отличаться из-за природных и антропогенных факторов, таких как геология, характеристики флюидов, климатические условия и т. Д.Как отмечает Американская ассоциация бетонных труб, прогнозы в отношении долговечности не могут быть сделаны с той же степенью точности, что и в отношении структурных и гидравлических характеристик. Давайте посмотрим на срок службы и характеристики некоторых предпочтительных материалов для труб в канализационной промышленности.

Трубы из полиэтилена высокого давления (HDPE)

Расчетный срок службы — от 50 до 100 лет

Трубы из полиэтилена высокого давления изготавливаются методом экструзии на одношнековом экструдере.Гранулы HDPE плавятся и отливаются в штампы.

Плюсы

Плавленые соединения, предотвращающие такие проблемы, как утечка и проникновение
Водонепроницаемость, устойчивость к коррозии от газов, таких как сероводород
Устойчивость к истиранию и предотвращает рост микробов и бактерий благодаря своей гладкой внутренней части поверхность
Может использоваться в целях восстановления, например, для гидроизоляции, разрыва трубы, плавающей трубы и т. д.и может быть поставлена нужной длины, что уменьшает количество стыков.
Выдерживает скачки давления и благодаря своей гибкости подходит для сейсмоопасных районов.

Минусы

Нельзя использовать в местах, подверженных воздействию прямых солнечных лучей из-за повреждения УФ-светом
Неустойчив к окисляющим кислотам, хлорированным углеводородам и кетонам
Имеет высокое тепловое расширение

Трубы из ПНД требуют регулярного обслуживания для обеспечения бесперебойной работы и долговечности трубопроводов.Техническое обслуживание должно включать в себя проверку на неоплачиваемую потерю воды, эффективность системы, регулярную проверку на наличие повреждений в соединениях, датчиках и элементах управления.

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ)

Расчетный срок службы — от 50 до 70 лет

Трубы из ПВХ изготавливаются путем смешивания ПВХ-смолы со стабилизаторами или пластификаторами в смесителе, откуда она подается в двухшнековый экструдер, оснащенный соответствующими размерами умирает.Затем он проходит через нагретую камеру, где принимает желаемую форму.

Плюсы

Устойчив к химическим воздействиям и коррозии от воздействия вредных газов.
Легко разрезается на сегменты нужной длины, что упрощает установку.
Доступный по цене и простой в обслуживании.

Cons

Поддерживает меньшую нагрузку по сравнению с трубами GI и CI, особенно в местах с интенсивным автомобильным движением
Требуется хорошая опора для обратной засыпки для предотвращения изгиба секций трубы
Может деформироваться или деформироваться при сильной жаре

Обычное Техническое обслуживание труб из ПВХ должно включать регулярные проверки на наличие засоров, утечек в стыках и надлежащую поддержку от засыпки и окружающей почвы для предотвращения растрескивания из-за напряжения от верхних нагрузок.

Железобетонные трубы (ЖБИ)

Расчетный срок службы — от 75 до 100 лет

Правильно проложенные железобетонные трубы могут прослужить весь срок службы. Эти трубы производятся из бетона, состоящего из цемента, летучей золы, заполнителей и воды. ( Читайте также: Почему железобетонная труба идеальна для переборки труб .)

Плюсы

Обеспечивают отличный срок службы по сравнению с другими материалами
Нелегко ломается и поэтому может работать в условиях высокого давления
Не допускает проникновения корней или почвы
Несет нагрузку и, следовательно, требует укладки только от пружинной линии до дна трубы

Минусы

Несмотря на то, что их нелегко сломать, при установке необходимо выполнять максимальная осторожность для предотвращения повреждений
Для установки требуется тяжелое оборудование.
Уязвим к воздействию сероводорода (h3S)
Шероховатая внутренняя поверхность ведет к скоплению материала.

Бетонные трубы нуждаются в регулярном обслуживании, чтобы предотвратить накопление сточных вод. Регулярный осмотр на предмет трещин, утечек и проникновения может предотвратить коррозию, засорение и наросты, тем самым увеличивая срок службы трубы.

Трубы из керамической глины (VCP)

Расчетный срок службы — несколько столетий

Трубы из керамической глины — один из самых долговечных материалов для труб. Согласно Logan Clay Pipe, она сохраняет такую же прочность, стойкость к истиранию и коррозии, что и в день изготовления.VCP производится путем смешивания глины и сланца и формирования из них труб, которые затем остекловываются, что делает их водонепроницаемыми и стойкими к воздействию химикатов.

Pros

Высокая устойчивость к химической и кислотной эрозии
Дешевле, чем стальные и железные трубы, и может использоваться как прямая домкратная труба для бестраншейной реабилитации.
Обладает самым долгим сроком службы из всех используемых в настоящее время материалов.
Более новые версии более прочные и менее пористые, с улучшенной конструкцией стыков.

Cons

Имеет более низкую устойчивость к давлению, чем металлические трубы
Она хрупкая, легко растрескивается и допускает проникновение из корней
Длина трубы ограничена из-за производственного процесса

Старые керамические трубы требуют быть заменены на лучшую альтернативу, поскольку они не были изготовлены по стандартным спецификациям и могут выйти из строя под действием нагрузки. ( Читайте также: История керамической глины .)

Трубы из оцинкованной стали

Расчетный срок службы — от 40 до 70+ лет

Стальные трубы обычно используются для труб водопроводных систем, но также могут использоваться в качестве кожух для канализационных труб.Это металлический сплав с большей прочностью, чем железные трубы. Стальные трубы представляют собой сплавы железа и других металлов, таких как алюминий, марганец и т. Д., И они либо бесшовные, либо сварные по одной стороне своей длины. На стальную трубу наносится слой цинка, который помогает бороться с коррозией.

Плюсы

Обладают большей прочностью и гибкостью, чем железо, что приводит к изгибу, а не поломке.
При надлежащем уходе он устойчив к образованию отложений и коррозии.

Минусы

У него более высокая стоимость покупки и установки
Дорого и подвержено коррозии, но медленнее, чем у железных труб
Требуются покрытия для химической стойкости
Тяжелые в обращении

Со временем в этих трубах может образоваться блокировка потока из-за минеральных отложений внутри трубы. Регулярные профилактические осмотры могут помочь предотвратить образование отложений и продлить срок службы трубы.

Заключение

Есть много различных материалов, которые используются для установки канализационных и водопроводных сетей.Выше приведены лишь некоторые из наиболее часто используемых материалов. С появлением бестраншейной технологии стало проще заменять или ремонтировать старые или поврежденные трубопроводы. Такие материалы, как HDPE, предпочтительны для бестраншейного восстановления, поскольку они устойчивы к коррозии и могут быть адаптированы к различным ситуациям.

Техническое обслуживание трубопроводов — ключ к обеспечению более длительного и безотказного срока службы независимо от материала трубы. ( Читайте также: Использование бестраншейного обслуживания для предотвращения дорогостоящего ремонта утечек .)

Факторы, влияющие на эксплуатационную пригодность подземных труб

уровень pH.
Удельное сопротивление грунта и воды.
Устойчивость к истиранию.
Хлоридная, сульфатная или кислотная коррозия.
Огнестойкость.
Медленный рост трещин и окисление термопластов.
Электрохимическая коррозия стали.

Срок службы материалов трубы

Факторы, упомянутые выше, влияют на расчетный срок службы материала (EMSL) трубы, то есть количество лет, в течение которых труба или система будут обеспечивать удовлетворительный срок службы до того, как потребуется восстановление.Самый эффективный способ обеспечить соответствие трубы расчетному сроку службы (DSL) — это проводить регулярное техническое обслуживание и следить за тем, чтобы условия потока не превышали расчетные параметры. ( Читайте также: ИНФОРМАЦИЯ: Срок службы труб .)

На практике параметры конструкции и фактические условия площадки могут значительно отличаться из-за природных и антропогенных факторов, таких как геология, характеристики флюидов, климатические условия и т. Д. Ассоциация бетонных труб отмечает, что прогнозы в отношении долговечности не могут быть сделаны с той же степенью точности, что и в отношении структурных и гидравлических характеристик.Давайте посмотрим на срок службы и характеристики некоторых предпочтительных материалов для труб в канализационной промышленности.

Трубы из полиэтилена высокого давления (HDPE)

Расчетный срок службы — от 50 до 100 лет

Трубы из полиэтилена высокого давления изготавливаются методом экструзии на одношнековом экструдере. Гранулы HDPE плавятся и отливаются в штампы.

Плюсы

Плавленые соединения, предотвращающие такие проблемы, как утечка и инфильтрация
Водостойкость, устойчивость к коррозии от газов, таких как сероводород
Устойчивость к истиранию и предотвращает рост микробов и бактерий благодаря своей гладкости внутренняя поверхность
Может использоваться в целях восстановления, например, для установки скользящей футеровки, разрыва трубы, плавающей трубы и т. д.и может быть поставлена нужной длины, что уменьшает количество стыков.
Выдерживает скачки давления и благодаря своей гибкости подходит для сейсмоопасных районов.

Минусы

Нельзя использовать в местах, подверженных воздействию прямых солнечных лучей из-за повреждения УФ-светом
Неустойчив к окисляющим кислотам, хлорированным углеводородам и кетонам
Имеет высокое тепловое расширение

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ)

Расчетный срок службы — от 50 до 70 лет

Трубы из ПВХ изготавливаются путем смешивания ПВХ-смолы со стабилизаторами или пластификаторами в смесителе, откуда она подается в двухшнековый экструдер, оснащенный соответствующими размер умирает. Затем он проходит через нагретую камеру, где принимает желаемую форму.

Pros

Устойчивость к химическим воздействиям и коррозии в результате воздействия вредных газов
Легко разрезается на сегменты нужной длины, что упрощает установку.
Доступно по цене и прост в обслуживании.

Cons

Поддерживает меньшую нагрузку по сравнению с трубами GI и CI, особенно в местах с интенсивным автомобильным движением
Требуется хорошая опора для обратной засыпки для предотвращения изгиба секций трубы
Может деформироваться или деформироваться при сильной жаре

Железобетонные трубы (ЖБИ)

Расчетный срок службы — от 75 до 100 лет

Плюсы

Обеспечивают отличный срок службы по сравнению с другими материалами
Нелегко ломается и поэтому может работать в условиях высокого давления
Не допускает проникновения корней или почвы
Несет нагрузку и, следовательно, требует укладки только от пружинной линии до дна трубы

Минусы

Несмотря на то, что их нелегко сломать, при установке необходимо выполнять максимальная осторожность для предотвращения повреждений
Для установки требуется тяжелое оборудование.
Уязвим к воздействию сероводорода (h3S)
Шероховатая внутренняя поверхность ведет к скоплению материала.

Трубы из керамической глины (VCP)

Расчетный срок службы — несколько столетий

Pros

Высокая устойчивость к химической и кислотной эрозии
Дешевле, чем стальные и железные трубы, и может использоваться как прямая домкратная труба для бестраншейной реабилитации.
Обладает самым долгим сроком службы из всех используемых в настоящее время материалов.
Более новые версии более прочные и менее пористые, с улучшенной конструкцией стыков.

Cons

Имеет более низкую устойчивость к давлению, чем металлические трубы
Она хрупкая, легко растрескивается и допускает проникновение из корней
Длина трубы ограничена из-за производственного процесса

Трубы из оцинкованной стали

Расчетный срок службы — от 40 до 70+ лет

Плюсы

Обладают большей прочностью и гибкостью, чем железо, что приводит к изгибу, а не поломке.
При надлежащем уходе он устойчив к образованию отложений и коррозии.

Минусы

У него более высокая стоимость покупки и установки
Дорого и подвержено коррозии, но медленнее, чем у железных труб
Требуются покрытия для химической стойкости
Тяжелые в обращении

Заключение

Факторы, влияющие на эксплуатационную пригодность подземных труб

уровень pH.
Удельное сопротивление грунта и воды.
Устойчивость к истиранию.
Хлоридная, сульфатная или кислотная коррозия.
Огнестойкость.
Медленный рост трещин и окисление термопластов.
Электрохимическая коррозия стали.

Срок службы материалов трубы

Факторы, упомянутые выше, влияют на расчетный срок службы материала (EMSL) трубы, то есть количество лет, в течение которых труба или система будут обеспечивать удовлетворительный срок службы до того, как потребуется восстановление.Самый эффективный способ обеспечить соответствие трубы расчетному сроку службы (DSL) — это проводить регулярное техническое обслуживание и следить за тем, чтобы условия потока не превышали расчетные параметры. ( Читайте также: ИНФОРМАЦИЯ: Срок службы труб .)

Трубы из полиэтилена высокого давления (HDPE)

Расчетный срок службы — от 50 до 100 лет

Трубы из полиэтилена высокого давления изготавливаются методом экструзии на одношнековом экструдере. Гранулы HDPE плавятся и отливаются в штампы.

Плюсы

Плавленые соединения, предотвращающие такие проблемы, как утечка и инфильтрация
Водостойкость, устойчивость к коррозии от газов, таких как сероводород
Устойчивость к истиранию и предотвращает рост микробов и бактерий благодаря своей гладкости внутренняя поверхность
Может использоваться в целях восстановления, например, для установки скользящей футеровки, разрыва трубы, плавающей трубы и т. д.и может быть поставлена нужной длины, что уменьшает количество стыков.
Выдерживает скачки давления и благодаря своей гибкости подходит для сейсмоопасных районов.

Минусы

Нельзя использовать в местах, подверженных воздействию прямых солнечных лучей из-за повреждения УФ-светом
Неустойчив к окисляющим кислотам, хлорированным углеводородам и кетонам
Имеет высокое тепловое расширение

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ)

Расчетный срок службы — от 50 до 70 лет

Трубы из ПВХ изготавливаются путем смешивания ПВХ-смолы со стабилизаторами или пластификаторами в смесителе, откуда она подается в двухшнековый экструдер, оснащенный соответствующими размер умирает. Затем он проходит через нагретую камеру, где принимает желаемую форму.

Pros

Устойчивость к химическим воздействиям и коррозии в результате воздействия вредных газов
Легко разрезается на сегменты нужной длины, что упрощает установку.
Доступно по цене и прост в обслуживании.

Cons

Поддерживает меньшую нагрузку по сравнению с трубами GI и CI, особенно в местах с интенсивным автомобильным движением
Требуется хорошая опора для обратной засыпки для предотвращения изгиба секций трубы
Может деформироваться или деформироваться при сильной жаре

Железобетонные трубы (ЖБИ)

Расчетный срок службы — от 75 до 100 лет

Плюсы

Обеспечивают отличный срок службы по сравнению с другими материалами
Нелегко ломается и поэтому может работать в условиях высокого давления
Не допускает проникновения корней или почвы
Несет нагрузку и, следовательно, требует укладки только от пружинной линии до дна трубы

Минусы

Несмотря на то, что их нелегко сломать, при установке необходимо выполнять максимальная осторожность для предотвращения повреждений
Для установки требуется тяжелое оборудование.
Уязвим к воздействию сероводорода (h3S)
Шероховатая внутренняя поверхность ведет к скоплению материала.

Трубы из керамической глины (VCP)

Расчетный срок службы — несколько столетий

Pros

Высокая устойчивость к химической и кислотной эрозии
Дешевле, чем стальные и железные трубы, и может использоваться как прямая домкратная труба для бестраншейной реабилитации.
Обладает самым долгим сроком службы из всех используемых в настоящее время материалов.
Более новые версии более прочные и менее пористые, с улучшенной конструкцией стыков.

Cons

Имеет более низкую устойчивость к давлению, чем металлические трубы
Она хрупкая, легко растрескивается и допускает проникновение из корней
Длина трубы ограничена из-за производственного процесса

Трубы из оцинкованной стали

Расчетный срок службы — от 40 до 70+ лет

Плюсы

Обладают большей прочностью и гибкостью, чем железо, что приводит к изгибу, а не поломке.
При надлежащем уходе он устойчив к образованию отложений и коррозии.

Минусы

У него более высокая стоимость покупки и установки
Дорого и подвержено коррозии, но медленнее, чем у железных труб
Требуются покрытия для химической стойкости
Тяжелые в обращении

Заключение

21 Типы коррозии и отказов труб

Коррозия стальных трубопроводов и связанных с ними компонентов — это непрерывный и практически непрекращающийся процесс. Конечный продукт, который обычно называют ржавчиной, является просто результатом электрохимической реакции, посредством которой обработанный с большей энергией металл медленно возвращается в свою естественную форму: металлическую руду.

Даже при надлежащем применении имеющихся контрмер расчетная стоимость замены корродированных трубопроводных систем в одних только Соединенных Штатах значительно превышает 75 миллиардов долларов в год, что делает коррозию одним из наиболее потенциально разрушительных потерь для любой коммерческой, частной или промышленной собственности.

Финансовые последствия коррозии всех металлов в мировом масштабе ошеломляют — только в Соединенных Штатах в 2012 году потери составят 1 триллион долларов. (Просмотрите последние статистические данные о стоимости коррозии.) в Соединенных Штатах сотни миллионов долларов тратятся на замену стальных труб, которые корродировали и вышли из строя.

Более 121 миллиарда долларов ежегодно тратится в Соединенных Штатах на химические вещества для борьбы с коррозией, покрытия и другие защитные системы.(Для получения дополнительной информации см. Введение в коррозию трубопроводов и покрытия.) Еще сотни миллионов тратятся на мониторинг и испытания коррозии.

По оценкам, одна шестая всего производства стали в мире используется для замены корродированного металла, большая часть которого находится в системах трубопроводов охлаждающей воды. Тем не менее, проблемы с коррозией становятся все более частыми и серьезными, а не уменьшаются.

Системы противопожарной защиты теперь выходят из строя в течение 2–3 лет. Вся водяная система конденсатора и системы охлаждения выходят из строя в течение 5–10 лет.По разным причинам, начиная от снижения качества материалов и инженерных разработок (см. «Снижение качества трубопроводов, делающее коррозию неизбежной») до менее эффективных средств контроля коррозии, коррозионная деятельность в настоящее время представляет для многих управляющих недвижимостью проблемы, которые могут изменить карьеру.

Проблемы от легкой до серьезной

Помимо пожара, коррозия трубопровода представляет собой наиболее серьезную угрозу и финансовые потери для любого коммерческого или промышленного здания или предприятия. В менее серьезной форме коррозия может вызвать проблемы, начиная от потери эффективности теплопередачи и сужения труб до раздражающих утечек из точечных отверстий и временных остановок.

Более серьезные сбои часто проявляются в виде убытков от наводнения на миллион долларов, сбоев в работе, потери производства, перебоев в производительности и травм. Потенциально худшие последствия существуют для систем противопожарной защиты, где существует проблема внутренней коррозии, потому что объем образовавшихся отложений железной ржавчины может засорить трубу и тем самым сделать систему противопожарной защиты полностью бесполезной.

В крайних, но слишком распространенных примерах, неспособность распознать серьезную проблему коррозии приведет к необходимости замены части или всей системы трубопроводов с чрезвычайными затратами и, возможно, с потерей жизни и критически важными услугами.

Множественные причины проблем

Однако оказаться в таком положении — это не мгновенное событие. Большинство сценариев с высокой степенью коррозии возникают в результате многолетних проблемных условий, которые оставались нераспознанными, не решенными или проигнорированными. Часто он унаследован от предыдущего владельца или оператора, который не смог эффективно справиться с проблемой коррозии и / или явно не был обеспокоен этим.

Для многих из самых серьезных проблем с коррозией, которые мы были призваны исследовать, полная уверенность и слепое доверие к купонам на коррозию позволили годам заоблачной коррозии не уменьшаться.

Благодаря нашему участию в области химической очистки воды и ультразвуковых испытаний труб с 1981 года, мы стали свидетелями удивительно большого числа инженеров и руководителей предприятий, заинтересованных в продлении срока вывода трубопроводов из эксплуатации на немного превышающем их собственный! Этот факт редко бывает очевиден до тех пор, пока не произойдет серьезный и часто преждевременный отказ.

Сочетание менее эффективных химикатов для борьбы с коррозией, более низкого качества и менее устойчивых к коррозии металлов, а также менее терпимых методов проектирования сделали необходимость тщательного контроля коррозионных потерь сегодня более важной, чем когда-либо прежде.

Задокументированные примеры коррозии и отказов труб

CorrView International, LLC предлагает серию фотогалерей, снятых за 18 лет прошлых ультразвуковых исследований трубопроводов, в которых рассматриваются вышеупомянутые и дополнительные условия коррозии. Обзор различных типов коррозии часто бывает полезным при первоначальном определении вероятной причины коррозии.

Однако во многих случаях комбинация условий будет существовать в одной и той же системе трубопроводов.

Вот 21 тип коррозии и условия отказа.

1. Отказ трубопровода

Отказ трубопровода часто является первым признаком проблемы с коррозией. Тем не менее, во многих примерах признаки надвигающегося выхода из строя трубы были очевидны в течение месяцев или лет и исчезли. Отказы могут быть незначительными (в виде утечки крошечного отверстия) или катастрофическими, со значительными потерями из-за повреждения водой, а также затрат на замену трубы.

2.Ремонт труб

Ремонт труб принимает различные формы, от временных зажимов до замены всей системы трубопроводов. Во многих примерах отрицание проблемы коррозии приводит к многократному или поэтапному ремонту в течение многих лет, к потере драгоценного времени, которое в противном случае могло бы быть использовано для устранения проблемы и минимизации гораздо большего коррозионного повреждения. Слишком часто одна или несколько отдельных неисправностей устраняются без дальнейшего расследования скрытой причины.

Абсолютная уверенность в благоприятных, но, как правило, неточных данных о скорости коррозии, представленных образцами коррозии, часто в отличие от явно очевидных физических показателей, таких как протечки резьбы и большое количество отложений ржавчины, позволяет сохранить состояние высокой коррозии в неизменном виде, тем самым обеспечивая гораздо больший ремонт проблема, как только окончательно осознается истинная проблема коррозии.

3. Утечки из трубной резьбы

Каждая трубная резьба является внутренним слабым местом: примерно 50% стенки трубы срезано. Часто утечка резьбы является самым первым признаком проблемы с коррозией и требует дальнейшего расследования. Однако, если оставить это без внимания, часто происходит полное разделение труб, что приводит к разрушительным повреждениям, связанным с водой.

Хотя состояние магистральных трубопроводов большого диаметра обычно вызывает наибольшее беспокойство у руководителя здания или завода, наибольшие повреждения обычно вызывает труба с резьбой.

Сильная точечная коррозия вызовет разрушение на случайных участках резьбы, позволяя воде проходить сквозь нее, даже если остается достаточная стенка трубы для предотвращения более крупного разрушения. При небольших утечках, когда скорость испарения превышает потерю воды, растворенный оксид железа и другие отложения накапливаются на резьбе, что указывает на проблему коррозии, возникающую на его внешней поверхности. На самом деле, это проблема внутренней коррозии.

Для более равномерной, но высокой коррозионной активности существует более опасное состояние на резьбе, так как стенка трубы уменьшается более равномерно и не дает явного указания на утечку проблемы.При всех формах утечки резьбы всегда существует вероятность полного отказа резьбы.

4. Гальванический отказ

Гальваническая коррозия может возникнуть, когда различные металлы соединены вместе, и в значительной степени зависит от уже существующих условий коррозии и задействованной системы трубопроводов. Это чаще встречается в открытых конденсаторных системах и системах технической воды, чем, например, в системах холодной воды или противопожарной защиты. Обычно это происходит между трубой из углеродистой стали, соединенной с латунным клапаном, наиболее серьезными примерами являются соединения оцинкованной стали с латунным клапаном.(Узнайте, как избежать гальванической коррозии.)

Голубовато-зеленый налет на клапане и отсутствие утечки в его противоположном соединении сталь-сталь являются подтверждением наличия гальванического состояния. Это наиболее распространено там, где коррозионная активность и так уже высока, и может привести к массовым отказам и полному разъединению труб.

Во многих случаях утечка в резьбе между черной стальной трубой и латунным клапаном или медной трубой автоматически считается следствием гальванической активности, когда на самом деле причиной является гораздо более серьезная и опасная проблема высокой коррозии.В таких случаях замена трубы диэлектрической изоляционной арматурой представляет собой дорогостоящую ошибочную диагностику, которая может привести к долгим годам постоянной повышенной коррозионной активности и, в конечном итоге, к отказу системы.

Гальваническая коррозия имеет место, когда два разнородных металла присутствуют вместе с кислотными растворами. Этот тип окружающей среды создает батарею, которая создает электрический ток между металлами. Чтобы этого не происходило, используется диэлектрическая арматура, которая также служит изолятором между двумя металлами, останавливая электролиз.

5. Отложения внутренней трубы

Внутренние отложения ржавчины, обычно называемые бугорками, являются неизбежным смертным приговором для большинства трубопроводных систем. Они представляют собой более легкий и менее плотный конечный продукт коррозии стальных труб. После возникновения в условиях высокой и неконтролируемой коррозии внутренние отложения вызывают гораздо более глубокую точечную коррозию.

Наибольшие потери от коррозии более вероятны на горизонтальных линиях и в зонах с низким расходом или тупиках, где оседает ржавчина и другие отложения, но также могут влиять на вертикальные линии и основные стояки.Случайные участки с высокой бугристостью на самом деле являются результатом сильной точечной коррозии или коррозии ячеек непосредственно под ними, при этом объем или высота отложений ржавчины прямо пропорциональны глубине и объему потери стенки трубы.

6. Нарушение изоляции

Вопреки заявлениям производителей, стандартная изоляция из стекловолокна обеспечивает неэффективный барьер для влаги для труб с холодной водой. Влажность в конденсированной зоне затем создает вторичную и обычно скрытую коррозию на внешней стороне трубы.Чаще всего в системах с охлаждающей водой и в системах с двумя температурами потери от внешней коррозии значительно превышают скорость внутренней коррозии в 10 и более раз.

Спустя десятилетия и скрытый от глаз нарушение изоляции может разрушить всю систему трубопроводов. В большинстве случаев, когда изолированная труба не скрыта от глаз, проблему нарушения изоляции очень легко распознать.

Отсутствие, повреждение, наступление и повреждение изоляции определяет вероятную проблему, которую стоит изучить. Повреждение водой, капля из трубы, обесцвечивание или кристаллизация внешней изоляционной поверхности являются дополнительными признаками, указывающими на потенциальную проблему.Алюминиевая и виниловая внешняя оболочка мало сопротивляется миграции влаги, но скрывает часто явное обесцвечивание нижней изоляции из поля зрения. (Связанное чтение: Роль металлической оболочки в CUI.)

Кроме того, виниловая оболочка часто удерживает воду, конденсированную на поверхности холодной трубы, создавая гораздо большую угрозу коррозии внешней трубы.

Угроза разрушения изоляции наиболее велика в трубопроводах меньшего диаметра из-за присущей им меньшей толщины стенок в сочетании с обычно более тонкой изоляцией.Более низкие температуры в трубопроводе на стороне подачи могут значительно увеличить эту угрозу. (Подробнее по этой теме см. В разделе Коррозия под изоляцией: проблема и необходимость изоляции.)

7. Ущерб от атмосферных воздействий

Из всех форм коррозии трубопроводных систем, погодные повреждения из-за дождя, легче всего предотвратить снег, атмосферные условия или избыточное распыление градирни. Трубопровод открыт и доступен, коррозионная активность всегда очевидна.

Большинство повреждений, вызванных атмосферным воздействием, требуют десятилетий, чтобы вызвать отказ, и это просто из-за недостаточного обслуживания. Трубопроводы меньшего диаметра всегда наиболее уязвимы из-за меньшей толщины стенок.

8. Коррозия под отложениями

Коррозия под отложениями представляет собой одну из наиболее разрушительных форм коррозии системы трубопроводов. Часто называемая «клеточная коррозия», она обычно очень агрессивна и локализована, вызывая глубокое проникновение в металлическую поверхность с меньшей общей коррозией в окружающих областях.Из-за отложений на поверхности, электрического дисбаланса или какого-либо другого инициирующего механизма все факторы коррозии воздействуют на определенное количество отдельных участков.

В некоторых случаях точечная коррозия распространяется по всей поверхности металла, что придает ей неровный или очень шероховатый профиль. В других случаях ямки концентрируются в определенных областях, в результате чего большая часть поверхности металла остается в новом состоянии. Оцинкованная труба очень уязвима. Микробиологическая атака часто связана с коррозией под отложениями.Независимо от основных причин состояния внутренних отложений в трубопроводе, наличие отложений ржавчины сигнализирует о множестве потенциальных проблем в различной степени.

Как мы неоднократно заявляли, коррозия под отложениями — это неизбежный смертный приговор для любой трубопроводной системы. Следовательно, эффективное удаление таких отложений, чтобы химические ингибиторы снова могли снизить потери от коррозии, всегда должно считаться наивысшим приоритетом.

9. Коррозия под изоляцией

Коррозия под изоляцией является широко распространенной и обычно скрытой угрозой.Основным источником проблемы является неправильное представление о том, что изоляция из стекловолокна и / или мягкой пены обеспечивает барьер для влаги и является основным выбором изоляции, основанной на уменьшении теплопередачи, а не на уменьшении миграции влаги.

Большинство трубопроводов холодной воды имеют недостаточную толщину изоляции, относятся к неподходящему типу, неправильно установлены или все три. Повреждения, разрывы и участки с отсутствующей изоляцией способствуют легкому перемещению влаги.

Это широко распространенная и очень серьезная проблема в квартирах и кондоминиумах, где на внешних колоннах здания установлены стояки нагрева и охлаждения с двумя температурами.Спустя 45 или более лет после строительства трубопровод стояка практически полностью разрушен снаружи, и не остается никаких других вариантов, кроме полной замены трубы с огромными затратами и неудобствами.

Труба меньшего диаметра более уязвима для CUI из-за обычно меньшей толщины применяемой изоляции и более тонкой стенки трубы. Труба на стороне подачи всегда подвергается большему воздействию из-за более низких температур поверхности.

Добавление концов с резьбой добавляет еще один уровень уязвимости для труб меньшего размера, которые обычно встречаются в системах с холодной водой и в системах с двумя температурами.

10. Отсутствует изоляция трубопроводов

Изоляция трубопроводов является важным и необходимым требованием любой механической эксплуатации оборудования. Хотя изоляция на линиях пара, конденсата и других линий горячей воды необходима для предотвращения потерь тепла, еще более важно использовать холодную воду и холодные трубопроводы, поскольку конденсация влаги может серьезно повредить трубу. Это кажется нелогичным, но зачастую упускается из виду надлежащая изоляция, что может привести к серьезным повреждениям трубопроводов и оборудования.

Дренажные линии, вентиляционные отверстия и другие приспособления небольшого диаметра, которые вряд ли приведут к измеряемым потерям теплопередачи из системы, часто остаются неизолированными, игнорируя угрозу постоянного запотевания и потери наружной стенки трубы.

11. Мокрая изоляция труб

Внутри изоляции трубы может скрываться достаточно воды, что указывает на фактическое повреждение трубопровода при открытии. Это связано с тем, что изоляция из стекловолокна обеспечивает очень слабый барьер для влаги и позволяет влаге конденсироваться на холодной поверхности трубы.

Таким образом, мокрая изоляция — верный признак проблемы со стекловолоконной изоляцией; вода в конечном итоге будет проникать наружу, вызывая влажность, обесцвечивание и кристаллизацию, тем самым обеспечивая явное свидетельство проблемы. Если принять соответствующие меры, можно избежать проблем с коррозией под изоляцией (CUI) и исправить часто легкий износ, присутствующий на ранних стадиях такой проблемы. Если позволить продолжить, вероятно существенное повреждение трубопроводов.

Алюминиевая или виниловая оболочка, покрывающая ненадлежащую или недостаточную изоляцию, может фактически скрыть скопление воды на трубе и привести к дополнительным повреждениям в течение многих лет.Во многих случаях, когда использовалась труба с канавками или зажимами, скопление воды внутри ее виниловых колен, тройников или других фитингов серьезно ухудшало самое слабое звено всей трубопроводной системы — ее соединительные болты — и приводило к катастрофическому отказу.

12. Загрязнение плесенью

Труба с холодной водой, нарушение изоляции и влажность в помещении вызывают конденсацию и влажность труб, что является предпосылкой для роста плесени. Плесень обычно образуется на трубопроводах системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха после продолжительного периода, когда существовали влажные условия в трубопроводах и когда, вероятно, существовали годы возможностей исправить проблему задолго до ее возникновения.

Хотя наличие плесени не связано с ее коррозийным состоянием и не способствует выходу из строя самой трубы, она обычно вызывает все формы проблем со здоровьем, которые во многих случаях сопровождаются очень агрессивными и дорогостоящими судебными исками. Утечки воды из-за выхода из строя трубы за стенами, переполнения дренажей конденсата и других источников воды приведут к тому же результату.

Замена всей теплоизоляции труб и стен из гипсокартона часто является единственным решением проблемы формы.Хотя технически это не проблема коррозии трубопровода, если только водонасыщенная изоляция не разрушила трубопровод, широко распространенное загрязнение плесенью может привести к потерям, значительно превышающим стоимость одной только замены труб.

13. Коррозия под воздействием микробиологов

Коррозия под воздействием микробиологов (MIC), безусловно, является наиболее серьезной и опасной формой коррозии трубопроводов ОВК и систем противопожарной защиты. Это вызвано присутствием различных микробиологических агентов в определенных условиях окружающей среды и в некоторых случаях может привести к серьезному и широко распространенному отказу всей системы трубопроводов всего за несколько лет.

Наличие MIC обычно сигнализирует об очень серьезной угрозе для всей системы, требующей обширной очистки и повторной стерилизации с большими затратами. (Чтобы узнать, как обнаружить MIC, см. Статью «Тестирование на микробиологическую коррозию трубопроводов».) Для многих затронутых систем MIC не может быть устранен, и повышенная коррозия и точечная коррозия будут существовать до конца срока службы системы.

Коррозия под воздействием микробиологов приводит к образованию больших и глубоких ям из-за использования самой стальной трубы в качестве источника энергии (часто в качестве альтернативы кислороду), а также за счет производства сильно коррозионных побочных продуктов метаболизма, таких как серная кислота. , которые дополнительно помогают микроорганизмам растворять металл трубы.

MIC существует с различной степенью серьезности и не ограничивается системами трубопроводов из углеродистой стали или системами водяного охлаждения открытого конденсатора. MIC обычно встречается в закрытых трубопроводах охлаждающей воды, особенно в тех, которые утеплены с использованием гликоля, и было документально подтверждено, что они разрушают трубы из меди, латуни и нержавеющей стали.

14. Труба со швом

35 лет назад стандартная спецификация трубопроводов для всех систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и противопожарной защиты требовала использования бесшовного материала класса B.Это связано с общепризнанной высокой частотой отказов и уязвимостью шовных или сварных труб. Сегодня сложно найти установленную бесшовную трубу, если это не было оговорено в ее конструкции.

Труба фальцеванная не стала лучше выпускаться; это просто дешевле. Труба со швом более уязвима к коррозии на шве по многим причинам. Во многих примерах из-за неэффективной производственной практики внутренний или внешний шов остается незавершенным.

Внутри этот незавершенный сварной шов становится центром ржавчины и микроорганизмов, способствуя повышению коррозионной активности, что часто приводит к повреждению точечных отверстий.Еще одну угрозу представляет обычное несходство электрического потенциала между самой трубой и присадочным материалом. На сварных трубах иногда отсутствует цинковое защитное покрытие на сварном шве, что вызывает очень преждевременную, но определенную линию гальванического воздействия.

Труба со швом с дефектом широко распространена на внешнем рынке. Это менее распространено у лучших производителей трубопроводов в США, но все же присутствует. В условиях низкой коррозии дефектная шовная труба по-прежнему может вызывать проблемы с отказом в масштабах всей системы, но в условиях повышенной коррозии, которые часто встречаются сегодня, это может усилить угрозу и последствия серьезной проблемы коррозии.

15. Отказ трубы с канавками

Трубопровод с канавками — это хорошо зарекомендовавший себя и испытанный процесс и метод сборки труб, пользующийся успехом на протяжении десятилетий. Большинство отказов происходит либо из-за неправильной установки, либо из-за сильной коррозии. Когда внешняя канавка обжимается или закатывается на место, стенка трубы смещается внутрь, и фактическая потеря стенки не происходит.

Когда канавка прорезана на внешней поверхности, существенная стенка трубы удаляется — аналогично потере стенки трубы с резьбой.

В результате любое состояние с высокой степенью коррозии сначала достигнет основания этой внешней вырезанной канавки, что приведет к отказу, начиная от утечки из точечного отверстия до полного разъединения трубы. А из-за глубины прорезанной канавки на других участках трубы не могло быть никаких предварительных признаков коррозии.

Кроме того, торцевой зазор между секциями трубопровода часто позволяет другому фронту коррозии воздействовать на трубу с ее торцевого размера.

Из-за возможности чего-то большего, чем просто разрушение точечного отверстия, и возможности полного разъединения трубы, любые утечки в зажимном фитинге с канавками должны быть тщательно исследованы.

16. Внешняя коррозия

Мы зарегистрировали больше повреждений труб из-за внешней (внешней) коррозии, чем из-за внутренних причин. Большинство из них связано с нарушением изоляции и тем фактом, что она скрыта от глаз до тех пор, пока утечка, техническое обслуживание или какое-либо другое событие не потребует визуального расследования.

Для неизолированных труб, таких как водяные трубопроводы конденсатора на уровне крыши, неожиданно большой объем трубы остается для разрушения, и этого можно было бы избежать с помощью простого обслуживания.

Серьезность проблемы коррозии внешней поверхности может вводить в заблуждение, но примерно в 18 раз меньше плотной ржавчины, образующейся из первоначального объема стальной трубы. В большинстве примеров поверхностная ржавчина незначительна, и обслуживающий персонал может легко ее устранить с помощью механического проволочного колеса и нанесения эффективного средства для устранения ржавчины и внешнего защитного покрытия.

Если продолжить, поверхностная ржавчина превращается в слоистые слои, под которыми ускоряется глубокая точечная коррозия, и только пескоструйная очистка может эффективно удалить ее.

17. Коррозия градирни и теплообменника

Первые признаки коррозии обычно обнаруживаются на градирне. Отложения ржавчины на поддонах представляют собой стенку трубы, которая когда-то была частью циркуляционной системы. Белые отложения в заполнении башни представляют собой потенциальное условие образования накипи.

Обесцвеченная и мутная вода — еще одно свидетельство высокой коррозионной активности и отсутствия химической обработки воды. Водоросли и другие органические образования не только мешают работе, но также ускоряют многие другие процессы коррозии и способствуют коррозии, вызванной микробиологическими факторами.

Во многих случаях техническое обслуживание градирни и удаление отложений ржавчины выполняется без исследования основной причины проблемы и без учета того, что объем отложений ржавчины на градирне ничто по сравнению с объемом оставшихся отложений ржавчины. внутри и прочно прикреплены к его стенкам.

Наиболее сильные отложения ржавчины образуются после десятилетий высокой коррозионной активности, они отваливаются и попадают в градирню только после некоторого удара по системе, такого как запуск пружины или изменение температуры.Они редко улавливаются большинством систем фильтрации или удаляются или растворяются большинством химических добавок.

18. Коррозия из-за изоляции труб из мягкого пенопласта

Изоляция из мягкого пенопласта позволяет влаге проникать на холодные поверхности труб и вызывать разрушение стальных труб, характерных для систем с изоляцией из стекловолокна. За относительно короткое время изоляция мягкой формы разрушается — твердеет, трескается и усаживается, образуя большие зазоры для проникновения влаги.

Кроме того, пена фактически химически разлагается и становится слегка кислой, прилипая к трубе или слоям ржавчины так надежно, что удаление старой мягкой пенопластовой изоляции становится чрезвычайно трудным.

Там, где присутствует высокая влажность и конденсация на холодной поверхности трубы является серьезной проблемой, настоятельно рекомендуется изоляция из твердого пеностекла. В качестве второго варианта можно использовать стекловолокно большей толщины, окрашенное покрытием с высоким содержанием сухого остатка, которое действует как барьер для влаги.Изоляцию из мягкого пенопласта следует использовать только для временного или краткосрочного применения.

19. Коррозия медных труб

Высокие коррозионные потери на медных трубах, приводящие к выходу из строя, случаются редко. Однако, вопреки распространенному мнению, медь не застрахована от коррозии. Условия коррозии, приводящие к высоким потерям от коррозии стальных труб и, возможно, к скорости коррозии, в 10 раз превышающей нормальную, также приводят к столь же повышенной скорости коррозии медных компонентов.

Хотя скорость коррозии меди 0,3 МПа в год является нормальной для системы трубопроводов ОВК, были измерены высокие скорости коррозии 3–4 МПа в год.

Отказы в системах медных трубопроводов в основном связаны с конкретными условиями или событиями, такими как кислая вода и вода с низким pH, гальваническая активность и неправильное заземление или паразитное напряжение, или высокая коррозионная активность стали, приводящая к миграции оксида железа в медные провода.

20. Обесцинкование латуни

Латунь встречается все реже и реже в большинстве коммерческих объектов, ее заменяют более простые в установке и гораздо более дешевые медные трубы типа L.Коррозионная активность латунных труб, как правило, очень низкая, что позволяет им легко обеспечивать почти 100-летний надежный срок службы.

Однако при определенных условиях качества воды и там, где водоснабжение более агрессивное, химический компонент цинка выщелачивается из латуни, что приводит к возникновению небольших дефектов с точечным отверстием или трещин и расколов. Зеленовато-белые отложения являются обычным признаком децинкификации, что может быть подтверждено лабораторным металлургическим анализом.

Обезцинкование чаще всего происходит там, где качество воды агрессивно, но все же требуется 75 или более лет, что обычно превышает ожидаемый срок службы большинства строительных конструкций.

Латунь обычно используется в старых системах трубопроводов горячего водоснабжения вместо оцинкованных труб из-за воздействия тепла на цинковое защитное покрытие. Из-за того, что оцинкованная стальная труба всегда выходит из строя в первую очередь, и учитывая трудности доступа в любых проектах по замене внутренних труб, также заменяется латунный компонент горячей воды, что делает латунные трубы все менее распространенной проблемой.

21. Электролиз стали по стали

Микровольтные различия в потенциале земли между трубопроводами здания и конструкционной сталью здания приводились в некоторых примерах очень локальных повреждений труб.Обычно это происходит на опорах и подвесках стальных трубопроводов, а также при прямом контакте металла с металлом.

Требуются высокочувствительные электрические инструменты для постановки положительного диагноза, ультразвуковые испытания, проводимые дальше от места отказа, часто показывают гораздо меньшую и даже нормальную коррозионную активность.

Хотя эта форма электролиза встречается редко, мы считаем целесообразным изолировать контакт металла с металлом, особенно там, где стальная труба подвергается воздействию воды, избыточного распыления градирни и других погодных условий.

Химическая обработка является потенциальным решением многих проблем внутренней коррозии трубопроводов. Промывка трубы химическим раствором удаляет все продукты коррозии. Следующим этапом процесса является покрытие и защита футеровки трубы перекачиваемыми химикатами. Повторное нанесение покрытия обычно применяется при наружной обработке трубы. Такая же обработка может быть применена к любому корродированному металлу. Металл сначала очищается от ржавчины и коррозии, затем труба покрывается специальным защитным покрытием.

*** Этот контент был перепечатан с разрешения Corrview.com . Все изображения получены с: Corrview.com

Идет, идет, уходит. | SageWater

Как и большинство вещей в жизни, трубки не вечны. Для точной оценки срока службы трубопроводных систем на вашем участке, а также для планирования затрат на техническое обслуживание и крупных проектов капитального ремонта очень важно понимать, как окружающая среда, географическое положение и другие факторы влияют на устойчивость этих систем.

Когда речь идет о трубах разных типов (например, полибутиленовые, медные, оцинкованные стальные трубы, чугун), каждый из них имеет ожидаемый общий срок службы в зависимости от материала. Но если смотреть не только на данные производителей и средние показатели по стране, то ключевым моментом становится местоположение.

Обладая более чем 25-летним опытом работы в отрасли, мы знаем, что в некоторых регионах США трубопроводные системы выходят из строя более быстрыми темпами. В то время как по стране средний срок службы полибутиленовых («поли») труб составляет 26 лет, в таких штатах, как Северная Каролина и Вирджиния, полиэтиленовые трубы выходят из строя на десять лет раньше.Аналогичным образом, средний срок службы оцинкованных стальных труб по стране составляет 50 лет, но в таких штатах, как Калифорния, мы наблюдаем, как оцинкованные трубы выходят из строя всего за 18 лет. Мы видели некоторые медные трубы в совершенно хорошем состоянии в возрасте 75 лет, в то время как в других из-за качества меди и коррозионной активности воды в других образовывались утечки из точечных отверстий только в 10-летнем возрасте. Ожидается, что чугунная труба будет иметь срок службы 50 лет или более на основании заявлений производителей, но есть сообщения о недавно изготовленных китайских чугунных трубах , которые выходят из строя гораздо быстрее.

По причинам, «почему» эти определенные трубопроводные системы имеют более короткий, чем предполагалось, срок службы в определенных регионах, важно изучить не только эти конкретные географические регионы, но и любые соответствующие факторы окружающей среды.

Одним из факторов окружающей среды, влияющих на ожидаемый срок службы трубопроводных систем, является жесткая вода . Как показано на карте USGS ниже, на основе исследования, проведенного программой Национальной оценки качества воды (NAWQA), в некоторых частях страны вода имеет более высокую жесткость, чем в других.Согласно USGS, жесткость воды — это количество растворенного в воде кальция и магния.

Источник: https://water.usgs.gov/owq/hardness-alkalinity.html

Хотя жесткая вода не считается вредной для потребления человеком, со временем она вызывает накопление накипи внутри труб и вокруг фитингов и компонентов. . Когда это происходит, мы обычно видим сокращение срока службы системы, снижение эффективности водонагревателей и увеличение количества засоренных труб. По мере того, как накипь увеличивается, внутренняя часть трубы в конечном итоге становится меньше, что приводит к меньшему потоку воды и более низкому давлению.

В дополнение к данным, собранным Геологической службой США, Fannie Mae опубликовала таблицу для многосемейной промышленности, показывающую расчетный срок службы различных строительных систем и компонентов, включая системы, связанные с водопроводом, отоплением и охлаждением.

Если вы не уверены в состоянии ваших труб или типе системы трубопроводов в вашем здании, свяжитесь с нами, чтобы организовать бесплатную оценку состояния и оценку вашей системы трубопроводов.При правильном планировании можно выявить проблемы, обеспечить финансирование и исправить ситуацию с минимальным нарушением жизни ваших жителей.

Металлографические исследования преждевременного коррозионного разрушения стальных сварных швов оцинкованных труб холодного водоснабжения

Железные и стальные трубы используются в системах водоснабжения более пяти столетий [1]. Оцинкованная (оцинкованная) сталь была основным материалом для труб на протяжении большей части двадцатого века и до сих пор используется в зданиях.С экономической точки зрения современные оцинкованные стальные трубы недороги и подлежат вторичной переработке. Обладая большим сроком службы, такой материал очень привлекателен. Цинковые покрытия защищают сталь, обеспечивая физический барьер, а также катодную защиту основной стали. В этом процессе цинк, как более неблагородный металл, действует как жертвенный анод, в то время как сталь (как катод) не подвергается воздействию. Однако имеется много сообщений о выходе из строя водопроводных труб из оцинкованной стали из-за коррозии после нескольких месяцев или нескольких лет эксплуатации [2, 3].Ускоренная коррозия возникает при определенных условиях химического состава проточной воды. Внутренняя стенка стальной трубы, подверженная воздействию водной среды (проточной воды), обычно подвержена более сильной коррозии (так называемой внутренней коррозии), чем внешняя стенка, подверженная воздействию внутренних условий [4]. Многие системы распределения воды начинают испытывать утечки из точечных отверстий из-за точечной коррозии на внутренних поверхностях трубопроводов. Коррозия цинка в проточной воде — сложный процесс, который в значительной степени зависит от химического состава и температуры воды.Относительно небольшие различия в химическом составе воды могут привести к относительно значительным изменениям продуктов и скорости коррозии. Цинковое покрытие защищает оцинкованную трубу, но при возникновении коррозии в водопроводной воде откладывается большое количество цинка и железа. Цинковое покрытие оцинкованной трубы может содержать свинец, медь, кадмий, хром, алюминий, барий и другие примеси. В результате этих примесей коррозия оцинкованной трубы может привести к выбросу следов металлов [5,6,7,8,9,10,11].Оцинкованные трубы подходят только при pH природной воды около 7 или умеренно щелочной (от 8 до 12) [7].

Согласно европейским стандартам [12, 13], существуют условия, при которых стальные оцинкованные трубы подвержены коррозионным повреждениям. Одним из основных факторов, влияющих на коррозию оцинкованных труб, является состав воды. Влияние хлорид-, нитрат- и сульфат-ионов на точечную коррозию определяется так называемым соотношением концентраций S ₁, суммой концентраций хлорид-, нитрат- и сульфат-ионов, деленной на концентрацию гидрокарбонат-иона.Согласно этим стандартам точечная коррозия оцинкованных стальных труб крайне маловероятна при S ₁ ниже 0,5 и весьма вероятна при S ₁ выше 3.

Современные правила во многих странах даже запрещают использование оцинкованных стальных труб в системы питьевой воды и не рекомендую их для контуров горячего водоснабжения. Сегодня почти все установки в Дании построены из труб из нержавеющей стали и полимерных материалов. Во многих других европейских странах медные трубы по-прежнему широко используются, а использование стальных труб, оцинкованных горячим способом, сокращается.В некоторых странах, в том числе в Польше, трубы из оцинкованной стали по-прежнему популярны, и в данной статье представлено исследование преждевременного выхода из строя стальных труб, оцинкованных холодной водой. Сообщалось, что коррозионное разрушение сварных швом оцинкованных стальных труб для холодной воды произошло сразу после 18–24 месяцев эксплуатации, и, согласно информации от установщика, значения S ₁, определенные в ходе долгосрочных измерений, были ниже 0,5.

Однако в этой статье представлен необычный случай, когда только стальные оцинкованные трубы для холодной воды подверглись коррозии в той же внутренней системе водоснабжения, а трубы для горячей воды, изготовленные из той же оцинкованной стали, не показали признаков коррозии.

Консультации — Инженер по подбору | Определение материалов труб и трубопроводов

Автор: Мэтт Долан, PE, LEED AP BD + C, JBA Consulting Engineers, Лас-Вегас 1 февраля 2013 г.

Цели обучения

1. Понимание проблем, связанных с системами мало- и высотных трубопроводов.

2. Узнайте о трех типах систем трубопроводов: HVAC (гидравлические трубопроводы), водопроводах (бытовая вода, канализационные и вентиляционные трубопроводы) и специальных трубопроводах для химикатов и жидкостей (системы соленой воды и опасные химикаты).

Трубы и трубопроводные системы используются во многих элементах зданий. Многие люди видели P-сифон под раковиной или трубопроводы хладагента, ведущие к их жилой сплит-системе и обратно. Мало кто видел прокладку основных инженерных трубопроводов от центрального завода или систем химической очистки в помещении с оборудованием бассейна. Каждое из этих приложений требует определенного типа трубы, чтобы соответствовать требованиям норм, физическим ограничениям, спецификациям и лучшим методам проектирования.

Не существует простого решения для трубопроводов, подходящего для всех областей применения. При соблюдении определенных критериев проектирования и задании правильных вопросов владельцу и эксплуатационному персоналу эти системы могут соответствовать всем физическим требованиям и нормам. Кроме того, они могут поддерживать надлежащую стоимость и сроки выполнения для создания успешно реализованной системы здания.

Трубопровод ОВК

Трубопровод

HVAC охватывает множество различных жидкостей, давлений и температур.Этот трубопровод может располагаться над или под землей и проходить через внутреннюю или внешнюю часть здания. Эти факторы необходимо учитывать при выборе трубопроводов HVAC в рамках проекта. Термин «гидронный» относится к использованию воды в качестве теплоносителя для охлаждения и нагрева. В каждом случае вода подается с заданным расходом и температурой. Обычно теплопередача в помещении осуществляется с помощью змеевика воздух-вода, предназначенного для возврата воды определенной температуры. Это приводит к тому, что определенное количество тепла передается или удаляется из помещения.Охлажденная и нагревающая вода с использованием водяного охлаждения являются доминирующими системами, используемыми для кондиционирования крупных коммерческих объектов.

Для большинства малоэтажных зданий ожидаемое рабочее давление в системе обычно составляет менее 150 фунтов на квадратный дюйм манометра (фунт / кв. Дюйм). Гидравлические системы (как охлажденная, так и отопительная вода) представляют собой системы с замкнутым контуром. Это означает, что общий динамический напор насосов учитывает потери на трение в системе трубопроводов, связанных змеевиков, клапанов и вспомогательного оборудования. Статическая высота системы не влияет на производительность насоса, но влияет на необходимое рабочее давление в системе.Номинальное рабочее давление 150 фунтов на кв. Дюйм для чиллеров, котлов, насосов, трубопроводов и принадлежностей является обычным для производителей оборудования и компонентов. Это номинальное давление должно поддерживаться в рамках конструкции системы, когда это возможно. Многие здания, которые считаются низко- или среднеэтажными, подпадают под категорию рабочего давления 150 фунтов на кв. Дюйм.

Поддержание системы трубопроводов и оборудования ниже стандартного давления 150 фунтов на квадратный дюйм становится более трудным при проектировании высотных зданий. Статическая высота трубопровода выше примерно 350 футов (без добавления давления насоса в систему) будет превышать стандартное номинальное рабочее давление для этих систем (1 фунт / кв.дюйм изб. = 2.31 фут головы). В этой системе, скорее всего, будет использоваться разрыв давления (в виде теплообменников), чтобы изолировать более высокие требования к давлению в градирне от остальной части подключенных трубопроводов и оборудования. Такая конструкция системы позволит проектировать и устанавливать стандартные чиллеры под давлением, указывая при этом трубопроводы и аксессуары более высокого давления внутри градирни.

При указании трубопроводов для большого проекта университетского городка проектировщики / инженеры должны умышленно редактировать соответствующие разделы спецификаций (разделы ARCOM MasterSpec 23 21 13.23 и 23 21 13.13, соответственно, для трубопроводов над уровнем моря и ниже уровня жидкости), чтобы убедиться, что трубопроводы, указанные для градирни и подиума, соответствуют их индивидуальным требованиям (или коллективным требованиям, если теплообменники не используются для изоляции давления зоны).

Еще одним компонентом замкнутых систем является очистка воды и очистка воды от кислорода. Большинство гидравлических систем оснащены системами очистки воды, состоящими из различных химикатов и ингибиторов для поддержания оптимального pH воды, протекающей по трубам (приблизительно 9.0) и микробиологические уровни, чтобы противостоять образованию биопленки и коррозии внутри труб. Стабилизация воды в системе и удаление воздуха помогает обеспечить полный ожидаемый срок службы трубопроводов, связанных с ними насосов, змеевиков и клапанов. Любой воздух, оставшийся в трубопроводе, может вызвать кавитацию в насосах охлажденной и отопительной воды и снизить теплопередачу в охладителях, котлах или водяных змеевиках.

Гидравлические системы могут использовать следующие типы трубопроводов:

Медь: Трубка, подвергнутая термообработке, соответствующая ASTM B88 и B88M с типами L, B, K, M или C, с ASME B16.22 арматуры и соединения из кованой меди, соединенные бессвинцовым припоем или пайкой для подземных применений.

Трубка, подвергнутая термообработке, соответствующая ASTM B88 и B88M с типами L, B, K (обычно используется только ниже класса) или A, с фитингами и соединениями из кованой меди ASME B16.22, соединенными бессвинцовым припоем или пайкой для надземных применений. Для этой трубы также допускаются герметичные фитинги.

Медь

типа K изготавливается с трубками максимальной толщины и допускает рабочее давление от 1534 фунтов на кв. Дюйм при 100 F для ½ дюйма.до 635 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов. Рабочее давление типов L и M меньше K, но все же более чем подходит для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (диапазон давления от 1242 фунтов на квадратный дюйм при 100F для ½ дюйма и 435 фунтов на квадратный дюйм для 12- дюймов для типа L и 850 фунтов на квадратный дюйм и 395 фунтов на квадратный дюйм для типа M, соответственно. Эти значения взяты из таблиц 3a, 3b и 3c «Справочника по медным трубам», опубликованного Copper Development Assn.

Эти значения рабочего давления взяты для прямых участков трубопровода, которые обычно не являются зонами ограничения давления в системе.Фитинги и соединения, в которых соединяются два отрезка трубы, с большей вероятностью могут вызвать утечки или выйти из строя под рабочим давлением некоторых систем. Типичными типами соединения медных трубопроводов являются пайка, пайка или уплотнения под давлением. Эти типы соединений должны быть выполнены из бессвинцовых материалов и рассчитаны на ожидаемое давление в системе.

Каждый тип соединения способен поддерживать герметичную систему, когда соединение герметично закрыто должным образом, но эти системы по-разному реагируют, когда соединение не полностью герметично или обжато.Паяные и паяные соединения с большей вероятностью выйдут из строя и протечут, когда система будет впервые заполнена и испытана, а здание еще не занято. В этом сценарии подрядчик и инспектор могут быстро определить, где стык не был загерметизирован, и устранить эту проблему до того, как система станет полностью работоспособной, а люди и предметы внутренней отделки будут повреждены. Соединения с герметичным уплотнением также могут повторить этот сценарий при условии, что они снабжены кольцом или узлом для обнаружения утечек. Это позволяет воде вытекать из фитинга, если на него не полностью нажимать, чтобы выявить проблемные участки таким же образом, как при пайке или пайке.Если фитинги с герметичным уплотнением не указаны в этом элементе, они могут иногда удерживать давление во время строительных испытаний и могут выйти из строя только после периода эксплуатации, тем самым нанося значительно больший ущерб занимаемому пространству и потенциально нанося вред жителям, особенно если по этому трубопроводу идет горячая вода для отопления.

Рекомендации по выбору размеров медных трубопроводов определяются на основе требований норм, рекомендаций производителя и передового опыта. Для систем с охлажденной водой (где температура подаваемой воды обычно составляет от 42 до 45 F) рекомендуемые ограничения скорости медных трубопроводных систем составляют 8 футов в секунду для поддержания низкого уровня шума системы и снижения вероятности эрозии / коррозии.Для систем водяного отопления (где температура подаваемой воды обычно составляет от 140 до 180 F для систем отопления помещений и до 205 F при использовании для производства горячей воды в гибридной системе) рекомендуемые ограничения скорости для медных труб намного меньше. «Справочник по медным трубам» перечисляет эти скорости от 2 до 3 футов в секунду, когда температура подаваемой воды выше 140 F.

Медные трубы обычно доступны в определенных размерах, максимальный из которых составляет 12 дюймов. Это ограничивает использование меди в системах магистральных трубопроводов на территории кампуса, поскольку для таких строительных конструкций обычно требуются трубы с размерами, превышающими 12 дюймов.маршрутизация от центральной установки до связанных теплообменных устройств. Медные трубопроводы чаще встречаются в гидравлических системах для размеров 3 дюйма и меньше. Для размеров более 3 дюймов чаще используются стальные трубы с канавками. Это связано с разницей в стоимости стали и меди, различиями в трудозатратах на трубы с пазами по сравнению с трубами под пайку или пайку (где фитинги высокого давления не разрешены или не рекомендуются владельцем или инженером), а также с рекомендуемыми скоростью и температурой воды внутри каждого из этих материалов трубопроводов.

Сталь: Трубы из черной или оцинкованной стали, соответствующие стандарту ASTM A 53 / A 53M, с фитингами из ковкого чугуна (ASME B16.3) или из кованой стали (ASTM A 234 / A 234M) и ковкого чугуна (ASME). B16.39) профсоюзы. Фланцы, фитинги и соединения классов 150 и 300 могут использоваться с резьбовыми или фланцевыми фитингами. Этот трубопровод можно соединять сваркой со сварочными присадочными материалами, соответствующими AWS D10.12 / D10.12M.

Рифленые фитинги и муфты с механическим соединением, соответствующие ASTM A 536 для ковкого чугуна 65-45-12, ASTM A 47 / A 47M для ковкого чугуна 32510 и ASTM A 53 / A 53M для типов F, E, или S — сборная сталь марки B; или ASTM A106, стальные фитинги класса B с канавками или выступами, предназначенные для соединения с муфтами с канавками на концах.

Стальные трубопроводы чаще используются для трубопроводов больших размеров в гидравлических системах, как указано выше. Этот тип системы учитывает различные требования к давлению, температуре и размерам для удовлетворения требований систем охлаждения и нагрева воды. Обозначение класса, указанное для фланцев, фитингов и соединений, относится к рабочему давлению насыщенного пара в фунтах на квадратный дюйм для соответствующего элемента. Фитинг класса 150 предназначен для работы при рабочем давлении 150 фунтов на квадратный дюйм при 366 F, в то время как фитинг класса 300 будет обеспечивать рабочее давление 300 фунтов на квадратный дюйм при 550 F.Фитинг класса 150 обеспечит рабочее давление воды от 300 фунтов на квадратный дюйм до 150 F, в то время как фитинг класса 300 обеспечит рабочее давление воды до 2000 фунтов на квадратный дюйм при 150 F. Дополнительные классы фитингов доступны для определенных типов трубопроводов. Класс 125 или 250 доступен для чугунных трубных фланцев и фланцевых фитингов в соответствии, например, со стандартом ASME 16.1.

В системах труб и муфт с пазами используются вырезанные или сформированные пазы, расположенные на концах трубопроводов, фитингов, клапанов и т. Д., Которые крепятся с помощью гибкой или жесткой соединительной системы между каждой длиной трубы или фитинга.Эти муфты содержат две или более детали, которые скреплены вместе болтами и имеют прокладку внутри водного пути муфты. Эти системы работают с типами фланцев классов 150 и 300 и с прокладочными материалами из этиленпропилендиенмономера (EPDM) и могут работать при температурах жидкости от 230 до 250 F (в зависимости от размера трубопровода). Информация о трубах с канавками взята из справочника Victaulic и литературы.

Стальные трубы

Schedule 40 и 80 приемлемы для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Спецификация трубопровода относится к толщине стенки трубопровода, которая увеличивается с увеличением номера спецификации. С увеличением толщины стенки трубопровода также увеличивается допустимое рабочее давление для прямой трубы. Трубопроводы сортамента 40 допускают рабочее давление от 1694 фунтов на кв. Дюйм для ½ дюйма. трубопровод до 696 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов (оба от -20 до 650 F). Трубопроводы сортамента 80 допускают рабочее давление от 3036 фунтов на квадратный дюйм для ½ дюйма и 1305 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов, соответственно (оба от -20 до 650 F). Эти значения взяты из раздела технических данных Watson McDaniel.

Пластмасса: Пластиковые трубы из ХПВХ, соответствующие стандарту ASTM F 441 / F 441M как для класса 40, так и для класса 80 с фитингами с муфтами (ASTM F 438 для класса 40 и ASTM F 439 для класса 80) и цементов на основе растворителей (ASTM F493).

Пластиковые трубы из ПВХ, соответствующие стандарту ASTM D 1785 для сорта 40 и класса 80 с фитингами с раструбом (ASM D 2466 для класса 40 и ASTM D 2467 для класса 80) и цементов на растворителях (ASTM D 2564). Включите грунтовку в соответствии с ASTM F 656.

Трубопроводы из ХПВХ и ПВХ предназначены для применения в жидкостях ниже класса, хотя даже в этих условиях следует проявлять осторожность при установке этого трубопровода в рамках проекта. Пластиковые трубы широко используются в системах сточных и вентиляционных трубопроводов, особенно для подземных применений, когда неизолированная труба находится в прямом контакте с окружающей почвой. В этом случае коррозионная стойкость труб из ХПВХ и ПВХ является преимуществом из-за коррозионной природы некоторых загрязнений.Гидравлические трубопроводы обычно изолированы и покрыты защитной оболочкой из ПВХ, которая обеспечивает буфер между металлическими трубопроводами и окружающей почвой. Пластиковые трубопроводы могут использоваться в небольших системах с охлажденной водой, где ожидается более низкое давление. Максимальное рабочее давление для труб из ПВХ составляет более 150 фунтов на квадратный дюйм для труб всех размеров до 8 дюймов, но это только для температур 73 F или ниже. Любая температура выше 73F приведет к снижению рабочего давления в трубопроводной системе до максимального значения 140 F.При этой температуре коэффициент снижения номинальных характеристик составляет 0,22, где он составляет 1,0 при 73 F. Максимальная рабочая температура 140 F применима как к трубопроводам из ПВХ по классу 40 и по классу 80. Трубопроводы из ХПВХ способны выдерживать более широкий диапазон рабочих температур, что позволяет им выдерживать температуру до 200 F (с коэффициентом снижения 0,2), но его номинальное давление идентично ПВХ, что делает его приемлемым для подземных систем охлажденной воды со стандартным давлением. до 8 дюймов. Для систем отопления, поддерживающих воду с более высокой температурой до 180 или 205 F, не рекомендуется использовать трубопроводы из ПВХ или ХПВХ.Все данные взяты из технических условий на трубы из ПВХ Harvel и из спецификаций на трубы из ХПВХ.

Водопровод

Водопроводный трубопровод связан с потоком множества различных жидкостей, твердых тел и газов. В этих системах текут как питьевые, так и непитьевые жидкости. Из-за большого разнообразия жидкостей, переносимых в водопроводных системах, соответствующий трубопровод классифицируется как трубопровод для бытовой воды или дренажный и вентиляционный трубопровод.

Бытовая вода: Мягкая медная трубка, соответствующая стандарту ASTM B88 для типов K и L и ASTM B88M для типов A и B с арматурой под пайку из кованой меди (ASME B16.22).

Твердые медные трубки, соответствующие требованиям ASTM B88 для типов L и M и ASTM B88M для типов B и C, с литыми медными фитингами под пайку (ASME B16.18), фитингами под пайку из кованой меди (ASME B16.22), бронзовые фланцы (ASME B16.24) и медные штуцеры (MSS SP-123). Для этой трубки также допускаются герметичные фитинги.

Типы медных трубопроводов и соответствующие стандарты взяты из MasterSpec, раздел 22 11 16. Конструкция медных трубопроводов для бытового водоснабжения ограничена требованиями норм для максимальной скорости потока.Они указаны в сантехнических кодах следующим образом:

2012 Раздел 610.12.1 Единых правил водоснабжения гласит: Максимальные скорости в трубах и фитингах из меди и медных сплавов не должны превышать 8 футов в секунду в холодной воде и 5 футов в секунду в горячей воде. Эти значения также повторяются в «Справочнике по медным трубам», который использует эти значения в качестве рекомендуемых максимальных скоростей для этих типов систем.

Трубопровод из нержавеющей стали, соответствующий стандарту ASTM A403 для типа 316 с аналогичными фитингами с использованием сварных или рифленых муфт, используется как для больших трубопроводов бытового водоснабжения, так и для прямой замены медных трубопроводов.По мере роста цен на медь трубы из нержавеющей стали стали более распространенными в системах водопровода для бытовых нужд. Типы трубопроводов и соответствующие стандарты были взяты из MasterSpec раздела 22 11 00 Администрации ветеранов (VA).

Новая разработка, которая будет введена в действие и будет соответствовать требованиям в 2014 году, — это Федеральный закон о сокращении содержания свинца в питьевой воде. Это федеральное осуществление действующих законов Калифорнии и Вермонта в отношении содержания свинца в водном пути любых трубопроводов, клапанов или принадлежностей, используемых в системе водоснабжения дома.Закон гласит, что все смачиваемые поверхности труб, фитингов и приспособлений должны быть «бессвинцовыми», что означает максимальное содержание свинца «не более чем средневзвешенное значение 0,25% (свинец)». Это требует, чтобы производители производили литые изделия, не содержащие свинца, в соответствии с новой буквой закона. UL излагает подробности в «Обзоре нормативов по уровням свинца в компонентах системы питьевой воды».

Дренаж и вентиляция: Труба и фитинги из чугуна без губчатого чугуна, соответствующие стандарту ASTM A 888 или Институту чугунных грунтовых труб (CISPI) 301.Стыковые фитинги Sovent, соответствующие требованиям ASME B16.45 или ASSE 1043, могут использоваться с безглушенной системой.

Чугунные грунтовые трубы и фитинги с втулкой и втулкой должны соответствовать стандарту ASTM A 74, с резиновыми прокладками (ASTM C 564), а также чистым свинцовым и дубовым или конопляным волокном (ASTM B29).

Оба этих типа конструкции трубопроводов приемлемы для использования в зданиях, но трубопроводы и фитинги без рукавов чаще всего используются в коммерческих зданиях выше уровня земли. Чугунные трубопроводы с бесшумными муфтами по стандарту CISPI обеспечивают постоянную установку, конфигурацию которой можно изменить или к которой можно получить доступ, разобрав ленточные хомуты, но при этом сохраняется масса металлического трубопровода для снижения шума отрыва от потока отходов через трубу.Недостатком литейных труб является их износ из-за кислотных отходов, которые встречаются в типичных установках, обслуживающих ванные комнаты.

Трубопроводы и фитинги из нержавеющей стали с раструбными и гладкими концами, соответствующие стандарту ASME A112.3.1, используются в надземных дренажных системах вместо чугунных трубопроводов. Трубопровод из нержавеющей стали также используется в первых сегментах трубопровода, соединяющегося с напольными раковинами, куда сливаются газированные продукты, чтобы уменьшить повреждения из-за коррозии.

Трубопроводы из ПВХ со сплошными стенками, соответствующие стандарту ASTM D 2665 (дренаж, отвод и вентиляция), и трубопроводы из ПВХ с ячеистой сердцевиной, соответствующие стандарту ASTM F 891 (список 40), фитинги с раструбом (ASTM D 2665, соответствующие ASTM D 3311, дренажные, сливные и вентиляционные схемы и для трубы сортамента 40), адгезивной грунтовки (ASTM F 656) и цементного раствора (ASTM D 2564).Трубопроводы из ПВХ можно найти выше и ниже уровня в коммерческих зданиях, хотя чаще они указываются ниже уровня из-за шума отрыва трубопровода и специальных требований кодов.

В пределах юрисдикции строительства зданий Южной Невады поправка к Международному строительному кодексу (IBC) 2009 года гласит:

603.1.2.1 Аппаратные. Горючие трубопроводы разрешается устанавливать в помещении с оборудованием, которое ограждено 2-часовой конструкцией с номинальной огнестойкостью и полностью защищено автоматическими спринклерными оросителями.Горючий трубопровод разрешается протягивать из аппаратной в другие помещения при условии, что трубопровод заключен в одобренный специальный 2-часовой узел с номинальной огнестойкостью. Если такой горючий трубопровод проходит через стену и / или пол / потолок с номинальной огнестойкостью, проход должен быть защищен противопожарной системой сквозного проникновения, которая указана для конкретного материала труб и имеет рейтинги F и T не ниже требуемый рейтинг огнестойкости проникающей сборки.Горючие трубы не должны проходить более чем через один этаж.

Это требует, чтобы все горючие трубопроводы (пластиковые или другие) были заключены в 2-часовую конструкцию, если они присутствуют в здании типа 1A, как определено IBC. Использование труб из ПВХ в дренажной системе дает некоторые преимущества. ПВХ более устойчив к коррозии и окислению, вызываемым отходами и почвой из ванных комнат, чем чугунные трубы. Трубопроводы из ПВХ также устойчивы к коррозии из-за окружающих грунтов при установке под землей (как указано в разделе о трубопроводах ОВК).Трубопроводы из ПВХ, используемые в дренажных системах, имеют те же ограничения, что и в гидравлических системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с максимальной рабочей температурой 140 F. Эта температура дополнительно закрепляется в Единых сантехнических правилах и требованиях Международного сантехнического кодекса, которые гласят, что любой сброс в приемник отходов должно быть ниже 140 F.

2012 Раздел 810.1 единых правил водоснабжения гласит: Ни одна паровая труба не должна напрямую подключаться к водопроводной или дренажной системе, а вода, имеющая температуру выше 140 F (60 C), не должна сливаться под давлением непосредственно в дренажную систему.

В разделе 803.1 Международного кодекса по водопроводу

2012 года говорится: Паровые трубы не должны подключаться к какой-либо части дренажной системы или водопроводной системы, а вода с температурой выше 140 F (60 C) не должна сбрасываться ни в какую часть дренажной системы.

Специальные трубопроводы

Специальные трубопроводные системы предназначены для транспортировки нетипичных жидкостей. Эти жидкости могут варьироваться от трубопроводов для аквариумов с соленой водой до трубопроводов подачи химикатов для систем бассейнового оборудования. Системы трубопроводов для аквариумов обычно не встречаются в коммерческих зданиях, но они устанавливаются в некоторых гостиницах, при этом удаленные системы трубопроводов направляются из центрального бювета в различные места.Нержавеющая сталь может быть подходящим типом трубопроводов для систем с морской водой из-за ее способности препятствовать коррозии с другими системами водоснабжения, но на самом деле соленая вода образует ямы и портит трубопроводы из нержавеющей стали. Для этого типа применения трубопроводы из пластика ХПВХ или медно-никелевого сплава морского назначения соответствуют требованиям к коррозии; при прокладке этого трубопровода в пределах большого коммерческого объекта необходимо учитывать горючесть трубы. Как указывалось выше, в Южной Неваде использование горючих трубопроводов требует запроса альтернативных средств, чтобы продемонстрировать соответствие целям кодекса для связанных типов зданий.

Трубопровод бассейна, по которому проходит очищенная вода для погружения человека, содержит разбавленные количества химикатов (можно использовать как отбеливатель из гипохлорита натрия, так и соляную кислоту с концентрацией 12,5%) для поддержания определенного уровня pH и химического баланса в соответствии с требованиями департамента здравоохранения. В дополнение к трубопроводу с разбавленным химическим веществом, хлорсодержащий отбеливатель и другие химические вещества в полной концентрации должны транспортироваться из складских помещений и специальных помещений с оборудованием. Трубопроводы из ХПВХ обладают химической стойкостью при транспортировке хлорсодержащих отбеливателей, но трубопроводы из высококремнистого железа могут быть заменены химическими трубопроводами при прокладке через негорючие типы зданий (пример: Тип 1A).Он прочен, но более хрупок, чем стандартные чугунные трубы, и весит больше, чем трубы аналогичного типа.

В этой статье рассматриваются лишь некоторые из множества возможностей проектирования трубопроводных систем. Они представляют собой большинство типов установленных систем для больших коммерческих зданий, но всегда будут исключения из правил. Общие основные спецификации являются бесценным ресурсом при определении типов трубопроводов для данной системы и соответствующих стандартов, по которым оценивается каждый продукт.Стандартные спецификации будут соответствовать требованиям многих проектов, но когда речь идет о высотных башнях, высоких температурах, опасных химикатах или изменениях в законодательстве или юрисдикции, проектировщики и инженеры должны их пересмотреть. дополнительная информация о рекомендациях и ограничениях по трубопроводам для принятия обоснованных решений о продуктах, устанавливаемых в их проектах. Наши клиенты доверяют нам, как профессионалам в области проектирования, предоставить им подходящие по размеру, должным образом сбалансированные и недорогие конструкции для их зданий, в которых трубопроводные системы достигают ожидаемого срока службы и никогда не возникают катастрофические поломки.

Мэтт Долан — инженер проекта в JBA Consulting Engineers. Его опыт заключается в проектировании сложных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и водопроводных систем для различных типов зданий, таких как коммерческие офисы, медицинские учреждения и гостиничные комплексы, включая высотные башни с номерами и многочисленные рестораны.

Консультации — Специалист по спецификациям | Трубопроводные системы и материалы: рекомендации по проектированию

Таблица 2: Здесь указаны максимальные расстояния между опорами для труб из обычных материалов, изданных в Международном механическом кодексе издания 2018 г.Неметаллические трубы требуют частых опор по сравнению с металлическими трубами. Предоставлено: ESD

Цели обучения

Обобщите наиболее часто используемые материалы трубопроводов.
Ознакомьтесь с рекомендациями по выбору размеров труб для механических гидравлических систем.
Узнайте о трубных опорах и соображениях теплового расширения.

О трубных системах легко забыть. После установки о них редко можно увидеть или подумать. Но это противоречит их важности, особенно когда дело доходит до выбора правильной системы трубопроводов и конструкции, обеспечивающих превосходство в механической, водопроводной, противопожарной защите и других областях.

Проще говоря, трубы — это пути, по которым жидкости удерживаются и текут в системе. Жидкости могут быть водой, раствором гликоля, жидким хладагентом и жидким хладагентом. Сеть труб, фитингов, соединений, клапанов и опор определяется как система трубопроводов.

В типичном проекте может быть несколько систем трубопроводов, и они могут быть разделены по таким дисциплинам, как гражданское (бытовое водоснабжение, ливневая вода, канализация, промышленная вода, сточные воды и т. Д.); механическое или отопление, вентиляция и кондиционирование (охлажденная вода, вода конденсатора, горячая вода, пар, конденсат, природный газ, мазут и т. д.)); сантехника (бытовая холодная вода, горячая вода, канализация, вентиляция и т. д.); и противопожарная защита (спринклерная вода, сжатый воздух и т. д.).

Конструкция трубопроводной системы зависит от требований и критериев проектирования, специфичных для каждой дисциплины. Проектирование трубопроводных систем также регулируется нормами, такими как нормы, опубликованные ICC, а также стандартами и руководствами, опубликованными торговыми ассоциациями, такими как ASME, ASTM, NFPA, MSS, AWWA и ASHRAE.

Оптимальная конструкция трубопроводной системы имеет решающее значение для работы и долговечности всей инфраструктуры и требует комплексного подхода.При надлежащем техническом обслуживании трубопроводы обычно прослужат до возраста здания, в то время как другое оборудование заменяется в конце срока его службы. Поскольку трубопроводные системы охватывают несколько дисциплин с различными требованиями, разработка всеобъемлющего руководства по проектированию будет монументальной задачей.

При выборе системы трубопроводов необходимо учитывать множество факторов, например:

Тип жидкости.
Давление жидкости.
Температура жидкости.
Расход жидкости.
Кодекс и орган, имеющий юрисдикционные требования.
Срок службы.
Стоимость проекта.
График проекта.
Местная трудовая экспертиза.

Таблица 1: Показан максимальный расход трубопроводной системы ASHRAE 90.1-2016. В зависимости от конфигурации потока и годового количества часов работы максимальный расход для труб различного диаметра указан для систем с охлажденной водой и водой из конденсатора. Предоставлено: ESD

Материалы трубопроводов

Трубы можно разделить на металлические и неметаллические.Обычно используемые металлические трубы — это углеродистая сталь, медь и высокопрочный чугун. Металлические трубы и фитинги использовались веками и продолжают широко использоваться.

Стальные трубы, изготовленные в соответствии со стандартом ASTM A53, обычно используются в механической промышленности. ASTM A53 охватывает трубы с номинальным диаметром от 1/8 дюйма до 26 дюймов. В зависимости от производственного процесса и размера стальные трубы можно разделить на тип S (бесшовные), тип F (сварной стык в печи) или тип E (сварка сопротивлением).Тип F доступен в классе A, а тип E и тип S — в классе A и B. Эти две марки имеют немного разный химический состав стали, например, максимальный процент углерода. Марка B широко используется из-за более высокой прочности на разрыв.

Толщина стенки стальной трубы определяется спецификацией или весовым классом. В зависимости от размера, обычно доступны стальные трубы от спецификации 5 до спецификации 160, и толщина стенки увеличивается с увеличением номера спецификации. Например, 8-дюймовая стальная труба имеет внешний диаметр 8.625 дюймов. Однако толщина стенки варьируется от 0,109 дюйма (таблица 5) до 0,906 дюйма (таблица 160).

Рабочее давление стальной трубы увеличивается вместе с графиком. ASME B31 определяет критерии для расчета рабочего давления систем стальных труб. Расчеты должны включать допуск на фрезу по толщине стенки, допуск на коррозию и припуск на резку при использовании резьбовых или резьбовых соединений. Справочник по основам ASHRAE является отличным справочником и содержит информацию о рабочем давлении для обычно используемых спецификаций стальных труб от номинального размера трубы от 1/4 дюйма до 20 дюймов.

Для механической промышленности обычно используются стальные трубы сортамента 40 и сортамента 80 для размеров 10 дюймов и ниже. Таблица 40, STD (стандартный вес) и таблица 80 обычно используются для труб диаметром 12 дюймов и выше.

Стальные трубы обычно соединяются при помощи сварных, фланцевых, резьбовых или рифленых концевых фитингов. Распространено гибридное решение, например, использование резьбовых фитингов для труб диаметром 2 дюйма и ниже и фланцевых фитингов для размеров 2,5 дюйма и выше.

Медные трубы, изготовленные в соответствии со стандартом ASTM B88 для водоснабжения; ASTM B306 для дренажа, сточных вод и вентиляции; и ASTM B280 для систем кондиционирования воздуха и охлаждения обычно используются в машиностроительной промышленности. Для их производства используется медь с чистотой не менее 99,9%. Медные трубы классифицируются как типы K, L, M и DWV в зависимости от толщины стенки в соответствии со стандартом ASTM B88 и B306.Толщина стенки и рабочее давление снижаются от типа K до DWV. Например, 2-дюймовая медная трубка имеет внешний диаметр 2,125 дюйма. Однако толщина стенки составляет 0,083 дюйма (тип K), 0,070 дюйма (тип L), 0,058 дюйма (тип M) и 0,042 дюйма (тип DWV).

Подобно стальным трубам, ASME B31 определяет критерии для расчета рабочего давления систем из медных труб. Медные трубы бывают жестко вытянутыми (жесткими) или отожженными (гибкими). Жестко вытянутые трубки имеют более высокое рабочее давление по сравнению с отожженными трубами.Медные трубы обычно соединяются с помощью паяных, припаянных, рифленых или прессовых фитингов. Когда для соединения жестко вытянутых медных труб используется пайка, высокие температуры, связанные с процессом соединения, приводят к отжигу меди в месте соединения, и поэтому используются номинальные значения давления отожженных труб.

Трубы из высокопрочного чугуна редко используются в механической промышленности, хотя широко используются в сантехнике и в строительстве. AWWA C150 работает с трубами прямого ввода.

Обычные неметаллические трубопроводные системы, используемые в механической промышленности, включают поливинилхлорид, хлорированный поливинилхлорид, сшитый полиэтилен (PEX), полиэтилен высокой плотности, полипропилен, акрилонитрилбутадиенстирол и другие.Неметаллические системы продолжают набирать популярность в механической промышленности, и продолжают развиваться запатентованные смеси пластмасс.

Неметаллические трубы

обладают рядом преимуществ, таких как низкая стоимость, малый вес, внутренняя защита от коррозии, невосприимчивость к гальваническим воздействиям, химическая инертность, низкая теплопроводность, низкие потери на трение и простота монтажа.

Однако приложение должно учитывать такие недостатки, как низкая базовая прочность и серьезное ухудшение характеристик при повышенных температурах, высокий коэффициент расширения и ограниченная стойкость к ультрафиолету при установке на открытом воздухе.Неметаллические трубы обычно соединяются с помощью растворителей, резьбовых и фланцевых соединений.

Таблица 3: Коэффициент линейного расширения показан для труб из различных материалов. Неметаллические трубы обычно имеют значительно более высокий коэффициент расширения по сравнению с металлическими трубами. Предоставлено: ESD

Идентификация правой трубы

Трубы из различных материалов имеют свои преимущества и недостатки. Во время проектирования очень важно, чтобы характеристики трубопроводных систем были детально проанализированы, чтобы гарантировать, что система, которая наилучшим образом удовлетворяет требованиям проекта, выбрана.

Калибровка

Для гидравлических систем скорость и падение давления (из-за потерь на трение) являются двумя основными факторами, которые учитываются при выборе размеров труб. Намерение состоит в том, чтобы выбрать минимально возможный размер трубы, обеспечивая при этом скорость и падение давления в установленных пределах.
Общая рекомендация — ограничить скорость жидкости до 10 футов в секунду для металлических труб и 5 футов в секунду для неметаллических труб, чтобы минимизировать воздействие шума, эрозии, кавитации и гидроудара, в зависимости от области применения.Гидравлический удар и скачки давления должны быть специально рассмотрены для неметаллических труб — отсюда общая рекомендация ограничить скорость до 5 футов в секунду. Для систем с замкнутым контуром рекомендуется минимальная скорость 2 фута в секунду, чтобы гарантировать, что увлеченный воздух может поступать к устройству разделения воздуха и выходить из системы.
Другая общая рекомендация — ограничить падение давления до 4 футов водяного столба на 100 футов трубы, чтобы обеспечить разумный напор насоса и потребляемую мощность.Для определения размеров труб из различных материалов доступны диаграммы, которые обычно используются для большинства расчетов. Для сложных приложений, требующих подробного анализа, падение давления в трубопроводе можно рассчитать, используя основы гидравлики и уравнения, такие как Дарси-Вайсбаха и Хазена-Вильямса. Воздействие фитингов и аксессуаров труб, таких как клапаны, можно учесть уравнениями эквивалентной длины трубы или перепада давления, в которых используются коэффициенты потерь. Кроме того, такие стандарты, как ASHRAE Standard 90.1: Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых домов, также определяет размеры труб. См. Таблицу 1 , где указаны требования к размерам труб охлажденной воды и конденсатора согласно ASHRAE 90.1-2016.

Опоры для труб

Опоры труб должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать статические и динамические нагрузки, ожидаемые во время эксплуатации. Статические нагрузки включают в себя вес системы трубопроводов (труба, клапаны, фитинги, изоляция и т. Д.), Вес жидкости и вес опорных элементов.К динамическим нагрузкам относятся ветровые нагрузки (для трубопроводов, установленных на открытом воздухе), сейсмические нагрузки и силы, возникающие в результате теплового расширения и сжатия.
Воздействие этих нагрузок и средств опоры должно быть согласовано с конструкцией здания. Такие стандарты, как ASME B31.9 и MSS SP-58, предоставляют соответствующую информацию, относящуюся к конструкции и установке опор для труб. Кроме того, строительные нормы, такие как Международный механический кодекс, также содержат требования, связанные с опорными трубами.В таблице 2 указаны максимальные расстояния между опорами для обычных материалов труб в соответствии с требованиями IMC 2018. Обратите внимание, что неметаллические трубы требуют более частых опор по сравнению с металлическими трубами.

Расширение трубы

Длина трубы изменяется при изменении ее температуры. Для трубы без фиксации величина изменения зависит от материала трубы (коэффициента теплового расширения), исходной длины трубы и величины изменения температуры. В таблице 3 указаны коэффициенты теплового расширения обычных материалов труб.Очевидно, что неметаллические трубы обычно имеют значительно более высокие коэффициенты теплового расширения по сравнению с металлическими трубами.
Значительное перемещение возможно для трубопроводных систем, работающих при высоких температурах, или в длинных участках трубопроводов. Отсутствие учета теплового расширения и связанных с ним напряжений может привести к выходу из строя опор труб, соединений оборудования и стыков труб. Крайне важно, чтобы система труб была достаточно гибкой, чтобы выдерживать движение трубы во всем диапазоне рабочих температур, сохраняя при этом внутренние напряжения и силы анкеровки в разумных пределах.Компенсация расширения может быть включена путем использования L-образных, Z-образных или U-образных изгибов в стратегических точках вдоль трубы для увеличения гибкости или использования фитингов, таких как компенсаторы сильфона и шланговые сборки с оплеткой. Программное обеспечение для анализа напряжений труб можно использовать для сложных приложений.

Трубы необходимы для цивилизованной жизни. Идея о том, что выбор правильной системы и дизайна гарантирует, что всем нам будет лучше, — это чепуха из свинцовой трубы.

Пришло время заменить трубу? 7 признаков, на которые следует обратить внимание

Водопроводные трубы в вашем доме начинают доставлять вам проблемы?

Если они все еще относительно новые, возможно, вам удастся их отремонтировать, а не заменять.Большинство трубок рассчитаны на десятилетия, поэтому даже если им 20 лет, вы все равно сможете получить от них немного жизни.

Однако наступит время, когда вам нужно будет заменить водопроводную трубу, а не ее ремонт. Вот семь признаков, которые позволят вам узнать, что пора обратиться к профессионалу для замены трубы.

1. Трещины

Есть некоторые признаки того, что вам нужна замена трубы, которую будет трудно обнаружить. Это , а не один из тех знаков!

Если у вас есть трещина в водопроводной трубе, ее будет довольно легко обнаружить.Вы сможете смотреть на трубу и видеть воду, выходящую из нее, когда она проходит через вашу водопроводную систему.

Даже если труба спрятана за стеной или под полом, вам не понадобится много времени, чтобы понять, что вам нужно заменить водопроводную трубу. Когда в трубе образовалась трещина, это будет лишь вопросом времени, когда вода начнет пропитывать стену или пол и наносить им повреждения.

Не игнорируйте мокрые пятна в любой части вашего дома. Это может быть признаком серьезной проблемы с водопроводом, а также может привести к повреждению водой и росту плесени, если вы не будете осторожны.

2. Утечки

Водопроводная труба не требует растрескивания. Между водопроводными трубами также могут быть неплотные соединения, из-за которых они могут протечь.

Поначалу утечка может быть незначительной, из-за того, что из ваших труб выходит лишь небольшое количество воды. Но со временем небольшая утечка может превратиться в большую, когда на нее оказывается давление.

Сантехник может устранить утечку в водопроводе без замены труб. Но они также могут предложить замену трубы, если трубы находятся в особенно плохом состоянии.

3. Коррозия

Вам кажется, что водопроводные трубы в вашем доме постоянно забиваются?

Вы можете посоветовать своей семье быть более осторожными с тем, что они выбрасывают в канализацию. Но вы также можете подумать о том, что ваши трубы могут корродировать изнутри.

Известно, что, в частности, стальные оцинкованные трубы подвержены коррозии. Как только начнется коррозия, это лишь вопрос времени, когда вам понадобится заменить водопроводные трубы, чтобы вода снова могла свободно течь по ним.

4. Обесцвеченная вода

Когда вы включаете смеситель на кухне или идете принимать душ, вы хотите, чтобы выходящая вода была кристально чистой. Вы не хотите, чтобы был желтым или коричневым или выглядел так, как будто в нем плавает какой-то осадок.

Если ваша вода относится к любой из этих категорий, это может быть временная проблема с местным водоснабжением. Но это также может быть признаком того, что ваши трубы корродируют или ржавеют изнутри.

Подождите день или около того, чтобы увидеть, не изменился ли цвет вашей воды. Если этого не произойдет, лучше не пить воду и не купаться в ней, а сантехник сразу же приедет к вам домой.

5. Пониженное давление воды

Как и в случае с обесцвеченной водой, существует вероятность того, что пониженное давление воды в вашем доме может быть признаком проблемы в вашем районе. Если, например, на вашей улице возникла проблема с водопроводом, это может привести к низкому напору воды.

Но если вам всегда кажется, что давление воды в доме снижается, это может быть способом вашей водопроводной системы сказать вам, что вам нужно установить новые водопроводные трубы. Ваши старые могут быть не обрезаны для обеспечения необходимого давления воды.

6. Опасные материалы

На данный момент почти каждый знает, насколько опасными могут быть свинцовые водопроводные трубы.

Повторяющееся воздействие свинца может вызвать у детей нарушение обучаемости и замедление роста. Это также может привести к проблемам с почками и репродуктивным заболеваниям у взрослых.

Однако некоторые люди не знают, что свинцовые водопроводные трубы все еще распространены во многих частях страны. Около 10 миллионов домов получают воду по свинцовым коммуникациям, а в некоторых даже есть свинцовые водопроводные трубы.

Выясните, не содержится ли в вашей водопроводной системе свинец или не контактирует ли он каким-либо образом. Если это так, вам следует подумать о том, чтобы найти способ убрать свинец из уравнения раньше, чем позже.

7. Старость

Если у вас дома есть водопроводные трубы из ПВХ, вам, вероятно, никогда не придется беспокоиться об их замене.Есть много сантехнических труб из ПВХ, которые прослужат бесконечно долго.

Но все остальные трубы в какой-то момент необходимо будет заменить. Вот сколько вы можете рассчитывать на срок их службы:

Оцинкованная сталь: от 20 до 50 лет
Латунь: от 40 до 45 лет
Медь: более 50 лет
Чугун: от 75 до 100 лет

Если вы не знаете, какие водопроводные трубы у вас дома, попросите своего сантехника проверить в следующий раз, когда они посетят вас.Затем вычислите, сколько лет вашим трубкам. Это даст вам представление о том, когда вам нужно будет подумать о их замене.

Запланировать замену водопроводных труб сегодня

У вас сейчас протечка в водопроводе, которая наносит ущерб вашему дому? Или вы подозреваете, что у вас могут быть водопроводные трубы, которые корродированы изнутри?

Мы будем более чем счастливы отправить квалифицированного и опытного сантехника к вам домой, чтобы узнать, нужно ли вам заменить трубы.

Нормативный срок службы стальных водопроводных труб и для газопровода

Виды трубопровода

Черная сталь для водопровода

Оцинкованная сталь

Срок службы чугунных труб канализации

Срок службы

От каких параметров зависит время работы канализационной системы

Как можно увеличить эксплуатационный срок работы чугунных изделий

Как отремонтировать чугунные системы

Актуальность применения чугунных труб

Чугунные канализационные трубы ГОСТ 6942-98

Напорная чугунная труба ГОСТ 9583-75

9 заблуждений и чугуне

Монтаж водопровода и отопления из полипропиленовых труб

Срок службы стальных, глиняных, пластиковых и композитных труб

Факторы, влияющие на эксплуатационную пригодность подземных труб

Срок службы материалов трубы

Электронный бюллетень

Трубы из полиэтилена высокого давления (HDPE)

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ)

Железобетонные трубы (ЖБИ)

Трубы из керамической глины (VCP)

Трубы из оцинкованной стали

Заключение

Факторы, влияющие на эксплуатационную пригодность подземных труб

Срок службы материалов трубы

Трубы из полиэтилена высокого давления (HDPE)

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ)

Железобетонные трубы (ЖБИ)

Трубы из керамической глины (VCP)

Трубы из оцинкованной стали

Заключение

Факторы, влияющие на эксплуатационную пригодность подземных труб

Срок службы материалов трубы

Трубы из полиэтилена высокого давления (HDPE)

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ)

Железобетонные трубы (ЖБИ)

Трубы из керамической глины (VCP)

Трубы из оцинкованной стали

Заключение

21 Типы коррозии и отказов труб

Проблемы от легкой до серьезной

Множественные причины проблем

Задокументированные примеры коррозии и отказов труб

1. Отказ трубопровода

2.Ремонт труб

3. Утечки из трубной резьбы

4. Гальванический отказ

5. Отложения внутренней трубы

6. Нарушение изоляции

7. Ущерб от атмосферных воздействий

8. Коррозия под отложениями

9. Коррозия под изоляцией

10. Отсутствует изоляция трубопроводов

11. Мокрая изоляция труб

12. Загрязнение плесенью

13. Коррозия под воздействием микробиологов

14. Труба со швом

15. Отказ трубы с канавками

16. Внешняя коррозия

17. Коррозия градирни и теплообменника

18. Коррозия из-за изоляции труб из мягкого пенопласта

19. Коррозия медных труб

20. Обесцинкование латуни

21. Электролиз стали по стали

Идет, идет, уходит. | SageWater

Металлографические исследования преждевременного коррозионного разрушения стальных сварных швов оцинкованных труб холодного водоснабжения

Консультации — Инженер по подбору | Определение материалов труб и трубопроводов

Консультации — Специалист по спецификациям | Трубопроводные системы и материалы: рекомендации по проектированию

Пришло время заменить трубу? 7 признаков, на которые следует обратить внимание

1. Трещины

2. Утечки

3. Коррозия

4. Обесцвеченная вода

5. Пониженное давление воды

6. Опасные материалы

7. Старость

Запланировать замену водопроводных труб сегодня

Добавить комментарий Отменить ответ