Kitabı oxu: «Санитарно-технические работы»

Допущено

Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для учащихся учреждений образования, реализующих образовательные программы профессионально-технического образования по специальности «Санитарно-технические работы» (квалификация «Монтажник санитарно-технических систем и оборудования»)

Первое издание вышло в 2008 г.

Для учащихся учреждений образования, реализующих образовательные программы профессионально-технического образования, и рабочих-строителей.

Рецензенты: методическая комиссия преподавателей и мастеров производственного обучения Минского государственного профессионально-технического училища № 23 монтажных и специальных строительных работ (В.П. Иванов); старший преподаватель кафедры «Водоснабжение и водоотведение» Белорусского национального технического университета О.А. Аврутин

Предисловие

Учебное пособие написано в соответствии с учебной программой по единичной квалификации «Монтажник санитарно-технических систем и оборудования» и предназначено для учащихся профессионально-технических учебных заведений.

В пособии рассматриваются традиционные и современные методы выполнения санитарно-технических работ с учетом требований нормативно-правовых актов (СНБ, СТБ, СНиП).

Книга состоит из двенадцати глав. В первой главе рассмотрены конструктивные и архитектурные элементы зданий, приведены понятия «модуль», «унификация», «типизация». Во второй главе приведена информация по организации и технологии заготовительных и монтажных работ. Третья глава посвящена вопросам соединения металлических и неметаллических труб. Четвертая глава содержит материал об арматуре, применяемой в санитарно-технических работах, и способах подготовки ее к работе. В пятой главе представлены основные сведения о теплоснабжении, тепловых сетях и теплоизоляции трубопроводов. Шестая и седьмая главы посвящены устройству и монтажу систем парового, водяного, воздушного и панельного отопления. Восьмая и девятая главы содержат информацию об устройстве и монтаже систем водоснабжения и канализации. В десятой главе рассказывается о газоснабжении зданий, прокладке сетей и установке соответствующих приборов. Одиннадцатая глава рассматривает способы устранения неисправностей, встречающихся при эксплуатации санитарно-технических систем и оборудования. В двенадцатой главе раскрываются вопросы, касающиеся современных технологий монтажа оборудования, материалов и инструментов.

Задача пособия – дать учащимся, рабочим-сантехникам необходимые знания о производстве санитарно-технических работ как при прокладке новых коммуникаций, так и при ремонтных работах. Отличительной особенностью данного пособия является то, что в нем впервые комплексно рассматриваются вопросы устройства и монтажа санитарно-технических систем и приборов, устранения неполадок, наиболее часто встречающихся при эксплуатации, а также приведена информация о новинках в области санитарно-технических работ.

Введение

В современном строительстве зданий различного назначения предусматривается устройство в них систем центрального отопления, холодного и горячего водоснабжения, канализации, водостоков, газоснабжения, вентиляции, а в отдельных случаях – кондиционирования воздуха.

Система центрального отопления обеспечивает поддержание требуемых температур воздуха в помещении и повышает уровень комфорта. Источником теплоснабжения, как правило, служат квартальные котельные или теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), имеющие более высокий коэффициент полезного действия по сравнению с мелкими разрозненными отопительными котельными. Современная программа теплосбережения предполагает применение мини-котельных для многоквартирных зданий, что делает систему отопления и горячего водоснабжения более рациональной, экономичной.

Системы водопровода снабжают здания водой различного назначения – для хозяйственно-бытовых и противопожарных целей, а также для удовлетворения производственно-технологических нужд. Системами холодного водоснабжения подается вода питьевого качества, предварительно подвергнутая физической и химической очистке. Системы горячего водоснабжения обеспечивают подачу воды в жилые, общественные и производственные здания для хозяйственно-бытовых нужд.

С помощью систем канализации из жилых, общественных и промышленных зданий удаляют сточные воды; предусматривается также местная очистка промышленных сточных вод перед сбросом их в канализационную сеть. Сточные воды из систем канализации перед сбросом их в водоемы подвергают обработке в очистных сооружениях, что предотвращает загрязнение почвы и водоемов.

Системы внутренних водостоков в зданиях обеспечивают организованное удаление дождевых и талых вод с кровель зданий.

Газоснабжение городов, населенных пунктов и промышленных предприятий имеет большое народно-хозяйственное значение. Газ как топливо имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами топлива: большую теплотворную способность, высокий коэффициент полезного действия установок, работающих на газообразном топливе, легкость транспортирования к местам потребления, удобство хранения и др.

Глава 1
Сведения о конструктивных элементах зданий и производстве строительных работ

1.1. Классификация зданий и сооружений

Зданием называется строение, предназначенное для проживания и деятельности человека. К зданиям относятся жилые дома, школы, кинотеатры, магазины, детские сады, производственные цеха, театры, больницы и др.

Здания классифицируют по различным признакам.

По назначению здания бывают жилые (общежития, гостиницы, жилые дома и т. д.), общественные и производственные.

По этажности здания могут быть одноэтажные и многоэтажные. Одноэтажными в основном строятся промышленные и сельскохозяйственные здания, многоэтажными – гражданские. При этом здания в 3 этажа считаются малоэтажными, в 4–5 этажей – средней этажности, 6–9 этажей – многоэтажными, 10–16 этажей – повышенной этажности, здания более чем 16 этажей – высотными. Этаж образуется из помещений, размещенных на одном горизонтальном уровне.

Различают этажи надземные, мансардные, подвальные, цокольные и технические. У надземных этажей полы помещений располагаются выше планировочной отметки земли. Мансардные этажи (мансарды) полностью или частично образованы поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши. Если пол помещений находится ниже планировочной отметки земли более чем на половину высоты помещения, этаж называется подвальным, если менее чем на половину – цокольным. Технический этаж служит для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций; он может быть расположен в нижней (техническое подполье), верхней (технический чердак) или средней части зданий.

По технологии возведения различают здания полносборные из конструкций и деталей заводского изготовления, неиндустриальные из кирпича и керамического камня.

Долговечность здания определяется временем, в течение которого здание полностью сохраняет прочность и устойчивость, и зависит от долговечности стройматериалов. Можно выделить три степени долговечности здания в зависимости от срока службы, на который они рассчитаны: I — срок службы 100 и более лет; II — от 50 до 100; III — от 20 до 50 лет.

По огнестойкости, т. е. способности материалов и конструкций здания противостоять действию огня без потери эксплуатационных качеств, здания подразделяются на пять групп. К первым трем группам относятся здания, сложенные из камня; к четвертой – оштукатуренные; к пятой – деревянные здания из сгораемых материалов.

По возгораемости строительные материалы и конструкции-разделяются на три группы: несгораемые (кирпич, металл, бетон, железобетон); трудносгораемые (гипс, фибролит, древесина, обработанные антипиреном); сгораемые (все полимерные и органические материалы, не обработанные огнезащитными средствами).

Степень долговечности, огнестойкости и другие эксплуатационные качества определяют капитальность здания. Существует четыре класса капитальности здания: I — жилые дома любой этажности, долговечность и огнестойкость основных конструкций которых не ниже первой группы; II — жилые здания высотой не более 9 этажей, долговечность и огнестойкость основных конструкций которых не ниже второй группы, а также общественные здания (школы, больницы, детские учреждения, административные здания); III — здания высотой не более 5 этажей, долговечность основных конструкций которых не ниже второй и огнестойкость не ниже третьей группы; IV – здания высотой не более 2 этажей, долговечность основных конструкций которых не ниже третьей группы. Указание о классе здания производится в паспорте проекта.

Сооружением называют строения технического (специального) назначения (мосты, каналы, туннели, мачты, эстакады, плотины, шлюзы, силосные башни, транспортные резервуары, бассейны, канатные дороги, газгольдеры, дымовые и вентиляционные трубы). Сооружения подразделяются по функциональному назначению:

♦ транспортные – для различных видов транспорта (мосты, путепроводы, эстакады, причалы, железные и автомобильные дороги);

♦ складские – для хранения сырья, материалов, оборудования, топлива;

♦ водохозяйственные – водозаборные, водоочистные, водопропускные, станции перекачки;

♦ гидротехнические – плотины, дамбы, каналы, шлюзы;

♦ сооружения связи, электропередачи, трубопроводный транспорт для различных видов продуктов;

♦ спортивно-оздоровительные – стадионы, треки, трассы по видам спорта.

Основными требованиями, которым должно соответствовать любое здание или сооружение, являются: функциональные (соответствие своему назначению); технические (защита от воздействия внешней среды, обеспечение достаточной прочности, устойчивости, долговечности и огнестойкости); архитектурные (красивый внешний вид за счет выбора строительных материалов, их качества и гармоничной связи с окружающей средой); экономические (уменьшение затрат труда, материалов и сокращение сроков возведения).

Здания и сооружения в целом и отдельные их элементы испытывают воздействие различных нагрузок и поэтому должны обладать:

♦ прочностью, которая определяется способностью материалов сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок; прочность зависит не только от самого материала, но и от вида напряженного состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, длительность и число циклов нагружения, воздействие окружающей среды и т. д.);

♦ устойчивостью, обусловленной свойством конструкций сопротивляться действию сил, способных вывести их из равновесия;

♦ пространственной жесткостью, характеризующейся способностью постройки и ее элементов сохранять первоначальную форму при действии приложенных сил.

Устойчивость и пространственная жесткость здания зависят от взаимного сопряжения и расположения конструктивных элементов, их конструктивных схем.

Нагрузки или соответствующие им усилия подразделяются на постоянные (вес строительных конструкций) и временные (от людей, животных, оборудования, снега и др.).

1.2. Основные конструктивные элементы зданий

Все здания состоят из предельного числа взаимосвязанных архитектурно-конструктивных элементов (рис. 1.1).

Фундамент 2 – подземная часть здания, воспринимающая нагрузку от вышележащих конструкций и передающая их на основание 1.

Рис. 1.1. Основные части здания:1 – основание; 2 – фундамент; 3 – стены; 4 – оконный проем; 5 – перегородка; 6 – междуэтажное перекрытие; 7 – пол; 8 – подоконник; 9 – заглушина; 10 – кровельная плита; 11 – вентиляционный канал; 12 – внутренние водостоки; 13 – цоколь; 14 – перила; 15 – лестничный марш; 16 – лестничная площадка

Основание бывает естественным, когда грунт под подошвой фундамента находится в состоянии природного залегания, или искусственным, когда грунт уплотняют или укрепляют. Нижнюю плоскость фундамента, непосредственно соприкасающуюся с основанием, называют подошвой. Расстояние по вертикали от поверхности земли до подошвы называют глубиной заложения фундамента. Она зависит от прочности грунта основания, глубины его промерзания и т. д.

По конструкции фундаменты бывают ленточные 2, которые закладывают под стены; столбчатые – под отдельно стоящие колонны или столбы; монолитные в виде плиты под всей площадью здания; свайные, состоящие из отдельных, погруженных в грунт свай, связанных между собой железобетонным ростверком (плитой, поясом или балкой).

Стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. Несущие стены 3 воспринимают нагрузку от собственного веса и веса других конструкций (перекрытий, крыш, лестниц). Самонесущие стены передают на фундамент не только нагрузку от собственного веса, но и ветровую нагрузку, на такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции. Ненесущие стены только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают нагрузку от собственного его веса в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции.

Перекрытия совмещают ограждающие и несущие функции. Междуэтажные перекрытия 6 разделяют в здании смежные по высоте помещения.

Перекрытие над подвалом называется цокольным 13, а над верхним этажом – чердачным.

Перегородки 5 разделяют внутреннее пространство здания в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки в отличие от стен не воспринимают нагрузки.

Крыша – ограждающая и несущая конструкция – защищает здание от атмосферных осадков, от потерь теплоты через покрытие 10. Крыши бывают чердачными и бесчердачными. Последние выполняют функции крыши и потолка. Их называют совмещенными.

Совмещенная крыша состоит из железобетонных несущих элементов – плит или панелей перекрытия, пароизоляции, термоизоляции и рулонного кровельного ковра.

Лестницы располагают в помещениях с капитальными стенами (в лестничных клетках). Часть лестницы между площадками называют лестничным маршем 15.

Оконные проемы 4 устанавливают в наружных стенах, заполняют их оконными блоками.

Дверные проемы служат для входа в здание, перехода из одного помещения в другое или выхода на балкон.

1.3. Архитектурные элементы здания

Для отделки и украшения интерьера (внутреннего пространства здания) и экстерьера (фасада) используют различные виды штукатурок и архитектурные детали (рис. 1.2).

Цоколь 9 может быть отделан цементными или каменными штукатурками. В стенах устраивают ниши 2 прямоугольной, полуциркульной, круглой формы, которые оформляют тягами, пилястрами, колоннами. Внутри ниш часто устанавливают статуи, вазы или картины.

Пилястра 7 – плоский вертикальный выступ на поверхности стены – имеет базу, капитель, иногда каннелюры (продольные желобки). Колонны – вертикальные опоры – обычно круглого сечения с капителью, базой, пьедесталом.

Стены украшают различными карнизами, филенками 10, рустами 4 и лопатками (узкими вертикальными полосами). Карнизы бывают лобовыми, завершающими верх здания, или междуэтажными, отделяющими один этаж от другого. Филенки (рамки) окружают определенное поле стены, потолка, свода. Руст – это кладка или облицовка стены здания рустованными либо выпуклыми камнями. В некоторых случаях отдельные части фасада делают слегка выступающими. Выступы профилируют, образуя раскреповки 18.

Для продления срока службы штукатурки фасадов и защиты ее от атмосферных осадков карнизы устраивают с выносом от поверхности стены не менее чем на 25 см со слезником снизу. Верхние плоскости карнизов и тяг выполняют с уклоном 20 %. Кроме того, все архитектурные детали защищают металлическими покрытиями со свесами и слезниками (капельницами), а детали, выступающие от стены более чем на 50 см, и подоконные сливы независимо от их размеров покрывают оцинкованной кровельной сталью со свесом над деталью не менее 3 см.

Рис. 1.2. Архитектурные элементы здания:1 – рустованная лопатка; 2 – ниша; 3 – статуя; 4 – русты; 5 – лестница; 6 – двери; 7 – пилястра; 8 – окно; 9 – цоколь; 10 – филенки; 11 – лобовой карниз; 12 – балюстрада; 13 – акротеры (вазы); 14 – аттик; 15 – поле фронтона; 16 – фронтон; 17 – аркада; 18 – раскреповки

Рис. 1.3. Балкон (а), эркер (б) и лоджия (в):1 – ограждение балкона; 2 – стена эркера; 3 – поперечные стены здания

Окна 8 и двери 6 также могут служить украшением фасада. По форме они бывают прямоугольными, полуциркульными, круглыми, овальными. Оформляют их наличниками, карнизами, контрналичниками, сандриками. Под окнами делают пьедесталы, балюстрады 12. Полуциркульные двери и окна часто располагают рядом, образуя арку. Аркада 17 – это ряд повторяющихся одинаковых проемов, перекрытых арками.

Нижние наружные откосы оконных проемов выполняют из цементного раствора с железнением и затем покрывают кровельной оцинкованной сталью с уклоном от окон.

Стены часто завершают парапетами и аттиками 14. Парапет – стенка высотой 70 – 100 см, проходящая по краю крыши. Верхнюю часть парапета отделывают цементным раствором, железнят и покрывают оцинкованной сталью или облицовывают парапетными камнями.

Балкон – огражденная площадка на фасаде стены (рис. 1.3, а).

Эркер – выступающая часть здания из плоскости наружных стен; эркеры бывают консольными, начинающимися с уровня второго этажа, или пристроенными к зданию, т. е. опертыми на фундамент (рис. 1.3, б).

Лоджия – открытая (с одной стороны) часть помещения на фасаде здания (рис. 1.3, е). Балконы, эркеры, лоджии не только придают архитектурную выразительность зданию, но и создают дополнительные удобства для проживающих.

Рис. 1.4. Деформационные швы: а – сопряженные «в четверть»; б – сопряженные «в шпунт»; 7 – пакля; 2 – толь

Деформационные швы – это заполненные эластичным материалом вертикальные зазоры, расчленяющие стену. Смежные участки стен (в местах примыкания) сопрягаются «в шпунт» или «в четверть». Такие швы бывают температурными, разрезающими стену от цоколя до карниза, и осадочными, начинающимися от подошвы фундамента и заканчивающимися в карнизе. Деформационные швы предохраняют конструкции стен от появления трещин при перепаде температур и неравномерной осадке зданий (рис. 1.4).

1.4. Понятие о модуле, типизации, унификации

Основным направлением развития строительства является индустриализация, т. е. превращение строительного производства в механизированный поточный процесс сборки и монтажа зданий из крупноразмерных конструкций, их элементов и блоков, имеющих максимальную готовность. Конструкции, изготовленные на специальных заводах, называют сборными. Применение сборных конструкций на основе промышленной технологии монтажа позволяет уменьшить затраты труда, расход материалов, повысить качество строительства, сократить его сроки и снизить стоимость. Важнейшими признаками индустриализации строительства являются комплексная механизация и автоматизация строительно-монтажных работ, максимальная сборность конструкций и массовость их производства на заводах сборных железобетонных изделий, домостроительных комбинатов, заводах металлических конструкций.

Преимущество индустриальных методов массового строительства заключается в применении сборных типовых деталей и конструкций.

Типизацией называют отбор лучших с технической и экономической точек зрения вариантов отдельных конструкций и зданий для многократного воспроизведения их в массовом строительстве.

Количество типов и размеров сборных деталей и конструкций для зданий должно быть ограничено, так как изготовлять большое количество одинаковых изделий и вести их монтаж экономически выгодно и проще.

Типизация сопровождается унификацией, которая предполагает приведение многообразных видов типовых деталей к небольшому числу определенных типов, единообразных по форме и размерам. Унификация конструкций не только упрощает технологию заводского изготовления и снижает стоимость конструкций, но и дает возможность с учетом конкретных условий применять различные конструктивные решения без изменения основных размеров типового здания или применять одни и те же сборные конструкции в зданиях различного назначения. Примером такой замены может служить использование отдельных конструкций жилых домов для строительства школ, детских садов и др.

Внедрение унификации и типизации в проектирование и промышленное изготовление строительных конструкций предполагает тесную увязку объемно-планировочных размеров с размерами конструктивных деталей. Такая увязка размеров обеспечивается применением Единой модульной системы (ЕМС) на базе основного модуля (лат. modulus – мера). В качестве модуля принимают меру длины или размер одного из элементов здания. За основной модуль (М) принимают величину 100 мм. Все объемно-планировочные размеры и размеры конструктивных элементов должны быть кратны этому модулю.

Исходя из основного модуля, устанавливаются производные модули (укрупненные и дробные). Например, при больших размерах помещений (ширине и длине элементов, шаге, пролете помещения и т. п.) используют укрупненные модули 60М, 30М и т. п. При небольших размерах (толщине элементов, ширине монтажного зазора) применяют соответственно дробные модули 1/2М (50 мм), 1/5 М (20 мм) и т. д.

Модуль, установленный для основных параметров плана, принимают за планировочный. Линии, определяющие во взаимоперпендикулярных направлениях расположение (привязку) основных несущих и ограждающих конструкций и членение плана здания на основные элементы, называются модульными разбивочными осями. Привязка в этом случае определяется расстоянием от модульной разбивочной оси до грани или до геометрической оси элемента. Например, в зданиях с несущими стенами модульные разбивочные оси проходят по центру внутренних стен (привязка равна половине толщины стены), а в наружных стенах смещаются от внутренней грани стены на расстояние, кратное М и 1/2М (привязка стены 250, 200, 150 мм), необходимое для опирання конструктивных элементов перекрытий и покрытий. В зданиях с колоннами в средних рядах разбивочные оси проходят по центру колонн. В крайних рядах разбивочные оси могут проходить или по центру колонн (осевая привязка), или по внутренней поверхности стены, по грани конструктивного элемента (нулевая привязка).

В ЕМС установлены следующие категории размеров: номинальные, конструктивные и натурные. Номинальные размеры указывают расстояние между модульными разбивочными осями здания или условные (номинальные) размеры конструкций с учетом монтажных зазоров и швов. Конструктивные размеры – это проектные размеры объемно-планировочных и конструктивных элементов, они отличаются от номинальных на величину нормированных зазоров и швов. Натурные размеры – это фактические размеры изготовленных конструкций или объемно-планировочных элементов.

1.5. Конструктивные схемы зданий

Жилые и общественные здания, у которых все несущие и ограждающие конструкции состоят из крупноразмерных деталей, изготовленных на заводах, называют полносборными. Полносборными из бетонных или железобетонных деталей строят почти половину зданий.

В зависимости от конструктивной схемы несущего остова полносборные здания делятся на бескаркасные крупноблочные, бескаркасные крупнопанельные и каркасные.

Бескаркасные здания представляют собой жесткую и устойчивую коробку из взаимосвязанных наружных и внутренних стен и перекрытий. Наружные и внутренние стены здания воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий и покрытия.

Общественные многоэтажные здания чаще всего возводят с продольными несущими стенами. В зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренние продольные стены. Поперечные стены в таких зданиях устраивают в лестничных клетках, в местах, где проходят дымовые и вентиляционные каналы, или по проекту (рис. 1.5, а, б). Бескаркасные крупнопанельные здания бывают с тремя продольными несущими стенами и с поперечными несущими стенами, устанавливаемыми с малым или большим шагом друг от друга (рис. 1.5, в).

Рис. 1.5. Конструктивные схемы бескаркасных зданий: а – с поперечными и продольными несущими стенами; б – с продольными несущими стенами; в – крупнопанельный дом с поперечными несущими стенами; 1 – наружные панели; 2 – санитарно-технические кабины; 3 – ненесущие перегородки; 4 – несущие стены-перегородки; 5 – панели перекрытий; 6 – внутренняя продольная стена; 7 – цокольные панели; 8 – блоки фундамента

Каркасные здания – это промышленные многоэтажные общественные и административные здания. Каркасные здания бывают с полным каркасом (рис. 1.6, а, б), когда колонны в здании устанавливают во всех точках пересечения осей планировочной сетки, и с неполным каркасом, когда колонны располагаются лишь по внутренним осям, а наружные стены также несущие (возводятся из мелких камней или блоков).

Рис. 1.6. Конструктивные схемы каркасных зданий: а – с самонесущими стенами; б – с навесными стенами; 1 – колонны; 2 – ригели;3 – плиты перекрытий; 4 – стены самонесущие; 5 – навесные панели

Каркас состоит из колонн, ригелей, которые образуют несущие геометрические рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Кроме того, жесткость каркаса обеспечивается плитами-распорками, укладываемыми в междуэтажных перекрытиях между колоннами.

1.6. Основы производства строительно-монтажных работ

Строительное производство слагается из отдельных строительных процессов, протекающих в определенной последовательности на строительно-монтажной площадке и имеющих конечной целью возведение новых зданий и сооружений. Возведение зданий и сооружений связано с выполнением в определенной технологической последовательности разнообразных строительных работ, которые делят на общестроительные, отделочные, специальные, транспортные и погрузочно-разгрузочные.

К общестроительным относят следующие виды работ:

♦ земляные – разработка котлованов, траншей под фундаменты зданий, планировка площадок, транспортирование, обратная засыпка и уплотнение грунта;

♦ свайные – забивка свай и устройство свайных фундаментов;

♦ каменные – возведение стен, столбов и других конструктивных элементов зданий из кирпича, искусственных и природных камней, мелких блоков и других каменных материалов;

♦ бетонные и железобетонные – установка арматурных каркасов, приготовление, транспортирование, укладка и уплотнение бетонной смеси в подготовленную опалубку.

♦ монтажные – подъем, установка, выверка и закрепление сборных конструкций и деталей, из которых в определенной последовательности собирают основные элементы зданий и сооружений;

♦ плотничные – установка оконных, дверных блоков в проемы стен, устройство скатных крыш, сборка опалубки, настилка дощатых полов;

♦ кровельные – устройство покрытий из металлочерепицы, асбестоцементных листов, рулонных материалов (изопласта, бикроста, изофлекса и др.).

Отделочные работы придают зданиям и сооружениям законченный вид, декоративность. К ним относят следующие виды работ:

♦ столярные – изготовление и подгонка створок оконных переплетов, дверных полотен, установка шкафов, шкафных перегородок;

♦ штукатурные – покрытие конструктивных элементов выравнивающим слоем раствора или отделка внутренних поверхностей гипсокартонными листами;

♦ облицовочные – покрытие поверхности стен, перегородок и других конструктивных элементов изделиями из природного камня, керамическими плитками и другими материалами;

♦ стекольные – заполнение светопрозрачных ограждений обычным или специальным стеклом;

♦ малярные – подготовка, обработка и окрашивание поверхностей лакокрасочными материалами (клеевыми, масляными, эмульсионными);

♦ обойные – оклеивание стен обоями (виниловыми, жидкими, вспененными, древесно-структурными обоями, стеклообоями, шелкографией и др.).

К специальным относят следующие виды работ:

♦ санитарно-технические – устройство систем отопления, вентиляции, газоснабжения, водопровода, канализации и др.;

♦ гидроизоляционные – защита конструкций от грунтовых вод и агрессивных воздействий среды, устройство водонепроницаемой прослойки в полах, санитарных узлах, прачечных, банях и других «мокрых» помещениях;

♦ электротехнические – монтаж осветительных, силовых систем и слаботочных устройств, монтаж лифтов (пассажирских и грузовых).

Транспортные и погрузочно-разгрузочные работы – это доставка на рабочие места материалов, деталей, приспособлений, инвентаря и инструмента.

Глава 2
Основы организации и технологии заготовительных и монтажных работ

2.1. Заготовительные предприятия

Различают следующие типы заготовительных предприятий (производственных баз) монтажных организаций: завод санитарно-технических изделий, центральная заготовительная мастерская (ЦЗМ) и участковая заготовительная мастерская (УЗМ).

Завод санитарно-технических изделий (монтажный завод) является основной заготовительной базой, снабжающей продукцией монтажные организации, работающие на территории одного или нескольких экономических районов. В состав производственных баз входят также материальные склады для хранения материалов, изделий и инструмента для заготовительных и монтажных работ.

Главным цехом (участком) любого заготовительного предприятия является трубозаготовительный цех, где раздельно производятся трубные заготовки из стальных труб диаметром до 50 мм и выше. На отдельных участках заготовительного предприятия изготовляют узлы из чугунных и полимерных канализационных труб, различные металлоконструкции и емкости, трубные обвязки оборудования, производят огрунтовку и окраску изделий и т. п.

Монтажные заводы выпускают:

♦ укрупненные узлы из трубных заготовок стальных и чугунных труб для систем отопления, водоснабжения, газоснабжения, канализации, водостоков и обвязок котельных, центрально-тепловых пунктов, насосных, бойлерных и др.;

♦ воздуховоды и фасонные части к ним из листовой стали для систем вентиляции и кондиционирования воздуха;

♦ емкости и металлоконструкции из листовой и сортовой стали;

♦ нестандартные фланцы для стальных труб и воздуховодов, средства крепления трубопроводов из стальных, чугунных и пластмассовых труб, а также вентиляционных воздуховодов;

♦ укомплектованные нагревательные приборы.

Кроме того, на монтажных заводах собирают агрегаты, состоящие из насосов и вентиляторов с электродвигателями, производят ремонт монтажного инструмента и изготовление приспособлений для производства монтажных работ.

В состав современного заготовительного предприятия санитарно-технического профиля обычно входят следующие цехи и отделения:

♦ трубозаготовительный цех монтажных узлов из стальных труб диаметром до 50 мм с линиями типизированных и нетипизированных трубных узлов; трубозаготовительный цех сварных монтажных узлов из стальных труб диаметром более 50 м; трубозаготовительный цех монтажных узлов из чугунных канализационных и полимерных труб; цеха заготовки воздуховодов, фасонных частей и других изделий для систем вентиляции;

♦ котельно-сварочный цех с линией сварных трубных узлов диаметром более 50 мм и линией изготовления емкостей и металлоконструкций;

♦ трубозаготовительный цех или отделение монтажных узлов из чугунных канализационных труб;

♦ цех или отделение перегруппировки и обвязки радиаторов; отделение сборки чугунных котлов; отделение огрунтовки готовых изделий.

В составе завода монтажных заготовок могут быть другие вспомогательные отделения (кузнечно-прессовое, механическое отделение, ремонтный цех, компрессорная и ацетиленовая станция) и обязательно бытовые помещения.

2.2. Технология выполнения монтажных заготовок

Технология производства на заготовительных предприятиях основана на операционном, поточно-операционном, агрегатном и конвейерном методах.

При операционном методе изделия или их отдельные части (узлы, детали) обрабатывают на станках, механизмах и другом оборудовании раздельно по операциям (перерезка и изгибание труб, нарезка резьбы, сварка и т. п.). Рабочий, как правило, выполняет не одну, а несколько операций, переходя обрабатываемой деталью от одного станка или механизма к другому.

При поточно-операционном методе операции по обработке деталей выполняются в определенной последовательности.

Рабочий выполняет одну или две-три последовательные операции, не меняя рабочего места, а затем изделие или деталь (в тележке, контейнере) передается им самим или вспомогательными рабочими для выполнения следующей операции.

Агрегатный метод целесообразно применять при изготовлении типовых монтажных узлов и деталей санитарно-технических систем из стальных труб, главным образом для жилищного строительства, где эти узлы и детали многократно повторяются. Агрегат (или короткая поточная линия) оборудуется и настраивается только для одного вида изделия – этажестояка, нижнего спуска стояка отопления и т. п. Такой агрегат обслуживают один-два рабочих, часть выполняемых на агрегате операций может быть автоматизирована.

При конвейерном методе обрабатываемое изделие движется на конвейере от одной операции к другой; рабочие места постоянны и строго фиксированы. Движение конвейера может быть непрерывным с заданной скоростью (до 0,3 м/мин) или пульсирующим, когда движение чередуется с паузами, во время которых на станках и механизмах, установленных у конвейера, рабочие выполняют операции по обработке изделия или его деталей. При непрерывном движении конвейера через каждые 2 ч его останавливают для отдыха рабочих.

При изготовлении трубных заготовок из труб диаметром до 50 мм принимают следующую последовательность производственных операций: разметка труб по монтажным чертежам или эскизам с натуры; перерезка труб; раззенковка; нарезание или накатывание короткой и длинной резьбы; гибка труб; комплектование заготовительных трубных деталей соединительными частями и арматурой; сборка трубных узлов на резьбе или на сварке; испытание на плотность и упаковка в транспортабельные пакеты или в контейнеры.

Для выполнения этих операций трубозаготовительный цех оборудован необходимыми станками, приспособлениями и инвентарем: отрезными, нарезными и гибочными станками, разметочными и сборочными верстаками, стеллажами для труб, стендами для испытания заготовленных узлов, сварочными аппаратами, механизированным горизонтальным и вертикальным транспортом, конвейерами для перемещения трубных заготовок.

Начинается операция по заготовке труб с разметки. Применяют два способа разметки труб. При первом способе рабочий размечает детали разных диаметров по каждому эскизу в отдельности. При втором способе слесарь одновременно размечает по нескольким эскизам детали одинакового диаметра труб, затем следующего диаметра и т. д. Это уменьшает количество отходов и ускоряет работу, так как освобождает рабочего от необходимости брать со стеллажа для каждого отдельного эскиза трубы разных диаметров. От выбранного способа разметки зависит дальнейший технологический процесс заготовки трубопровода.

Заготовку трубопровода для санитарно-технических систем ведут по поточно-операционному методу с применением конвейеров. Обрабатываемая деталь передается конвейером от операции к операции, начиная с перерезки труб и заканчивая сборкой в узел.

Процесс изготовления узлов осуществляется следующим образом. Трубы со склада подаются в цех и укладываются на стеллаж-бункер суточного запаса. Трубы из бункера в соответствии с замерным эскизом поступают на разметочный стол трубоотрезного станка, где рабочий отмечает место перерезания трубы. После этого слесарь включает трубоотрезный станок и перерезает трубы на весь комплект заготовок по данному эскизу. На конце труб он наносит условный знак – требуемый вид обработки – и сбрасывает их в желоб трубоотрезного станка. Затем комплект труб вместе с эскизом сбрасывают в ячейку конвейера, который все время движется и доставляет детали к трубонарезным станкам. После нарезки трубы конвейером подаются к трубогибочным станкам. На одном из них изгибают трубы диаметром до 25 мм, а на другом – диаметром до 50 мм. Далее заготовки собирают в монтажные узлы согласно эскизам, навертывают на трубы фасонные части, а также арматуру.

Собранные узлы трубопроводов конвейером доставляются к месту опрессовки их сжатым воздухом на герметичность в ванне с водой. После опрессовки узлы поступают на верстак для комплектования, при котором проверяют соответствие эскизу деталей узла, добавляют необходимые стандартные детали (например, сгоны) и комплектуют этажестояк. Проверенные и скомплектованные детали связывают проволокой в пакет, привязывают к нему металлическую бирку с шифром этажестояка, а затем электрической талью по монорельсу направляют на склад готовой продукции.

При изготовлении сварных узлов детали трубопровода снимают с конвейера и помещают на секционный стеллаж, откуда подают к сверлильному станку, где сверлят отверстия для приварки муфт. От сверлильного станка детали подают в кабину сварщика для приварки муфт. После сварки детали передают для навертывания арматуры, а затем на конвейеры для опрессовки.

В отделение комплектации радиаторы доставляют в контейнерах на тележке для перегруппировки их на механизме ВМС-111М, затем их спрессовывают и укладывают в контейнер готовой продукции.

Трубы и фасонные части завозят в цехи по обработке чугунных канализационных труб и укладывают в стеллажи. Отсюда трубы поступают на разметочные верстаки для разметки по эскизу, а затем к станкам для перерезки и перерубки. После этого заготовленные детали труб и фасонные части на сборочных верстаках по эскизам собирают в узлы и заделывают раструбы.

После необходимой выдержки узлы укладывают на стеллажи, откуда направляют на склад готовой продукции. Такой же технологический процесс заготовки трубопровода применяют в случае отсутствия конвейера, но при этом детали передают от операции к операции специальными тележками, передвигаемыми вручную, или посредством подвесных корзин, перемещаемых электрической талью по монорельсу.

Чтобы определить неплотность в соединениях, собранные детали и узлы или линии трубопровода испытывают воздухом в ванне, наполненной водой. Для этой цели концы заготовки закрывают заглушками, из которых одна глухая (рис. 2.1, а), а вторая сквозная (рис. 2.1, б) с отверстием для подачи воздуха от компрессора. Заглушенную деталь опускают в ванну с водой, после чего открывают кран на воздушном шланге, соединенном с компрессором. Появившиеся воздушные пузырьки указывают места неплотного соединения деталей. Закрытие концов деталей заглушками с резьбой отнимает много времени. Более удобными являются быстросменные эксцентриковые заглушки. Их свободно надевают на конец трубы и закрывают, просто нажимая на эксцентриковую ручку.

Рис. 2.1. Эксцентриковые заглушки: а – глухая; сквозная; 1 – корпус; 2 – резиновое кольцо; 3 – упорный поршень; 4 – крышка; 5 – ось; 6 – эксцентриковая ручка; 7 – упор; 8 – контргайка; 9 – штуцер

Детали и узлы санитарно-технических систем должны быть испытаны на месте их изготовления:

♦ детали и узлы трубопроводов систем отопления – гидравлическим давлением 0,8 МПа или пневматическим давлением 0,15 МПа;

♦ детали и узлы трубопроводов систем холодного и горячего водоснабжения – гидравлическим давлением 1МПа или пневматическим давлением 0,15 МПа, смывные и переливные трубы – гидравлическим давлением 0,2 МПа или пневматическим 0,15 МПа;

♦ детали и узлы стальных трубопроводов, предназначенные для заделки в отопительные панели, – гидравлическим давлением 1 МПа.

Продолжительность гидравлического или пневматического испытания деталей и узлов трубопроводов – 1–2 мин. Обнаруженные при испытаниях неплотности трубопроводов должны быть устранены. В трубозаготовительном цехе чугунных трубопроводов собирают монтажные узлы систем хозяйственнофекальной и ливневой канализации.

Технологический процесс в цехе организуется по поточнооперационному методу в такой последовательности: размечают трубы и фасонные части на верстаке: перерубают трубы и фасонные части на специальном механизме; собирают узлы на стенде-карусели; заделывают раструбные стыки, кроме монтажных. Монтажные узлы укомплектовывают средствами крепления и задвижками, если они предусмотрены по проекту. В этом же цехе (обособленном помещении) заготовляют пластмассовые трубопроводы для систем канализации и водостоков.

Приступая впервые к выполнению работы на монтажном заводе, молодой рабочий должен получить от мастера подробные указания о правилах и приемах безопасного ее выполнения. Работать можно только на исправных станках и механизмах. Все вращающиеся части станка и механизма – зубчатые колеса, шкивы, ременные передачи – должны иметь прочно укрепленное ограждение. Нельзя надевать и переводить на ходу приводные ремни и касаться вращающихся частей, так как при этом можно получить ранение. Рабочий инструмент и обрабатываемые детали нужно максимально прочно закреплять на станке до его пуска. Менять рабочий инструмент, устанавливать и укреплять обрабатываемые детали, чистить и смазывать станок, убирать стружку и опилки можно только после остановки станка. Нельзя передавать или принимать инструмент или заготовку через станок во время его работы. Станки и электрооборудование должны иметь защитное заземление. У рубильников для пуска электродвигателей станков и механизмов не должно быть оголенных проводов, они должны быть защищены кожухами и заземлены. При прекращении работы станок следует остановить, рубильник выключить, а рабочий инструмент отвести от обрабатываемой детали.

2.3. Организация производства работ

Производство внутренних санитарно-технических работ должно быть организовано по принципу четкого отделения операций изготовления деталей и узлов систем отопления, водопровода и канализации от их сборки на объекте монтажа. Все детали и узлы систем заранее заготовляются в центральных заготовительных мастерских (ЦЗМ) и на монтажных заводах.

В зависимости от объема работ и характера возводимых зданий может быть применен один из двух методов монтажа: последовательный или параллельный.

При последовательном методе к монтажу приступают по окончании основных строительных работ по всему зданию. На строительстве небольших по объему зданий последовательный монтаж может быть выполнен в достаточно короткий срок.

При параллельном методе монтаж выполняется отдельными захватками или циклами одновременно с производством основных строительных работ. Параллельный монтаж позволяет ввести в эксплуатацию санитарно-технические системы с одновременным окончанием основных строительных работ и рекомендуется во всех случаях.

Подготовка к производству монтажно-сборочных работ выполняется группами подготовки производства монтажных управлений при участии линейного инженерно-технического персонала, который будут руководить производством работ. В объем подготовительных работ входят разработка проекта производства работ (ППР), разработка монтажного проекта или составление эскизов по замерам с натуры, на основании которых должны быть изготовлены на заготовительных предприятиях монтажные узлы, детали и нестандартизированное оборудование.

В проектах производства работ предусматриваются:

♦ первоочередное выполнение подготовительных работ;

♦ концентрация рабочих и материально-технических ресурсов на пусковых объектах для сокращения сроков строительства;

♦ обеспечение непрерывности и поточности строительномонтажных работ с равномерным использованием ресурсов производственных мощностей;

♦ комплексная механизация работ, особенно массовых и трудоемких процессов, с широким использованием средств малой механизации (ручных машин, приспособлений и т. п.);

♦ применение при монтаже заготовок, собранных заблаговременно в укрупненные узлы и блоки, а также полуфабрикатов, поставляемых промышленностью;

♦ уменьшение объема временных сооружений и устройств за счет использования постоянных и применения типовых инвентарных передвижных и сборно-разборных установок;

♦ соблюдение правил производственной санитарии, техники безопасности и пожарной безопасности.

Проект производства работ является рабочим документом.

Проект производства внутренних санитарно-технических работ должен содержать:

♦ календарный план производства работ, увязанный с графиком строительства;

♦ ведомость объемов работ по объектам строительства, определяемых по рабочим и типовым чертежам;

♦ ведомость потребности рабочих по профессиям;

♦ график движения рабочих;

♦ спецификации на основные и вспомогательные материалы и оборудование со сроками их поставки (с учетом данных календарного графика);

♦ фонд заработной платы и трудовые затраты по объектам;

♦ график подготовительных и вспомогательных работ;

♦ объем перевозок и потребность в транспортных средствах;

♦ ведомость монтажных приспособлений и инструмента; технологические карты на новые виды работ и сложные работы;

♦ пояснительную записку, включающую: краткие характеристики монтируемых систем; описание и обоснование принятых методов работ; расчет необходимого сварочного, подъемного и такелажного оборудования и инструмента; расчет транспортных средств; расчет потребности в рабочих по профессиям; требования техники безопасности и охраны труда при выполнении работ.

В ППР даются также планы с нанесением монтируемого оборудования, монтажных проемов и подъемных механизмов, схемы разбивки систем на укрупненные узлы, схемы и правила строповки тяжелых и крупногабаритных грузов, схемы доставки грузов.

Проекты производства работ для несложных объектов (сокращенные) могут содержать только: график производства работ и движения рабочих по профессиям; заказы в ЦЗМ; сводную ведомость (спецификацию) обеспечения объекта материалами, заготовками и оборудованием, служащую одновременно лимитной картой; производственные калькуляции; краткую пояснительную записку. Сокращенный ППР, составляемый группами подготовки производства, утверждает главный инженер монтажного управления.

Монтажный проект санитарно-технических устройств позволяет производить заготовку узлов и деталей систем без замеров в натуре при условии, что строительной организацией точно соблюдены установленные допуски на строительные конструкции здания. При монтажном проектировании используются следующие длины деталей: строительная, монтажная и заготовительная (рис. 2.2).

Под строительной длиной /_стр понимают размер между осями фасонных частей или между осью фасонной части и центром гнутья, т. е. размер, определяющий габариты детали с учетом элементов соединения ее с другими деталями.

Монтажная длина /_м – это чистая длина детали без навернутых на нее фасонных частей или арматуры. Таким образом, монтажная длина меньше строительной на величину, равную размеру от оси фасонной части или арматуры до торца трубы детали, т. е. на величину так называемого скида.

Рис. 2.2. Узел (а) и блок (б): 1, 2, 3 – детали

Заготовительная длина /_заг – это длина прямого участка трубы, необходимая для изготовления детали. Для прямых неизогнутых деталей такая длина будет равна монтажной.

Монтажные проекты составляют, как правило, для типовых зданий. Для нетиповых зданий допускают изготовление и монтаж систем по специально разрабатываемым чертежам или эскизам, составленным на основе замеров с натуры.

Монтажный проект системы отопления должен содержать:

♦ планы этажей с привязкой всех нагревательных приборов и трубопроводов к строительным конструкциям;

♦ общую аксонометрическую схему всей системы или всех ее частей;

♦ монтажный чертеж узла ввода;

♦ монтажные чертежи узлов отопительной системы со спецификацией деталей этих узлов;

♦ необходимые чертежи установки оборудования, нагревательных приборов, креплений магистральных трубопроводов и спецификации узлов.

Монтажный проект системы холодного и горячего водоснабжения и газоснабжения выполняется по общей форме аналогично монтажным проектам отопительной системы.

Монтажный проект системы канализации в чертежах стояков и магистралей трубопроводов должен содержать:

♦ размеры и виды фасонных частей;

♦ заготовительные длины прямых участков чугунных канализационных трубопроводов;

♦ монтажные узлы с маркировкой их; установочные данные с размерами, привязывающими трубопроводы, санитарные приборы и другое оборудование к нулевой отметке и строительным конструкциям;

♦ строительные длины стояков, ответвлений и магистралей, включая в общую длину фасонные части.

Монтажные чертежи служат для изготовления элементов и деталей систем на заготовительных предприятиях без дополнительной их доработки.

В тех случаях, когда разработка монтажных чертежей санитарно-технических устройств нетиповых общественных и промышленных зданий нецелесообразна, заготовку и монтаж производят по эскизам, составляемым группами подготовки производства (ГПП) монтажных организаций на основе натурных замеров.

2.4. Замеры санитарно-технических систем

Замеры на объекте монтажа (захватке) выполняют только после надлежащей его подготовки. До начала замеров должны быть готовы:

♦ стены, перекрытия, лестничные марши и перегородки, по которым намечены прокладка трубопроводов, размещение нагревательных приборов или другого санитарно-технического оборудования;

♦ отверстия для трубопроводов в фундаментах, стенах, перегородках и перекрытиях;

♦ отметки чистых полов, нанесенные краской на стенах каждого помещения у мест установки нагревательных приборов;

♦ оконные коробки;

♦ оштукатуренные «маяки» или маячные полосы в местах установки санитарно-технического оборудования, приборов и в местах прохода стояков (при применении мокрой штукатурки);

♦ ниши, каналы и борозды;

♦ фундаменты под санитарно-техническое оборудование.

Места прохода трубопроводов через строительные конструкции отмечают масляной краской (разметка отверстий). Рядом указывают расположение трубопроводов и их диаметры.

Места установки средств крепления трубопровода отмечают на строительных конструкциях масляной краской по шаблону круга. Диаметр круга должен быть равен диаметру наконечника строительного пистолета. При разметке мест установки средств крепления трубопровода наносят отметку оси трубопровода или отметку установки кронштейна. Разметку отверстий для трубопроводов ниже нулевой отметки производят до устройства перекрытия подвала или технического подполья. Места прокладки трубопроводов в футлярах или гильзах должны быть помечены буквой «Ф» (футляр) или «Г» (гильза).

Разметку отверстий под стояки и подводки к нагревательным приборам систем отопления в отопительный сезон выполняют после оштукатуривания мест установки нагревательных приборов и полос в местах прохода стояков, в неотопительный сезон – после выполнения всех штукатурных работ. На стене верхнего этажа в месте прохода стояка отопления на высоте 100 мм от пола наносят масляной краской прямоугольник с указанием размеров сторон отверстия в сантиметрах (10x10) и стрелку направления (вниз по вертикальной оси прямоугольника), определяющую ось стояка. В зависимости от снятой длины подводок к нагревательному прибору ось стояка располагают на расстоянии 150–200 мм от откоса окна. В случае прохода подводок к нагревательным приборам через перегородки на них наносят масляной краской по шаблону круги размечаемых отверстий. Диаметр круга должен быть на один размер больше диаметра подводки.

Для выполнения разметочных работ разметчику выдается техническая документация:

♦ для разметки отверстий ниже нулевой отметки:

– план подвала с указанием трубопроводов, их диаметров и мест подключения стояков;

– аксонометрические схемы систем трубопроводов;

– чертежи средств крепления;

♦ для разметки отверстий выше нулевой отметки:

– планы этажей с указанием расположения стояков;

– аксонометрические схемы трубопроводов.

Законченные работы по разметке отверстий и отметок чистых полов сдаются представителю строительной организации по акту. Подписанный акт передается разметчиком в ГПП. Правильность пробивки отверстий проверяют с помощью шнура и отвеса, опускаемого с верхнего этажа до перекрытия подвала. Отверстия пробиты правильно, если шнур во всех этажах совпадает с осями отверстий.

Разметку мест установки средств крепления нагревательных приборов производят при наличии:

♦ нанесенных на стены отметок чистых полов;

♦ нанесенных на стены осей стояков;

♦ оштукатуренных ниш или мест установки нагревательных приборов;

♦ данных о числе секций в радиаторах или о типе нагревательного прибора.

При разметке отверстий под средства крепления сначала от линии оси стояка отмеряют длину подводок, затем с помощью шаблона, установленного на отметку чистого пола, наносят с учетом длины подводок точки сверления (пристрелки) для кронштейнов. Точку сверления отмечают меловым карандашом двумя взаимно перпендикулярными линиями. Одновременно с этим в нише (месте установки приборов) указывают число секций радиатора или марку нагревательного прибора.

Разметку мест установки средств крепления санитарных приборов следует производить после оштукатуривания поверхностей стен и монтажа вертикальных и горизонтальных трубных блоков водоснабжения и канализации. Разметку выполняют с помощью универсального шаблона. Места отверстий отмечают масляной краской.

Эскизы по натурным замерам составляют в четырех экземплярах: один хранят в ГПП, один передают на объект монтажа, два передают заготовительному предприятию.

Глава 3
Соединение труб

Сеть трубопроводов, по которой под определенным давлением перемещаются вода, пар или газ, состоит из отдельных соединенных между собой участков труб. Трубопровод на всем протяжении, в том числе в местах соединений, должен быть прочным, плотным и сохранять свою непроницаемость при удлинении или укорачивании от температурных изменений.

3.1. Соединение стальных труб на резьбе

Соединение труб на резьбе (рис. 3.1, а), обеспечивающее его герметичность и прочность, выполняется простыми, безопасными в обращении инструментами, но требует больших затрат времени на сборку, чем сварное. Из-за уменьшения толщины стенки трубы в месте резьбы снижается долговечность соединения, поэтому его можно применять только в местах, доступных для осмотра и ремонта.

При резьбовом соединении труб на их концах нарезают или накатывают наружную резьбу и навертывают муфту 1 с резьбой. Чтобы предотвратить утечку воды через зазор между муфтой и трубой, его заполняют уплотнительным материалом.

При соединении используют трубную цилиндрическую (ГОСТ 6357-81) (рис. 3.2, а, б) и, реже, коническую (ГОСТ 6211-81) (рис. 3.2, е) резьбу.

Рис. 3.1. Виды соединений труб и соединительные части: а – резьбовое; б – сварное стыковое; в – сварное враструб; г – фланцевое; д – накидной гайкой; е – соединение со сгоном; ж – соединительные части; 1 – муфта; 2 – сварной шов; 3 – раструб; 4 – фланец, – 5 – уплотнительная прокладка; 6 – болт с гайкой; 7 – накидная гайка; 8 – контргайка; 9 – сгон; 10 – переходная муфта; 11 – пробка; 12 – крест (крестовина); 13 – тройник; 14 – угольник

Цилиндрическая резьба может быть нарезной и накатной; последняя формуется на тонкостенных трубах. Для обеспечения прочности трубы критическая (минимальная) толщина стенки трубы должна быть не менее определенной величины. При изготовлении резьбы две последние нитки имеют неполный профиль, называемый сбегом 2 (см. рис. 3.2, а). Для неразъемных резьбовых соединений используют короткую резьбу, длина которой несколько меньше половины длины муфты. В этом случае между концами соединяемых труб остается зазор 2–3 мм, что позволяет заклинить муфту на сбеге резьбы и герметизировать соединение.

Рис. 3.2. Трубные резьбы: а – цилиндрическая нарезная; цилиндрическая накатная; в – коническая; 1 – труба;2 – сбег; 3 – рабочая часть

Разъемные резьбовые соединения выполняют с помощью сгона 9 (рис. 3.1, е), который соединиют с трубами муфтами 1 и уплотняют контргайкой 8. На концах сгона нарезают короткую и длинную резьбу. Длина последней должна быть такова, чтобы на нее при разъединении сгона муфта и контргайка навинчивались свободно. Длина резьбы сгона зависит от диаметра трубы. Для присоединения боковых ответвлений, изменения диаметра, направления трубопровода используют соединительные части (рис. 3.1, ж). Трубы на резьбе соединяют в такой последовательности: размечают и отрезают трубы, нарезают или накатывают резьбу, выбирают и укладывают уплотнительный материал, собирают соединение. Разметку и отрезку труб производят вручную или на станках. Чтобы облегчить нарезание первых витков резьбы, снимают фаску снаружи трубы.

Резьбу нарезают вручную раздвижными или разрезными клуппами (рис. 3.3, а) или плашками (рис. 3.3, б). При этом используют приспособление (рис. 3.3, е). Оно состоит из зажимного устройства 4, в котором закрепляют трубу 7, и плашко держателя 5 с плашкой 3, поворачиваемого рукояткой 7 в направляющей опоре 6. В заводских условиях резьбу нарезают тангенциальными плашками на резьбонарезных станках. На тонкостенных водогазопроводных трубах резьбу накатывают накатными головками; нарезать резьбу на таких трубах не допускается, так как толщина стенки уменьшается ниже критической δ_кр.

Резьба должна быть ровной, чистой, а также иметь полный профиль и одинаковый диаметр витков. В пределах рабочей части резьбы (без сбега) не должно быть сорванной или неполной резьбы более 10 % от общей длины. Перекос резьбы не допускается, так как в этом случае толщина стенки может оказаться меньше критической.

Рис. 3.3. Нарезание резьбы вручную: а – разрезным клуппом; б – плашкой; в – приспособлением; 1 – труба; 2 – вороток; 3 – плашка; 4 – зажимное устройство; 5 – плашкодержатель; 6 – опора; 7 – рукоятка

Уплотнительный материал для резьбового соединения выбирают в зависимости от температуры теплоносителя. При температуре его до 105 °C применяют льняную прядь, пропитанную суриком или белилами на натуральной олифе; при большей температуре – асбестовый шнур с льняной прядью, пропитанной графитом на натуральной олифе; при температуре теплоносителя до 150 °C используют ленту и шнур ФУМ1 (фторопластовый уплотнительный материал).

При укладке уплотнительной льняной пряди сначала резьбу промазывают суриком или белилами. На короткую резьбу льняную прядь наматывают со второй нитки от торца трубы по ходу резьбы тонким ровным слоем врасстилку, без обрыва. Прядь, которая должна быть сухой, предварительно тщательно обрабатывают так, чтобы волокна хорошо отделялись. Намотанную прядь сверху по ходу резьбы промазывают разведенным суриком. Она не должна свисать с конца трубы или входить внутрь нее, так как это может вызвать засорение трубопровода. Асбестовый шнур с льняной прядью наматывают от сбега к началу резьбы, что позволяет более плотно уложить его на резьбе и не сбить при навинчивании соединительной части. Ленту ФУМ наматывают на резьбу, очищенную от загрязнений, в направлении резьбы (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Уплотнение резьбовых соединений лентой ФУМ

Соединения на резьбе собирают с помощью трубных ключей различных конструкций (рис. 3.5). Трубный рычажный ключ (рис. 3.5, а) состоит из неподвижного рычага 7, соединенного с подвижным рычагом 2 обоймой 4. Степень раскрытия губок регулируют гайкой 3. Ключи изготовляют пяти размеров:

№ 1 – для труб диаметром от 15 до 25 мм, № 2 – от 15 до 38 мм, № 3 – от 15 до 50 мм, № 4 – от 20 до 75 мм и № 5 – для труб диаметром от 25 до 100 мм. Раздвижной ключ (рис. 3.5, б) состоит из рычага 7, подвижной губки 5, соединенной с рычагом обоймой 4. Ключ регулируют по диаметру трубы гайкой 3. Пружина 6 служит для отжатия вверх подвижной губки. Трубный накидной ключ (рис. 3.5, в) состоит из рычага 7, головки с гайкой 3, с помощью которой он соединен с рычагом. Такие ключи применяют для свинчивания труб диаметром от 15 до 7 5 мм.

Рис. 3.5. Трубные ключи: а – рычажный; б – раздвижной; в – накидной; 1 – неподвижный рычаг; 2 – подвижный рычаг; 3 – гайка; 4 – обойма; 5 – подвижная губка; 6 – пружина;7 – накидная губка

Трубные ключи требуют тщательного ухода, систематической очистки, смазывания винтов и шарнирных соединений машинным маслом. Не разрешается работать неисправными ключами, в том числе ключами со сработанными губками. Такие ключи при работе соскакивают с труб и могут причинить ушибы и ранения. Не следует работать ключами, номера которых не соответствуют диаметру свинчиваемых труб, так как труд при этом малопроизводителен, а ключи быстро становятся непригодными. Запрещается надевать обрезки труб на рычаги ключей для увеличения силы, прилагаемой к ключам, так как от этого рычаги гнутся и ключи становятся непригодными для работы. Соединяемые трубы должны быть прочно закреплены в прижиме, тисках или на месте монтажа.

Муфты или соединительные части навертываются на резьбу, на которую нанесен уплотнительный материал, трубным ключом до отказа так, чтобы соединительная часть или арматура надежно заклинивалась на сбеге резьбы. При свинчивании труб не разрешается подавать назад навинченную соединительную часть, чтобы герметичность соединения не нарушилась. Если эта часть или арматура не заняла требуемого положения и ее нельзя повернуть по ходу резьбы, то нужно разобрать соединение и вновь его собрать, заменив уплотнительные материалы.

Сгоны соединяют следующим образом. На длинную резьбу насухо навертывают контргайку и муфту. Затем свинчивают муфту с длинной резьбы и навинчивают ее, применяя уплотнительный материал, на короткую резьбу трубы до конца. Далее наматывают у торца муфты по ходу резьбы свитый в жгутик уплотнительный материал и контргайку плотно подгоняют к муфте. Жгутик помещается в фаске муфты и препятствует просачиванию воды или пара по резьбе. Если в муфте отсутствует фаска, жгутик уплотнительного материала выдавливается контргайкой и соединение не будет достаточно плотным. Места соединения труб очищают от выступающего уплотнительного материала ножовочным полотном.

Соединения на резьбе выполняют после сварки трубопровода. Если же необходимо выполнить сварной стык после уплотнения резьбового соединения, то он должен располагаться на расстоянии не менее 400 мм от резьбового соединения.

3.2. Соединение стальных труб на сварке, фланцах и с помощью накидной гайки

Сварное соединение труб (см. рис. 3.1, б, в) широко применяют благодаря его высокой прочности, герметичности и долговечности. Однако при этом требуются сложное пожаро-, взрывоопасное оборудование и высокая квалификация рабочего. При сварке образуются наплывы расплавленного металла на внутренних стенках труб, что увеличивает сопротивление движению жидкости, особенно в трубопроводах малого диаметра (10–32 мм). Чтобы исключить этот дефект, применяют сварку враструб.

Сварное соединение осуществляется оплавкой концов труб и заполнением зазора между трубами жидким металлом, который, застывая, образует прочное и герметичное соединение.

Соединение на фланцах – вид разъемного соединения трубопроводов, характеризующегося простотой конструкции, легкостью сборки и разборки, распространенностью фланцевой трубопроводной арматуры. Соединение на фланцах (см. рис. 3.1, г) выполняют в виде двух дисков с отверстиями – фланцев 4, которые закрепляются на концах труб с помощью резьбы, сварки или отбортовки. Между фланцами помещают уплотнительную прокладку 5, которая сжимается болтами с гайками 6. Такое соединение при установке арматуры не допускается заделывать в строительные конструкции. Фланцы, изготовленные из стали по стандартизованным размерам (ГОСТ 12815-80*), приваривают к трубе. Торцовые поверхности фланцев должны быть перпендикулярны оси трубы. Конец трубы, включая шов приварки фланца к трубе, не должен выступать за плоскость фланца.

Уплотнением между фланцами служит прокладка из листового материала в форме шайбы. При температуре среды до 105 °C применяют прокладки из термостойкой резины, а при большей температуре – из паронита толщиной 2–3 мм. На паропроводах давлением до 0,15 МПа в качестве уплотнительной прокладки используют асбестовый картон толщиной 3–6 мм. Прокладка должна доходить до болтовых отверстий и не выступать внутрь трубы. Поэтому внутренний диаметр прокладки не должен доходить на 2–3 мм до края трубы, а наружный диаметр – на 2–3 мм до болтов.

Перед сборкой фланцевого соединения концы труб располагают так, чтобы плоскости фланцев были параллельны. Отклонения фланцев должны быть не более 0,2 мм на каждые 100 мм наружного их диаметра.

Коническими оправками, вставляемыми в отверстия, фланцы центрируют, чтобы болтовые отверстия в обоих фланцах совпадали. Далее между ними устанавливают прокладку. Использовать скошенные прокладки или несколько прокладок для компенсации перекосов фланцев или большого расстояния между ними не допускается. Не снимая оправок, в свободные отверстия вводят болты и навинчивают на них гайки без сильного нажима. После этого оправки вынимают и заменяют их болтами и гайками.

Болты вводят в отверстия фланцев так, чтобы их головки размещались с одной стороны соединения. На вертикальных трубопроводах головки располагаются сверху. Диаметр болта должен соответствовать диаметру отверстия во фланце. Длину болтов выбирают такой, чтобы болт выступал из гайки не более чем на 0,5 диаметра болта. На болты навертывают гайки без натяга и после выравнивания прокладки их затягивают гаечным ключом. Чтобы обеспечить равномерное уплотнение прокладки и исключить перекос фланцевого соединения, гайки затягивают постепенно и равномерно по окружности фланца. Для этого сначала подтягивают попарно гайки, расположенные диаметрально противоположно на фланцах, затем гайки на диаметре, перпендикулярно первому, и так попарно затягивают все гайки до упора.

Соединение накидной гайкой (см. рис. 3.1, используют как разъемное соединение для труб небольшого диаметра. Соединение имеет небольшие габариты и требует меньших затрат времени для сборки, чем фланцевое. Чтобы выполнить такое соединение, на конец одной трубы надевают накидную гайку 7 и конец отбортовывают; на второй трубе закрепляют патрубок с резьбой или нарезают резьбу. Торцы, между которыми помещается уплотнительная прокладка, стягивают накидной гайкой, навертываемой на резьбу.

3.3. Способы склеивания стальных труб

Применение новых клеевых соединений при монтаже стальных трубопроводов позволяет по сравнению со сварными, фланцевыми и резьбовыми обеспечивать не только требуемую прочность и плотность, но и противокоррозионную защиту стыков соединяемых труб, в том числе имеющих коррозионно-стойкие покрытия – оцинкованные, эмалированные, алюминированные и т. п. Такие соединения получили в последнее время применение при монтаже трубопроводов наружным диаметром до 133 мм, работающих при давлении до 1 МПа, рабочей температуре 60–90 °C и предназначенных для транспортирования различных сред, к которым при указанных рабочих параметрах химически стойки эпоксидные клеи или стеклопластик на эпоксидной основе.

Клеевые соединения подразделяются на три типа: бандажные, раструбные (муфтовые) и клеемеханические.

Соединения бандажного типа устраивают методом многослойной намотки на концы стыкуемых труб ленты из конструкционной стеклоткани с нанесенным на нее слоем эпоксидного клея. После холодного или горячего отверждения клея на месте стыка образуется монолитный стеклотекстолитовый бандаж с высокими упругомеханическими и прочностными характеристиками, имеющий прочную адгезионную связь с поверхностями труб, что обеспечивает надежное и герметичное их соединение.

Раструбные (муфтовые) соединения устраивают методом нанесения клея на наружную поверхность конца трубы и внутреннюю поверхность раструба (муфты), последующих ввода конца трубы в раструб или надвижки муфты на концы стыкуемых труб и отверждения клея.

Клеемеханические соединения идентичны раструбным (муфтовым). Отличие их состоит в фиксации клеевого соединения трехточечным обжатием по периметру раструба или муфты, за счет чего обеспечивается механический контакт сопрягаемых поверхностей.

Исходя из условий монтажа и эксплуатации трубопроводов, клеи должны быть технологичными, обеспечивать достаточную жизнеспособность при нормальных температурах, высокую адгезию и когезию, длительную работоспособность при воздействии рабочих параметров транспортируемых веществ, климатических факторов, отверждаться при нормальной температуре и небольших удельных давлениях.

Подготовительные работы при склеивании трубопроводов включают разрезку конструкционной стеклоткани на ленты требуемых размеров (при отсутствии тканых лент); приготовление и расфасовку компаундов и отвердителя; изготовление навивных каркасов для бандажных соединений (при необходимости); изготовление муфт и раструбов. Работы осуществляют в отдельных, оборудованных для этих целей помещениях.

Ширина ленты из стеклоткани, равная 2L (L – величина нахлестки), для бандажных соединений определяется наружным диаметром склеиваемых труб: 2L = (1,2… 1,3) D_H; для клеевых соединений бандажного типа с навивным каркасом ширина ленты принимается 30–40 мм. Минимальную длину ленты для одного стыка принимают в зависимости от наружного диаметра склеиваемых труб из расчета не менее шести слоев в намотке: / = (6,2…6,3)πD_H. Для удобства хранения и последующего использования лент их сматывают в рулончики или на бобины и хранят в закрытых полиэтиленовых пакетах.

Клеевые составы поставляют на монтажную площадку в виде двухкомпонентной системы – компаунда и отвердителя (полиамидная смола или полиэтиленполиамин). При приготовлении компаундов необходимо тщательное перемешивание (ручным способом или в клеемешалках с электроприводом) компонентов в такой последовательности: для состава I – эпоксидная смола ЭД-20, дибутилфталат, алюминиевая пудра; для состава II – смола ЭД-20, алюминиевая пудра; для состава III – смола ЭД-20, дибутилфталат, портландцемент; для состава IV – смола ЭД-20, асбест, кварц молотый (или двуокись титана, или окись хрома).

Емкость должна быть рассчитана на предстоящий объем работ, соответствующий количеству готовых клеевых составов, жизнеспособность которых при температуре 15–20 °C – 45–60 мин. Срок хранения компаундов устанавливается исходя из наименьшего гарантийного срока хранения входящих в них компонентов.

Навивной каркас (вставку) в виде проволочной спирали (пружины) для клеевых соединений бандажного типа изготовляют из стальной проволоки диаметром 1–1,5 мм. Внутренний диаметр пружины должен соответствовать наружному диаметру соединяемых труб. Для труб, имеющих защитные покрытия, рекомендуется использовать оцинкованную или алюминиевую проволоку.

Клеевые соединения бандажного типа (рис. 3.6). Перед склеиванием необходимо обеспечить правильное фиксированное взаимное расположение стыкуемых труб на весь период работ, включая время на отверждение клея; свободный доступ к стыкам труб для осуществления технологического процесса склеивания. Величины допускаемых зазоров и смещений кромок принимают в соответствии с требованиями нормативной документации на сборку под сварку.

Фиксацию стыков обеспечивают сварной прихваткой в двух точках по окружности трубы; применением различных центрирующих устройств и приспособлений в виде струбцин с призмами; традиционными средствами с помощью опор и подвесок.

Рис. 3.6. Клеевое соединение труб бандажного типа:1 – концы склеиваемых труб; 2 – клей; 3 – стеклоткань

Склеивание стыков труб производят при температуре окружающего воздуха не ниже 5 °C. При низких температурах окружающего воздуха склеивание осуществляют в утепленных укрытиях или с обогревом стыков. При работе на открытом воздухе место склеивания необходимо защищать от атмосферных осадков.

После фиксации концов труб их наружные поверхности зачищают на ширину нахлестки, т. е. наружным диаметром не менее 0,7 мм (степень очистки вторая по ГОСТу), и обезжиривают ацетоном или бензином-растворителем. Клеевые составы приготовляют непосредственно на монтажной площадке, смешивая компаунд и отвердитель, при этом смешивание осуществляют в емкости, в которой находится компаунд.

Готовый клеевой состав должен быть израсходован до потери им жизнеспособности, т. е. за 45–60 мин.

Нанесение клея на стеклоленты осуществляют на ровной плоскости, покрытой полиэтиленовой пленкой, на которую предварительно наносят шпателем полосу клея шириной, равной ширине ленты. По нанесенной полосе клея раскатывают ленту из рулона, затем клей наносят на поверхность ленты тонким (не более 0,15 мм) слоем, прилагая к шпателю небольшое усилие, обеспечивающее внедрение клея в структуру стеклоткани. Клеевую полосу на полиэтиленовой пленке периодически восстанавливают. Расход клея должен составлять не более 300 г на 1 м² стеклоткани.

Намотку на концы стыкуемых труб подготовленной ленты производят вручную в радиальном направлении с натягом и без перекосов. Середина ленты при этом располагается над местом стыка концов труб.

При холодном отверждении клеевых соединений их выдерживают в неподвижном положении до полного отверждения клея и набора им требуемой прочности в течение следующего времени: при температуре окружающего воздуха от 5 до 17 °C – 4 сут.; при температуре от 17 до 25 °C – 2 сут. Для осуществления процесса склеивания при невысоких положительных или отрицательных температурах, а также для ускорения отверждения клея и повышения прочностных свойств клеевых соединений их выдерживают при температуре 80 °C в течение 3 ч или при температуре 120 °C в течение 1–1,5 ч.

Горячее (с обогревом) отверждение осуществляют с помощью любых нагревателей: инфракрасных устройств, ламп накаливания, трубчатых электронагревателей, гибких ленточных нагревателей типа ЭНГЛ-180 (рис. 3.7) или с помощью специальных устройств, позволяющих поддерживать в клеевом соединении указанную выше температуру.

Рис. 3.7. Горячее отверждение клеевого соединения труб бандажного типа с помощью гибкого ленточного нагревателя типа ЭНГЛ-180:1 – концы труб; 2 – гибкий ленточный нагреватель; 3 – клеевое соединение; 4 – стеклолента для фиксации витков нагревателя на поверхности трубы; 5 – выводы электронагревателя

Бандажное клеевое соединение с навивным каркасом применяют для соединения монтажных стыков трубопроводов, имеющих зазор с превышением предельных отклонений, а также линейное или пространственное смещение осей труб (рис. 3.8). Оно может быть выполнено в виде линейной вставки, отвода, перехода и их сочетаний. Соединение указанного вида получают путем прикрепления к концам труб вставки в виде проволочной спирали, последующей намотки на концы труб и спираль ленты с нанесенным на нее слоем эпоксидного клея и его отверждения. Проволочную спираль размещают между торцами труб, затем концевые витки (по 2–3 витка с обеих сторон) надвигают на концы труб с обеспечением плотного контакта с их поверхностями. Для обеспечения электропроводности стыка концы крайних витков зачеканивают в тело труб. Расстояние между витками спирали в рабочем положении не должно превышать 1/5 ширины ленты. Намотку стеклолент производят вначале радиально по поверхности трубы в зоне до первого витка спирали, затем винтообразно по спирали и вновь радиально за последним витком спирали. Винтовую намотку производят с нахлестом. Величину перекрытия последующим витком ленты предыдущего принимают равной не менее 1/5 ширины ленты. Число проходов по всей длине соединения не менее 5.

Рис. 3.8. Клеевые соединения труб бандажного типа с навивным каркасом: а – в виде линейной вставки; б – при параллельном смещении осей соединяемых труб; в – в виде отвода; 1 – концы склеиваемых труб; 2 – бандаж; 3 – навивной каркас; 4 – зачеканка витка навивного каркаса в трубу

При транспортировании, погрузке и разгрузке склеенных трубных заготовок необходимо принимать меры, исключающие возможность их механического повреждения, появление недопустимых деформаций. Недопустимо сбрасывание склеенных трубных заготовок с транспортных средств и перемещение их волоком.

Раструбные (муфтовые) и клеемеханические соединения. Конструктивно-технологические параметры раструбных (муфтовых) клеевых соединений труб приведены на рис. 3.9. Детали соединений изготовляют из труб по ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75. Раструбы получают с помощью станков «ПГ-100», «Восток Д45-325» или другого специализированного оборудования.

Рис. 3.9. Клеевые соединения труб муфтового (а) и раструбного (б) типов: 1 – концы склеиваемых труб; 2 – муфта; 3 – раструб; 4 – зазор для клея

Рис. 3.10. Клеемеханическое соединение труб: а – раструбное; б – муфтовое; 1 – концы склеиваемых труб; 2 – раструб (муфта); 3 – клей

Получение требуемых размеров муфт достигается проточкой соответствующих патрубков на токарных станках. Длину нахлестки клеемеханических соединений (рис. 3.10) принимают из расчета L = (1,1–1,2)D_H. Расход клея – 300–350 г/м² склеиваемой поверхности. Соединение труб фиксируется в трех точках равномерно по периметру на расстоянии 10–15 мм от торца раструба (муфты) с помощью обжимного устройства (рис. 3.11). Зазор между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью раструба (муфты) должен быть минимальным и не превышать 1 мм. В отдельных случаях для предотвращения вытекания клея следует производить подбивку торца раструба (муфты) льно- или стекловолокном или добавлять в состав клея 3 мае. ч. тиксотропной добавки «Аэросил А-380».

Рис. 3.11. Устройство для точечного обжима клеемеханических соединений труб: 1 – труба; 2 – рычаг; 3 – пуансон; 4 – кронштейн; 5 – насос; 6 – масляный бак;7 – петля; 8 – рукоятка; 9, 11 – пружина; 10- поршень

Клей наносят движением в одну сторону шпателем или жесткой плоской кистью равномерным тонким слоем для раструбных (муфтовых) соединений толщиной 0,1–0,2 мм, для клеемеханических – не более 0,5 мм. Подготовка склеиваемых поверхностей, клеевых составов, режимы и средства отверждения клеев, продолжительность выдержки раструбных (муфтовых) и клеемеханических соединений в неподвижном положении такие же, как и для бандажных соединений.

3.4. Соединение чугунных труб

Чугунные трубы соединяются с помощью раструбного соединения (рис. 3.12), для чего их изготовляют с раструбом 2 (уширением) на одном конце. Раструбы бывают гладкие (рис. 3.12, а) и с желобком 5 (рис. 3.12, б). При сборке чугунных труб в раструб 2 одной трубы вставляют гладкий конец 1 другой трубы. Зазор между трубами заполняют уплотнителем.

Рис. 3.12. Раструбное соединение чугунных труб с заполнителем; а – твердеющим; б – эластичным (резиновым); 1 – гладкий конец трубы; 2 – раструб; 3 – цемент; 4 – смоляная прядь; 5 – желобок; 6 – резиновое кольцо

В качестве уплотнителя используют твердеющие (см. рис. 3.12, а) и эластичные (см. рис. 3.12, б) заполнители. Твердеющие заполнители – цемент, асбестоцементная смесь, расширяющийся цемент, сера и т. д. – придают стыку прочность и герметичность. Эластичные заполнители – резиновые кольца, манжеты, шнуры, герметики – обеспечивают высокую гибкость и также герметичность стыка при небольших затратах труда.

Рис. 3.13. Чугунные соединительные (фасонные) части: а – компенсационный патрубок; б – отвод 110, 120, 135°; в – муфта; г – колено; д – двухплоскостная крестовина; е – косая крестовина; ж – прямая крестовина; з – переходной патрубок; и – отступ; к – прямой тройник; л – косой тройник

Присоединение боковых ответвлений, изменение диаметров трубопроводов осуществляют с помощью чугунных соединительных (фасонных) частей (рис. 3.13).

Раструбные соединения труб выполняют в такой последовательности: размечают и отрезают трубы, подготовляют концы труб и собирают соединение. Чугунные трубы размечают так же, как и стальные.

Рис. 3.14. Резка чугунных труб: а – зубилом; б – ручным труборезом, – в – маятниковой пилой; 1 – труба; 2 – подкладки; 3 – режущая цепь; 4 – натяжное устройство; 5,7 – рукоятки; 6 – электродвигатель; 8 – режущий диск; 9 – прижим

Отрезку труб необходимой длины производят их перерубкой. При небольшом количестве трубы перерубают вручную зубилом (рис. 3.14, а) или ручным труборезом ТРР-150/ТРВ-150 (рис. 3.14, б). На сантехмонтажных заводах трубы перерубают механизмом СТД-22014, обеспечивающим 7 – 12 перерубов в минуту. Трубы можно отрезать также на электрической дисковой пиле (рис. 3.14, е), оборудованной абразивным, армированным диском. Плоскость отрезки или перерубки труб должна быть перпендикулярна оси трубы. Допускаются отклонение перпендикулярности торцов труб после отрубки не более 5°, трещины длиной не более 15 мм и волнистость кромок не более 10 мм.

Рис. 3.15. Заделка раструбов труб: а – канализационных безнапорных; б – водопроводных напорных; в-е – последовательность заделки; 1 – гладкий конец трубы; 2 – цемент; 3 – раструб; 4 – смоляная прядь;5 – асбестоцементная смесь; 6 – конопатка; 7 – чеканка

Подготовка труб перед соединением состоит в очистке концов и раструбов от грязи, осмотре и обстукивании их молотком (для обнаружения сколов и трещин). Поверхность труб и раструбов снаружи и внутри должна быть чистой и гладкой, без пузырей, раковин, свищей, шлаковых включений и других дефектов. Трубы с трещинами и отколами концов отбраковывают.

При соединении канализационных труб (рис. 3.15, а) гладкий конец 1 вводят в раструб 3 до упора, а при соединении водопроводных напорных (рис. 3.15, б) между гладким концом 1 и упорной поверхностью раструба 3 оставляют зазор b = 3–9 мм.

Ширина зазора между внутренней поверхностью раструба и наружной поверхностью трубы, вставленной в раструб, должна быть одинакова по периметру трубы.

Заделка раструбов цементом или асбестоцементной смесью зависит от типа труб.

При соединении канализационных труб на гладкий конец трубы 1 (рис. 3.15, в) навертывают смоляную прядь 4, скрученную в жгут диаметром 7–8 мм. Чтобы конец жгута не попал в трубу и не засорил ее, при навертывании первого витка его прижимают, захлестывая сверху очередным витком. Конопаткой 6 (рис. 3.15, г) жгут вгоняют в зазор раструба 3 и уплотняют его. Жгут должен заполнять ²/₃ глубины раструба. После уплотнения жгута приготовляют цемент. Для заделки раструба используют цемент марки не ниже 300. Его просеивают, увлажняют водой (10–12 % по массе) и перемешивают. Оставшееся в раструбе место (¹/₃ его глубины) заполняют с помощью совка увлажненным цементом 2 (рис. 3.15, д) и зачеканивают чеканкой 7 (рис. 3.15, е) до тех пор, пока чеканка не станет отскакивать от цемента. Для получения менее жесткого стыка применяют асбестоцементную смесь, которую приготовляют, перемешивая асбестовое волокно не ниже IV группы (30 % по массе) и портландцемент марки не ниже 400 (70 %). За 30–40 мин до использования асбестоцементную смесь увлажняют, добавляя воду в количестве 10–12 % от массы смеси.

Чтобы обеспечить хорошие условия твердения цемента, раструб сверху закрывают мокрой тканью, которую в жаркую погоду периодически смачивают. В зимнее время для увлажнения цемент или смесь разводят горячей водой, раструбы подогревают, стыки после заделки утепляют. На сантехмонтажных заводах для сборки узлов из чугунных труб диаметром 50 и 100 мм применяют стенд-карусель на шесть рабочих мест с пневмоприжимами. Каждое место подается к рабочему поворотом стола вручную.

При соединении водопроводных труб диаметром до 300 мм раструб заделывают пеньковой прядью на глубину 25 мм и асбестоцементной смесью на глубину 25–30 мм. Для ускорения заделки стыка используют уширенные конопатки и чеканки (рис. 3.16), а также приспособления А.Н. Васильева, К.Г. Козлова и др. Приспособление А.Н. Васильева (рис. 3.17, а) состоит из металлической плиты 3 и шарнирно закрепленной на ней скобы 5 для прижима трубы 1 к плите. Скоба запирается чекой 4, что позволяет удерживать трубу в вертикальном положении, удобном для заделки раструба.

Рис. 3.16. Инструмент для заделки раструбных труб: а – конопатка; б – чеканки; в – уширенная конопатка

Рис. 3.17. Приспособления для заделки раструбов чугунных канализационных труб: а – А. Н. Васильева; б – К. Г. Козлова; 1 – труба; 2, 4 – чека; 3 – плита; 5 – скоба; 6 – защелка; 7 – звездочка; 8 – ось; 9 – винт; 10 – хомут

Приспособление К.Г. Козлова (рис. 3.17, б) более совершенно, так как позволяет укреплять трубу в различных положениях. Труба закрепляется хомутом 10 с зажимным винтом 9. Хомут приварен к оси 8, которая может поворачиваться во втулке. Для установки хомута с трубой в определенном положении на оси насажена и приварена звездочка 7, которая фиксируется защелкой 6, поворачивающейся на оси. Соединения труб с заделкой раструба цементом и асбестоцементной смесью наиболее просты и безопасны, но требуют длительного времени для схватывания цемента.

Рис. 3.18. Стенд-карусель для сборки узлов канализационных трубопроводов

Заделка раструбов расширяющимся цементом. Соединение канализационных труб ведут в такой последовательности. Одну трубу укрепляют раструбом вверх в приспособлении (рис. 3.18). На конец другой или фасонной части наматывают два витка пряди толщиной 5–6 мм, длиной 440 мм – для труб диаметром 50 мм и длиной 760 мм – для труб диаметром 100 мм (рис. 3.19, а). Конец трубы с намотанной прядью вставляют в раструб трубы, укрепленной в приспособлении, и прядь осаживают конопаткой (рис. 3.19, б). Затем трубу, вставленную в раструб, центруют тремя металлическими клиньями так, чтобы ширина кольцевого зазора между трубой и раструбом была везде одинакова, после чего клинья вгоняют легкими ударами молотка (рис. 3.19, в).

Для приготовления раствора в сосуд насыпают расширяющийся цемент. Для труб диаметром 50 мм на один стык требуется 125 г цемента, а для труб диаметром 100 мм – 250 г. Затем в сосуд с цементом наливают воду (55–65 % от массы цемента).

Рис. 3.19. Заделка раструба расширяющимся цементом или серой: а – намотка пряди; б – осадка пряди; в – центровка трубы; г – заливка цементом (серой)

Раствор непрерывно перемешивают, чтобы не было комков и сухих частиц. Раствор приготовляют в таком количестве, чтобы один замес для заливки подготовленных стыков можно было использовать в течение 3–4 мин. Кольцевой зазор стыка заливают раствором за один раз и штыкуют его, чтобы не образовалось раковин и пустот (рис. 3.19, г). Через 40 мин после заливки раструба цементом трубу снимают с приспособления, залитые стыки обертывают мокрой тканью или укладывают на 10–12 ч в ванну с водой температурой не менее 20 °C. Чем выше температура воды в ванне, тем быстрее цемент схватывается: при температуре 40 °C цемент в стыке набирает прочность через 5–6 ч.

После выдержки в ванне из стыков легкими ударами молотка извлекают клинья, а оставшиеся от них отверстия заделывают расширяющимся цементом. Заготовленные узлы трубопроводов можно отправлять на объекты не ранее чем через 20 ч после заделки стыков.

Заделка раструбов расплавленной серой. Стоимость и трудоемкость работ по заделке стыков серой ниже по сравнению с заделкой расширяющимся цементом. Однако герметичность стыка уменьшается из-за водопроницаемости серы. Поэтому такой способ задельем раструбов не следует использовать при скрытой прокладке трубопровода и соединении напорных трубопроводов. Раструбы чугунных труб заделывают технической серой (порошковой или комовой) аналогично заливке расширяющимся цементом. Стык, заделанный серой, жесткий и хрупкий. Чтобы уменьшить хрупкость соединения, в серу добавляют 10–15 % молотого каолина.

Перед соединением канализационных труб серу вместе с каолином разогревают в бачке, который установлен внутри специальной печи и омывается минеральным маслом, нагреваемым до температуры 130–135 °C. Сера разогревается в течение 1,5–2 ч и может храниться в расплавленном состоянии не более 2 ч.

Серу заливают в раструб из ковша вместимостью 0,5 л на удлиненной ручке за один прием, не разрывая струи. Количество серы на один раструб трубы диаметром 50 мм составляет 130 г, диаметром 100 мм – 205 г, диаметром 150 мм – 480 г. Твердение серы после заливки раструбов труб диаметром 50 и 100 мм длится 5 мин; а диаметром 150 мм – 10 мин. После затвердевания ее узлов трубопроводов готовы к транспортированию.

Заделка раструбов резиновым кольцом или манжетой. После очистки поверхностей соединяемых труб и уплотнителя – резинового кольца б, манжеты (см. рис. 3.12, б) от пыли и грязи уплотнитель вставляют в желобок 5 раструба 2. Гладкий конец 1 соединяемой трубы на расстоянии 80 – 100 мм покрывают графитоглицериновой смазкой. Выверяют положение труб в плане и по вертикали. Далее надевают на трубы приспособление для стяжки – винтовое или реечное (рис. 3.20) – и с его помощью плавно сближают трубы, вводя гладкий конец в раструб.

Заделка раструбов герметикой. После осмотра и очистки поверхностей трубы и раструба их зачищают, чтобы они имели шероховатую поверхность. Далее одну трубу центруют таким образом, чтобы ширина раструбной щели в рабочей зоне была одинаковой по всей окружности раструба. Затем вводят виток пряди.

Герметик УТ-37А – полимерный материал вязкой пастообразной консистенции, состоящий из герметизирующей К-1 (100 мае. ч.) и отвердевающей (вулканизирующей) Б-1 (9 – 14 мае. ч.) паст. Компоненты смешивают не более чем за 1 ч до использования герметика, после чего полученную смесь подают по шлангу 2 в полость стыка через специальную насадку 1 (рис. 3.21).

Рис. 3.20. Монтажные приспособления для заделки труб с резиновым кольцом: а – винтовое; б – реечное; 1 – захват; 2 – тяги; 3 – упоры; 4 – винтовой механизм; 5 – рычаг; 6 – реечный механизм

Рис. 3.21. Заделка раструбов герметиком: 1 – насадка; 2 – шланг

При вертикальном расположении стыка заполнение герметиком ведут так же, как заливку раструба серой; при горизонтальном – стык заполняют снизу вверх равномерно с двух сторон трубы. После заполнения стыка к герметику по окружности прижимают накладку, которую снимают после вулканизации герметика (превращение его в резиноподобный материал).

Стыки труб, заделанные герметиком УТ-37А, эластичные и прочные, выдерживают давление до 1,5 МПа.

Контроль качества. После того как уплотнитель затвердеет, соединение осматривают, проверяя плотность заполнения зазора между раструбом и гладким концом. Расслоение, раковины в залитых серой и цементом стыках, а также неполная их заливка не допускаются. Прочность и плотность раструбных соединений проверяют контрольной разборкой нескольких стыков.

3.5. Соединение полимерных труб

Полимерные трубы соединяют сваркой, склеиванием, с помощью раструбов, фланцев, накидных гаек. Выбор соединения зависит от материала труб, условий работы и прокладки трубопроводов. Полимерные трубы соединяют в такой последовательности: размечают и отрезают трубную заготовку заданной длины, подготовляют место соединения труб, выполняют стыковые соединения.

Разметку этих труб производят аналогично стальным, но разметочный инструмент, оставляющий на поверхности трубы риски или надрезы, использовать запрещается.

Рис. 3.22. Резка полимерных труб: а – ножовкой; б – труборезом; в – шаблон для резки

Резку труб выполняют ножовками для резки металла, мелкозубыми ручными пилами по дереву, труборезом. При резке труб под углом используют шаблон (рис. 3.22, в). При резке отклонение от плоскости реза не должно превышать 0,5 мм для труб диаметром до 50 мм, 1 мм – для труб диаметром 50 – 160 мм, 2 мм – для труб большего диаметра.

Соединение сваркой. При соединении полимерных труб применяют контактную стыковую или раструбную сварку, а также сварку нагретым газом с применением присадочного материала.

Подготовка труб к сварке начинается с осмотра труб и подборки их по диаметрам, толщинам и партиям поставки. Трубы с дефектами, овальностью более 10 %, трещинами, задирами, царапинами глубиной более 0,5 мм отбраковывают. Трубы с овальностью более допустимой (10 %), ведущей к смещению кромок при сборке более чем на 10 % от толщины стенок, но не более 1,2 мм можно исправить путем калибровки на специальном приспособлении.

Трубы с трещинами или другими дефектами на концах могут быть использованы только после отрезки поврежденных участков. Причем место отрезки должно находиться на расстоянии не менее 50 мм от края повреждения.

Для соединения отбирают трубы из одной партии поставки, что позволяет уменьшить влияние свойств материала на качество сварки и подобрать трубы со стабильными размерами. Недопустимо соединять трубы из полиэтилена высокой (ПВП) и низкой (ПНП) плотности, полиэтилена и полипропилена (ПП).

Рис. 3.23. Устройство для торцовки и снятия фасок полимерных труб

Следующий этап подготовки труб к сварке – очистка концов труб от грязи, масла, краски, а также поверхности труб снаружи и внутри на расстоянии от конца не менее чем на 30 мм. Грязь удаляют водой с применением волосяных щеток и последующей протиркой. Соскабливать загрязнения металлическими щетками и инструментом не допускается. Затем концы труб обезжиривают ацетоном (ГОСТ 2768-84*), уайт-спиритом (ГОСТ 3134-78*).

Поврежденный и подвергшийся старению поверхностный слой выравнивают и снимают зачисткой торцов (торцовкой) путем обрезки или фрезерования острым инструментом или специальным устройством (рис. 3.23). Толщина удаляемого слоя – не менее 1–3 мм. Торцы зачищают непосредственно перед сваркой (но не ранее чем за 6–8 ч до сварки), чтобы свариваемые поверхности не окислялись и не загрязнялись.

Контактную стыковую и раструбную сварку выполняют путем нагревания до расплавления материала с последующим сдавливанием соединяемых поверхностей и охлаждением стыка под давлением. Контактную сварку выполняют при температуре воздуха не ниже – 10 °C для ПНП и ПВП и 0 °C – для ПП.

Контактную стыковую сварку осуществляют следующим образом. После подготовки трубы укладывают и центрируют, далее вводят нагревательный элемент, который оплавляет торцы труб. Затем нагревательный элемент удаляют и трубы соединяют под давлением, выдерживая их до охлаждения стыка.

Контактную сварку разделяют на механизированную и ручную.

Механизированную выполняют на сварочных установках, обеспечивающих высокую точность поддержания технологического режима и высокое качество сварки. Сварочная установка (рис. 3.24, а) состоит из зажимов для закрепления концов труб 2 больших диаметров и нагревательного элемента 3, подвижно закрепленного на установке. Нагревательный элемент, как правило, снабжен электрическим нагревом. Для этого в диск вмонтирован тепловой электрический элемент (ТЭЭ), который питается от блока напряжением 36 В. Постоянная температура элемента поддерживается терморегулятором.

Рис. 3.24. Контактная стыковая сварка полимерных труб: а – механизированная; б – ручная; 1 – зажимы; 2 – трубы; 3 – нагревательный элемент; 4 – блок питания

При ручной сварке (рис. 3.24, б), применяемой в малоудобных местах (подвалах, колодцах, траншеях), используют нагревательный элемент, устройства для торцовки и центровки труб (рис. 3.25). Устройство для центровки труб небольшого диаметра состоит из зажимов 2, которыми захватываются трубы, и рычагов 7, сжимающих их после оплавления торцов труб.

Рис. 3.25. Устройство для центровки труб:1 – рычаги; 2 – зажимы

При сварке после закрепления в зажимах торцы труб приводят в соприкосновение; при этом зазор между ними не должен превышать 0,5 мм для труб диаметром до 110 мм и 0,7 мм – для труб большего диаметра. Если это условие не достигается, производят дополнительную обработку торцов труб.

Затем трубы разводят и в зазор между ними вводят нагревательный элемент (рис. 3.26, а). Температуру элемента, зависящую от материала трубы, контролируют термометром. При его отсутствии температуру можно определить приблизительно, проведя куском материала, отрезанным от свариваемой трубы, по нагретой поверхности элемента: он должен плавиться, но не должен дымиться.

Рис. 3.26. Технологическая последовательность соединения полимерных труб контактной стыковой сваркой: а – введение нагревательного элемента; б – оплавление концов труб; в – удаление нагревательного элемента; г – соединение (осадка) труб; 1 – трубы; 2 – нагревательный элемент; 3 – валик из расплавленного материала; 4 – сварной шов

Оплавление концов труб (рис. 3.26, б) производят путем плотного и равномерного прижатия их торцов к нагревательному элементу. Время нагрева зависит от толщины стенки трубы и материала. Давление при нагреве поддерживают до тех пор, пока не будет достигнут полный контакт между свариваемыми поверхностями и инструментом. С появлением валика 3 из расплавленного материала давление постепенно снижают, а нагрев продолжают до образования валика высотой 2–2,5 мм при толщине стенки трубы до 5 мм и не более 3–5 мм при большей толщине.

После окончания оплавления трубы разводят и извлекают элемент (рис. 3.26, в), а затем не более чем через 2–3 с после того, как извлекли инструмент, плотно соединяют оплавленные концы труб (осадка труб) (рис. 3.26, г). Трубы прижимают одну к другой под давлением осадки 0,1–0,25 МПа, при этом образуется прочный шов. Сварное соединение охлаждают, не снижая давления осадки, в течение 3 – 10 мин в зависимости от толщины стенки и вида материала труб. При охлаждении не допускается перемещать и вращать концы труб в зоне сварного шва.

Контактную раструбную сварку выполняют в такой последовательности. После подготовки труб нагревательный элемент вводят между их концами, которые затем сближают таким образом, чтобы они соприкасались с нагревательным элементом. После оплавления соединяемых поверхностей трубы разводят, удаляют нагревательный элемент и быстро вставляют гладкий конец трубы в раструб, выдерживая соединяемые детали в неподвижном состоянии до охлаждения.

Преимущества контактной раструбной сварки по сравнению со стыковой состоят в следующем: не образуются наплывы материала, которые мешают свободному движению жидкости в трубопроводе; создается прочное соединение – за счет большой площади соприкосновения; не требуется усилий для центровки и сжатия труб при их соединении.

Раструбное соединение (рис. 3.27, а) обычно выполняют с помощью раструбных соединительных деталей: тройников 4 (рис. 3.27, б), муфт 5 (рис. 3.27, в). При отсутствии соединительных деталей сварку производят в раструб 1 (рис. 3.27, г), отформованный на гладком конце трубы 3. Внутренний диаметр соединительной детали или раструба должен быть меньше наружного диаметра соединяемой трубы.

Рис. 3.27. Контактная раструбная сварка (а) в литой тройник (б), муфта (в), раструб (г):1 – раструб; 2 – нагревательный элемент; 3 – гладкий конец трубы; 4 – тройник;5 – муфта

Нагревательный элемент 2 (см. рис. 3.27, а), используемый для контактной раструбной сварки, по конструкции проще, чем для стыковой. Однако в зависимости от диаметра соединяемых труб следует применять определенный нагревательный элемент или сменные насадки. Нагревательный элемент изготовляют из сплавов алюминия или нержавеющей стали. Поверхности инструмента, соприкасающиеся с материалом труб, должны быть отполированы и покрыты материалом, к которому не прилипает расплавленная пластмасса.

Рис. 3.28. Технологическая последовательность контактной раструбной сварки;а – введение нагревательного элемента; б – оплавление концов труб; в – соединение труб; 1 – раструб; 2 – дорн; 3 – нагревательный элемент; 4 – гильза; 5 – гладкий конец трубы; 6 – хомут

При сварке труб небольшого диаметра на строительной площадке элемент нагревают паяльной лампой или газовой горелкой. При этом температуру элемента контролируют термокарандашом или куском материала, отрезанным от свариваемой трубы.

При нагреве и оплавлении труб нагревательный элемент 3 помещают между концами соединяемых труб так, чтобы дорн 2 (рис. 3.28, а) находился напротив раструба 7, а гильза 4 – напротив гладкого конца трубы 5. Чтобы ограничить глубину входа гладкого конца трубы 5 в нагревательный элемент на расстоянии, равном глубине гильзы 4, устанавливают ограничительный хомут 6. Раструб 1 и гладкий конец трубы 5 быстро надвигают на нагревательный элемент 3 (рис. 3.28, б). Время нахождения концов труб на нагревательном элементе должно обеспечить равномерное оплавление всей площади соприкасающихся поверхностей без потери формы и жесткости деталей. Если надвигание производить медленно, то концы соединяемых труб могут прогреться на всю толщину стенки или большую часть ее и потерять форму.

Процесс оплавления продолжают до тех пор, пока у кромок раструба и на трубе по всему периметру не появится валик оплавленного материала высотой 1–2 мм. После этого быстро раздвигают соединяемые трубы и удаляют нагревательный элемент из зоны соединения. Затем, не более чем через 2–3 с, трубы соединяют, вводя гладкий конец трубы 5 в раструб 7 (рис. 3.28, в) и выдерживая их под осевой нагрузкой 20–30 с до начала отверждения материала. После соединения труб их нельзя поворачивать и смещать относительно друг друга.

Сварку нагретым газом с применением присадочного материала (рис. 3.29) выполняют путем разогрева кромок соединяемых труб (деталей) 1 и прутка 2 присадочного материала с помощью горелки 3 и последующего заполнения шва материалом прутка, который вдавливают в разогретые поверхности. Этот способ универсален, так как позволяет производить сварку в любом положении шва, не требует точной подгонки деталей и сложного инструмента.

Рис. 3.29. Сварка полимерных труб нагретым газом с применением присадочного материала:1- трубы; 2 – пруток из присадочного материала; 3 – горелка; 4 – шланг для подачи газа; 5 – провод

В горелки 3, используемые для подогрева стыка, газ подается от компрессора по шлангу 4. Газ нагревается электрической спиралью, питаемой током по проводу 5, и через сопло подается в зону сварки.

Сварка труб нагретым газом может быть стыковой или раструбной. Прочность стыкового соединения на растяжение выше, чем раструбного, а на изгиб – наоборот. Сварку труб нагретым газом ведут в такой последовательности: подготовляют пруток присадочного материала к сварке, подбирают горелку и включают ее, контролируют температуру нагретого газа и производят сварку.

При подготовке труб к сварке зачищают и обезжиривают места сварки. При стыковой сварке труб толщиной 2–5 мм снимают фаску под углом 60–65°. Материал прутка выбирают в соответствии с материалом свариваемой трубы, его толщиной, формой шва, прочностью соединения. Для сварки используют пруток простого (круглого) и сложного (двойного) профиля толщиной 3–4 мм. Пруток простого профиля используют при сварке труб толщиной до 5 мм, сложного профиля – при большей толщине. Конец прутка обрезают под углом 30°. Горелку подбирают так, чтобы диаметр ее сопла был на 1 мм больше диаметра прутка. Подача газа – 3–7 м³/ч при давлении перед горелкой до 0,04 МПа. Температура газа на выходе из сопла зависит от вида материала: для ПВХ, ПНП – 230–270 °C; ПВП, ПП – 250–300 °C. Горелку включают и выводят на расчетный режим следующим образом. Открывают вентиль подачи сжатого воздуха и включают питание спирали. Через 3–5 мин после прогрева горелки окончательно устанавливают температуру газа, регулируя его подачу: при уменьшении подачи температура повышается, при увеличении – уменьшается. Температуру контролируют термометром или путем теплового воздействия на контрольные образцы. При этом на кусочке, отрезанном от свариваемого изделия и размещенном на расстоянии 6–8 мм от сопла, через 5 с должно появиться матовое пятно, а белая бумага, поднесенная к соплу, должна окраситься в темно-бурый цвет.

Нагретый газ должен быть чистым: не содержать пыли, масла и других веществ, ухудшающих качество шва. Чистоту нагретого газа проверяют, размещая на пути потока белый кусок хлопчатобумажной ткани или бумаги: на них не должно появляться черных пятен или точек.

При сварке полимерных труб 1 (см. рис. 3.29) струю горячего газа направляют попеременно круговыми или колебательными движениями горелки 3 на пруток 2 и свариваемые кромки до образования матовой поверхности. Расстояние между наконечником горелки и поверхностью свариваемого шва должно быть в пределах 5–8 мм. По мере размягчения прутка и свариваемых труб пруток с усилием (для прутка диаметром 3 мм – 18–22 Н, а диаметром 4 мм – до ЗО Н) вдавливают в разделку стыка. При этом его следует держать по отношению к оси трубы под углом 60–90° при стыковой сварке и 45° – при раструбной. Сопло горелки должно составлять с осью трубы угол 15–25° – для труб толщиной стенки до 5 мм и 30–45° – свыше 5 мм в направлении, противоположном общему направлению сварки.

При сварке пруток держат в левой руке между большим и указательным пальцами на расстоянии 70–80 мм от поверхности сварки, а горелку – в правой руке. Пруток укладывают в шов в определенном порядке, обеспечивая равномерное распределение напряжений в шве. По мере укладки прутка пальцы передвигают равномерно вверх. Перехватывать пруток следует плавно, не прерывая процесса сварки. При этом следят, чтобы при укладке первого валика часть прутка выступала с внутренней стороны шва на 0,5–1 мм, а в раструбных соединенях, катет углового шва по периметру трубы должен быть равен толщине стенки раструба.

При размягчении прутка на расстоянии более 20–30 мм от точки сваривания сварку приостанавливают и пруток охлаждают. При смене или обрыве прутка конец приваренного прутка нагревают и срезают под углом 20–30°, затем к полученному срезу внахлестку приваривают также подготовленный новый пруток. Необходимо, чтобы на шве расстояние между стыками прутков было не менее 8 мм.

Соединение полимерных труб на клею. Этот способ используют для соединения раструбных труб и фасонных частей из ПВХ с зазором и без зазора.

При склеивании труб без зазора, когда разность диаметров склеиваемых элементов менее 0,1 мм, применяют клей, состоящий из перхлорвиниловой смолы (14–16 мае. ч.) и метилхлорида (86–84 мае. ч.). При склеивании труб диаметром более 100 мм, а также труб различных диаметров при повышенных температуре (более 25 °C) и скоростях движения воздуха в зоне монтажа используют Белей, состоящий из перхлорвиниловой смолы (14–16 мае. ч.), метилхлорида (76–72 мае. ч.), циклогексаната (10–12 мае. ч.).

Для склеивания труб с зазором, когда разность диаметров склеиваемых элементов менее 0,6 мм, используют зазорозаполняющий клей ГИПК-127, состоящий из тетрагидрофурана (растворитель ПВХ), поливинилхлоридной смолы, оксида кремния. Трубы СБелеивают при температуре воздуха не ниже 5 °C. Рабочее место должно быть защищено от ветра и атмосферных осадков. СБелеивание труб производят в такой последовательности: размечают посадочную длину, подготавливают склеиваемые поверхности, наносят клей, соединяют трубы.

Разметку посадочной длины (рис. 3.30, а) выполняют линейкой, складным метром 3 и карандашом 2. Длина посадочной части равна длине нахлеста клеевого соединения, которая должна быть на 6 мм больше наружного радиуса трубы.

Рис. 3.30. Последовательность соединения полимерных труб на клею: а – разметка посадочной длины; б – очистка склеиваемых поверхностей гладкого конца и раструба; в – проверка консистенции клея; г – нанесение клея на раструб и гладкий конец трубы; д – соединение труб; 1 – гладкий конец трубы; 2 – мягкий карандаш; 3 – складной метр; 4 – раструб; 5 – шлифовальная шкурка; 6 – палочка; 7 – клей;8 – кисть

Подготовка склеиваемых поверхностей заключается в зачистке гладкого конца трубы 1 и внутренней поверхности раструба 4 шлифовальной шкуркой 5 (рис. 3.30, б). Затем зачищенные поверхности обезжиривают органическими растворителями (метиленхлоридом). Перед склеиванием труб без зазора проверяют плотность сопряжения деталей. При плотном сопряжении клей наносят одним слоем, при свободном сопряжении – двумя слоями (второй наносят после просыхания первого слоя до отлипа). Клей наносят кистью из натуральной щетины. Перед нанесением клея проверяют его консистенцию (рис. 3.30, в), обмакивая палочку 6 в клей 7: Белей должен стекать с палочки ровной струей (консистенция сметаны). Густой клей разбавляют растворителем. Сначала Белей наносят кистью 8 на внутреннюю поверхность раструба 4 (рис. 3.30, г), а затем на гладкий конец трубы 1.

При склеивании труб без зазора клей наносят на ²/₃ глубины раструба и на всю длину калиброванного конца трубы равномерным тонким слоем. При сбелеивании с зазором на раструб наносят тонкий слой, а на конец трубы – толстый слой Белея. Гладкие концы труб из ПВХ с раструбами, имеющими желобки под резиновое кольцо, склеивают только зазорозаполняющими іелеями. На поверхность желобка клей не наносят.

Соединяют трубы (рис. 3.30, д) сразу после нанесения клея, вдвигая гладкий конец трубы 1 в раструб 4. Лишний клей, вытесняемый из зазора, немедленно удаляют.

Склеенные стыки в течение 5 мин нельзя подвергать механическим воздействиям. Узлы и плети труб перед монтажом выдерживают не менее 2 ч.

Раструбное соединение полимерных труб с резиновым кольцом. Такое соединение по конструкции аналогично соединению чугунных труб.

Полимерные трубы соединяют в такой последовательности (рис. 3.31, а). В желоб 2 предварительно очищенного раструба 1 трубы или фасонной части вводят резиновое кольцо 3. Гладкий конец трубы 4 или фасонной части (но не кольца) смазывают мыльным раствором и, слегка вращая, вставляют в раструб до нанесенной на детали метки 5, при этом гладкий конец трубы не должен доходить до упора в раструб (рис. 3.31, б). Между торцом и упорной поверхностью раструба оставляют зазор, необходимый для обеспечения свободного перемещения трубы при ее удлинении от изменения температуры стыков. После сборки соединения проверяют наличие кольца в желобке, для чего одну из соединяемых деталей поворачивают вокруг другой. Если кольцо находится в желобке, то деталь легко поворачивается.

Рис. 3.31. Соединение на резиновом кольце: a – соединяемые детали; б – собранное соединение; 1 – раструб; 2 – желоб; 3 – кольцо; 4 – гладкий конец трубы; 5 – метка

Рис. 3.32. Ключи для завертывания полимерных накидных гаек

Фланцевое соединение и соединение накидной гайкой. Для таких соединений на конце трубы после ее нагрева формуется с помощью пуансона утолщенный бурт или отбуртовка. Соединения собирают так же, как на стальных трубах. Для уплотнения используют прокладку из мягкой резины. Накидные гайки завертывают специальными ключами, которые не деформируют их (рис. 3.32).

Соединение полимерных труб с трубами из других материалов. В связи со свойствами полимерных труб (большой температурный коэффициент линейного расширения, низкая прочность и жесткость) для надежной работы трубопроводов большое значение имеет правильное соединение их с трубопроводами из других материалов.

Соединение с чугунными напорными раструбными трубами выполняют с помощью резиновых колец с последующим заполнением раструба раствором расширяющегося цемента. При отсутствии колец допускается заделка раструба смоляной прядью и расширяющимся цементом, при этом внутрь пластмассовой детали запрессовывают в нагретом состоянии отрезок стальной трубы. Поверхность труб из ПВХ на длине раструба следует очистить растворителем, покрыть слоем клея и обсыпать песком, а поверхность труб из ПВП и ПНП оплавить и покрыть песком.

Соединение с чугунными канализационными трубами 1 (рис. 3.33, а) производят с помощью полимерного переходного патрубка 4, на конце которого имеется раструб 5 с резиновым кольцом б, обеспечивающим плотное соединение с пластмассовой трубой.

Соединение труб из ПВХ 9 с полимерными трубами 7 (рис. 3.33, б) осуществляется с помощью переходного патрубка 4, который приклеивают к трубе 9 и уплотняют резиновым кольцом 6 на полимерной трубе 7.

Рис. 3.33. Соединение полимерных труб с трубами из других материалов: а – с чугунной канализационной; в – трубы из ПВХ с трубой из ПВП или ПНП; 1 – чугунная труба; 2 – смоляная прядь; 3 – цемент; 4-патрубок; 5-раструб; 6-резиновое кольцо; 7 – полимерная труба; 8 – клей; 9 – труба из ПВХ

Соединение со стальными трубами водоразборной и трубопроводной арматуры выполняют с помощью фланцев и накидных гаек.

Контроль качества. При соединении полимерных труб должно быть обеспечено высокое качество стыков, их прочность и плотность.

Качественный сварной стык должен иметь ровную поверхность без трещин и складок, вызванных перегревом деталей. Валик оплавленного материала должен быть сплошным и равномерным по ширине по всему периметру и слегка выступать за наружную поверхность трубы или торцовую поверхность раструба. Высота валика не должна превышать 2 мм при толщине стенки до 10 мм и 3–4 мм при большей толщине, смещение кромок – 10 % от толщины стенки, а отклонение углов между осевыми линиями труб и фасонных частей в месте стыка – 10°.

Качество сварных соединений полимерных труб контролируют на всех стадиях: до начала сварочных работ, в процессе сварки (операционный контроль) и после его окончания. До начала сварочных работ проверяют размеры соединяемых деталей и сварочного инструмента. При операционном контроле проверяют качество подготовки мест соединений, производят контроль режима сварки (температуры нагревательного элемента, времени нагрева и т. д.).

После окончания сварки все сварные швы подлежат внешнему осмотру. При этом выявляют зоны непровара (пустоты), перегрева материала, величину и равномерность валика, перекосы в соединении. При клеевых соединениях контролируют равномерность и непрерывность клеевой пленки по периметру соединения и определяют дефекты: непроклей, наличие мягкой клеевой прослойки, пористости клеевого шва, перекос соединения и т. д. Стыки с дефектами заменяют новыми или ремонтируют.

3.6. Соединение асбестоцементных, керамических, бетонных и железобетонных труб

Асбестоцементные напорные и безнапорные трубы соединяют муфтами цилиндрической формы. Концы труб должны быть обрезаны перпендикулярно оси труб и не иметь обломов, заусенцев и расслоений.

Напорные трубы соединяют двухбуртными асбестоцементными муфтами с резиновыми кольцами при давлении до 0,3 МПа. При больших давлениях используют самоуплотняющиеся муфты (САМ) или чугунные муфты, которые натягивают на стык с помощью рычажных или винтовых домкратов.

Безнапорные трубы соединяют цилиндрическими асбестоцементными муфтами, имеющими с обоих концов нарезку (2–3 нитки). Стыки труб конопатят смоляной прядью и заделывают асбестоцементной смесью, цементом или битумной мастикой.

Керамические трубы соединяют раструбным соединением, в котором зазор заполняют смоляной прядью на высоту 2/3 раструба, а в остальной части раструба делают замок из цемента, асбестоцементной смеси или мастики. Цементом раструбы заделывают при укладке трубопроводов на плотное основание, исключающее просадку. Асбестоцементную смесь для устройства замка приготовляют так же, как для заделки раструбов чугунных труб.

Мастика заводского изготовления состоит из асфальта – 1 часть и битума БН 70/30 – 3 части. Перед употреблением мастику разогревают в котлах, не доводя до кипения, чтобы она не была хрупкой.

Поверхности трубы и раструба должны быть сухими, так как мастика не прилипает к влажной поверхности. Если трубы расположены вертикально, то мастику заливают непосредственно в раструб; если же трубы расположены горизонтально, то мастику заливают через литник, сделанный в глиняном валике, или с помощью металлического хомута, который обеспечивает затекание мастики в раструб.

Бетонные и железобетонные трубы соединяют с помощью раструбного стыка, уплотняемого резиновым кольцом и закрываемого замком из цемента.

Глава 4
Разборка, притирка и сборка арматуры

4.1. Арматура

Арматуру на санитарно-технических системах устанавливают для управления потоком транспортируемой среды (воды, пара): изменения его расхода, давления, перекрытия потока, раздачи жидкости потребителю.

Арматура разделяется на водоразборную и трубопроводную.

Трубопроводная арматура, регулирующая поток транспортируемой среды в трубопроводах, разделяется на запорную, предохранительную и регулирующую.

Запорная арматура. Для включения или отключения отдельных участков трубопроводов служит запорная арматура: вентили, задвижки, краны, заслонки затворные. В санитарно-технических системах в основном используется запорная арматура из серого и ковкого чугуна, реже из стали и латуни.

Вентили (рис. 4.1, а) перекрывают поток клапаном 8, который перемещается перпендикулярно оси потока.

Задвижки (рис. 4.1 б) перекрывают поток при движении диска перпендикулярно направлению потока. По конструкции затвора задвижки бывают параллельные и клиновые, с выдвижным или невыдвижным шпинделем.

Пробковые краны (рис. 4.1, в) перекрывают поток пробкой 12 с отверстием, плотно притертой к стенкам корпуса 9. При повороте пробки на 90° продольная ось отверстия устанавливается перпендикулярно потоку, и подача воды прекращается.

Затворы (рис. 4.1, г) перекрывают поток при повороте диска вокруг вертикальной оси с помощью рукоятки.

Шаровые краны (рис. 4.1, <3) состоят из запорного шара с отверстием, к которому прижимаются уплотнительные манжеты. Шар соединен штоком с рукояткой, поворотом которой открывается и закрывается кран.

Предохранительная арматура защищает систему от повреждения при превышении предельно допустимых параметров транспортируемой среды. К такой арматуре относятся предохранительные и обратные клапаны, воздухоотводчики, гасители гидравлических ударов.

Рис. 4.1. Трубопроводная арматура: а – вентиль; б – задвижка; в – пробковый кран; г – затвор; д – шаровой кран; 1 – маховичок; 2 – накидная гайка; 3 – уплотнительная втулка; 4 – сальниковая набивка; 5 – крышка; 6 – шпиндель; 7 – фиксирующее кольцо; 8 – клапан; 9 – корпус; 10 – болт; 11 – крышка сальника; 12 – пробка; 13 – рукоятка; 14 – уплотнение; 15 – рабочий орган; 16 – шар; 17 – манжеты

Предохранительные клапаны автоматически выпускают воду из трубопроводов, резервуаров при повышении давления сверх допустимого. При понижении давления они закрываются.

Рис. 4.2. Автоматический воздухоотводчик (а) и воздушный кран (б):1 – корпус; 2 – крышка; 3 – упор; 4 – клапан-затвор; 5 – тяга; 6 – поплавок; 7 – седло;8 – клапан; 9 – пружина; 10 – шпиндель; 11 – отверстие

Обратные клапаны предотвращают движение воды в обратном направлении.

Воздухоотводчики (рис. 4.2, а) удаляют воздух из трубопроводов. В автоматическом воздухоотводчике помещен поплавок 6. При отсутствии воды в корпусе под действием собственного веса поплавок опущен вниз, и седло, через которое выходит воздух, открыто. При наполнении корпуса водой поплавок и тяга поднимаются, седло перекрывается клапаном, прижимаемым пружиной, и вода не может вытечь из системы.

Воздушный кран (рис. 4.2, б) удаляет воздух из трубопроводов при повороте шпинделя, который открывает седло, и воздух через отверстие выходит в атмосферу. После удаления воздуха шпиндель заворачивают и перекрывают седло.

Регулирующая арматура служит для поддержания расхода или давления на уровне, обеспечивающем работу системы в оптимальном режиме. Это регуляторы давления, стабилизаторы давления, краны двойной регулировки, трехходовые краны, диафрагмы. Запорные вентили, устанавливаемые перед водоразборной арматурой, на разводках, у основания стояков и на магистралях, часто используются как регулирующая арматура. Регуляторы давления поддерживают постоянное давление в системе независимо от расхода. Регулятор давления прямого действия работает следующим образом. При некотором расходе воды в регулируемой сети перемещением грузов задается требуемое давление и клапан устанавливается в определенном положении. При увеличении расхода воды возрастают потери давления в регуляторе, что приводит к снижению давления в сети после регулятора и в камере. В результате этого давление на мембрану уменьшается, и она вместе со штоком и клапаном поднимается вверх, что увеличивает проходное сечение между седлами, клапаном и снижает потери давления в регуляторе. Это происходит до тех пор, пока давление в регулируемой сети не окажется равным заданному. При уменьшении расхода воды и колебании давления на входе регулятор работает аналогичным образом.

Рис. 4.3. Трехходовой кран:

а – общий вид и разрез; б – монтажное положение; в – потребительское положение; 1 – корпус; 2 – остов; 3 – пробка; 4 – крышка; 5 – гайка сальника

Рис. 4.4. Кран двойной регулировки типа КДР:1 – корпус; 2 – кольцо сборное; 3 – набивка сальника; 4 – ручка; 5 – регулятор;6 – указатель; 7 – пробка

Стабилизатор давления поддерживает постоянное давление перед водоразборной арматурой и уменьшает потери воды до 40 %. В отличие от регулятора давления стабилизатор обеспечивает герметичное закрытие при отсутствии расхода воды.

Для стабилизации напора перед водоразборной арматурой применяют квартирный регулятор давления. Принцип его действия следующий: при повышении давления в камере за загруженным золотником регулятора мембрана прогибается вверх, и связанный с нею золотник прикрывает проходное отверстие, в результате чего доступ воды в сеть за регулятором уменьшается. При снижении давления золотник опускается, и доступ воды в сеть увеличивается.

Рис. 4.5. Регулятор расхода:1,8 – вентили; 2 – импульсная линия от обратного трубопровода; 3 – дроссельная шайба d₂; 4 – крестовина; 5 – дроссельная шайба d₁; 6 – импульсная линия от подающего трубопровода; 7 – фильтр для очистки воды; 9 – монометры; 10 – сильфон; 11 – корпус клапана; 12 – золотник; 13 – пружина; 14 – маховик

Трехходовой кран (рис. 4.3) и кран двойной регулировка (рис. 4.4) служат для регулирования количества воды, поступающей в отопительный прибор. Регулятор расхода поддерживает постоянный перепад давлений между подающими и обратными трубопроводами сетевой воды (рис. 4.5).

4.2. Ревизия, притирка и испытания арматуры

Ревизия арматуры включает осмотр арматуры, проверку комплектности (маховички, штурвалы, ручки и т. д.), очистку от консервирующего материала, промывку деталей, гидравлические или пневматические испытания в закрытом и открытом положениях. При осмотре выявляют качество деталей, сальниковой набивки, уплотнительных поверхностей. Детали должны иметь гладкую поверхность – без свищей, раковин, трещин, забоин, отколов; внутренние их полости должны быть чистыми. Профиль резьбы должен быть полным, без сорванных ниток и заусенцев, шпиндели задвижек отполированы, ход запорных органов арматуры плавным, без заеданий. Необходимо, чтобы риски на торцах квадратов пробковых, шаровых кранов соответствовали направлению движения среды. Сальниковая набивка должна быть пропитана смазочным материалом и уплотнена так, чтобы не создавалось значительное сопротивление при закрытии и открытии арматуры. Набивку уплотняют так, чтобы при эксплуатации ее можно было еще уплотнить (подтянуть).

Риски, царапины, раковины, деформации на уплотнительных поверхностях не допускаются. Качество этих поверхностей проверяют, нанося на них мягким грифелем или мелом в нескольких местах риски в радиальном направлении (16–18 рисок в зависимости от диаметра арматуры). Уплотнительные поверхности приводят в соприкосновение и 2–3 раза поворачивают на четверть оборота в противоположных направлениях. При хорошо притертых поверхностях риски равномерно стираются. Дефекты на уплотнительных поверхностях, обнаруженные при осмотре или испытании на герметичность, устраняют. Способ исправления зависит от величины дефекта: забоины, риски, раковины глубиной более 0,33 мм устраняют механической обработкой на токарных, строгальных, шлифовальных станках; глубиной 0,3–0,01 мм – шабрением вручную или механизированным инструментом; менее 0,01 мм – притиркой. Некачественные резиновые уплотнения заменяют.

Притиркой уплотнительных поверхностей устраняются малейшие неровности, что обеспечивает герметичность уплотнения. Притирку выполняют путем взаимного перемещения уплотнительных поверхностей, на которые нанесен слой абразивного материала. Для притирки используют абразивные пасты, состоящие из порошка (70–80 % по массе) и парафина (20–30 %). При предварительной притирке применяют корундовый порошок. Для окончательной доводки употребляют пасту ГОИ, которая состоит из оксида хрома, стеарина и силикагеля. Пасту ГОИ – полировальную пасту, разработанную Государственным оптическим институтом – выпускают трех сортов: грубую – черного цвета, среднюю – темно-зеленого и тонкую – светло-зеленого цвета.

Рис. 4.6. Притирка арматуры:

а – вручную; б – на станке ВМС-42; 1 – тиски; 2 – корпус; 3 – притир; 4 – вороток; 5 – зажимное устройство; 6 – электродвигатель; 7 – шток; 8 – зажим штока; 9 – диск; 10 – кольцо

Притирку вручную (рис. 4.6, а) выполняют следующим образом. Очищают притираемые поверхности от пыли, грязи и насухо вытирают. Затем корпус крана зажимают в тисках отверстием вверх. На пробку или конический притир наносят ровным слоем абразивную пасту, после чего вводят в притираемое отверстие. На хвостовик пробки или притира надевают вороток и вращают, делая неполные обороты то в одну, то в другую сторону, после чего совершают полный оборот. После 15–20 оборотов притир вынимают, насухо протирают тряпкой, наносят на него абразивную пасту и снова продолжают совместную притирку пробки с краном до тех пор, пока притираемые поверхности не станут матовыми.

Качество притирки проверяют мелом или цветным карандашом. Для этого вдоль конической поверхности пробки проводят мелом черту, вставляют пробку в корпус и совершают 1–2 полных оборота с легким нажимом. Если меловая черта равномерно стерлась, значит, пробка притерта правильно. Для ускорения притирки можно использовать ручную дрель, к которой прикрепляется притир.

Для притирки седел вентилей применяют деревянные диски с рукоятками (притиры), оклеенные шлифовальным полотном, иногда их обтягивают кожей, на которую наносится притирочная паста.

Задвижки притирают на станке ВМС-42 (рис. 4.6, б). На нем можно одновременно притирать диски двух задвижек диаметром от 50 до 200 мм, которые закрепляют в зажимном устройстве. Шток задвижки, помещенный в зажим, получает возвратно-поступательное движение от электродвигателя через клиноременную передачу и редуктор. Шток перемещает диски задвижки по уплотнительным кольцам, осуществляя притирку сопрягающихся уплотнительных поверхностей.

Гидравлические испытания арматуры проводят для проверки прочности корпуса и других деталей арматуры и герметичности запорного органа, сальниковой набивки и других уплотнений. Арматуру для систем отопления, холодного и горячего водоснабжения испытывают гидравлическим давлением в 1 МПа в течение 120 с или пневматическим в 0,15 МПа в течение 30 с, при этом падение давления не допускается. Арматуру для газопроводов низкого давления испытывают на прочность гидравлическим или пневматическим давлением в 0,2 МПа и на плотность запорного органа, сальника и других элементов – пневматическим давлением в 1,25 рабочего давления. Пробковые краны для газопроводов низкого давления испытывают на плотность при насухо притертых уплотнительных поверхностях в течение 300 с, при этом падение давления не должно превышать 0,1 кПа (10 мм вод. ст.), и при нормально смазанных уплотнительных поверхностях, когда падение давления не допускается.

Для испытания арматуры используют специальные приспособления, ванны и стенды. При испытании на прочность арматуру закрепляют в приспособлении. Затем открывают кран и через трубопровод заполняют испытуемую арматуру водой. После этого поднимают давление до заданного значения, поддерживая его в течение 120 с. В это время арматуру осматривают и выявляют дефекты.

Для того чтобы определить герметичность запорного органа, его закрывают и поднимают давление в нижней части корпуса до заданной величины. Если в этом случае вода не потечет, то запорный орган считается герметичным (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Приспособление (а) и ванна (б) для испытания арматуры:

1 – испытуемая арматура; 2, 7,8 – краны; 3 – маховик; 4 – диск; 5 – фланец, – 6 – трубопровод; 9, 12 – пневмоцилиндры; 10 – заглушки; 11 – ванна

Испытание задвижек в ванной полностью механизировано. При испытании на прочность задвижка зажимается пневмоцилиндрами с заглушками, и ванна поднимается пневмоцилиндром. При этом задвижка полностью погружается в воду, затем в полость задвижки подается сжатый воздух. Поднимающиеся пузырьки воздуха указывают на дефекты в корпусе или сальнике. После испытания ванна опускается (рис. 4.7, б).

При испытании арматуры на герметичность закрытую задвижку помещают в ванну и к задвижке с одной стороны прижимают заглушку с прорезями (для выхода воды). В полость задвижки подается вода. Если запорный орган негерметичен, вода будет просачиваться через задвижку и прорези заглушки.

При обнаружении негерметичности арматуры дефекты устраняют и испытания проводят повторно. Негерметичность сальника устраняют подтягиванием накидной гайки или фланца крышки. Если невозможно устранить течь подтягиванием, сальник разбирают, осматривают и заменяют сальниковую набивку. Если материал, использованный при набивке сальника, неизвестен, то его выбирают в зависимости от температуры воды, проходящей через арматуру. При температуре воды до 60 °C применяют сальниковую хлопчатобумажную набивку: ХБП и ХБТС. При более высоких температурах используют асбестовые набивки или фторопластовый жгут.

При замене сальниковой набивки в задвижке снимают крышку сальника и вокруг шпинделя кольцами укладывают сальниковую набивку. Для образования колец набивку предварительно разрезают на отдельные куски так, чтобы концы их сходились встык, но не находили один на другой. Кольца сальниковой набивки укладывают одно на другое со смещением стыков на 90°. После укладки набивки крышку сальника ставят на место и затягивают.

Сальниковую набивку кранов и вентилей выполняют в виде плетенки, обернутой несколько раз вокруг шпинделя. После укладки сальниковой набивки навертывают нажимную гайку, уплотняя набивку.

Негерметичность металлических уплотнительных поверхностей устраняют притиркой. При негерметичности резиновых, фибровых и других прокладок их заменяют. Если материал прокладок неизвестен и температура воды, проходящей через арматуру, не более 60 °C, то для изготовления новой прокладки используют резину, при температуре до 140 °C – теплостойкую резину, паронит, фибру.

Меры безопасности. Ревизию и испытания арматуры обычно проводят на специальном участке трубозаготовительного цеха монтажного завода. Осматривают, разбирают и собирают арматуру на столах, оборудованных тисками, зажимами, ключами. При разборке и сборке арматуры соблюдают те же правила техники безопасности, что и при сборке резьбовых соединений.

Притирку уплотнительных поверхностей арматуры производят при надежно закрепленной арматуре и притирах. Абразивную пыль, образующуюся при работе, следует удалять отсосами. С притирочными пастами необходимо обращаться осторожно, так как они содержат кислоты.

Перед проведением гидравлических испытаний проверяют исправность трубопроводов, соединений, заглушек, измерительных приборов, оборудования. Испытуемая арматура и детали должны быть прочно закреплены. При зажиме арматуры пневмоцилиндрами нельзя держать руки вблизи заглушек, чтобы пальцы не попали под них. При пневматических испытаниях с погружением в ванну с водой она оборудуется предохранительной решеткой, которая размещается над испытуемой деталью и надежно закрепляется. Снимать решетку разрешается только после понижения давления.

Давление при испытаниях увеличивается постепенно и равномерно.