eng   rus старт связь поиск карта
a-stok.ru
надёжность, оперативность, профессионализм
- О компании   - - Продукция и услуги   - - Продукция и услуги   - - Наши объекты   - - Вопросы специалистам
Экологические аспекты применения пластиковых трубопроводов в системах безнапорной канализации
Трубопроводы ПЭ(ПНД) PIPELIFE

Системы пластиковых трубопроводов WAVIN Системы пластиковых трубопроводов WAVIN

Фитинги, оборудование, запорная арматура FRIATEC Фитинги, оборудование, запорная арматура FRIATEC

Соединительная и ремонтная арматура Viking Johnson

Ремонтная и соединительная арматура STRAUB

Оборудование для стыковой сварки RITMO Оборудование для стыковой сварки RITMO

Сварочные работы


Экологические аспекты применения пластиковых трубопроводов в системах безнапорной канализации на основе опыта реализации европейских исследовательских программ и развития фирмы Wavin. Часть I - жесткость и деформация.

1. Введение

Применение пластмасс в системах безнапорной канализации первоначально было обусловлено существованием проблем, связанных со стойкостью существующих систем к химическому воздействию и их шероховатостью.

Засчёт применения синтетических материалов в значительной степени были снижены негативные последствия влияния коррозии, явлений вкрапления и осаждения частиц на стенках канализационных труб, а также изменения гидравлических параметров систем с течением времени.

Все это позволило значительно упростить процесс эксплуатации канализационных систем.

Широкое применение пластмасс позволило значительно удешевить и ускорить выполнение работ по прокладке и обустройству водопроводно-канализационных сетей.

Это позволило увеличить темпы строительства новых площадей и объектов канализационными сетями.

В результате применения пластмасс значительно вырос уровень герметичности соединений, что привело к снижению негативного влияния канализационных систем на окружающую среду и в значительной мере к минимизации гидравлических нагрузок на очистные сооружения.

Развитие технологий в данной области затронуло не только канализационные трубы и арматуру для строительства подземных водопроводно-канализационных сетей, но и канализационные колодцы.

Благодаря внедрению синтетических материалов появились бюджетные, простые в эксплуатации и функциональные современные комплексы канализационных систем.

Канализационные системы из ПВХ и ПП полностью соответствуют требованиям по безопасному и гигиеничному обслуживанию, которое проводится с уровня поверхности при помощи специального оборудования.

Все это стало возможным благодаря значительному техническому и технологическому прорыву в области строительства, оборудования, обслуживания и эксплуатации водопроводно-канализационных сетей.

Производители, использующие традиционные материалы, зачастую отказываются от применения пластмасс. Они ссылаются на невозможность доказательства на практике долговечности систем из синтетических материалов.

Хотя данный аргумент и является безосновательным, используется он довольно часто.

Многократно публикуемые результаты научных разработок и материалы различных конференций наглядно демонстрируют существующий на данный момент накопленный опыт по данной проблематике:

  • пластмассы в системах безнапорной канализации на систематической основе применяются уже на протяжении 50 лет, а зафиксированные документально данные подтверждают правильность данного выбора и высокую долговечность применяемых материалов;
  • первоначальные оценки долговечности систем с применением пластмасс (при условии гарантированного срока службы в 50 лет) на основе испытаний по искусственному старению были очень осторожными, а предъявляемые требования – чрезвычайно строгими;
  • Согласно испытаний систем пластиковых трубопроводов, их использование в системах безнапорной канализации гарантирует долговечность на минимальном уровне в 100 лет и возможность продления данного срока на последующие десятилетия.

В настоящем документе приведены основные выводы и результаты реализации исследовательских программ и представлена систематизированная ценная информация в данной области:

  • результаты сравнительных исследований и испытаний систем из гибких и традиционных (жестких) труб посредством оценки их воздействия на окружающую среду;
  • значение характеристики гибкости в дренажных устройствах.

Проблематика гибкости в канализационных системах будет рассмотрена на основе опыта накопленного фирмой Wavin по эксплуатации трубопроводов и канализационных колодцев.

2. Положения отчета испытаний Центральной исследовательской лаборатории Wavin T&I

В 1996 году Центральная исследовательская лаборатория концерна Wavin – Wavin T&I (Technology and Innovation) опубликовала результаты длительных испытаний пластмассовых труб из ПВХ, смонтированных и непрерывно функционировавших в течение более чем 30 лет.

Испытаниям подверглись трубопроводы, которые эксплутировались в особо трудных грунтово-водных условиях (горная местность, скалистые грунты, глинистые грунты, торф, различный уровень грунтовых вод и т.п.).

Главными задачами исследовательской программы являлись:

  • проверка особенностей и характеристик пластиковых труб в течение и после нескольких десятков лет эксплуатации;
  • проведение испытаний эксплуатируемых коллекторов в различных условиях;
  • определение долговечности материалов, применяемых в канализационных системах на основе наблюдений в течение нескольких десятков лет эксплуатации;
  • оценка степени пригодности пластмасс к использованию в канализационных системах на протяжении 100 лет.

2.1. Исследование деформации

Так как деформация ?/d является расчетным параметром труб из пластмассы, укладываемых в грунте, где:

σ – отклонение размера трубы (вертикальное изменение диаметра в результате вертикальных нагрузок в мм);

d – диаметр трубы в мм;

исследовалась деформация труб под нагрузкой в траншее, а также средняя деформация через 30 минут после откапывания.

Рис. 1 Изменение деформации труб из пластмассы под воздействием нагрузки (в траншее) в сравнении с деформацией после откапывания

Полученные результаты доказали, что:

  • старые трубы реагируют на деформацию также как и новые;
  • деформация старых и новых труб уменьшается после испытаний в той же степени;
  • после нескольких десятков лет эксплуатации в сложных условиях трубы продолжают сохранять гибкость и реагируют на нагрузки также как и новые трубы.

2.2. Исследование жесткости

С учетом наличия частых претензий к тому, что жесткость пластиковых труб уменьшается с течением времени, были проведены испытания пластмассовых труб с различной жесткостью в различных положениях.

Рис. 2 Результаты измерений жесткости «старых» пластмассовых труб после откапывания в соотношении с предписывающими нормами

В результате проведенных исследований и испытаний было подтверждено, что:

  • старые трубы после их откапывания продолжают сохранять заявленный уровень жесткости;
  • полученные результаты замеров жесткости выше, чем требования предписывающих норм;
  • процесс снижения уровня жесткости идет очень медленно.
  • предполагаемая скорость изменения уровня жесткости с течением времени, полученная на основании испытаний по искусственному старению, оказалась выше реальной.

2.3. Испытания на износ

Учитывая наличие большого количества загрязнений в сточных водах в виде песка и их абразивные свойства, важным требованием по отношению к материалам, применяемым в канализационных системах, является их высокая сопротивляемость износу.

С целью установления степени пригодности пластиковых материалов в водопроводно-канализационных системах были проведены испытания на износ старых труб с тщательным исследованием толщины стенки дна трубы – части, которая наиболее подвержена истиранию.

Рис. 3 Изменение толщины стенки трубы из пластмассы после многолетней эксплуатации

Полученные результаты доказали, что в ходе многолетней эксплуатации (более 30 лет) толщина стенки снижается настолько незначительно, что следов истирания не отмечается.

Пластмассовые трубы по данному параметру продолжают характеризоваться как прочные и имеющие отличные гидравлические характеристики.

Результаты исследований, экстраполированные на срок до 100 лет, показывают уровень истирания порядка 0,754 ?м (0,000754 мм). Оказывается, что предполагаемый на основании лабораторных испытаний (например, тест Darmstadt) уровень истирания труб имеет большее значение, чем реальное.

По данному параметру материалы ПВХ, ПЭ и ПП превышают характеристики применяемых до сих пор и проверенных временем материалов (например, керамика).

2.4. Испытания напряжений в трубах из пластмассы

С целью определения пределов сохранения целостности труб в условиях нагрузок на критических уровнях, были проведены измерения напряжений в трубах при их предельной деформации.

Рис. 4 Реальные измеренные напряжения по отношению к допустимому уровню

Как и прогнозировалось, в результате испытаний в равновесном состоянии системы (труба из пластмассы-окружающий ее грунт), измеренные напряжения в стенах труб, деформированных до уровня 20%, продолжали оставаться ниже уровня допустимых значений.

Заслуживает внимания тот факт, что уровень допустимого напряжения значительно ниже критического (разрушение).

Пластиковые трубы, которые применяются в канализационных системах, имеют запас прочности на уровне 4 порядка, что значительно превышает запас прочности других материалов, где данный параметр принят на уровне 1,25-2.

2.5. Основные выводы

На основании проведенных испытаний и исследований были сделаны нижеследующие ключевые выводы по вопросам применения труб из ПВХ и ПП:

  • после многолетней эксплуатации пластиковые трубы продолжают сохранять свои технические и эксплуатационные характеристики, а также соответствующие гидравлические параметры и прочность;
  • высокий уровень допустимых напряжений и явление снятия напряжения позволяют оценивать долговечность пластиковых труб на минимальном уровне в 100 лет;
  • принятие в качестве допустимых значений кратковременных деформаций на уровне 8 % для ПВХ, 9 % для ПЭ и ПП, а длительных по времени деформаций на уровне 12,5 %, является абсолютно безопасным;
  • пластиковые трубы имеют высокий уровень безопасности.



+7 (495) 661-88-59





Наши партнёры:

Wavin

Glynwed



Для зарегистрированных
 пользователей
имя пользователя
пароль

© 2008 OOO Аквасток