(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Кольцевая жесткость полиэтиленовых труб


SN - что такое класс кольцевой жесткости?

Кольцевой класс жесткости - основная характеристика полиэтиленовых, полипропиленовых, стеклопластиковых труб, а также труб ПВХ, которая указывает на способность трубы выдерживать статическое и динамическое воздействие грунта и транспорта при прочих равных условиях.

Измеряется класс жесткости в килоньютонах на метр квадратный.

Класс жесткости принято обозначать SN и измерять степенями числа 2, например, SN - 2, SN - 4, SN - 6, SN - 8, SN - 10, SN - 16, SN - 32.

Наиболее распространенные классы жесткости для гофрированных канализационных труб - SN8 и SN16.

Для канализационных труб ПВХ - SN4 и SN8.

SDR SN
33 2
26 4
21 8
17 16
13,6 32
11 64
Условия закладки Материал засыпки трубы Рекомендуемая минимальная жесткость труб (kN/m) Глубина укладки труб < 3 м 3 - 6 м Плотный грунт с хорошим сцеплением Наносы и плотная глина Разрыхленная глина Плотный грунт с хорошим сцеплением Наносы и плотная глина Разрыхленная глина
Естественный грунт (нет нагрузки от транспорта) Местный грунт 2 - - 4 - -
2 4 8 4 8 16
Песок, гравий < 22  мм 2 4 8 4 4 8
Галька, щебень 4 - 22 мм 2 - - 4 - -
Второстепенные улицы с небольшой интенсивностью движения транспорта Местный грунт 4 4 8 4 8 16
Песок, гравий < 22  мм 4 4 4 4 4 8
Галька, щебень 4 - 22 мм 4 - - 4 - -
Главные улицы с интенсивным движением транспорта Местный грунт 8 - - 8 -
Песок, гравий < 22  мм 8 8 8 8 8 8
Галька, щебень 4 - 22 мм 8 - - 8 - -

ingplast.ru

Кольцевая жёсткость труб

ГлавнаяСтатьи и материалыКольцевая жёсткость труб

В процессе исследований было установлено, что трубы с гибкими поверхностями более восприимчивы к нагрузкам, которые передаются через почву, нежели трубы с жёсткими стенками. Грунт может иметь разную степень уплотнения, которая влияет на выбор кольцевой жёсткости.

Чем больше кольцевая жёсткость, тем более высокие нагрузки может выдерживать труба. Данный показатель измеряется в кН/м2. От него зависит область использования труб и условия их монтажа.

Все полимерные трубы имеют свой класс жёсткости, который указывает какую именно нагрузку способно выдержать то или иное изделие. Значение данного параметра принято исчислять с шагом в степенях числа два. То есть класс жёсткости (SN) у полимерных труб может равняться 2, 4, 8 и т.д.

  • SN 2 – трубы с таким классом жёсткости могут располагаться на глубине от 1 м и более, но они не предназначены для эксплуатации в условиях нагрузок от транспортных средств;
  • SN 4 – такие изделия могут закладываться на глубину от 1 м и больше. Рассчитаны на использование в местах, где планируется движение легкового автотранспорта;
  • SN 8 – также могут укладываться на расстоянии от 1 м и больше от поверхности земли, но по сравнению с трубами предыдущего класса, способны ещё выдерживать нагрузки от грузовых машин.

При определении глубины заложения учитывается степень уплотнения почвы.

При выборе труб по классу жёсткости также учитывается тип почвы. Чем менее цепкая почва и большая нагрузка на грунт, тем выше требования жёсткости.

Условия прокладки Материал засыпки трубы Рекомендуемая минимальная жесткость труб (kN/м) Глубина укладки труб < 3м 3 - 6 м Плотный грунт с хор. сцеп-ем Насосы и плотн. глина Разрых. глина Плотный грунт с хор. сцеп-ем Насосы и плотн. глина Разрых. глина
Естественный грунт (нет нагрузки от наземного транспорта) Местный грунт 2 - - 4 - -
2 4 8 4 8 16
Песок, гравия < 22м 2 4 8 4 4 8
Галька, щебень 4 - 22 мм 2 - - 4 - -
Второстепенны! улицы с незначительной интенсивности движения транспорта Местный грунт 4 4 8 4 8 16
Песок, гравия < 22м 4 4 4 4 4 8
Галька, щебень 4 - 22 мм 4 - - 4 - -
Главные улицы с интенсивным движением транспорта Местный грунт 8 - - 8 -
Песок, гравия < 22м 8 8 8 8 8 8
Галька, щебень 4 - 22 мм 8 - - 8 - -

Для увеличения данного показателя следует:

  • Использовать материалы с более высоким модулем упругости. Если нужно выбрать, какой материал использовать, например, ПВХ либо полиэтилен, то стоит отдать предпочтение поливинилхлориду;
  • Повысить модуль инерции стенки трубопроводного изделия. Этого можно добиться разными способами. Толщина стенок может быть увеличена не только традиционным путём, но и за счёт применения профилированных (ребристых) конструкций.

Трубы ПВХ

Номинальный диаметр труб SN 2 SN 4 SN 8 Толщина стенки мм. Вес 1п/м (кг) Толщина стенки мм. Вес 1п/м (кг) Толщина стенки мм. Вес 1п/м (кг)
110 2.7 1.46 3.4 1.81 3.2 1.74
160 3.2 2.56 4.0 3.14 4.9 3.69
200 3.9 3.87 4.9 4.84 5.9 5.77
225 - - 5.5 6.02 6.9 7.44
250 4.9 6.08 6.2 7.69 7.3 8.98
315 6.2 9.75 7.7 12.0 9.7 14.3
400 7.8 15.8 9.8 19.5 11.7 23.2
500 9.8 24.7 12.3 30.9 14.6 36.2
630 - - 15.4 48.7 18.4 58.2

Трубы ПП двухслойные, гофрированные

Трубы ПП для наружной канализации Размер L, мм de, мм внешний DN, мм внутренний Вес 1 кг/м SN4, SN 8
110x6000 110 93 0.6
160x6000 137 160 1.3
200x6000 227 200 2.3; 2,7
250х6000 282 250 3,5
300х6000 340 300 4,4; 5,1
400х6000 453 400 7,2; 9,0
500х5900 567 500 10,95; 14,5
600х5900 680 600 15,8; 20,5
800х5850 906 800 26,04; 32,5
1000х5850 1135 1000 40,6

Трубы ПНД

Тип технической трубы Значение, кН/м2
Тип «Л» (SDR33)
Тип «СЛ» (SDR26) 3
Тип «ОС» (SDR21) 5
Тип «С» (SDR17,6) 8
Тип «с+» (SDR17) 8
Тип «СТ» (SDR13,6) 18
Тип «Т» (SDR11) 32

Трубы корсис (двухслойные, профилированные)

Наружный диаметр мм Внутренний диаметр мм Толщина стенки вн. слоя мм Высота гофра мм Толщина стенки гофра по жесткости Шаг гофра мм Ширина выступа гофра мм Расчетная масса 1м трубы (кг) SN-6 SN8 SN-6 SN8
110 93 1.1 8.75 - 0.5 12.6 8.6 0.9 1.0
139 1.2 11 - 0.5 12.6 8.6 0.9 1.0
200 176 1.4 13 0.7 0.8 16.5 12 1.8 2.5
250 216 1.7 15 0.8 1 37 23 2.9 3.7
315 271 1.9 21 1 1.5 42 27 4.6 5.7
400 343 2.3 26 1 1.8 49 30 7.0 8.7
500 427 2.8 33 1.1 1.9 58 38 12.0 13.2
630 535 3.3 45 1.1 1.9 75 47 17.7 20.3
800 678 4.1 61 1.7 2.7 89 56 24.5 33.1
1000 851 5 75 1.8 2.8 98 60 40.5 51.7
1200 1030 5 85 2 3 110 80 56.0 66.9

Трубы ПЭ

Внутренний диаметр, мм Максимальный внешний диаметр, (мм) для труб с кольцевой жесткостью Внутренний диаметр, мм Максимальный внешний диаметр, (мм) для труб с кольцевой жесткостью Номинальное значение Предельное отклонение SN2 SN4 SN6 Номинальное значение Предельное отклонение SN2
600 -18 648 656 672 3600 -80 3864
800 858 874 896 3800 4080
1000 -60 1072 1094 1120 4000 4296
1200 1288 1314 1344 4200 -100 4512
1400 1504 1532 1568 4400 4728
1600 1718 1752 1792 4600 4944
1800 1934 1970 2016 4800 5160
2000 2150 2190 2240 5000 5376
2400 2576 2628 2688 5200 -120 5592
2550 2742 2794 2862 5400 5806
3000 3222 3286 3364 5600 6022
3200 -80 3436 5800 6234
3400 3650 6000 6450

Выбор труб по кольцевой жёсткости в первую очередь зависит от условий эксплуатации канализационной коммуникации и возможных нагрузок. Так, например, безнапорные поливинилхлоридные трубы D = 110-200 мм с SN 2 получили широкое распространение для создания канализационных систем в частном секторе, но они не подходят для использования в промышленных и коммунальных целях. В этом случае оптимальным вариантом станут полипропиленовые 2-слойные гофрированные трубы D = 300 мм и больше с SN 8 или SN 16.

По показателям кольцевой жёсткости трубы из полиэтилена проигрывают аналогичным изделиям из полипропилена. Ввиду невысокой кольцевой жёсткости ПЭ трубопроводы нельзя сильно заглублять, поскольку под воздействием давления со стороны грунта произойдёт деформация труб.

Расчётные данные кольцевой жёсткости труб получают экспериментально при испытаниях изделий на специальных стендах. При этом выбирается отрезок трубы и определяется нагрузка и деформация, которая соответствует деформации примерно 4% тестируемого изделия. Испытаниям подвергаются три экземпляра из партии, определяется среднеарифметическое число, которое округляется до наиболее близкого минимального стандартного показателя. То есть от класса жёсткости зависит, какая номинальная нагрузка может приходится на единицу площади изделия в случае 4-процентной деформации сечения по вертикали, не учитывая отпора сбоку.

Для определения SN применяется формула:

Где:

E0 – модуль упругости материала, из которого изготовлено изделие; I – момент инерции стенки изделия;

d – диаметр, который измеряется в месте центра тяжести стенки изделия, и равен:

Где:

di – внутренний диаметр изделия; y – расстояние до центра тяжести стенки изделия.

Выбор труб для внешней канализации с учётом кольцевой жесткости

При выборе труб для создания внешней канализационной сети, важно учитывать показатели кольцевой жёсткости. Это позволит в будущем избежать неприятных ситуаций и обеспечит бесперебойную длительную эксплуатацию трубопровода. Несоблюдение требований по классу жёсткости грозит деформацией трубопровода. А это способно привести к снижению эффективности работы системы и преждевременному выходу её из строя, а, следовательно, дополнительным расходам на её восстановление.

agpipe.ru

Классы кольцевой жесткости

Согласно ГОСТ 54475-2011:

Номинальная кольцевая жесткость SN, кН/м2: Числовое обозначение минимальной кольцевой жесткости труб.

Трубы выпускаются различных классов кольцевой жесткости.

Класс кольцевой жесткости (SN) – это величина, округленная до ближайшего наименьшего значения номинальной кольцевой жесткости из ряда 2, 4, 6, 8 и т.д.

Значение кольцевой жесткости (S) определяется по эмпирическим формулам. Основными данными для ее расчета, получаемыми экспериментально на испытательных стендах, являются нагрузка и деформация, соответствующие 4%-ой деформации испытуемого образца, а также длина испытуемого образца. Среднеарифметическое из трех значений кольцевой жесткости, полученных на образцах из одной партии труб записывают в кН/м и округляют до ближайшего наименьшего значения из стандартного ряда.

Таким образом, класс кольцевой жесткости показывает максимально допустимую нагрузку на единицу площади поверхности трубы при 4%-ой деформации ее вертикального диаметра без учета бокового отпора.

Теоретическая кольцевая жесткость трубы определяется по формуле:

где: (2.1.1)

E0 – кратковременный модуль упругости материала трубы, кН/м2

I – момент инерции профиля стенки трубы на единицу длины, м4/м

d – диаметр по центру тяжести профиля стенки трубы, м

где: (2.1.2)

di – внутренний диаметр трубы, м

y – расстояние до центра тяжести профиля стенки трубы, м

Кольцевая жёсткость (п.8.4 ГОСТ Р 54475-2011) не менее номинального значения SN:

SN4 – 4kN/m2 (400кг/м2)

SN6 – 4kN/m2 (800кг/м2)

SN16 – 4kN/m2 (1600кг/м2)

Поделиться:

rudic.ru

Кольцевая жесткость и вес труб КОРСИС ПЛЮС: выбор экономичного профиля

Метод навивки используется для производства труб специальной конструкции, в том числе труб переменного диаметра и/или переменной толщины стенки; труб с профилированной стенкой и различным материалом слоев; эластичных шлангов, армированных спиральным несущим каркасом, и других. Преимущества технологии навивки в основном заключаются в той легкости, с какой однотипные технологические приемы и оснастка могут обеспечить производство изделий, многообразных по конструкции и габаритам.

Рис.1. Оснастка для производства труб КОРСИС ПЛЮС

Так, изображенная на рис. 1 оснастка, несмотря на свою сложность, позволяет в считанные минуты перейти от производства трубы диаметром 600 мм к производству трубы диаметром 2000 (3000) мм. При этом одна труба может иметь гладкую стенку практически любой толщины, а следующая за ней – стенку, специальным образом спрофилированную.

Полимерные трубы с профилированной стенкой предназначены для подземного строительства безнапорных систем водоотведения, канализации и дренажа, главным требованием к которым является кольцевая жесткость. Конструкция таких труб позволяет экономить до 2/3 материала по сравнению с гладкостенной трубой той же кольцевой жесткости.

Кольцевая жесткость Sn (кН/м2) связана с геометрическими параметрами трубы и свойствами материала соотношением:

                                         Sn = Е0I / d3,                                            (1)

где: I – момент инерции профиля стенки трубы на единицу длины (м4/м);

Е0 – кратковременный модуль упругости материала трубы, кН/м2;

d – серединный (по центру толщины стенки) диаметр трубы, м.

Для гладкостенной трубы момент инерции профиля стенки на единицу длины определяется соотношением:

                                                  I = s3/12,                                              (2)

где s – толщина стенки трубы, м.

Кольцевая жесткость гладкостенной трубы хорошо корреспондируется с SDR – «стандартным размерным отношением» трубы.

В табл. 1 приведены нормированные значения кольцевой жесткости и показано, какие значения SDR труб из ПЭ им соответствуют.

Таблица 1. Соответствие кольцевой жесткости полиэтиленовых труб значениям SDR

Для трубы с профильной стенкой момент инерции сечения можно рассчитать, разбивая сечение на необходимое число элементарных геометрических фигур.

Рис. 2. Профиль стенки трубы КОРСИС ПЛЮС типа PR

При производстве трубы КОРСИС ПЛЮС используется, в первую очередь, профиль, изображенный на рис. 2. Технология производства позволяет в достаточно широких пределах менять каждую из обозначенных на рис. 2 величин и получать требуемый уровень кольцевой жесткости. Но те же величины определяют и вес трубы. Таким образом, выбор оптимального с точки зрения материальных затрат профиля далеко не однозначен.

Рассмотрим влияние каждой из этих величин на кольцевую жесткость и вес трубы.

Для начала рассмотрим влияние шага навивки. Зафиксируем e1 = 12 мм; e4 = 10 мм; h = 87 мм; dвш = 65 мм и будем менять шаг навивки a для трубы внутренним диаметром 2000 мм (табл. 2).

Таблица 2. Зависимость кольцевой жесткости Sn  и веса 1 м трубы m от шага навивки а для трубы КОРСИС ПЛЮС внутренним диаметром 2000 мм

Вывод кажется очевидным: при прочих равных условиях с уменьшением шага навивки кольцевая жесткость возрастает. Одновременно возрастает и вес трубы.

Интересен другой результат.

Введем понятие удельного коэффициента кольцевой жесткости трубы, равного отношению кольцевой жесткости к весу погонного метра трубы Sn/m. Эта величина приведена в последнем столбце таблиц 2–5.

Можно утверждать, что с точки зрения оптимизации профиля данной конструкции шаг навивки не имеет решающего значения. В рассмотренном интервале изменения шага удельный коэффициент кольцевой жесткости возрос только на 2%.

Зафиксируем a = 120 мм, e4 = 10 мм, dвш = 65 мм и будем менять толщину подложки e1 (табл. 3). Как следствие, меняется высота h = 81…99, но в данном случае не за счет изменения размеров ребра.

      Таблица 3. Зависимость кольцевой жесткости Sn  и веса 1 м трубы от толщины подложки e1  для трубы КОРСИС ПЛЮС внутренним диаметром 2000 мм

К толщине подложки удельный коэффициент жесткости оказывается более чувствительным, но его рост еще не значителен (возрос на 6 %). Так, толщина подложки возросла в 4 раза, кольцевая жесткость – в 1,83 раза, а вес – в 1,7 раза.

Зафиксируем a = 120 мм; e1 = 12 мм; dвш =  65 мм и будем менять толщину покрытия опорного шланга e4.  Как следствие, меняется высота h = 83…92 (табл. 4).

Таблица 4. Зависимость кольцевой жесткости Sn и веса 1 м трубы m от толщины покрытия опорного шланга e4 для трубы КОРСИС ПЛЮС внутренним диаметром 2000 мм

Толщина покрытия опорного шланга – более мощный фактор увеличения кольцевой жесткости, чем два предыдущие. Удельный коэффициент жесткости возрос на 27 %. При увеличении толщины покрытия в 2,5 раза, кольцевая жесткость возросла в 2,4 раза, а вес – только в 1,9 раза.

Предыдущие расчеты проводили для опорного шланга 75/65 (внутренний диаметр шланга dвш = 65). При этом h вычислялась (рис.2) по внутреннему диаметру опорного шланга dвш и уравнению:

                                                  h = dвш + e1 + e4,                                                                 (3)

т.е., для «идеального» профиля небольшая овальность не учитывается, а кольцевое ребро «внедряется» в подложку на толщину своего покрытия.

Рассмотрим теперь применение опорных шлангов различного диаметра.

Зафиксируем a = 140 мм; e1 = 20 мм; e4 = 10 мм и проследим (табл. 5) влияние диаметра опорного шланга dвш на кольцевую жесткость трубы.

Таблица 5. Влияние диаметра опорного шланга на кольцевую жесткость и вес трубы (для трубы КОРСИС ПЛЮС внутренним диаметром 2000 мм)

Как видим, с увеличением диаметра опорного шланга удельный коэффициент жесткости возрос более чем в два раза. Кольцевая жесткость возросла в 2,6 раза, тогда как вес – только в 1,2 раза.

Очевидно, что диаметр и толщина покрытия опорного шланга  – очень сильные факторы, определяющие оптимальное использование материала в формировании кольцевой жесткости трубы. Это позволяет конструировать более экономичные профили.

Рассмотрим чисто технологические и/или конструктивные ограничения вариации геометрических параметров профиля в порядке возрастания их «полезности».

Шаг навивки. Как показано выше, шаг навивки слабо отражается на экономичности профиля. С другой стороны, чем больше шаг навивки, тем легче повысить производительность процесса. В дальнейших расчетах целесообразно выбирать максимально доступный нам по наличию оснастки шаг a = 140 мм.

Толщина подложки. Из предыдущих расчетов ясно, что с увеличением толщины подложки эффективность использования материала увеличивается незначительно. Но чисто конструктивно толщина не может быть слишком малой величиной. С другой стороны, увеличение толщины потребует существенного увеличения времени охлаждения трубы. Выбираем 6 ≤ e1 ≤ 12 мм. И только в последнюю очередь, если два следующих параметра при своей максимальной величине не позволяют достичь требуемого уровня Sn, наращиваем толщину подложки.

Толщина покрытия опорного шланга. Увеличение толщины покрытия за пределы определенной величины приводит к большой овальности опорного шланга. Так же как в случае с толщиной подложки, возрастает время охлаждения трубы. Кроме того, при их совместном возрастании возможно появление показанного на рис. 3 дефекта. Выбираем e4 ≤ 13 мм.

Рис. 3. Излом опорного шланга

Диаметр опорного шланга. Ясно, что, выбор наибольшего диаметра опорного шланга обеспечивает наибольшую экономию материала. Но в этом случае следует исходить и из дизайна конкретной трубы, и технологических возможностей ее производства. Так, например, при производстве трубы диаметром 600 мм с опорным шлангом 65/57,4 могут возникнуть трудности, связанные с высокой продольной жесткостью шланга, тогда как для трубы диаметром 2000 мм опорный шланг может иметь и существенно большие габариты.

Рис. 4 иллюстрирует снижение материалоемкости профиля с увеличением габаритов ребра жесткости трубы внутренним диаметром 2000 мм.

Рис. 4. Уменьшение материалоемкости профиля с увеличением габаритов ребра жесткости трубы внутренним диаметром 2000 мм

Приведенный выше анализ показывает, что принятые профили далеко не оптимальны и их использование при производстве труб КОРСИС ПЛЮС ведет к перерасходу материала. В табл. 6 рассмотрены возможные конструкции профилей для трубы DI = 1400 мм, а в табл. 7 – для трубы DI = 2000 мм, позволяющие экономить 100–150 кг полиэтилена на каждом 6-метровом отрезке трубы.

 Авторы: Владимир Швабауэр, Илья Ермолаев – НТЦ «Пластик»,

             Наталья Готовко – Климовский Трубный Завод

polypipe.info

Полиэтиленовые трубы низкого давления - характеристики

Полиэтиленовые трубы низкого давления – один из самых популярных видов продукции на рынке пластиков для инженерных сетей.  Они представлены в широком ассортименте видов и типов и применяются во внутренних и наружных сетях водоснабжения и канализации, используются для прокладки кабелей, обвязки оборудования, подачи теплоносителя и других процессах жизнеобеспечения и производства. Характеристика полиэтиленовых труб тесно увязана сырьем, из которого они производятся. Рассмотрим виды и особенности, чтобы структурировать назначение и достоинства этих труб.

Что такое ПНД

Полиэтилен низкого давления – это полимер этилена, полученный методом полимеризации с применением особых температурных режимов и катализаторов. Имеет высокую физическую и химическую стабильность, не способен присоединять атомы иных веществ, не подвержен действию органики, окислов, щелочей. В сырьевом виде представляет собой гранулят, который при расплавлении дает массу однородной структуры – легко формуемую и пригодную для производства продукции с разными показателями качества. На технические характеристики труб пнд влияет марка полиэтилена - сегодня используются ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100.

Особенности полиэтилена разных марок:

  • полиэтилен ПЭ63 – вещество с полимерной цепью из одного только этилена. Имеет минимальную длительную прочность (MRS) не более 6,3Мпа. Является полиэтиленов первого поколения, сегодня используется для изготовления технических труб и продукции для кабелей;
  • полиэтилен ПЭ80 –  полиэтилен второго поколения с бутеном или гексеном в молекулярной цепи. Его MRS = 8,0 Мпа, а эластичность и прочность превосходит показатели первого образца. Применяется для производства трубы низкого давления пнд для безнапорной и слабонапорной канализации, фасонных деталей к трубам (отводы, фитинги), емкостей под воду и септиков;
  • полиэтилен ПЭ100 – бимодальный полимер, состоящий из длинно – и короткоцепных молекул. При его производстве в высокомолекулярную часть вводится сомономер, повышающий прочность кристаллических связей.  Сегодня это основное сырье для производства труб напорной и безнапорной канализации, водоснабжения, дренажа, которые используются в построении городских сетей и при реконструкции устаревших коллекторов.

ПОЛИПЛАСТИК использует еще один вид полимера ПЭ100+. Это улучшенное сырье с более стабильными показателями качества и однородностью показателей каждой партии, которое обеспечивает наилучшие характеристики трубы пнд. Это полиэтилен используется для напорных систем и производства труб большого диаметра, где, как нигде более, важны характеристики сырья.

Характеристики труб  ПНД

Технические характеристики труб из полиэтилена низкого давления базируются на значении SDR SDR (Standart Dimension Ratio). По нему рассчитывается максимальное рабочее давление, которое может выдержать изделие:

MRS – MRS (Minimum Required Strength) – минимальная прогнозируемая прочность трубы после

эксплуатации ее в течение 50 лет при температуре 200С

SDR – отношение наружного диаметра трубы к толщине стенки.

ГОСТом закреплены определённые значения: это SDR6, SDR7,4, SDR9, SDR11, SDR13, SDR13,6, SDR17, SDR17.6,SDR21, SDR26 и SDR41. При этом стоит понимать, что зависимость обратная: чем больше SDR, тем тоньше стенка.

Наглядно продемонстрировать соотношение размеров поможет таблица диаметров труб (здесь необходимо представить типа  http://trubyplastic.ru/images/pe/%20%20%20%20SDR%201.jpg)

Кольцевая жесткость

Кольцевая жесткость – еще одна характеристика, необходимая для классификации, стандартизации и выбора продукции для определенных задач. Особенно актуален этот вопрос в отношении трубы ПНД больших диаметров, так как при повышении размера кольцевая жесткость снижается.

Кольцевая жесткость – измеряется в мПа, но общепринятая классификация принимает для оценки значения в кN/м2, в маркировке указывается как кратные двум значения с приставкой SN (2,4,6,8 …) Для гладкостенных труб ее формула выглядит так: S R =E/12/(SDR3), из чего следует вывод, что для увеличения кольцевой жесткости необходимо увеличение толщины стенки трубы. Соотношение стандартизированных параметров толщины стенки трубы и кольцевой жесткости выглядит так: SDR 33 = SN 2, SDR 26 = SN 4, SDR 21 = SN 8, SDR 17 = SN 16, SDR 13.6 = SN 32, SDR 11 = SN 64 и т.д.

Параметр указывает на деформационные нагрузки, которые несет труба, проложенная в грунте. Учитывается не только вес самой трубы, но и прирост нагрузки при внешних воздействиях – транспортных, снеговых и прочих. При выборе систем для обустройства коллекторов необходимо учитывать также тип прокладки труб – траншейный, бестраншейный, характер грунта (пучинистый), интенсивность нагрузки.

Размеры труб, используемых для монтажа канализационных коллекторов, систем ливневого отведения и дренирования и  землеосушения могут доходить до 1200 мм. Такие диаметры труб пнд вызывают закономерный вопрос к кольцевой жесткости. Типовым решением является наращивание толщины стенки, что нерационально и ведет не только к увеличению стоимости продукта и потере его конкурентоспособности, но и делает транспортировку и монтаж практически невозможными из-за большого веса труб. 

Альтернативой стало производство многослойных труб с гофрированным внешним профилем. Они разработаны специально для канализационных систем как напорных, так и самотечных, и показывают необходимые параметры деформационной выносливости при сохранении толщины стенки на уровне гладкостенной трубы. Различные варианты гофрирования профиля позволяют увеличить показатели кольцевой жесткости с учетом не только диаметра трубы, но и места ее эксплуатации. Как вариант предложены гофрированные трубы с внешней защитой рифленого профиля и изделия с разными типами перфорации стенки для активного дренажа грунтов разного состава. Продукция представлена под маркой КОРСИС и включает линейки водопроводных, канализационных труб и кабель-каналов, а также новаторские экологичные трубы и фасонные части к ним.

Эксплуатационные характеристики

Полиэтиленовые трубы низкого давления применяются для воды, газа, стоков. Они включены в программы реновации существующих коллекторов и высоко оценены с точки зрения снижения затрат на обслуживание и повышения стабильности инженерных сетей городского и стратегического назначения.

Их плюсами являются:

  • отсутствие коррозии, стойкость к действию щелочей и кислот, вязких и абразивных веществ;
  • невосприимчивость к блуждающим токам, отсутствие потребности в обустройстве катодной защиты;
  • бактериологическая стойкость, отсутствие гниения;
  • легкий вес даже для продукции больших диаметров, что снижает потребность в тяжелой технике при монтаже;
  • герметичность готовых швов, достаточно простой монтаж с большим выборов фасонных частей для построения сетей разной геометрии;
  • большая эластичность и гибкость, что дает возможность обходить участки без использования переходников;
  • стабильный напор, отсутствие зарастания внутреннего диаметра до конца срока службы;
  • экологическая безопасность, не влияют на окружающую среду;
  • сохранение свойств и характеристик транспортируемой среды: не меняют цвет, вкус, запах, состав благодаря  инертности полимеров;
  • морозостойкость – возможность укладки зимой, отсутствие порывов после замерзания с жидкостью внутри;
  • долговечность – срок службы не менее 50 лет.

Важным плюсом является удобство использования для санации имеющихся коллекторных сетей, а также сравнительно доступная стоимость. В отношении чугуна и бетона, которые в товарном виде стоят дешевле, трубы низкого давления пнд вы итоге более выгодны, так как требуют меньше затрат при монтаже, не нуждаются в обслуживании и служат в 5-8 раз дольше.

www.polyplastic.ru

Общие сведения

Канализационные сети

При строительстве канализационной сети возможно использование труб из различных материалов при условии грамотного конструктивного решения, наличия надежного поставщика и осуществления правильного монтажа. Требования, обычно предъявляемые к любым канализационным трубам, как правила, таковы:

  • хорошие длительно обеспечиваемые гидравлические характеристики;
  • устойчивость к внешним нагрузкам;
  • долга временная герметичность соединений;
  • оптимальная коррозионная и химическая стойкость;
  • высокая стойкость к истиранию;
  • низкая зараставмссть различными типами отложений;
  • простой и быстрый монтаж;
  • конкурентоспособная цена в сравнении с другими материалами.

Материал и тип трубы должны соответствовать условиям, предусмотренным проектом. В первую очередь это относится к гидравлическим характеристикам, внешнему диаметру и к значению коэффициента шероховатости. Стойкость к химическому агрессивному воздействию и истиранию должна оцениваться с учетам свойств сточных вод. Непроницаемость системы труб должна быть двусторонней: многие проблемы, имеющиеся в существующих канали­зационных коллекторах, и, в конечном счете, наносящие ущерб очистительным станциям, вызываются проникнове­нием грунтовых воде местах соединений. Отсутствие герметичности, в основном, связана с неправильной установ­кой трубы, хотя причиной этого могут также быть неправильные конструкция соединения или тип используемого уп­лотнения.

Очистка высоким давлением или механическими средствами может привести к повреждению некоторых типов соединений или даже к разрыву трубы.

Что касается экономической целесообразности применения труб из полиэтилена, нужно отметить, что значительно важнее не просто делать сравнительные оценки затрат на прокладку трубопровода, а рассматривать канализационный трубопровод в комплексе, включая в эти оценки перспективные затраты на техническое обслуживание и ремонт, а также срок службы, желательно не менее 50 лет. Труба КОРСИС наилучшим образом отвечает всем указанным требованиям.

Материалы для канализационных труб

Исторически канализационные коллекторы представляли собой открытые каналы и сооружения из камня, кирпича или терракоты, позже канализационные системы стали строить из железобетонных труб. В середине XX века появилось новое решение - полимерные трубы.

Первые полимерные канализационные трубы изготавливались из П8Х, Они были легкими и удобными в монтаже и. кро­ме того, доступными по цене. Но этот материал не всегда отвечал необходимым эксплуатационным параметрам, в пер­вую очередь за счет повышенной хрупкости и низкой морозостойкости.

В гораздо большей степени им соответствует полиэтилен, обладающий оптимальной стойкостью к сточным водам и агрессивным средам. Впоследствии прогресс был направлен в сторону создания более легких типов труб с высо­кой кольцевой жесткостью и лучшим соотношением -жесткость/метериалоемкость» по сравнению с другими мате­риалами.

Проводились исследования по самым разнообразным типам профиля трубных стенок, что привело к созданию, в частно­сти, труб КОРСИС.

Двухслойные полиэтиленовые трубы КОРСИС отличаются превосходной стойкостью к агрессивному воздействию сточных вод и нагрузкам, возникающим ао время установки и эксплуатации, легкостью монтажа, долговечностью, а также прево­сходным соотношением «качество/цене».

При проектировании канализационных систем первостепенное значение, как правило, придается вопросам окончательной стоимости [под которой понимают совокупную стоимость материала, прокладки и эксплуатации) и долговечности при ус­ловии правильного- обслуживания столь сложных общественных сооружений.

На этом основании разработчик проекта, заказчик, подрядчик и служба эксплуатации должны оптимизировать проект как единое целое, состоящее из: анализа детальных схем сооружения, оптимального выбора материала, тонного определе­ния наиболее экономичных и подходящих методов прдащки, технически и экономически эффективной установки, и, на­конец, правильного режима эксплуатации.

Гибкость - преимущество пластмассовой трубы

Первое, что необходимо себе четко представлять, говоря о канализационных трубах, эта различие между жесткими и гиб­кими трубами.

Жесткими считаются трубы, которые не выдерживают горизонтальной или вертикальной деформации без повреждений. К жестким трубам причисляются те, повреждение которых вызывает деформация, равная 0,1%, а к полужестким - вы­держивающие деформацию в пределах 3%.

В гибких трубах внешняя нагрузка, вызывающая деформацию более 3%, не приводит к повреждению трубы. Краткая и долговременная деформация может достигать высоких значений, что оказывает влияние на эксплуатацию трубы, но при этом не приводить к ев разрушению.

К жестким трубам относятся трубы из бетона, асбестоцемента, серого чугуна и керамики, в то время как гибкие трубы, как правило, изготавливаются из пластмассы.

Показатель кольцевой жесткости или стойкость к овалиэации является одним из основных параметров классификации гибких труб. Этот параметр зависит от геометрических размеров трубы и модуля упругости материала. Кольцевая жест­кость трубы рассчитывается по следующей формуле:

SN = E I/Dm3, МПа      (1.1)

где:

Е - модуль упругости материала трубы, Па;Dm - наружный диаметр трубы, мм;I - момент инерции стенки трубы на метр длины, м4/м.

Говоря о канализационных трубах, под гибкостью подразумевают способность трубы деформироваться в плоскости ев по­перечного сечения. При оценке жесткости основным параметром является модуль упругости материала. Значения моду­ля упругости Е материалов, используемых для производства труб, составляют:

  • асбестоцемент Е = 2,5*104 МПа;
  • бетон Е = 3*104 МПа;
  • керамика Е = 5*104 МПа;
  • чугун Е = 10*104 МПа;
  • ковкий чугун Е = 17*104 МПa;
  • ПВХ Е = 3,6*103 МПа (среднее значение);
  • ПЭ (ПВП) Е = 1*103 МПа.

Высокое значение модуля упругости Е во многих случаях означает «ломкость» материала, если последний не обладает высокими значениями показателя ударной вязкости, такими как у полиэтилена.

Другим элементом, определяющим кольцевуи жесткость, является момент инерции стенки трубы I. Для получения доста­точной кольцевой жесткости для труб с данным значением Е необходимо увеличить момент инерции стенки трубы

I = s3/12             (1.2)

где s - толщина стенки трубы, м.

В нашем случае обеспечение кольцевой жесткости достигается за счет геометрии внешней стенки трубы КОРСИС (в отличие от обычных напорных полиэтиленовых труб, где увеличение момента инерции подразумевает увеличение тол­щины стенки, а значит, большой вес трубы и значительные затраты сырья для ее производства).

Взаимодействие трубы и грунта

Любой трубопровод, уложенный в траншею или проложенный под насыпью, испытывает внешние нагрузки, вызванные ве­сом грунта, статической или динамической нагрузкой проходящего над траншеей или вблизи нее транспорта. Все трубопроводы, проложенные в траншее и подверженные внешним нагрузкам, вступают во взаимодействие с засып­ным материалом и стенками траншеи. На практике это означает, что «окружающий грунт+стенки траншеи» удерживают трубу от деформации.

Методы анализа и расчета различны для жестких и гибких труб. На практике деформации жестких труб не происходит, за исключением случаев разрыва трубы. Положительное влияние грунта можно рассматривать как эффективное снижение нагрузки на стенки трубы в результате бокового отпора грунта. Оседание грунта вокруг трубы у жестких и гибких труб про­исходит по-разному (рис.1).

Деформация гибких труб может достигать существенных значений. Противодействие фунта ведет к более равномерному распределению нагрузки. В результате этого эффективная нагрузка на трубу и ее деформация уменьшаются. Таким образом, для ограничения деформации до приемлемых значений необходимо обеспечить достаточное уплотнение грунта засыпки непосредственно вокруг трубы.

Рис. 1. Оседание грунта вокруг жесткой (слева) и гибкой (справа) трубы

Канализационные трубы из термопластов

Трубы из термопластов (ПВХ, ПЭ и ПП) отличаются хорошей стойкостью к агрессивным химическим средам и имеют низ­кие значения абсолютной шероховатости. Трубы с профилированной стенкой имеют гофрированную внешнюю и гладкую внутреннюю стенки.

В настоящее время в Европе проводится работа по совершенствованию стандарта ЕМ 13476-1 «Системы труб из термо­пластов для безнапорных подземных дренажных и канализационных систем - системы труб со структурированной стен­кой непластифицированные (ПВХ, ПВХ-У), полипропиленовые (ПП) и полиэтиленовые (ПЭ) - Часть 1: Технические усло­вия и требования для труб, фитингов и систем» [1]. Этим стандартом предусматриваются различные типы трубных сте­нок и проводится размерное нормирование внутренних и внешних диаметров.

В соответствии с ТУ 2248-001-73011750-2005 [2] предусматриваются экспериментально установленные классы жест­кости 5М 2, 5N 4, 5М 8. Для каждой категории труб проводятся тесты и испытания для определения следующих характе­ристик: кольцевая гибкость при 30% деформации, ползучесть материала в длительном режиме испытаний, герметич­ность соединений, стойкость к прогреву при температуре (110±21) °С

Согласно [2] нормируются геометрические размеры труб КОРСИС: внешний диаметр, устанавливается минимальная тол­щина внутренней стенки, описывается процедура измерений.

trubkom.ru

Типоразмеры труб КОРСИС

Размеры и кольцевая жесткость безнапорных труб КОРСИС

Условные обозначения и сокращения в таблице означают следующее:

DN – номинальный наружный диаметр трубы (термин «номинальный» означает размер без учета допустимых для него предельных отклонений)

OD  - номинальный внутренний диаметр трубы (термин «номинальный» означает размер без учета допустимых для него предельных отклонений)

Рисунок 1 — Конструкция трубы КОРСИС

 

de — наружный диаметр; di — внутренний диаметр;eс — высота гофра; e3 — толщина стенки гофра;e4 — толщина стенки; e5 — толщина стенки внутреннего слоя;t — шаг гофра; l — ширина выступа гофра.

SN – номинальная кольцевая жесткость (численное обозначение минимального показателя кольцевой жесткости труб безнапорных и фасонным изделиям для подземной прокладки систем канализации, в кН/м2. в соответствии с EN 1401, EN 1852 и ДСТУ Б В.2.5–32:2007.

Таблица диаметров и типоразмеров безнапорных труб КОРСИС

Номинальный размер трубопровода / внутренний диаметр (DN/OD) / di, ммНоминальный наружный диаметр dn, ммВнутренний диаметр di, ммВысота гофра eс, ммТолщина стенки гофра е3 (не менее для номинальной кольцевой жесткости), ммТолщина стенки внутреннего слоя e5 (не менее), ммТолщина стенки e4 (не менее), ммШаг гофра t, ммШирина выступа гофра l, ммSN4SN8SN4SN8
110/91 110 91 8,7 0,45 0,5 0,55 0,8 1,0 12,6 8,6
160/139 160 139 10,0 0,6 0,7 0,7 0,8 1,0 12,6 9
200/176 200 176 13,0 0,6 0,7 1,1 1,4 16,5 12
250/216 250 216 15,0 0,7 0,8 1,4 1,7 37 23
315/271 315 271 21,0 0,9 1,2 1,6 1,9 42 27
400/343 400 343 26,0 1,2 1,5 2,0 2,3 49 30
500/427 500 427 33,0 1,4 1,7 2,8 2,8 58 38
630/535 630 535 45,0 1,6 1,9 3,3 3,3 75 47
800/687 800 687 55,0 1,7 2,1 4,1 4,1 89 56
1000/851 1000 851 71,0 2,0 2,4 5,0 5,0 98 60
1200/1030 1200 1030 79,0 2,2 2,6 5,0 5,0 110 80

polyplastic.ua


Смотрите также