Текст книги "Работы по металлу"

Для начала немного о самих чугунных раструбных трубах. Чугунные трубы применяются не только для прокладки системы канализации, но и для сооружения наружной сети водопровода.

Трубы отливают из серого чугуна. Металл труб на изломе должен быть однородно-мелкозернистым, плотным и легко поддающимся обработке режущим инструментом. В целях предупреждения коррозии трубы и внутри и снаружи покрывают расплавленным нефтяным битумом (такое покрытие, помимо антикоррозионных свойств, делает внутреннюю поверхность труб более гладкой, что значительно снижает трение воды об их стенки, особенно это актуально для канализационных труб).

Прежде чем использовать трубу или чугунные фасонные части для прокладки коммуникаций, следует проверить их качество. Швы, раковины, пузыри, свищи, шлаковые включения обычно определяются визуально; для обнаружения скрытых трещин по трубе или фасонной детали следует легко постучать молотком: о наличии трещин скажет короткий глухой звук.

На одном конце трубы или фасонной части имеется раструб, который служит для соединения отдельных деталей трубопровода между собой. В зависимости от диаметра трубы раструб может быть длиной от 60 до 75 мм, а ширина зазора между внутренней поверхностью раструба и наружной поверхностью вставленной в раструб другой детали 6–7 мм. При соединении деталей трубопровода из чугунных раструбных труб зазор раструба заделывают уплотнителями и цементом.

Техника сборки системы канализации (или наружной сети водопровода) следующая:

– концы соединяемых деталей тщательно зачищают от загрязнения;

– в раструб одной трубы вставляют прямой конец другой трубы и центрируют обе детали (чтобы ширина зазора по всей окружности была одинаковой);

– вокруг второй трубы наматывают несколько колец жгута из просмоленных прядей пеньки или льна (нужно следить, чтобы конец жгута не свешивался в первую трубу – это может привести к засорению системы; самый простой способ избежать этого – захлестнуть конец жгута наверх);

– конопаткой плотно вгоняют кольцо из жгута в зазор раструба; уплотнитель должен занять приблизительно 2/3 высоты раструба;

– оставшуюся 1/3 высоты раструба заделывают цементным раствором или асбестоцементной смесью. Раствор (или смесь) закладывают в зазор совком и зачеканивают чеканкой и молотком. Зачеканивание следует производить до тех пор, пока чеканка не будет отскакивать.

Цементный раствор для зачеканивания зазоров в соединениях раструбных труб готовят из цемента марки М300 или М400 в пропорции: на 9 весовых частей цемента – 1 весовая часть воды.

Асбестоцементную смесь готовят таким образом: смешивают цемент марки не ниже М400 (две весовые части) и асбестовое волокно не ниже 4-го сорта (одну весовую часть), непосредственно перед заделкой стыка к сухой асбестоцементной смеси добавляют воду (около 10 % от массы смеси) и тщательно перемешивают.

Процесс заделки зазоров раструбных соединений значительно упростится, если использовать расширяющийся цемент:

– концы соединяемых деталей (как и в первом случае) нужно очистить от загрязнения и промыть водой;

– на прямой конец трубы намотать два кольца чистой сухой белой пряди, вставить этот конец в раструб другой трубы или фасонной детали, а кольца прядей осадить;

– отцентровать детали, забив в зазор три металлических клина;

– приготовить раствор из расширяющегося цемента: на один стык труб диаметром 50 мм берут 100 г цемента, при диаметре трубы 100 мм – 200 г цемента, к цементу добавляют воду (около 70 % от объема цемента), раствор быстро перемешивают и заливают в зазор раструба.

Использование расширяющегося цемента позволяет избежать намотки и законопачивания просмоленного жгута, а также зачеканивания цементного раствора или асбестоцементной смеси, поскольку раствор из расширяющегося цемента самоуплотняется при отвердении.

При сооружении канализационных трубопроводов очень часто используют трубы из пластмассы: полиэтилена (ЛИП), полипропилена (ПП) или непластифицированного поливинилхлорида (ПВХ).

При отборе пластмассовых труб (и фасонных частей к ним) для прокладки канализации особое внимание уделяют их качеству: на поверхностях труб не должно быть трещин, раковин, пузырей, вздутий и посторонних включений, видимых невооруженным глазом; концы труб должны быть обрезаны перпендикулярно к их осям, а кромки зачищены от заусенцев.

Монтаж трубопровода из пластмассовых труб можно производить методом сварки, склеивания или раструбных соединений.

Для стыковки труб методом сварки используют универсальную установку. Техника сварки пластмассовых труб проста: торцы труб очищают от загрязнений и окисной пленки, обезжиривают и оплавляют электронагревательным диском; затем диск убирают, а оплавленные концы труб соединяют под небольшим давлением и выдерживают в течение 20–30 секунд. Главный критерий прочности сварного соединения – быстрота проведения операции: промежуток времени между окончанием нагревания и соединением оплавленных концов свариваемых деталей не должен превышать 2–3 секунд. Сварные швы после остывания можно обработать напильниками.

Если нужно сварить раструбные трубы (или фасонные детали), то сварку производят следующим образом: после очистки и обезжиривания мест сварки на конце трубы без раструба снимают фаску под углом 30–45°, затем ее нагревают до оплавления и вставляют в раструб другой трубы (или фасонной детали) до упора, слегка припрессовывают и выдерживают под давлением 20–30 секунд.

При эксплуатации трубопровода из пластмассовых труб, смонтированного методом сварки, следует учитывать, что прочность соединений в стыковых швах на 10 % ниже, чем прочность самих труб. С повышением температуры труб прочность швов снижается (так, при нагревании трубы до 80 °C, прочность стыка составляет всего 20 % от прочности основного материала).

Склейке поддаются только трубы из поливинилхлорида. Для склеивания можно использовать один из следующих составов клея (в весовых частях):

– смесь перхлорвиниловой смолы (14–16 в. ч.) и метиленхлорида (86–84 в. ч.);

– смесь перхлорвиниловой смолы (14–16 в. ч.), метиленхлорида (76–72 в. ч.) и циклогексанона (10–12 в. ч.). Этот состав применяется для склеивания труб больших диаметров (более 100 мм).

Данные клеевые смеси летучи, поэтому для получения прочной склейки рекомендуется использовать свежеприготовленную смесь (не позднее 4 часов с момента приготовления).

Перед процессом склеивания концы труб следует должным образом подготовить: место соединения очистить от загрязнения, наружную поверхность ровного конца трубы и внутреннюю поверхность раструба зачистить шлифовальной шкуркой и обезжирить метиленхлоридом. Клей на подготовленные поверхности наносят равномерным тонким слоем: на внутреннюю поверхность раструба – на 1/3 его длины (расположенную в глубине), на наружную поверхность ровного (калиброванного) конца трубы – на всю длину калиброванной поверхности. Затем калиброванный конец трубы вводят в раструб до упора, слегка припрессовывают соединение и выдерживают под давлением в течение 5 минут. Склеенные таким образом узлы трубопровода можно использовать для дальнейшего монтажа через 2 часа.

И все же наиболее прочное соединение пластмассовых труб при монтаже системы канализации получают путем раструбного соединения с применением уплотнительных резиновых колец. Непроницаемость такого соединения достигается за счет упругости резинового кольца, сжатого между стенками раструба и ровным концом трубы.

Соединение пластмассовых частей канализационного трубопровода на раструбах производится в следующей последовательности:

– наружную поверхность ровного конца трубы, внутреннюю поверхность раструба, желобок для уплотнительного кольца и само кольцо очищают от загрязнения;

– резиновое кольцо вкладывают в желобок раструба;

– ровный конец второй трубы смазывают мыльным раствором или глицерином и вращательными движениями вводят в раструб до упора;

– проверяют наличие уплотнительного кольца в желобке, для чего проворачивают одну из деталей соединения вокруг оси: относительно легкое движение трубы означает, что кольцо находится на месте, в желобке; если же деталь проворачивается с трудом, значит, кольцо из желобка выпало, в этом случае соединение размыкают и производят повторную сборку;

– для обеспечения неподвижности стыка и большей его герметичности зазор между внутренней поверхностью раструба и наружной поверхностью ровного конца трубы заделывают цементным раствором на 1/3 глубины раструба.

Для соединения пластмассовых сифонов санитарно-технического оборудования с системой канализации применяют резиновые переходные детали; для подсоединения чугунных фасонных деталей к системе канализации из пластмассовых труб используют полиэтиленовые патрубки с раструбом на одном конце (рис. 74).

Рис. 74. Подсоединение чугунных фасонных деталей к пластмассовым канализационным трубам: 1 – просмоленная прядь и цементный раствор; 2 – полиэтиленовый патрубок с раструбом; 3 – труба из ПВХ; 4 – уплотнительное резиновое кольцо; 5 – чугунная фасонная деталь.

Вполне возможно, что при сооружении канализационного трубопровода из пластмассовых труб потребуется сформовать раструб, произвести изгиб трубы или изготовить гнутые детали. В преддверии всех этих операций трубы в месте предполагаемой деформации следует размягчить в нагретом глицерине: температура глицерина для размягчения труб из ЛИП должна быть 105 +/–5 °C, для труб из ПВХ – 135 +/–5 °C, для труб из ПП – 165 +/–5 °C. Трубу помещают в ванну с нагретым глицерином на несколько секунд (в зависимости от толщины стенок труб), после чего формуют раструбы (холодный конец трубы зажимают в тисках, а в нагретый (размягченный) вставляют оправку, подогретую до температуры около 100 °C) или производят изгиб труб.

Изгиб пластмассовых труб и изготовление гнутых деталей производят на трубогибочных станках. В зависимости от отношения толщины стенок трубы к ее наружному диаметру, а также от радиуса изгиба гибку труб нужно производить с наполнителем или без него.

Без наполнителя можно гнуть трубы, если соблюдены следующие условия:

– отношение толщины стенки трубы к ее наружному диаметру – не менее 0,06;

– радиус изгиба по оси трубы составляет от 3,5 до 4 величин наружного диаметра трубы.

Если труба и нужный изгиб не соответствуют вышеназванным условиям, то в трубу перед операцией изгиба вставляют наполнитель: резиновый жгут, гибкий металлический шланг или резиновый шланг, заполненный песком.

Диаметр гибочного шаблона должен быть равен наружному диаметру трубы. Пластмасса – материал относительно упругий, поэтому если нужно получить изгиб, например, в 90°, то трубы следует перегибать на 6–10°.

Сформованный раструб на шаблоне, а изгиб в зафиксированном положении на трубогибочном станке охлаждают до температуры окружающего воздуха водой.

Эти трубы были разработаны не очень давно и имеют много положительных свойств. Они устойчивы к коррозии, химически нейтральны, в них не накапливаются отложения. К тому же они легко гнутся вручную и без труда огибают даже выступы стен. Имея столь фантастическую гибкость, эти трубы не теряют своей прочности. Также к несомненным достоинствам данных труб можно отнести и долгий срок их службы – 50 лет и более.

При монтаже металлополимерных труб не требуется точной подгонки размеров.

Гибкие металлополимерные трубы изготавливаются из высокопрочного полиэтилена (несколько слоев сваривают внахлестку) и прослойки из алюминия (рис. 75).

Рис. 75. Металлополимерная труба: 1 – слои полиэтилена; 2 – связующий слой; 3 – алюминий.

Эти трубы продаются в комплекте с установочными тройниками, разделителями и другой арматурой, что дает возможность стыковать трубу с помощью герметичных соединений с трубами и приборами из пластмасс, бронзы, стали, латуни и значительно облегчает монтаж.

В некоторых случаях для сооружения наружных сетей канализации и водопровода используются керамические раструбные трубы (а также бетонные и асбестоцементные, правда значительно реже).

Раструбные соединения таких труб производятся аналогично раструбным соединениям чугунных труб: зазоры между внутренней поверхностью раструбов и наружной поверхностью ровных концов труб заделывают на 2/3 просмоленным жгутом из прядей пеньки или льна, а оставшуюся 1/3 – цементным раствором или асбестоцементной смесью. Кроме того, в данном случае вместо этих растворов можно использовать мастику такого состава: асфальтовая мастика – 6 в. ч., нефтяной битум БН-111 – 4 в. ч.

Непосредственно перед заделкой зазора мастику подогревают до жидкотекучего состояния. При заделке вертикальных соединений мастику просто заливают в зазор. Если же соединение находится в горизонтальном или наклонном положении, то зазор по всей окружности закрывают глиняным валиком, в верхней части которого оставляют отверстие – литник; в литник устанавливают воронку и заливают мастику. Для этой же цели можно использовать и специальный металлический хомут (а чтобы мастика не прилипала к нему и его можно было легко удалить после остывания мастики, хомут обмазывают глиняным тестом).

Фасонные части, имеющие антикоррозийную защиту, применяются при выполнении поворотов, переходов от одного диаметра трубы к другому, ответвлений. Их используют при соединении:

– стальных электросварных труб со спиральным швом диаметром 254 мм, с антикоррозийным этинолевым покрытием;

– стальных тонкостенных спирально-шовных труб диаметром 254 мм, с двусторонним цинковым покрытием;

– стальных труб, имеющих толщину стенок 168–1220 мм;

– стальных тонкостенных электросварных труб диаметром 168–426 мм, со спиральным швом;

– стальных тонкостенных труб диаметром 200–400 мм, с лакоэтинолевым покрытием;

– асбестоцементных труб диаметром 150–500 мм;

– полиэтиленовых труб диаметром 160–300 мм;

– чугунных труб диаметром 150–400 мм.

Для соединения труб применяются переходы, тройники, отводы, кресты и патрубки.

Переходы используются в трубопроводах для устройства переходов от одного диаметра труб к другому (рис. 76).

Рис. 76. Переход: 1 – втулка; 2 – переход; 3 – раструб.

Тройники применяются для устройства ответвлений на трубопроводах. Тройники бывают равнопроходными и переходными (рис. 77).

Рис. 77. Переходной тройник: 1 – штуцер; 2 – ствол.

Отводы служат для устройства поворотов трубопроводов под углом 90° (рис. 78).

Рис. 78. Отвод: 1 – сектор; 2 – полусектор.

Кресты используют для устройства ответвлений трубопроводов (рис. 79).

Рис. 79. Крест: 1 – штуцер; 2 – ствол.

Для установки трубопроводной арматуры на трубопроводах применяют патрубки (рис. 80).

Рис. 80. Патрубок: 1 – фланец; 2 – патрубок.

Стенки фасонных частей могут быть разной толщины. Это зависит от срока службы трубопровода, для которого они применяются. Для стальных труб используются фасонные части, рассчитанные на рабочее давление 2 МПа, а для остальных труб – 1,5 МПа.

Соединение фасонных частей с трубами производится по-разному.

Например, с гладкими концами стальных труб фасонные части соединяются сваркой. Чугунными муфтами стыкуют стальные тонкостенные трубы с обечайками, чугунные с гладкими концами и асбестоцементные трубы. С помощью втулок и раструбов соединяют концы тонкостенных стальных труб. Обточенный конец асбестоцементной трубы можно соединить с необточенным концом трубы с таким же диаметром с помощью перехода с раструбом и гладким концом. Фасонные части с полиэтиленовыми трубами стыкуются на фланцах.

Соединение на фитингах используется для труб с резьбой на концах. При этом применяются фитинги – фасонные соединительные части, которые изготовляются из ковкого чугуна, стали, пластмассы. Их использование дает возможность соединять трубы под требующимся углом, делать необходимые ответвления, переходы от одного диаметра трубы на другой.

Фитинги из ковкого чугуна для прочности имеют буртики по торцам. Стальные фитинги гладкие, без буртиков и выступов. Промышленность выпускает и пластмассовые шестигранные фитинги под гаечный ключ (рис. 81).

Рис. 81. Виды фитингов: а – угольник; б – переходный тройник; в – переходная муфта; г – сгон в сборе, с прямой муфтой и контргайкой.

Соединение с помощью фитингов должно быть прочным, что обеспечивается плотным прижиманием друг к другу ниток резьбы. Чтобы достичь герметичности при свинчивании труб с резьбой, нужно предварительно смазать нарезанные части белилами или свинцовым суриком.

Если же нужно достичь более надежного соединения труб с резьбой, следует воспользоваться льняной или пеньковой подмоткой с суриковой замазкой. Для ее приготовления берут 2 части (по массе) сурика и 1 часть вареного масла.

Короткую резьбу на трубах применяют для неразъемных соединений труб фасонными частями. На смонтированном трубопроводе разобрать такое соединение можно, только разрезав трубы.

Чтобы соединить трубы с короткой резьбой, необходимо на каждом конце соединяемых труб нарезать резьбу так, чтобы она на 2–3 витка не доходила до середины муфты. Это создаст своеобразное заклинивание, благодаря которому получится очень прочное соединение.

На садовых участках использование муфт для соединения труб не редкость. Но при этом обязательно надо предусмотреть и возможность их разъединения. Например, на участке 6 соток (20 х 30 м) проложены трубы разной длины, соединенные муфтами. Из-под муфты, скажем, в 6 м от магистрального трубопровода, который распределяет воду по всему участку, начала фонтанировать вода. Если все трубы до дефектного участка соединены муфтами, то придется с целью устранения неполадки разбирать когда-то собранные трубы или вращать их до нужной муфты. Чтобы облегчить ремонт, следует в процессе сборки трубопровода периодически между трубами устанавливать сгоны.

Сгон представляет собой небольшую трубу, имеющую на одном конце короткую резьбу для соединения труб муфтой, а на другом – резьбу в несколько раз больше. На длинной резьбе уместятся и муфта, и контргайка, сгоняемые туда, чтобы разъединить трубы. Размеры сгонов представлены в табл. 4.

Таблица 4. Размеры сгонов, мм

Необходимо помнить, что при соединении труб разрешается только заворачивать трубы и фитинги. Отворачивание (задний ход) неизбежно приводит к течи.

И последнее. Любые соединения труб в процессе эксплуатации трубопроводов должны оставаться герметичными.

В качестве профилактических мер для продления срока службы различных трубопроводов проводят следующие мероприятия:

– для защиты труб от ржавчины существует несколько способов (в зависимости от вида труб и места нахождения трубопровода), самый распространенный – окрашивание эмалями и масляными красками.

В качестве грунтовки под окрашивание можно применять антикоррозийные составы – для труб и радиаторов отопительной системы; свинцово-суриковую грунтовку № 81 – для водопроводных труб горячего водоснабжения; цементный раствор на казеиновом клею (в пропорции 3: 1) для всех видов труб; карболат – для труб холодного водоснабжения во влажных помещениях (ванных, душевых, санузлах). Трубу покрывают пастой толщиной около 5 мм, а после ее отвердения окрашивают. Такая грунтовка, помимо коррозийной устойчивости, препятствует образованию на трубах конденсата. Фановые (канализационные) трубы практически не грунтуются, а покрываются расплавленным битумом;

– для предотвращения «размораживания» внутренней трубопроводной системы рекомендуется не оставлять помещение неотапливаемым в холодное время года на длительное время; для защиты наружных трубопроводов от промерзания (помимо размещения их ниже уровня промерзания почвы) использовать утеплители – солому, опилки, минеральную вату и пр.; в исключительных случаях для предотвращения замерзания труб в особо сильные морозы на ночь можно приоткрыть водопроводный кран, чтобы вода текла тонкой струйкой (но в этом случае следует позабыть о таком понятии, как экономия пресной воды). Если же вода в трубах все-таки промерзла, то, прежде чем включить отопление или водопровод, трубы нужно отогреть горячей водой, электрической плиткой или рефлектором; канализационные трубы от ввода в магистраль следует отогревать так, чтобы их содержимое по мере оттаивания уходило вниз. Размороженные (лопнувшие трубы) можно на время заделать специальной замазкой: 2,5 кг мелких железных опилок, 60 г сухого порошкообразного нашатыря и 30 г серы тщательно перемешать; перед применением сухую смесь затворить водой до получения консистенции густой замазки. Если повреждение небольшое, то трещину можно (опять-таки на время) заделать с помощью стального хомутика с резиновой прокладкой и болтовым замком. По окончании отопительного сезона или с наступлением теплого времени года лопнувшие трубы заменяют (в холодное время замену дефектных труб в домашних условиях производить не рекомендуется);

– во избежание засорения внутренней канализации рекомендуется периодически производить профилактическую очистку с помощью капронового шнура и металлической мочалки, схема проведения такой очистки показана на рис. 82.

Рис. 82. Профилактическая прочистка труб внутренней системы канализации капроновым шнуром.

Для того чтобы протянуть шнур по трубам, на один из его концов (который пропускается в трубы первым) привязывают достаточно тяжелую пуговицу, опускают конец шнура с пуговицей в трубу и открывают воду, а уловить шнур в другом выводном отверстии можно крючком из стальной проволоки;

– при засорении сифонов раковин, моек, ванн для их промывки применяют химические препараты типа «Крот», если данный метод очистки не помогает, то сифон разбирают и очищают механическим способом.