Инструкция по проектированию и монтажу сетей водоснабжения и канализации из пластмассовых труб

2. Допускается производить гидравлический расчет напорных пластмассовых трубопроводов по номограмме (рис. 5).

Правила пользования номограммой следующие.

Для решения системы уравнений

постросна номограмма из выровненных точек. Она состоит из семейства дуг D_p и параллельных шкал q, t, v, 1000i_t и 1000i₁₀, где i₁₀ и i_t — значения i при t = 10° С и некотором значении t, отличном от 10° С. На номограмме приведен ключ пользования.

Пусть по заданным значениям D_p и q требуется найти значение v и значения i при t = 10° С и некотором значении t, отличном от 10° С. Перемещая линейку по номограмме, находим такое положение линейки, при котором край ее касается заданной дуги D_p и прохо­дит через заданную точку шкалы q. В пересечении края линейки со шкалами v и 1000i₁₀ читаем ответы v и 1000i₁₀. Далее вращаем край линейки около найденной точки шкалы 1000i₁₀ до тех пор, пока

Рис. 5. Номограмма для гидравлического расчета напорных трубопроводов из пластмассовых труб

он не пройдет через заданную точку шкалы t. Ответ 1000i_t читаем в точке пересечения края линейки со шкалой 1000i_t.

Пример. Определить по номограмме значения v и i при t = 10° С и i при t = 40° С в трубе из полиэтилена высокой плотности типа СЛ с наружным диаметром D_н = 50 мм (внутренний диаметр D_p = 46 мм), если труба пропускает расход q = 3,5 л/с. По номограмме с помощью двух наложений линейки находим v = 2,1 м/с, 1000i₁₀ = 110 и 1000i₄₀ = 100. Следовательно, i = 110 при t = 10° С и i = 100 при t = 40° С.

При расчете напорных канализационных трубопроводов, транспортирующих бытовые стоки, следует учитывать вязкость v = 1,41×10^-6 м²/с, что соответствует температуре воды 7° С.

3. Коэффициент кинематической вязкости воды в зависимости от температуры следует принимать по табл. 5.

Таблица 5

Температура воды, °С

Коэффициент кинематической вязкости воды v_t, м²/с

Температура воды, °С

Коэффициент кинематической вязкости воды v_t, м²/с

0

1,79 × 10^-6

35

0,73 × 10^-6

5

1,52 × 10^-6

40

0,66 × 10^-6

10

1,31 × 10^-6

45

0,6 × 10^-6

15

1,14 × 10^-6

50

0,55 × 10^-6

20

1,01 × 10^-6

55

0,51 × 10^-6

25

0,9 × 10^-6

60

0,47 × 10^-6

30

0,81 × 10^-6

2.2. Величину коэффициента сопротивления стыко­вого соединения, выполненного сваркой встык, следует определять по формуле

(5)

где А — коэффициент, равный 0,25 D_p при < 0,1 и 0,35 D_p

при ³ 0,1;

D_гр — высота грата, определяемая в соответствии с п. 8.6, мм;

Re’ = Re × 10^-4; (5)

В — коэффициент, равный 1,6 для труб диаметром до 50 мм и 1,3 — больше 50 мм.

Примечание. Допускается суммарные потери напора в прямолинейном трубопроводе, с учетом сварных стыковых соедине­ний h_пр, определять по формуле

h_пр = Kil, (6)

где К — коэффициент, определяемый по графику (рис. 6);

l — длина расчетного участка, м.

Рис. 6. Значение коэффициента К в зависимости от наружного диамет­ра трубопровода

Для всех осталь­ных типов стыковых соединений коэф­фициент К в форму­ле (6) следует при­нимать равным 1.1.

2.3. Величину ко­эффициента сопро­тивления односегментных колен, из­готовленных контактной сваркой встык, следует оп­ределять по фор­муле

(7)

где A’ — коэффициент, равный 11 при £ 0,15 и равный 20

при > 0,15;

т — показатель степени, равный:

при D_р £ 50 мм

при D_р > 50 мм

Примечания: 1. Допускается потери напора h₁ в односегментном колене определять в зависимости от скорости движения жидкости по графику (рис. 7).

2. Суммарные потери напора в отводах, установленных на рас­четном участке, следует определять по формуле

h₀ = h₁ n, (8)

где п — количество отводов.

2.4. Суммарные потери напора па расчетном участ­ке сети следует определять по формуле

h = Kil + h₁ n. (9)

2.5. Гидравлический расчет безнапорных канализационных трубопроводов следует производить по фор­муле

(10)

где i — уклон трубопровода;

l_б — коэффициент сопротивления трения по длине безнапорно­го трубопровода, равный:

(11)

где v_ср — средняя скорость течения жидкости, м/с;

В_б — параметр, равный:

(12)

R — гидравлический радиус, соответствующий расчетному наполнению трубопровода, м;

v₂₀ — коэффициент кинематической вязкости воды при темпера­туре +20° С, принимаемый по табл. 5;

v_t — коэффициент кинематической вязкости воды при темпера­туре t°С.

Примечания: 1. При половинном и полном наполнениях трубопровода, а также при приближенных расчетах допускается определять параметр В_б по формуле

(12)

2. При В_б £ 1 (ламинарный режим течения) формулы (10) — (12) недействительны: при В_б > 2 (квадратичная область гидравли­ческих сопротивлений турбулентного течения жидкости) следует принимать

В_б = 2.

3. При расчетном наполнении трубопровода, равном или более 0,3 его диаметра, допускается пользоваться таблицами, приведен­ными в «Методике гидравлического расчета самотечных канализа­ционных трубопроводов из пластмасс. Расчетные таблицы» (М., ЦИНИС Госстроя СССР, 1976), а также номограммой рис. 8, со­ставленной для бытовых сточных вод с кинематической вязкостью v_t = 1,4 × 10^-6 м²/с.

4. Правила пользования номограммой следующие. Линейку накладывают на номограмму таким образом, чтобы расчетное значе­ние уклона трубопровода (шкала уклонов — нижняя шкала линей­ки) совпало с линией вязкости на номограмме. Далее перемещают линейку вверх или вниз по номограмме (расчетное значение уклона трубопровода все время остается на линии вязкости) до совпадения расчетных значений расхода жидкости (шкала расходов — верхняя шкала линейки) и наполнения (наклонные линии для Q на номограмме). При совпадении указанных величин верхняя грань линейки должна совпадать или близко подходить к одной из горизон­тальных линий на номограмме, обозначающей вид материала, тип труб и их диаметр. Значения средней скорости потока считают по скорости (шкала скоростей совмещена со шкалой расходов жидко­сти — верхняя шкала линейки) в месте ее пересечения с расчетным значением наполнения трубопровода (наклонные линии для v_ср ).

2.6. При определении проектного уклона безнапорного трубопровода рас­четное значение i следу­ет умножить на коэффи­циент потерь напора в стыковых соединениях канализационных труб, равный: для сварных со­единений пластмассовых труб диам. 50—63 мм — 1,1; диам. 75—90 мм — 1,08; диам. 110—160 мм — 1,07; диам. 225—630 мм — 1,06; для раструбных со­единений пластмассовых труб диам. 50—110 мм — 1,017; диам. 110—225 мм —1,015; диам. 225—630 мм — 1,01.

Рис. 7. Потери напора в односег­ментном колене

3. Проектирование наружных трубопроводов

3.1. Способ прокладки трубопроводов из пластмас­совых труб, как правило, следует предусматривать под­земный.

Допускается параллельная прокладка пластмассо­вых водопроводов без теплоизоляции при совмещенной прокладке с трубопроводами горячего водоснабжения и теплоснабжения, укладываемых в земле или канале (рис. 9). При этом расстояние r между осями пластмас­сового водопровода и ближайшего теплопровода и мини­мальную глубину заложения водопровода h_мин следует принимать по табл. 6.

Допускается также подземная прокладка пластмас­совых водопроводов без теплоизоляции в каналах или туннелях отдельно или совместно с другими инженерными

Рис. 8. Номограммы для гидравлического расчета пластмассовых канализационных труб

Таблица 6

Наружный диаметр труб водопровода, мм

r, мм

h_мин

75

890

1400

160

970

1550

250

1060

1880

630

1350

2400

Примечания: 1. При укладке трубопроводов горячего водо­снабжения или теплоснабжения в канале (рис. 9) расстояние в све­ту между наружной поверхностью труб водопровода и стенкой ка­нала надлежит принимать 600 мм.

2. При соответствующем теплотехническом расчете допускается совмещенная прокладка в земле или канале и по другим проектным вариантам. При этом температура на наружной поверхности пластмассового трубопровода в период эксплуатации не должна превышать максимальной температуры транспортируемой среды.

Рис. 9. Схемы совме­щенной прокладки пла­стмассовых трубопрово­дов:

а — в земле; б — в канале; Ц и Г — циркуляционный и подающий трубопроводы го­рячего водоснабжения; Т_о и Т_п — обратный и подающий трубопроводы тепло­снабжения Х₁ и Х₂ — первая и вторая труби холодного водопровода.

коммуникациями (рис. 10). При этом температура воздуха в каналах или туннелях в период эксплуатации не должна бить ниже 5° С и выше 35° С.

При максимальной температуре воздуха в канале или туннеле температура питьевой воды в пластмассовом трубопроводе не должна повышаться более чем на 2° С.

3.2. Для напорных пластмассовых трубопроводов с неразъемными соединениями (сварными, клеевыми), укладываемых в грунт, линейная компенсация, как пра­вило, не предусматривается.

Примечания: 1. Для снижения температурных напряжений в трубопроводе при прокладке в летнее время следует предусматри­вать укладку трубопроводов в траншею «змейкой». 2. Для напор­ных пластмассовых трубопроводов, соединяемых в раструб, уплот­няемых резиновым кольцом, линейная компенсация не учитывается.

Рис. 10. Схема разме­щения трубопроводов водоснабжения из пластмассовых труб в тунне­ле

1 — газопровод; 2 — трубо­провод горячего водоснаб­жения циркуляционный; 3 — трубопровод горячего водо­снабжения подающий; 4 — трубопровод холодного во­доснабжения из труб ПВХ; 5 — силовой кабель; 6 — те­лефонные кабели; 7 — тру­бопровод отопления обрат­ный; 8 — трубопровод отоп­ления подающий

3.3. Для трубопроводов с неразъемными соединения­ми, прокладываемых в ка­налах или туннелях, а так­же наземно или надземно на опорах, линейная компенса­ция производится с помощью расстановки креплений и специальных компенсирую­щих деталей, предусмотрен­ных в пп. 4.9—4.11.

Примечание. При проклад­ке пластмассовых трубопроводов в каналах через 18—20 м следует устанавливать неподвижные креп­ления.

3.4. Расстояние между опорами при открытой про­кладке горизонтальных пластмассовых труб с неразъемными соединениями, а также при прокладке в каналах или туннелях сле­дует принимать по табл. 7. При прокладке труб с рас­трубными соединениями на резиновых кольцах расстояния между креплениями принимаются по этой же таблице, если соединения расположены на опорах, а при расположении раструбных соединений между опо­рами, расстояния, приведенные в таблице, следует уменьшить на 30%.

Примечание. Для труб из ПВХ типов Л, СЛ и С расстоя­ния между опорами следует принимать такими же, как для труб из ПВП и ПП соответственно типов СЛ, С и Т.

3.5. Расстояния между креплениями при прокладке вертикальных пластмассовых труб с неразъемными со­единениями следует определять по табл. 8.

Таблица 7

Расстояние между опорами горизонтально прокладываемого трубопровода, мм, из материала

ПВП, ПП

D_н, мм

Л

СЛ

С

Т

Температура транспортируемой жидкости, °С

20

30

40

20

30

40

20

30

40

20

30

40

10

400

350

300

12

420

400

350

16

500

450

400

20

550

500

450

25

600

550

500

650

550

500

32

650

600

550

750

650

600

40

700

700

600

800

700

600

850

800

700

50

800

750

650

1000

900

800

1000

900

800

63

850

800

700

900

800

700

1150

1050

900

1150

1050

800

75

900

800

750

1100

950

800

1250

1150

1000

1300

1200

1000

90

1000

900

800

1200

1100

900

1400

1250

1100

1500

1350

1200

110

1100

1000

900

1400

1200

1100

1500

1400

1200

1700

1500

1300

125

1300

1150

1000

1500

1300

1200

1600

1500

1300

1800

1700

1450

140

1400

1300

1100

1600

1400

1200

1750

1600

1400

1950

1700

1550

160

1550

1400

1250

1700

1500

1350

1900

1750

1500

2150

1950

1700

180

1600

1500

1300

1850

1650

1400

2000

1900

1600

2300

2100

1850

200

1700

1600

1400

2000

1800

1500

2200

2000

1750

2500

2250

2000

225

1850

1700

1400

2100

1900

1700

2350

2150

1900

2700

2450

2150

250

2000

1800

1600

2300

2100

1800

2500

2200

2000

2900

2600

2300

290

2200

2000

1700

2500

2250

2000

2700

2500

2200

3100

2850

2500

315

2300

2100

1800

2700

2400

2000

2950

2700

2350

355

2500

2300

2000

2900

2600

2300

3200

2900

2550

400

2700

2500

2150

3100

2800

2500

3500

3150

2700

450

2950

2700

2400

3400

3100

2700

3800

3450

3000

500

3100

2850

2500

3650

3300

2900

560

3400

3100

2700

3900

3600

3100

630

3700

3400

2900

4200

3900

3400

Продолжение табл. 7

Расстояние между опорами горизонтально прокладываемого трубопровода, мм, из материала