Система водоснабжения устройство трубопроводов

Любая сеть водоснабжения представлена в виде комплекса сооружений и элементов, которые обеспечивают водой объекты промышленного и бытового назначения.

Содержание

Классификация сети

Водопроводная магистраль бывает внутренней и наружной. Наружное водоснабжение состоит из следующих элементов:

• трубы из полипропилена, стали, ПВД;
• резервуар для забора воды;
• насос;
• смотровой колодец с водозапорной арматурой;
• резервуары для хранения и система очистки воды.

В процессе обустройства наружных сетей водоснабжения соблюдаются установленные нормы и требования СНиП. Внешнее водоснабжение классифицируется на следующие виды (по назначению):

• бытовое;
• противопожарное;
• производственное;
• оросительное;
• оборотное.

По методу разводки трубопровода сеть может прокладываться по нескольким схемам:

• тупиковая – применяется для обеспечения водой маленьких объектов;
• кольцевая – предназначена для бесперебойной подачи жидкости. Для её обустройства используется большое количество расходных материалов.

Специалисты различают следующие способы прокладки труб:

Устройство системы

Для успешной и бесперебойной работоспособности системы рекомендуется провести правильное конструктивное расположение трубопровода. Чаще система обустраивается из заводских труб. Существуют определенные требования, предъявляемые к обустройству водоснабжения:

• прочность, чтобы выдержать внешние и внутренние нагрузки;
• герметичность;
• гладкая поверхность внутренних стенок, что снижает потерю напора на трение;
• долговечность.

Используемый расходный материал должен быстро и легко собираться на месте обустройства системы. Сеть водоснабжения должна удовлетворять требованиям повышенной экономичности. Напорные трубы подбирают с учетом сопротивления воды. Чтобы рассчитать рабочее давление, учитывается метраж всей сети, диаметр используемого трубопровода. Подсчеты можно проводить самостоятельно либо обратившись за помощью к специалистам.

С учетом требований, предъявляемых по отношению к монтажу расходного материала, трубы должны обладать нужной прочностью. Это позволит им выдерживать давление, оказываемые со стороны почвы, включая прогиб собственного веса. При этом учитываются возможные нагрузки, оказываемые со стороны транспорта. Герметичность труб и стыков – важное условие успешной и экономичной работоспособности сети. При несоблюдении герметичности наблюдаются лишние затраты жидкости, что способствует повышению стоимости эксплуатации сети водоснабжения.

К утечке воды из системы может привести подмыв грунта и серьезная авария на трасе. Для обустройства рассматриваемой системы, чтобы обслужить любой объект, используют трубы, выбор которых зависит от следующих критериев:

• объем подаваемой жидкости;
• тип грунта;
• рабочее внутреннее давление.

Поэтому для систем водоснабжения могут использоваться разные типы труб, с учетом условий местности, где ведутся строительные работы. Для благоустройства наружного водопровода используют стальные, железобетонные и чугунные трубы. Можно проложить трубопровод из синтетических труб. Чтобы сделать правильной выбор, предварительно рекомендуется ознакомиться с эксплуатационными характеристиками всех типов труб.

Типы водопровода

Прежде чем провести наружное водоснабжение, рекомендуется определиться с его типом. По способы транспортировки воды до конечного объекта, сеть водоснабжения может быть технической. В этом случае вода используется только для производства. Её нельзя пить. Чтобы сэкономить, технические сети частично очищаются. Это позволяет повторно использовать отработанный водный ресурс.

Пожарная сеть обустраивается для пожаротушения. Такие системы укомплектовываются специальной техникой и гидрантом. При необходимости сэкономить, при выполнении прокладочных работ, пожарная система совмещается с технической, хозяйственно-бытовой либо тупиковой схемой. Для проведения монтажных работ необходимо руководствоваться принципами пожарной безопасности. Поэтому перед укладкой трубопровода нужно получить разрешение от соответствующих органов. Работы по монтажу проводятся самостоятельно либо с помощью профессионалов.

Чтобы использовать воду в быту, обустраивается хозяйственно-бытовая система. Вода, поставляемая по такой схеме, используется для питья. Перед прокладкой трубопровода разрабатывается план по первичной очистки жидкости. Для этого могут использоваться специальные станции либо фильтры.

Схемы водопровода

Чтобы проложить трубопровод для будущей системы водоснабжения, подготавливается схема. На ней указываются все элементы сети, основные технические характеристики трубопровода. Чтобы транспортировать воду от источника к нужному объекту, используют водоводы. Они могут состоять из 2-х и больше трубопроводов, которые располагаются параллельно относительно друг друга.

Чтобы подать воду к месту потребления, обустраивается наружная система водоснабжения. Вода, поступающая к конкретным точкам водоразбора внутри объекта, требует обустройства внутреннего водопровода. С учетом конфигурация наружная сеть монтируется по замкнутому либо разветвленному типу.

С помощью кольцевой сети обеспечивается постоянная подача жидкости. Но для обустройства такой системы потребуется большое количество расходного материала, включая арматуру, фасонные части.

Замкнутая сеть эффективна, если нужно обеспечить водой маленькое хозяйство. Тупиковая система обустраивается на объектах, где наблюдаются перерывы в водоснабжении либо происходят частые аварии.

Наружная система водоснабжения состоит из главных и второстепенных линий. Отдельный трубопровод необходимо для технической воды, которая не должна перемешиваться с питьевой водой. В таком случае рекомендуется сделать 3 схемы.

Отдельно подготавливается чертеж для технического и питьевого трубопровода. Дополнительно делают общую схему системы. Если чертеж выполняется самостоятельно, рекомендуется воспользоваться миллиметровой бумагой. При отсутствии навыков в составлении схем рекомендуется проконсультироваться со специалистами.

Вода из водопровода под давлением поступает во внутреннюю сеть. Для этого предусмотрен в почве специальный ввод, представленный в виде трубопроводного ответвления от наружной сети до водомерного узла или запорной арматуры, уложенной внутри обслуживаемого объекта.

С учетом расположения разводящей линии по отношению к водоразборным точкам, различают верхнюю и нижнюю разводку системы водоснабжения. В верхней разводке магистраль располагается выше точек водоразбора, а в нижней – ниже. В наружной сети наблюдается низкое давление, а во внутренней требуется высокое давление. Для этого устанавливают насос и специальный бак.

Кольцевая внутренняя сеть водоснабжения обустраивается для технологических целей. Если в ней предусмотрено 10 и больше точек, тогда её подключают к внешней системе с помощью двух и более вводов. Использование тупиковой схемы ограничено.

Наружная сеть водоснабжения прокладывается в почве. В местностях с постоянной мерзлотой водопровод проводится над землей. Для этого подготавливают специальные опоры, требующие последующей теплоизоляции. В качестве утеплителя применяется минеральная вата.

Особенности монтажа

Прежде чем проложить трубопровод, учитывают следующие критерии:

• глубину промерзания почвы и заложения трубы;
• температура жидкости;
• режим подачи воды.

Если необходимо провести магистральный трубопровод, тогда глубина заложения труб рассчитывается индивидуально. При этом учитывается режим, в котором будет работать система. Расчеты могут проводиться самостоятельно либо с помощью специалистов. В любом случае значение основного показателя зависит от внешних нагрузок, оказываемых на почву и климатических условий местности.

Линия трубопровода соответствует рельефу земельного участка. При обустройстве системы учитывается уклон, который нужно соблюдать на ровной местности. С помощью такого уклона обеспечивается возможность опорожнения сети и выход воздушных масс в максимальных точках водопровода. Последний процесс протекает с помощью вантузов.

Если для обустройства системы используют арматуру и фасонные части со специальными соединениями, тогда в местах их монтажа обустраиваются кирпичные либо готовые колодцы. Их параметры зависят от габаритов используемой арматуры и глубины сети. Колодец может иметь прямоугольную либо круглую форму. Над почвой колодец закрывается специальным люком. Его можно купить либо изготовить из чугуна.

При монтаже внутренней системы придерживаются открытого способа. Трубопровод прокладывается над строительными конструкциями. Такое техническое решение облегчает процесс монтажа и эксплуатацию всей системы. Прокладка любой сети водоснабжения может производиться самостоятельно либо с помощью профессионалов.

Для укладки используют уровень и прочий строительный инвентарь. По завершении монтажных работ система проверяется на герметичность. Если выявлены протечки, их устраняют в кратчайшие сроки. Только после ремонтных работ допускается повторный запуск системы водоснабжения.

Трубопроводы систем водоснабжения

Трубопроводы – основной элемент систем холодного и горячего водоснабжения. Трубы производятся из различных материалов, имеют определенные характеристики и способы монтажа. Выбор вида и материала труб для водопровода – важнейший этап при разработке и строительстве внутренних и наружных сетей водоснабжения. Материал публикации дает обзор типов труб, методик монтажа, преимуществ и недостатков трубопроводных систем.

Виды труб для водоснабжения

Системы водопровода делятся на 2 вида:

1. Наружный водопровод;
2. Внутренний водопровод.

По назначению выделяют следующие виды сетей водоснабжения:

• Хозяйственно-питьевая;
• Система горячего водоснабжения;
• Пожарный водопровод;
• Оборотный водопровод;
• Технологические сети подачи воды.

Хозяйственно-питьевой водопровод часто комбинируется с пожарным водоводом. Оборотные и технологические сети используют в своей работе техническую (промышленную) воду, обеспечивают нужды производственных процессов.

Снабжение питьевой (холодной) и горячей водой производится из централизованных сетей или из индивидуального источника (скважины, колодца). Нагрев воды при автономной системе ГВС производится в бойлерах и водонагревателях.

По способу прокладки трубопроводы водоснабжения делят на 2 вида:

1. Открытой прокладки;
2. Скрытой (закрытой) прокладки.

В зависимости от всех этих признаков и технических показателей (рабочее давление, температура) производится выбор трубопроводов для систем водоснабжения.

Трубопроводы водоснабжения по материалу изготовления делятся на 2 большие группы:

1. Металлические;
2. Полимерные (пластиковые).

К металлическим трубам относятся следующие:

1. Стальные из углеродистой стали;
2. Стальные из нержавеющей стали;
3. Стальные оцинкованные;
4. Медные.

К полимерным пластиковым системам труб относят следующие виды трубопроводов:

1. Металлопластиковые;
2. Полипропиленовые;
3. Полиэтиленовые;
4. Поливинилхлоридные;
5. Полибутиленовые.

Стальные трубопроводы водоснабжения

Трубы из стали являются универсальными для холодного и горячего водоснабжения, отопления, используются для наружных и внутренних сетей. Это обусловлено высокой прочностью материала, термической стойкостью.

Монтаж систем производится с помощью сварки (электродуговой, газовой) и резьбовых соединений (муфтовых). Для самостоятельного проведения работ нужны навыки сварщика и соответствующее оборудование, при муфтовых соединениях – слесарные навыки.

Оцинкованные трубы имеют цинковое покрытие – внутреннее, наружное или сразу оба.

Соединение таких трубопроводов производится только посредством муфт, при сварочных работах защитный цинковый слой разрушится. Причем во всех случаях (черная, оцинковка или нержавеющая сталь) в зоне резьбы толщина стенки трубы уменьшается на витках и именно здесь чаще всего происходят первые утечки.

Стальные углеродистые трубы (шовные, бесшовные) служат обычно около 15 – 20 лет. Это вызвано высоким коррозионным износом материала.

Внутренняя поверхность труб склонна к образованию отложений, наростов, загрязнению, накипи. Это отрицательно влияет на проходимость рабочей среды, ухудшает качество воды.

Оцинкованные трубы служат в среднем до 30 лет (при качественном оцинковании). Нержавеющие трубы прослужат долго, более 50 лет, но они имеют весьма высокую стоимость. К тому же не все нержавеющие стали разрешены к использованию в сетях питьевой воды.

Достоинствами стальных труб являются:

1. Универсальность;
2. Прочность;
3. Фасонные части (фитинги) имеют полнопроходное сечение, аналогичное сечению трубы;
4. Продолжительный срок службы для нержавеющих и оцинкованных труб.

Стальные трубы в последнее десятилетие активно вытесняются полимерными системами. Это вызвано наличием массы недостатков:

1. Подверженность коррозии;
2. Большой вес, неудобство монтажа;
3. Непродолжительный срок службы (для «черных» труб);
4. Необходимость в покраске, тепловой изоляции.

Медные трубы водопровода

Медные трубопроводы редко используются для монтажа систем водоснабжения. Применение их ограничивается внутренним горячим водопроводом, изредка используются в системе внутреннего холодного водоснабжения. Это вызвано высокой стоимостью материала.

Монтаж медных трубопроводов производится двумя способами:

1. Пайка специальным припоем;
2. Использование компрессионных (резьбозажимных) фитингов.

Для пайки труб требуется наличие навыков и оборудования. Сборку с помощью компрессионных фитингов можно провести самостоятельно. Причем следует знать, что медная труба делится на 2 типа:

Отожженная труба при отжигании приобретает гибкость и пластичность, что значительно облегчает монтаж – трубопровод можно сгибать (в разумных пределах, не более 60 – 70 0 ). Неотожженые материалы более прочны, но обладают высокой жесткостью.

К преимуществам медных трубопроводов относятся:

• Длительный срок службы (самый продолжительный среди основных материалов);
• Нейтральность;
• Высокая прочность.

Главными недостатками медной системы являются:

1. Высокая стоимость материала;
2. Сложности при самостоятельном монтаже (пайке).

Полимерные (пластиковые) трубы для водоснабжения

Полимерные трубы в последние десятилетия стали уверенным лидером среди всех материалов при строительстве водопровода. Это обусловлено их низкой стоимостью, продолжительным сроком службы, удобством монтажа. Основными видами полимерных труб являются:

1. Металлопластиковые;
2. Полипропиленовые;
3. Полиэтиленовые;
4. Поливинилхлоридные (ПВХ), полибутиленовые.

Металлопластиковые трубы

Металлопластиковые трубы состоят из 5 слоев – внутреннего из полиэтилена, среднего из алюминия, наружного из полиэтилена, между ними располагаются 2 слоя клеящего вещества. Максимальное рабочее давление составляет 10 кгс/см 2 , максимальная температура – до 95 0 С (кратковременная – до 130 0 С).

Диаметр труб ограничен 40 мм (внутренний – 33). Трубопровод обладает хорошей гибкостью, что облегчает монтаж и уменьшает количество соединений. Применяется металлопластик в основном для внутренней разводки водопровода.

Монтаж металлопластиковых труб производится с помощью латунных фитингов двумя способами:

1. Компрессионным (резьбозажимным);
2. Обжимным (прессовым).

Фитинги обоих видов имеют уплотнительные кольцевые резинки на адаптерах. Компрессионные фитинги затягивают резьбовыми гайками, обжимающими уплотнительное латунное кольцо. Впоследствии, особенно при использовании на горячей воде, гайки требуется периодически подтягивать.

Прессовые фитинги обжимаются специальными клещами (ручными или автоматическими). При этом в местах расположения резиновых уплотнителей сдавливается алюминиевая гильза и достигается герметичность соединения. Фитинги этого типа являются неразборными, не требуют обслуживания.

Сгибание труб производится с определенным радиусом вручную или с помощью специальной фиксирующей пружины, не допускающей излома трубы.

Достоинства металлопластиковых труб:

1. Отсутствие коррозионного износа;
2. Нейтральность;
3. Прочность, при этом имеется хорошая гибкость;
4. Простота монтажа;
5. Длительный срок эксплуатации – до 25 лет.

Имеется и ряд следующих недостатков:

1. Фитинги имеют сниженное проходное сечение;
2. Фитинги имеют высокую стоимость;
3. Отсутствие возможности скрытой прокладки;
4. Негативное влияние ультрафиолета на наружный слой изделия.

Полипропиленовые трубы для водопровода

Трубы из полипропилена имеют классификацию по давлению и температуре:

1. PN10, температура рабочей среды до 45 0 С;
2. PN16, температура рабочей среды до 60 0 С;
3. PN20, температура рабочей среды до 95 0 С;
4. PN25 (армированные, стабилизированные), температура рабочей среды до 100 0 С.

Срок службы изделий варьируется от 10 до 50 лет, в зависимости от рабочей температуры. Чем выше температура – тем меньше срок службы. Трубы с давлением от 10 до 20 кгс/см 2 применяются для систем ХВС, для горячей воды – только PN25. Стабилизация (укрепление) труб производится слоем алюминия или стекловолокна.

Полипропилен обладает всеми достоинствами полимерных систем – легкость, нейтральность, стойкость к засорам и коррозии.

Полипропиленовые трубы не имеют пластичности и гибкости, поэтому монтаж их производится с соблюдением углов и применением сварочных полнопроходных фитингов (тройников, углов, муфт, переходников). Сварка (пайка) материалов производится специальным сварочным аппаратом, при этом образуется однородное (неразборное) гомогенное соединение.

Трубы из полипропилена можно прокладывать любым способом, чаще всего они используются для внутренней разводки, реже – для монтажа наружных сетей.

Полиэтиленовые трубы

Для монтажа наружных сетей наиболее популярными являются полиэтиленовые трубопроводы. Они бывают двух видов:

1. Полиэтилен низкого давления;
2. Сшитый полиэтилен.

Полиэтилен низкого давления (ПНД) применяется для транспортировки холодной воды с температурой не более 40 0 С, давлением до 40 – 50 кгс/см 2 . Материал не поддается коррозии, нейтрален и экологичен, не образует засоров. Главным его недостатком является ограничение по максимальной температуре. Кроме того, ПНД отрицательно относится к ультрафиолету.

Монтаж труб ПНД производится с помощью компрессионных фитингов или сваркой на специальном оборудовании. Сварка производится при больших (более 63 мм) диаметрах труб.

Для систем ГВС используется сшитый полиэтилен – при его производстве образуются дополнительные связи между молекулами (сшивка). Такой материал имеет повышенную прочность, термическую стойкость. Монтаж системы производится компрессионными и прессовыми фитингами, причем благодаря свойствам полиэтилена резиновые уплотнения на прессовых фитингах не устанавливаются.

Полиэтиленовые трубы обладают определенной гибкостью, но имеют максимальное тепловое удлинение среди всех полимеров. В связи с этим крепить жестко трубопроводы не рекомендуется. Трубы из полиэтилена применяются для внутренних и наружных сетей водоснабжения, прокладываются открытым и скрытым методом (кроме случаев использования компрессионных фитингов).

Поливинилхлоридные (ПВХ) трубы

Трубы из ПВХ применятся несколько реже вышеописанных материалов. Это вызвано ограничением по максимальной температуре (65 0 С – кратковременно).

Поливинилхлоридные трубопроводы не обладают гибкостью, монтируются методом склеивания. Поверхность трубы и фитинг предварительно обрабатываются специализированным составом, который очищает и немного смягчает поверхности будущего стыка. После этого стык смазывается клеем, труба вставляется в фитинг и проворачивается на ¼ оборота для равномерного распределения клея.

Готовому соединению дают застыть, продолжительность выдерживания зависит от диаметра трубопровода.

Трубопроводы для систем холодного и горячего водоснабжения следует выбирать с учетом следующих критериев:

1. Рабочее давление и температура воды;
2. Способ прокладки;
3. Продолжительность службы;
4. При необходимости – возможность самостоятельного монтажа;
5. Стоимость.