Архив рубрики: Техническая помощь

Канализационная система городской квартиры и частного дома устроена по одинаковому принципу — сточные воды от сантехнических устройств самотеком уходят в стояк, а оттуда в коллектор или септик. Чтобы в помещениях, где к трубам подсоединены унитаз, мойка, ванная и другие приборы, не появлялись неприятные запахи, прибегают к помощи воздушных клапанов для канализации.

          Помимо этого каждое устройство оборудовано гидравлическим затвором. Он представляет собой изделие изогнутой формы, как правило, из пластика, в котором постоянно находится вода. Она-то и не пропускает неприятный воздух из системы канализации внутрь помещения.

воздушный клапан 50

Её высота составляет не менее одного метра, а верхний срез трубы обычно закрывается дефлектором, чтобы внутрь не попадал различный мусор и атмосферные осадки.

ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ ЗАПАХОВ ИЗ КАНАЛИЗАЦИИ В ПОМЕЩЕНИЯХ ДОМА

Если в канализационной системе не наблюдается засоров, а неприятный запах время от времени все-таки появляется, то причиной этого может быть одновременный слив  использованной воды из разных устройств. В результате в канализационной трубе возникает разряжение воздуха, которое может выдавить всю воду из гидравлических затворов. В итоге возникает ситуация, при которой обеспечен беспрепятственный доступ воздуха, а вместе с ним неприятных запахов из коллектора или септика.

Для устранения этого явления общий стояк выводят на крышу. Однако при неправильной установке или перемерзании в зимнее время он часто не справляется со своей задачей. Поэтому и было разработано специальное устройство для выравнивания давления в канализационной трубе — воздушный клапан.

СОСТАВ УСТРОЙСТВА И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Конструкция вакуумного клапана проста и состоит из нескольких элементов:

  • шток, который является основной частью устройства и служит для открытия или закрытия бокового отверстия
  • пластмассовый корпус с боковым отверстием для впуска воздуха
  • в некоторых изделиях вместо штока применяется резиновая мембрана
  • прокладка из резины для обеспечения герметичности регулирующего элемента
  • крышка для защиты штока и ревизии состояния изделия

Воздушный канализационный клапан выпускается, как правило, двух размеров:

  • 110 миллиметров — для общего канализационного стояка
  • 50 миллиметров — для подсоединения к отдельным сантехническим приборам

Принцип действия данного устройства заключается в следующем. При одновременном сливе воды из сантехнических приборов, особенно в больших многоэтажных домах, в канализационном стояке создается разряжение воздуха. То есть сначала под действием мощного потока воды давление резко возрастает, а затем в таком же стремительном темпе падает. Если общая труба не вентилируется или вообще не установлена, то шток (мембрана) воздушного клапана открывает боковое отверстие, и в стояк поступает воздух. Затем, когда давление нормализуется, устройство снова возвращается в первоначальное состояние, то есть закрывается.

Таким образом, воздушный клапан контролирует давление канализационного стояка и при необходимости его регулирует.

При этом он защищает гидрозатворы сантехнических приборов от опустошения и проникновения в помещение неприятных запахов из системы канализации.

МОНТАЖ ВОЗДУШНОГО КЛАПАНА

Устанавливают воздушный клапан на канализацию следующим образом.

Устройство можно разместить на чердаке или в помещении дома. Вариантов монтажа два:

  1. Одно изделие устанавливают на общий канализационный стояк.
  2. На каждый прибор сантехники можно поставить отдельное вакуумное устройство.
Важно! Монтируют клапан в верхней части стояка, но не ниже 10-15 сантиметров от самой высокой точки присоединения сантехнических приборов.

Это необходимо для того, чтобы в аварийной ситуации его не залило сточными водами. Подсоединить изделие можно напрямую в трубу, а также сбоку с помощью тройника или отвода. При этом необходимо следить за тем, чтобы соединение было герметичным, иначе воздух из канализации проникнет в дом.

В помещении, где устанавливают это устройство, температура всегда должна быть выше 0 градусов. В противном случае возможно примерзание штока или мембраны — и тогда клапан не будет эффективно работать.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВАКУУМНОГО УСТРОЙСТВА

Помимо предотвращения запахов из коллектора канализации можно сэкономить на монтаже всей системы. В соответствии с нормативными документами при сооружении системы канализации необходимо монтировать магистраль обратного типа для притока воздуха. Если поставить клапан, то можно вполне обойтись без установки дополнительных труб.

Если стояк не выводить наружу, то удешевляются кровельные работы, и устраняется возможное место появления протечки на крыше.

Даже если в доме или квартире есть фановая труба, которая размещена на кровле, то при наличии большого числа приборов сантехники (обычно более 5)  могут возникнуть проблемы с эффективностью работы канализации.

А в современных условиях их число неуклонно растет. Например, если в двухэтажном доме санузлы расположены на обоих этажах, и в них помимо обычного набора из мойки на кухне, умывальников, унитаза, стиральной машины-автомата и ванной еще располагаются душевые кабины, бассейн или баня, то без клапана явно не обойтись.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Канализационный воздушный клапан предотвращает проникновение в помещения дома или квартиры посторонних неприятных запахов. Его установка позволяет сэкономить средства при строительстве новых зданий без вывода наружу вентиляционного стояка. Можно сказать, что данное устройство обеспечивает нормальную работу всей системы канализации и способствует созданию высокого уровня комфорта для проживания людей.

внутрен-канализация-200x150 Продукция из ПВХ очень удобна для самостоятельной прокладки канализационной или водопроводной магистрали. Применяя фитинги для ПВХ труб, без особых усилий можно проложить трубопровод нужной вам конфигурации, а также надёжно подключить к нему все необходимые санитарные приборы. О широком ассортименте продукции из поливинилхлорида расскажут специалисты компании «Трубы Украины».Фитинги для ПВХ труб выполняют рольсоединительных частей при монтаже канализационной системы. С их помощью образуется единая магистраль и обеспечивается: — изменение направления трубопровода; — ответвление от центральной магистрали дополнительных веток; — переход на другой диаметр изделий; — разборка и сборка участков магистрали для ремонта и профилактики. Применяя ПВХ фитинги, осуществляется: — отвод канализационных стоков с температурой до 60 градусов; — кратковременный отвод загрязнений с температурой до 90 градусов (что весьма важно учитывая работу современных стиральных машин); — вывод химических стоков.

Для выполнения монтажа напорного водопровода или внутренней/ внешней системы канализации изготавливаются фитинги следующей номенклатуры: переходные муфты;отводы с разными углами поворота; тройники, крестовины; фланцы; запорная арматура;ревизии; трапы; заглушки.

Фитинги для наружной канализации имеют отличительные особенности от внутренней системы канализации. Для этого их изготавливают в разной цветовой гамме и добавляют в поливинилхлорид специальные примеси жёсткости и упругости материала.

ревизия-300x284

Для соединения двух отрезков ПВХ трубымежду собой применяются соединительные муфты раструбного типа, один край которой зауженный, а другой – расширенный с уплотнительной резиновой прокладкой в пазу. Очень часто при прокладке канализационных сетей необходимо магистраль уводить от прямой линии. Для этой цели используютотводы (колена) не только 90 градусные, но и 15-ти, 30-ти, 45-ти и 67-ми градусные. Роль ответвления от основной ветки выполняюттройники для ПВХ труб, — они обеспечивают ответвление на  45-ть, 67-мь и 90 градусов относительно главной магистрали.

Присоединительный фланец используется для подключения к ПВХ трубопроводу чугунных или стальных труб, а также санитарных приборов. Крестовину применяют при сложной конфигурации системы как в одной, так и в двух плоскостях под углами 45 и 90 градусов. С целью перекрытия трубопровода предусмотрена заглушка. Ревизия ставится в определённых местах трубопровода для осуществления доступа внутрь ПВХ трубы для ремонта или профилактики. Во избежание обратного потока сточных вод по трубам используют специальный обратный клапан.

ПВХ фитинги и трубы имеют долгий срок службы (ориентировочно 40…50 лет), благодаря устойчивости к воздействию рабочей среды. Под рабочей средой понимают стоки с агрессивными химическими растворами (соли, щелочи). ПВХ фитинги позволяют выдерживать температуры до 90 градусов по Цельсию кратковременно, имеют высокую механическую стойкость, Обладают достаточной жесткостью, а также имеют низкий коэффициент линейного расширения, ну и для противопожарных мер – устойчивы к возгоранию.

фланец-ПВХ-300x225

Преимущество фитингов ПВХ заключается  в их способе соединения с трубами.  Для получения надежного, герметичного узла не требуется сварка и другие специальные приспособления. Предусмотрено два метода соединения ПВХ фитингов: Способ соединения в раструб с использованием уплотнительной резиновой манжеты (кольца). Раструбный способ с применением специального клея. Раструбный метод с использованием уплотнительной резиновой манжеты наиболее распространенный способ соединения. Он позволяет разобрать и собрать при необходимости трубопровод нужное количество раз.  Для надежного соединения используется также специальный клей и очиститель. Клей обладает свойством растворять очень тонкий слой поливинилхлорида, благодаря чему и происходит соединение двух узлов в единую монолитную конструкцию. Такой метод еще называют холодной сваркой. По прочности и надежности соединение
не уступает характеристикам самих изделий, поэтому такие трубы можно прокладывать скрытым способом.

раструб-соединение-ПВХ-300x259

Рассмотрим, как своими руками соединить переходники и другую фитинговую продукцию методом холодной сварки. Процедура не вызывает сложностей даже у начинающих строителей. Для этого необходимо выполнить всего несколько пунктов: 1) После отрезки под прямым углом трубы и проведения торцевания, необходимо подготовить поверхности деталей, которые планируется соединить. Для этого куском ткани, пропитанной очищающим средством очистить от пыли и смазки поверхности по всей длине склеивания. Через несколько минут, используя кисточку, нанести равномерно на поверхности трубы и фитинга небольшой слой клея. 2) Незамедлительно соединить детали на максимальную глубину и слегка провернуть детали друг относительно друга, чтобы более равномерно распределить клей. В таком положении подержать детали некоторое время до схватывания клея. 3) При наличии остатков клеевого материала, их необходимо сразу удалить как снаружи, так и внутри, используя чистый кусок ткани. 4) Обеспечить неподвижное положение деталей и дать просохнуть соединению в течение суток до полного затвердевания клея. 5) Повести гидравлические испытания для проверки герметичности соединения. (Если проводить гидравлические испытание не планируется, то минимальное время высыхания клея составляет до 10 минут при температуре более 10ºС, и до 20 минут при температуре ниже 10ºС.)

Как мы видим, используя отводы и другие фитинги для ПВХ трубных изделий, можно самостоятельно без особых усилий за очень короткое время проложить трубопровод любой, даже самой сложной конфигурации. При этом он будет отличаться надежностью и долговечностью в эксплуатации.

Выбор и применение труб ПВХ

Особенностью канализационных труб при выборе являются не совсем привычный критерий — толщина стенки. Это вытекает из того, что безнапорные трубы, а большая часть канализационных систем — безнапорная, нет необходимости выбирать по внутреннему давлению. Единственный разумный подход заключается в обеспечениидостаточной прочности стенок трубы для того объема жидкости, который будет заполнять ее, и возможные механические воздействия со стороны внешней среды. По таким соображениям при выборе канализационных труб учитывают два параметра:

  • внутренний диаметр, который должен обеспечить прогнозируемый объем стоков;
  • толщину стенки для обеспечения достаточной механической прочности от превратностей судьбы.

trybu-pvh

Внутренняя канализация

Для внутренней канализации, как правило, применяют трубы ПВХ, имеющие серый цвет. Их характерные особенности:

  • гладкостенные;
  • соединение — раструб;
  • линейка популярных размеров: диаметры — 32, 40, 50 и 110 мм, длины от 315 до 3000 мм;
  • толщина выбирается из условий жесткости, но как требование для самотечных систем не бывает меньше 1,8 мм.

rehau10-1

Наружная канализация

Трубы оранжевого или желтого цвета предназначены для наружной прокладки и эксплуатируются в более жестких условиях, поэтому для них по каждому диаметру имеется свой перечень толщин стенки. Так, например, данные для диаметра 200 мм:

  • для легких условий жесткости (SN 2) с глубиной залегания до 4 м, толщина стенки 3,9 мм;
  • для средних условий жесткости (SN 4) с глубиной залегания до 6 м, толщина стенки 4,9 мм ;
  • для тяжелых условий жесткости (SN 8) с глубиной залегания до 8 м, толщина стенки 5,9 мм.

Такие же табличные данные имеются и для других диаметров. При проектировании канализационных систем они и принимаются во внимание.

rizaya_kanal_truba

ревизия 110

Монтаж и ремонт канализационного стояка своими силами

Канализационная система присутствует в каждом доме: и многоэтажном, и частном. Основным элементом этой системы является центральный канализационный стояк, к которому присоединяются отводы от сантехнических изделий и иного оборудования, использующего воду.

Zakreplennyj-stoyak-kanalizatsii Типичный канализационный стояк из пластиковых труб

МОНТАЖ КАНАЛИЗАЦИОННОГО СТОЯКА

В многоквартирном доме монтаж стояка канализации производится специалистами. В частном доме установку этого элемента системы можно производить самостоятельно.

Что необходимо приготовить

Перед началом установки стояка требуется подготовить:

  • пластиковую трубу нужной длины. Диаметр канализационного стояка зависит от объема сточных вод. Он должен составлять не менее 110 мм;
  • манжеты для перехода с пластика на чугун и обратно (необходимо для замены стояка в городской квартире);
  • крестовины, тройники и другие фитинги, необходимые для сборки стояка и подключения всех необходимых элементов системы;
  • компенсационный патрубок;
  • ревизия;
  • хомуты для крепления устройства к стене;
  • герметик для надежного обустройства соединений труб и фитингов;
  • штукатурка, необходимая для заделывания образовавшихся отверстий в стенах и на крыше.

Среди оборудования, которое необходимо для проведения монтажных работ, можно выделить:

  • защитные очки и перчатки для монтажника;
  • болгарка;
  • может потребоваться перфоратор;
  • молоток и зубило;
  • лестница;
  • отвертки.

Схема проведения установки

Если в квартире происходит замена канализационного стояка, то работы по установке нового оборудования следует начинать с демонтажа старой системы. Для этого необходимо выполнить такие действия:

  1. предупредить соседей, чтобы они не пользовались канализацией во время проведения работ, и перекрыть воду;
  2. в верхней и нижней части старого стояка сделать надпилы приблизительно на половину диаметра;

Demontazh-starogo-stoyaka

 Обрезка старого стояка канализации
  1. после нескольких ударов по трубе она должна быстро разломиться, после чего остатки трубы будет легко удалить;
  2. оставшиеся участки требуется тщательно очистить от грязи и налета;
  3. для предотвращения запаха и иных неприятных эффектов открытые участки трубы рекомендуется закрыть полиэтиленовой пленкой.

мастер

Все работы по демонтажу надо производить аккуратно, не допуская        сильных ударов по трубе, способных привести к ее расколу и повреждениям у человека.

 

Установка нового стояка включает в себя следующие этапы:

  1. на остатки чугунного стояка надеваются резиновые манжеты для надежного соединения с пластиком;
  2. к манжетам крепятся пластиковые тройники и переходники;

Montazh-perehodnika

Установка переходника в резиновую манжету

 

  1. осуществляется предварительная сборка канализационного стояка с установкой ревизии (специальное отделение для проверки системы) и иных необходимых элементов;

Pered-ustanovkoj-detali-neobhodimo-primerit

Сборка и примерка канализационного стояка перед окончательной установкой

 

  1. к стенам крепятся хомуты – держатели стояка. В обычной квартире достаточно установить 2-3 крепления;

collage1

Установка хомутов и креплений

 

  1. в тройник помещается компенсационный патрубок, необходимый для обустройства надежного соединения пластиковых труб;
  2. производится окончательная установка стояка и крепление системы к стене;
  3. все стыки дополнительно герметизируются.

мастер

Если монтаж стояка производится в загородном доме, то установщику необходимо правильно обустроить переходы стояка через стены, потолок и крышу. Для этого применяются специальные фитинги, а место прохода укрепляется цементом и специальным картоном.

 

blesk

Переход канализационного стояка через перекрытия. При правильной установке и пошаговом выполнении указанной схемы канализационный стояк будет функционировать длительное время.

 

Ревізійні полімерні каналізаційні колодязі малих діаметрів

Сьогодні проектанти та будівельники інженерних мереж все частіше зважають не тільки на первісну вартість матеріалів, а й подальші експлуатаційні витрати. У зв’язку з цим при спорудженні каналізаційних комунікацій на перший план виходить альтернативний бетонним колодязям варіант – пластмасові колодязі, виконані з поліетилену, непластифікованого полівінілхлориду або поліпропілену.
Полімерні колодязі різного призначення виробляються у широкому діапазоні діаметрів – від 315 до 2500 мм. Залежно від умов проекту або прокладання мережі, наприклад, у випадках, коли розміри траншеї обмежені або при малих діаметрах каналізаційного трубопроводу, доцільно використовувати полімерні ревізійні колодязі малих діаметрів.
Основа полімерних ревізійних колодязів малих діаметрів виготовлена з поліпропілену. Вони виробляються із зовнішнім діаметром 315 або 400 мм. До таких колодязів можна приєднувати каналізаційні труби з ПЕ, ПВХ або ПП діаметрами від 110 до 250 мм. Пластмасові ревізійні колодязі зручні в монтажі. Вони мають сформовану у заводських умовах лоткову частину з необхідним ухилом, який забезпечує гідравлічну гладкість. Це сприяє кращому відтоку бруду і перешкоджає засміченню та замулюванню колодязя. Пластмасові колодязі є абсолютно герметичні.
Такі колодязі призначені для виконання експлуатаційних робіт у каналі з поверхні землі, а саме: огляд, очищення, промивання, визначення наявності деформацій.
Завдяки простоті установки й універсальності ревізійні колодязі знайшли широке застосування: у невеликих за обсягами системах господарсько-побутової та зливової каналізації, дренажних системах тощо. Конструктивні та монтажні особливості цих виробів дозволяють у найкоротші терміни монтувати мережі з великою кількістю колодязів. Невелика вага елементів і розтрубне з’єднання труб скорочує час збирання колодязя, а потреба у використанні важкої техніки при цьому зводиться до мінімуму. Невеликі габарити колодязів усувають необхідність у додатковому розширенні котлованів у місцях їх установки.
Ревізійні колодязі для зовнішньої каналізаційної мережі встановлюють:
● у місцях зміни напрямку лінії (поворотні),
● у місцях приєднання однієї каналізаційної лінії до іншої (з’єднувальні),
● у місцях зміни діаметра і ухилу.
На прямих ділянках мережі колодязі (лінійні) розміщують один від одного на певній відстані в залежності від діаметра трубопроводу. За існуючими нормами для трубопроводів діаметром від 110 до 250 мм відстань між суміжними лінійними колодязями має бути 35–50 м.

ris1
Конструкція
Конструктивно ревізійний колодязь складається з трьох основних елементів (рис. 1).
1. Кінета – основа колодязя з лотком всередині.
2. Гладкостінна труба, яка складає шахту колодязя.
3. Люк.
Одним з різновидів ревізійних колодязів є так званий «телескопічний» або «телескоп» (рис. 2). Такий колодязь складається з кінети (лита поліпропіленова основа колодязя), телескопічної манжети, шахти колодязя з ПВХ труби діаметром 400 мм, телескопічної труби діаметром 315 мм і люка. Довжина телескопічної труби та шахти колодязя може виконуватися за бажанням замовника.
Розтруби колодязів мають ущільнювальне гумове кільце для герметичного та надійного з’єднання кінети з трубами.

ris2
Монтаж
Монтаж колодязів здійснюється в такій послідовності:
• кінета встановлюється горизонтально на неутрамбованій піщаній основі товщиною 5-10 см, яка є шаром дна траншеї. Необхідно виконувати підсипку і обсипку з піску з пошаровим трамбуванням. Встановлюючи кінету колодязя, необхідно зробити ухил 1,5 % у бік руху каналізаційних стоків;
• розтруб хрестовини необхідно очистити від забруднень і змастити силіконовим мастилом;
• вставити каналізаційні труби в розтруб. Це забезпечує герметичність з’єднання при тиску 0,5 бар, що відповідає стовпу води 5 м.
• потім в горловину кінети вставляється шахтна труба, глибина колодязя регулюється шляхом обрізання труби. Обрізання можна зробити за допомогою ручної пилки, місце зрізу потрібно відшліфувати;
• зверху на шахтну трубу встановлюється кришка колодязя з оглядовим люком;
• колодязь засипають сипучим ґрунтом, що легко ущільнюється.
Експлуатація та обслуговування
Ревізійний колодязь є пунктом технічного обслуговування для каналізаційних труб, які прочищаються через нього струменем води під сильним тиском.
Для обслуговування вхідної та відвідної ділянок труби крізь колодязь потрібно встановлювати його на кожному повороті труби. Рекомендована висота колодязя – від одного до трьох метрів. У місцях відводів до колодязя приєднують каналізаційні труби.
Обслуговування каналізаційної системи проводиться струменем води під тиском, але з цією ж метою можна використовувати дренажний занурювальний насос відповідного класу.
Переваги використання полімерних колодязів малих діаметрів:
• простий і швидкий монтаж
• висока хімічна стійкість
• монтажні роботи може виконувати одна людина
• немає потреби в розширенні котлованів у місцях установки колодязів
• герметичність з’єднання
• довготривалий термін експлуатації

Гидравлический удар

Сегодня речь пойдет о довольно грозном физическом явлении, которое в гидравлике имеет название гидравлический удар. Такая тема обусловлена, во-первых, бесспорной важностью этого явления во время эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения, во-вторых, именно в этом году исполняется 110-я годовщина разработки теории и методики расчета гидравлических ударов в трубах выдающимся российским ученым Н.Е.Жуковским [ 1 ].
Так что же такое гидравлический удар? По определениям, приведенным в современных литературных источниках
Гидравлический удар – это резкое, мгновенное (ударное) повышение или понижение давления в напорном трубопроводе, по которому движется жидкость (вода), ввиду резкого изменения во времени скорости ее движения. Например, при мгновенном перекрывании трубопровода запорным устройством, мгновенной остановке насосного агрегата, резком изменении внутреннего размера трубопровода с большого на меньший и т.п. Если резкое увеличение давления в трубопроводе превысит допустимую величину, трубопровод или арматура на нем получат порыв или повреждение.
Явление гидравлического удара в водопроводных трубах было известно с самого начала эксплуатации напорных трубопроводов. К тому же на первых водопроводах применяли обычные пробковые краны, которые мгновенно перекрывали поток воды, что вызывало появление гидроудара. Лишь со временем стали использовать более плавные, так называемые вентильные краны и винтовые задвижки. Почти каждый город, в котором был централизованный напорный водопровод, страдал от разрушений труб вследствие действия гидравлического удара. Разработка теории гидравлического удара и создание технических средств борьбы с этим грозным явлением имели большое значение. Нельзя сказать, что гидравлический удар не изучался до Н.Е.Жуковского. Даже в своей итоговой работе по этому вопросу он ссылается на некоторых иностранных и отечественных авторов, которые исследовали гидроудар и сопровождающие его явления. Достаточно вспомнить братьев Монгольфье, швейцарского изобретателя Э. Аргана или М. Бультона. Внес свой вклад в эти исследования и профессор Казанского университета И.С.Громека (1851–1889). Но приоритет Н.Е.Жуковского в этом вопросе бесспорен. Именно он, по инициативе руководства московского водопровода, возглавил проведение в 1897–1898 гг. большого комплекса научных исследований вопроса гидравлического удара на базе Алексеевской водокачки.
Исследования проводились на чугунных трубах диаметром 2, 4 и 6 дюймов, проложенных по поверхности земли на территории водокачки. Они соединялись с трубой главного водовода диаметром 24 дюйма, транспортирующего воду в Москву. При этом с помощью манометров и самописцев изучались давление и гидродинамика в трубах, распределение давления вдоль труб во время быстрого перекрывания трубопроводов заслонкой в конце. Выяснилось, что явление гидравлического удара объясняется возникновением и распространением вдоль труб ударных волн, вызванных сжатием воды и деформацией стенок труб. Благодаря исследованиям, выполненным инженерами Алексеевской водокачки: К.П.Карельских, В.В. Ольденбергером и И.Н. Березовским под руководством Н.Е.Жуковского, удалось создать довольно четкую теорию гидравлического удара и найти средства борьбы с этим явлением (использование воздушных колпаков и пружинных клапанов-гасителей давления). Н.Е.Жуковский предложил, в частности, формулу для определения минимального времени необходимого для закрывания запорного устройства, чтобы избежать или снизить эффект гидроудара до минимума:

Lv
t ≥ ———,
75p

где L – длина трубы, сажени;
v – скорость воды, футы/секунду;
р – максимально допустимое давление, атмосферы.

Безусловно, эта формула Жуковского имеет важное практическое значение.
Результаты своих исследований по изучению явления гидравлического удара Н.Е.Жуковский изложил в научной работе, опубликованной в «Записках Императорской Академии Наук» (1898 г.), а также в докладе на ІV-м Российском Водопроводном Съезде (г. Одесса, 1899 г.). Принимая во внимание теоретическую и практическую ценность этой работы, в дальнейшем она была выпущена отдельным изданием (1899 г.).
Гаситель гидроудара
В современных трубопроводных сетях все большее предпочтение отдается полимерным трубам. Следует отметить, что материалы пластмассовых трубопроводов имеют различные характеристики, и по-разному реагируют на гидроудар. Проектировщикам необходимо консультироваться с производителями пластмассовых труб относительно их продукции и способности этих труб выдерживать пики давления, возникающие при гидроударе. Например, полиэтиленовые трубы можно применять для кратковременных волн давления, значительно превышающих проектное давление, поскольку трубы обладают способностью увеличивать прочность при кратковременных нагрузках. При одинаковых условиях пики давления в полиэтиленовых трубах значительно меньше, чем пики давления в жестких трубах, что объясняется высокой пластичностью полиэтилена. Например, для одной и той же жидкости при одинаковом изменении скорости пик давления в полиэтиленовом трубопроводе приблизительно на 50 % меньше, чем в трубе из поливинилхлорида и на 65 % – из стеклопластика. Однако, если мы имеем дело с трубопроводами, в которых часто или постоянно наблюдается эффект гидроудара, то необходимо принимать во внимание характеристики усталостной прочности материала пластмассовых труб. Если же в трубопроводе наблюдаются частые циклические пики давления (гидроудары), рабочее давление в системе должно включать и значение скачка давления при гидравлическом ударе.
Все вышесказанное относилось к негативному воздействию гидравлического удара на трубопроводные системы, а также к методам борьбы с этим. Однако явление гидравлического удара может приносить и пользу. Речь пойдет о специальных устройствах – гидравлических таранах, которые применяются для нагнетания воды с применением (утилизацией, как теперь говорят) этого явления (для целей водоснабжения, полива, пожаротушения и др.). Еще 3 ноября 1797 года братья Ж.-М. и Ж.-Э.Монгольфье и Э. Арган создали действующий образец гидротарана или гидропульсатора, как его еще называли, и оформили на него патент Франции. Немного позже, но в том же 1797 году (13 декабря) английский ученый М. Бультон получил патент на аналогичное устройство. Собственно и Н.Е. Жуковский в своей работе, в выводах, указал на возможность использования явления гидроудара в гидротаранах «нового типа». Принцип работы гидротаранов был следующим (рис. 1). Обязательным условием является наличие постоянного запаса воды в источнике, из которого осуществляется непрерывный забор воды Q1 под давлениемР1 по трубопроводу А . В конце этого трубопровода размещен гидротаран В с системой клапанов и воздушным колпаком емкостью W.От колпака идет напорное ответвление трубопровода С с расходом воды Q2 и давлением Р2.

11111
Рис.1
Работает гидротаран следующим образом: вода из водоема свободно поступает в трубопровод А через открытый клапан D. Когда расход воды Q1 достигнет определенной величины, клапан D быстро закрывается. Происходит гидравлический удар, открывающий клапан Е. При этом вода мгновенно заполняет часть воздушного колпака и по трубопроводу Е поступает в емкость с другим расходом Q2 и давлением Р2. При этом Р2 > Р1, а Q1 > Q2. Если работу клапанов автоматизировать, то такое устройство будет работать циклично и автоматически, т.е. будет нагнетать воду, утилизируя энергию перепада уровня воды в водоеме.
На стыке ХІХ- ХХ веков разработкой и внедрением применения гидротаранов занимался известный российский техник Д.И.Трембовельский. Он стал автором многих публикаций на эту тему. Его первый печатный труд под названием «Практическое руководство для устройства водопровода в деревне посредством гидравлического тарана» вышел в Москве в 1896 году. О применении гидротаранов Д.И.Трембовельский докладывал на Российских водопроводных съездах (V-й РВС, г. Киев, 1901 г., VII-й РВС, г. Москва и др.). В 1911 году он одним из первых в России применил в городке Цихис-Дзири близ Батуми гидротаран для водоснабжения мандаринового питомника. Позднее им была разработана серия собственных гидротаранов системы НАТА, турботараны ТГ-1 (1946 г.) и ТГ-2 (1954 г.).
Шло время. За годы всеобщей электрификации о гидротаранах забыли…
В наше время, в преддверии мирового энергетического кризиса следует возродить гидротараны, использующие для водоснабжения возобновляемые источники водной энергии, такие как ГЭС, ГАЭС, водяные мельницы и др. Наиболее целесообразно применение этих устройств в горной местности Крыма или Карпат для обеспечения централизованого водообеспечения отдаленных городов и сел.
Действительно, о техническом прогрессе можно сказать: «Новое – это хорошо забытое старое».
Автор: В.В. Кобзарь, инженер
Литература
1. Жуковский Н.Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах / Доклад / Труды Российских водопроводных съездов, ІV-й РВС, 4–11 апреля, 1899 г., в г. Одессе. – М: Тов. «Кушнарев и К°», 1901. – С. 78-173.
2. Водоснабжение и водоотведение: Энциклопедия/Сост.: В.В.Кобзарь, А.В.Кобзарь, под ред. А.Е.Попова. – К: Логос, 2002. – С.71.
3. Трембовельский Д.Н. О простейшем способе водоснабжения гидравлическим тараном / Доклад / Труды Российских водопроводных съездов, V-й РВС, 18-25 марта, 1901 г., в г. Киеве. – М: Тов. «Кушнарев и К°», 1902. – С.404-411.

Описание

Значительный объем занимают трубы из ПВХ, отвечающие основным требованиям к трубопроводам и обладающие существенными преимуществами перед металлическим трубопроводом: пластиковые трубопроводные системы надежные, долговечные, дешевые и экологически чистые; срок службы труб до 50 лет, т.к. материал трубы сохраняет способность к пластическим деформациям (способен растягиваться без потери своих качеств до 7%, что очень важно в строительстве), высокую жесткость и степень кристалличности, и в 3-5 раз превышает срок службы металлических; экономичность — стоимость домашнего пластикового водопровода в полтора, а промышленного — в два-три раза дешевле по сравнению со стальным; благодаря хорошим звукоизоляционным свойствам пластиковые трубы обладают более низким уровнем шума; пластиковые трубы не подвержены внутренней и внешней коррозии, не обрастают накипью, не растворяются кислотами, нет известковых отложений, что позволяет избежать зарастания внутренних стенок; скорость монтажа полимерных труб в 5-10 раз выше, чем металлических; трубы обладают пониженной горючестью; низкая теплопроводность, снижающая тепловые потери и уменьшающая образование конденсата на наружной поверхности труб; не требуют покраски и предварительной подготовки; низкая чувствительность к УФ-излучению; хорошие гидравлические свойства, поэтому расходуется гораздо меньше средств при перекачке питьевой или сточной воды; низкий коэффициент шероховатости поверхностей по сравнению с чугуном (при эксплуатации не происходит заужения диаметров труб из-за грязевых наростов); простота прочистки трубопровода — удаление ила единовременным сливом воды объемом 20 литров; способность образовывать с окружающим грунтом единую систему, поглощающую нагрузки; превосходная сопротивляемость росту бактерий; при эксплуатации труб ПВХ не происходит выделения химических веществ в транспортируемую среду. Количество повреждений канализационных трубопроводов из полимеров составляет 1/5 часть общего числа зафиксированных повреждений канализационных сетей из традиционных материалов. Влияние на окружающую среду канализации из полимерных труб составляет 15% того, какое влияние оказывает аналогичный трубопровод из традиционных материалов (выводы основаны на результатах масштабного проекта по исследованию эксплуатационных свойств действующих систем канализации, который был осуществлен в Германии, Голландии и Швеции). Последствия применения устаревших материалов: Обрастание стенок трубопровода и, следовательно, уменьшение сечения проходного канала; Увеличение энергозатрат на транспортировку жидкости; Увеличение эксплуатационных расходов; Преждевременное разрушение трубопроводов; Попадание транспортируемых сточных вод в грунтовые воды. Положительным свойством труб из поливинилхлорида (ПВХ) считается его пониженная горючесть и повышенная химическая стойкость по сравнению с другими полимерами. Учитывая, что ПВХ менее чувствителен к ультрафиолетовому излучению и его низкую теплостойкость (до +75 С), основная область применения труб из ПВХ — водосточные системы, канализация и т.п. Полимерные материалы не стареют и не подвержены коррозии. Одно из важнейших достоинств полимерных труб в том, что они не боятся подвижек грунта, поэтому не разрушаются из-за колебаний почвы. Кроме того полимерные трубы при равном диаметре в 5-10 раз легче стальных, что облегчает как доставку и разгрузку, так и монтаж. Большое количество размораживаний, выдерживаемых трубой ПВХ без нарушения структуры полимера — это возможность служить долгие годы своим хозяевам. При правильном монтаже срок эксплуатации полимерных труб в несколько раз выше, чем стальных. Именно благодаря этому, а также многим другим положительным свойствам трубы из полимеров заслуженно завоевали популярность у строителей.