Прокладка трубопровода: методы и материалы для магистралей и локального водоснабжения

Прокладка трубопровода: методы и материалы для магистралей и локального водоснабжения

Какими методами прокладывают трубы для подачи воды? Как выполняется прокладка трубопровода из полипропилена на вводе горячей воды в коттедж? Как прокладываются магистральные водопроводы под оживленными автострадами и фундаментами зданий? В статье мы постараемся познакомить читателя с некоторыми аспектами выполнения этих работ.

Монтаж трубопровода холодного водоснабжения.

Частный дом

Начнем с информации, имеющей практическую ценность для владельцев коттеджей. Из чего монтируется ввод водоснабжения и как он укладывается в грунт?

Материал

Типично в коттедж заводится лишь холодная вода. Горячее водоснабжение и отопление организуется своими силами; в качестве источников тепла могут использоваться газ, электроэнергия, дрова, уголь, пеллеты (прессованные гранулы из опилок) и т.д.

• Полиэтилен исключительно долговечен. Срок службы трубы оценивается как минимум в 50 лет.
• Он стоек к коррозии (как, впрочем, и все остальные полимеры).

Кроме того: полиэтилен исключительно устойчив и к агрессивным средам.
Именно из этого пластика наряду со стеклом производится посуда, в которой поставляются концентрированные кислоты и щелочи.

• Полиэтилен – диэлектрик. Раз так, можно не бояться блуждающих токов и возникновения разрушающих запорную арматуру электрохимических процессов.
• Его поверхность не зарастает известковыми отложениями, что выгодно отличает материал от любых стальных труб.

Эта особенность полиэтилена позволяет обойтись вводом меньшего диаметра.

• В пользу полиэтиленовых труб говорит их цена: при той же пропускной способности она в 1,5-2 раза ниже, чем у неоцинкованной стали.
• Наконец, полиэтилен сохраняет эластичность при низких температурах. В практическом плане это означает, что даже при замерзании воды труба не будет разорвана давлением льда: оболочка лишь немного растянется, а при размораживании вернется к исходным размерам.

Ввод от водомерного узла в колодце прокладывается цельной трубой: при диаметре до 180 мм она поставляется в бухтах и катушкой. Разводка в доме может быть выполнена, разумеется, другими материалами; в качестве переходника монтируется компрессионный фитинг.

А чем лучше воспользоваться в том случае, когда ГВС и отопление обеспечиваются подключением к теплотрассе?

• При надземной прокладке ввода традиционно используется стальная труба. Соединения монтируются сваркой или на резьбах; теплоизоляция выполняется стекловатой с оболочкой из стеклоткани или оцинкованного железа.

Утепление ввода теплотрассы.

• При подземной прокладке предпочтительно использование армированных полипропиленовых труб. Именно армированных – потому, что они обладают большей прочностью на разрыв и обладают меньшим удлинением при нагреве. Для соединения прямых отрезков используется низкотемпературная раструбная сварка; алюминиевое армирование нуждается в предварительной зачистке в поле сварки.

Нюанс: если полиэтиленовую трубу при прокладке можно изгибать с радиусом не менее пяти ее диаметров, то повороты полипропиленовых вводов осуществляются только за счет фитингов.

Прокладка в грунте

На какой глубине прокладывают трубы водопровода при укладке ввода в грунт?

Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к нормативным документам.

1. Согласно СНиП 2.04.02-84, глубина прокладки водопроводных труб, считая до их нижней поверхности, должна быть как минимум на полметра больше максимальной глубины проникновения в грунт нулевой температуры (глубины промерзания).
2. Свод правил СП 40-102-2000 вносит дополнение: эта глубина может быть уменьшена при использовании негигроскопичной тепловой изоляции.

Теплоизоляционная скорлупа для труб.

Для удобства читателя приведем значения глубины промерзания для некоторых регионов постсоветского пространства.

Города	Глубина промерзания, м
Калининград, Симферополь	0,7
Фрунзе, Днепропетровск	0,8
Ростов-на-Дону, Киев, Минск, Рига	0,9
Таллин, Харьков, Астрахань	1,0
Псков, Курск, Смоленск	1,1
Воронеж, Волгоград, Санкт-Петербург	1,2
Тверь, Москва	1,4
Вологда, Саратов, Пенза, Кострома	1,5
Уральск, Самара	1,6
Казань, Ижевск, Ульяновск	1,7
Оренбург, Уфа	1,8
Челябинск, Пермь, Свердловск	1,9
Курган, Кустанай	2,0
Тобольск, Петропавловск – Камчатский	2,1
Омск, Новосибирск	2,2

Почему водопроводные трубы прокладывают на большой глубине? Все очевидно: в отсутствие водоразбора при температуре окружающей среды ниже нуля они просто-напросто замерзнут. Заодно глубинная укладка решает проблему деформации трубы при перемещениях по поверхности автотранспорта.

Заметьте: утепление водопровода не гарантирует его защиты от замерзания.
Оно лишь делает замерзание более медленным.
Радикально проблема разморозки при укладке труб на небольшой глубине решается лишь проложенным в общей теплоизолирующей оболочке с ними греющим кабелем.

Магистрали

А как прокладываются магистральные водопроводы?

Материалы

До недавнего времени при прокладке внутригородских систем водоснабжения массово использовались:

1. Чугунные трубы с герметизацией раструбных соединений каболкой (пропитанным битумом органическим волокном) и расплавом свинца. Устойчивость чугуна к коррозии позволяет многим проложенным век и более назад магистралям оставаться в строю и сейчас. Основная проблема материала – его хрупкость: подвижки грунта приводят к авариям.

Чугунный водопровод Петергофа.

1. Черная сталь. Ее использование – один из маразмов, связанных с попытками экономии средств; срок службы стального водопровода до первой аварии, порожденной его коррозией, составлял не более 10-15 лет.

Кроме того: за счет отложений ржавчины и извести просвет трубы за это время уменьшался до 25-40 процентов исходного.
Угадаете, как это сказывалось на напоре воды?

К счастью, прогресс не стоит на месте, и сейчас получили распространение более любопытные решения.

Трубы из ВЧШГ (высокопрочного чугуна с шаровидным графитом) обладают коррозионной стойкостью чугуна и пластичностью низкоуглеродистой стали. Герметичность раструбных соединений обеспечивается резиновыми кольцевыми уплотнителями.

Труба ВЧШГ с раструбом под уплотнительное кольцо.

Сварка полиэтиленовой трубы.

Прокладка в грунте

Если нефтегазопроводы и теплотрассы могут прокладываться над уровнем грунта и непосредственно по его поверхности, то магистральные водопроводы из описанных выше соображений заглубляются в грунт.

Традиционная схема укладки понятна и привычна:

1. Вдоль будущей магистрали роется траншея;

Дорого, медленно, неудобно.

1. Сваренная или соединенная иными способами плеть трубопровода укладывается в траншею на песчаную подушку и засыпается грунтом.

Под автодорогами с оживленным движением трубы нередко укладываются в железобетонный лоток, который не позволяет повредить их при значительной нагрузке на поверхность.

Понятно, что это не самый практичный способ: огромный объем земляных работ и необходимость ограничивать движение транспорта едва ли порадуют производителя работ и горожан.

В 1971 году началась новая эра в прокладке городских подземных трубопроводов: Мартином Черрингтоном (США) впервые была опробована прокладка трубопроводов методом ГНБ (горизонтального направленного бурения). Суть метода понятна из его названия: труба не укладывается в траншею, а пропускается под поверхностью без нарушения верхних слоев грунта.

Схема горизонтально-направленного бурения.

В настоящее время практикуется бестраншейная прокладка труб несколькими способами:

Название метода	Краткое описание
Горизонтально-направленное бурение	Подвижно сочлененные буровые штанги с пилотом (системой коррекции направления) проходят горизонтальный участок по пологой дуге. При необходимости канал может быть расширен многоступенчатой повторной проходкой. Затем в скважину затягивается готовая плеть трубопровода; параллельно с ней подается бентонитовый раствор, выполняющий функцию смазки и цементирующий стенки.
Горизонтальный прокол	Применяется при прокладке трубопровода под автодорогами или фундаментами. В отрытом колодце помещается стальная труба, в дальнейшем используемая в качестве кожуха для трубопровода; ее передний край снабжается конусом. Труба продавливается через грунт домкратами с усилием в сотни тонн; грунт не вынимается, а уплотняется вокруг кожуха. Для ускорения прокола могут быть использованы виброударные и пневмоударные машины.
Забивка трубы	Труба большого диаметра с заточенным краем продавливается домкратами. Грунт, попавший в ее полость, удаляется оттуда механически или вручную.
Санация трубопровода	Ударная головка продвигается по старому трубопроводу, разрушая его и вдавливая остатки трубы в грунт вокруг. За ней протягивается плеть нового трубопровода.

На фото – установка для горизонтального прокола.

СНиП 3.05.04-85

Чем руководствоваться при прокладке водопровода своими руками? Базовая инструкция по проектированию и прокладке труб содержится в СНиП 3.05.04-85 “Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации”. Приведем некоторые требования этого документа.

Итак, как должна выполняться прокладка трубопроводов по СНиПу?

• Для раструбных соединений с резиновыми уплотнителями угол поворота на каждом стыке не должен превышать 2 градусов при диаметре до 600 мм и 1 градуса – при диаметре от 600 мм.
• Отклонения от проектной оси трубопровода не должно превышать 100 мм.
• Резиновые уплотнители на раструбных соединениях не могут использоваться примороженными.
• Стальные и железобетонные трубопроводы защищаются от коррозии.

Типичный способ защиты – обмазка битумной мастикой.

Сварка между собой разнородных полимерных труб (в частности, ПНД и ПВД) не допускается.

Сварка стальных труб может производиться при температуре не ниже -50 градусов, полиэтиленовых – не ниже -10 градусов.

Заключение

Надеемся, что нам удалось удовлетворить любопытство читателя в области методов прокладки водопроводов и применяемых для этой цели материалов. Как обычно, дополнительную информацию можно найти в видео в этой статье. Успехов!

Способы прокладки трубопроводов и их особенности

Промышленность и сельское хозяйство постоянно развиваются, а это невозможно без использования различных трубопроводов. Чтобы ими пользоваться, их прежде необходимо проложить. Без этого невозможно централизовано обеспечить объект водой и отвести от него бытовые или промышленные сточные воды. Прокладка трубопроводов позволяет при необходимости подать на объект газ или воду. Именно для целей обеспечения различными жидкими и газообразными продуктами объектов промышленности и населения предназначаются трубопроводы.

Что собой представляет прокладка трубопровода?

При выполнении подобных работ осуществляется прокладка водопровода, инженерных сетей либо отдельных коммуникаций. По ним необходимое вещество, будь то жидкость или газ, транспортируются потребителю. Каким способом, должны прокладываться и соединяться конструкции, а также глубина прокладки для водопроводных труб, всё описано в проектной документации. Основой для его разработки является проектно-техническая документация и действующие нормы.

Установка канализации с колодцем

Трубопровод может быть проложен под автотрассой и линией железнодорожных путей, любой постройкой. При этом асфальтовое покрытие и подземные инженерные сооружения не нарушаются. Для магистральных прокладки трубопроводов используется траншейный способ. В этом случае нарушается почвенный покров, парализуется движение транспорта. После прокладки придется все восстанавливать.

Основные способы укладки

Укладка любого трубопровода может осуществляться следующими способами:

• Открытый метод. Магистраль устанавливается на опоры или местом ее расположения является проходной или непроходной коллектор.

Укладка открытым способом

• Использование закрытого или бестраншейного способа. Прокладка магистрали не требует предварительно вскрывать грунт.
• Подземный способ прокладки трубопровода. Выполняются траншеи, в которые монтируют водосточную систему.

Монтаж водопровода в подготовленную

Данные виды имеют свои положительные стороны и недостатки.

Технология прокладки открытой магистрали труб

Вначале осуществляется возведение того, что будет служить опорой конструкции. Далее трубопровод укладывают в проходные и непроходные каналы, галереи. Местом их расположения может являться траншея или поверхность грунта:

• отдельно стоящая фундаментная основа или опора;
• балластировка. На трубопровод крепится груз, либо используется ее анкеровка в грунт. Это необходимо для того, чтобы труба не всплывала;
• магистраль укладывается на грунт и осуществляется ее засыпка.

Проложить трубопровод под автотрассой с использованием открытого метода можно следующим образом:

• Работы, не нарушающие интенсивность транспортного движения. При этом устраивается объезд или переезд.
• На время работ перекрывается поочередно одна половина дороги.
• На кратковременный срок движение перерывается полностью.

Если территория проводимых работ имеет сложные гидрогеологические условия, то конструкция может быть проложена в туннеле. При проведении монтажа в зимний период, нельзя укладывать стальные трубы на основание, которое промерзло. Перед тем, как уложить их, необходим осмотр всех соединительных деталей и элементов на наличие дефектов. После укладки магистрали проводятся гидравлические испытания. При отсутствии нареканий вся конструкция засыпается.

Открытый метод прокладки чаще всего используют на дачах или в частных домах, где требуется быстрый доступ протечки при аварийных ситуациях. Также им пользуются для проведения газа в частный сектор. Данный способ наружного применения позволяет провести отдельно газ и установить счетчики, непосредственно в месте подхода трубопровода к дому.

Скрытый способ прокладки

При данном методе трубу укладывают в траншею либо непроходной канал. Если в процессе эксплуатации потребуется доступ к трубам, то необходимо вскрытие соответствующих конструкций.

Закрытый способ

При нем грунт не вскрывается. Такой вариант еще носит название бесканальная прокладка водопроводныд труб. Он осуществляется следующими методами:

• Выполняются вибропроколы посредством использования вибрационных установок.
• Гидропроколы. При этом используется ручной или приводной прокалыватель.
• Механические проколы, при которых используют домкрат.
• Проколы, при которых используется винтовой прокалыватель грунта.
• Выполнение пневмопробивки пневмопробойником.
• Вибровакуумный способ прокладки.
• Продавливание.

Может использоваться бурение или выполнение микротоннелей. Возможен вариант щитовой и штольневой проходки.

Прокладка инженерных коммуникаций закрытым способом

То, каким способом будет прокладываться труба, зависит от ряда факторов. Значение имеет длина и диаметр всей конструкции. На это также оказывают влияние особенности грунта и гидрогеология. Зависит от того, какое оборудование будет применяться.

Укладка трубопровода надземным способом

Такой способ характеризуется наличием целого ряда преимуществ при эксплуатации. Этот способ рекомендован к использованию тогда, когда прокладка под землей по каким-то причинам затруднена. Его можно осуществить на участке, имеющий любой рельеф своими руками . При данном способе используют следующие устройства:

• Использование балочной системы.
• Прямолинейный способ прокладки. При нем продольные деформации не компенсируются. Осуществляются однопролетные переходы, многопролетные системами с жесткими или земляными опорами.
• Способ, при котором используется самокомпенсация продольных деформаций. Как правило, это однопролетный консольный переход либо многопролетная система, которая имеет трапецидальные компенсаторы.
• Вариант прокладки в виде изломов «змейкой». Может иметь место эстакада либо мост.

Возможна арочная, балочная или висячая конструкция.

Прокладка под землей без траншеи

При этом методе схема идентична той, что используется в тех случаях, когда прокладываются надземные трубопроводы, имеющие в своем составе компенсационные участки. Если местом нахождения трубы является сплошное основание, то схемы укладки могут быть различными и определяется длиной трубопровода. На это также оказывает влияние то обстоятельство, при котором имеются или отсутствуют поперечные кольца жесткости.

Прокладка трубопровода на садовом участке

Укладка по методу «Один в одном»

Подобная методика используется в случае со старым, изношенным трубопроводом, когда требуется его восстановить. Чаще всего осуществляется прокладка металлопластиковых водопроводных труб, где система находится под надежной защитой от повреждений механического или химического характера. Новая конструкция при этом прокладываются по методу релайнинга. Прокладка не требует раскрытия старой магистрали либо она раскрывается лишь частично. Старый трубопровод демонтажу не подлежит.

Может использоваться защитный кожух. Это наблюдается в тех случаях, года магистраль проходит через какие-либо препятствия, например, автомобильную дорогу. При этом новая труба, в которой осуществляется прокладка, имеет диаметр не менее 200 мм. Такие кожухи в технической терминологии принято называть «футлярами» или «патронами».

Прохождение методом «прокола»

Выполнение подобных проколов осуществляют самыми различными способами. Например, используют домкрат. При этом образуется отверстие. В него и вставляется труба. Прокол может осуществляться с различным усилием, что определяется углом, под которым заточен наконечник.

Использование гидравлического домкрата при осуществлении механических проколов

Именно с помощью такого устройства и осуществляется вдавливание. На дно котлована укладывается звено трубы, которое имеет наконечник. Вдавливание осуществляют на такое расстояние, которое только позволяет сделать ход штока. Как только шток примет исходное положение, его заменяют нажимным патрубком (шомполом). После этого осуществляют повтор процесса. Как только первое звено будет вдавлено полностью, к его концу осуществляется приваривание второго звена. Весь цикл повторяется заново до тех пор, пока труба не будет вдавлена на всю необходимую длину. В рамках одного цикла труба способна продвинуться на глубину до 150 мм.

Использование гидравлического оборудования для прокладки труб

С использованием данного метода можно проложить трубу, диаметр которой составляет до 500 мм. Длина прокола может составить до 40 м. Скорость — 2 м/ч. Проколы осуществляются с разными усилиями, что зависит от характера грунта. Данным методом пользуется в том случае, если грунты хорошо сжимаются.

Пробивка пневматическим методом

Используют специальный проходческий снаряд, действие которого связано с прневмоударом. По такому методу укладывают трубы диаметром до 400 мм, а глубина скважины составляет до 50 м. Для этого используются нажимной установкой, состоящей из нескольких домкратов. Она приводится в действие с помощью насосов с высоким давлением.

Микротоннели

Такая проходка является полностью автоматизированной и не требует в разработке присутствия людей. По такому бестраншейному методу проходка осуществляется при помощи специальных устройств, которые носят название домкратные станции. При этом используется специальный тоннелепроходческий щит (бур). Происходит смешивание породы с водой и вывод ее наружу. Здесь она уже подвергается сепарированию.

Этот метод наиболее удобен в местах, где застройка отличается повышенной плотностью или при наличии пересеченной местности. Такая система позволяет обеспечить выполнение самых высоких требований. Метод имеет высокую точность. К тому же, осуществляется полный контроль величин на протяжении определенных отрезков времени. В своей основе такие комплексы имеют модульный принцип. Их легко перебросить с одного на другой объект. При этом их монтаж осуществляется очень быстро.

Отдельно стоит сказать о прокладке трубопровода в квартире при замене старых чугунных канализационных систем. Монтаж водопровода осуществляется по другим методам. В этом случае используются различные материалы, включая медные трубы, чье использование для прокладки длинных подземных магистралей нецелесообразно.

Подводя итог

Трубопроводы необходимы на объектах любой отрасли промышленности, сельском хозяйстве и быту. Несмотря на многообразие методов, для осуществления прокладки труб, выбор будет определяться в зависимости от наличия многих факторов. Имеет значение характер грунта, где будут укладываться трубы, материал, из которого изготовлены элементы конструкции, также точное соблюдение всех технологических моментов. От этого будет зависеть результат и время эксплуатации магистрали.

Способы прокладки трубопроводов – открытый и закрытый, правила выполнения работ

Прокладка труб отличается своей сложностью и трудоемкостью, чтобы качественно ее произвести, необходимо выполнить большой объем подготовительных работ. В статье пойдет речь о коммунально-сетевых трубопроводах.

Существуют магистральные, технологические и коммунально-сетевые трубопроводы. Все они отличаются по своему назначению. Магистральные трубопроводы используются для перемещения жидких и газообразных веществ на большие дистанции. Технологические предназначены для обслуживания объектов промышленного типа. По ним транспортируют сырье, топлива и аналогичных веществ. Коммунально-сетевые трубопроводы используются для перемещения газа, воды и проведения канализаций.

Необходимые материалы

Выбор материала труб — весьма ответственная задача. Если подойти к ней недостаточно тщательно, то в дальнейшем это скажется на эксплуатационных качествах трубопровода. Чаще всего для их прокладки используются металлы и полимеры. Хорошо проявляет себя сталь и чугун. Еще демонстрирует высокие показатели качественная медь. Это то, что относится к металлам. Среди полимерных материалов выбор гораздо шире: множество видов полиэтилена, полипропилен и так далее. Определенной популярностью пользуются укрепленные стекловолокном и алюминием трубы.

У всех из представленных материалов имеются определенные особенности, благодаря которым они и стали популярными. На отечественном рынке наиболее востребованы стальные трубы для монтажа трубопровода. Связано это с низкой стоимостью материалов. Но у нее ряд недостатков: такие трубы подвержены коррозийному воздействию, требуют покраску, монтаж отличается своей сложностью.

Как уже было упомянуто выше, медные трубы также используют в трубопроводах. Данный материал отличается долгим сроком эксплуатации, но еще и дороговизной. Медные трубы устойчивы к коррозии, зарастанию сечения, переносят высокие и низкие температуры, а также их перепады. Такой трубопровод прослужит очень долго, но и затраты на него будут соответствующие.

Среди полимерных материалов чаще всего выбирают полипропилен. Такие трубы стоят относительно дешево, при этом обладают высокими эксплуатационными характеристиками и долговечные.

Существует два используемых сейчас типа прокладки трубопроводов наружного устройства: открытый (вскапывание земли) и закрытый (его еще называют бестраншейный. Он реализуется проколами, продавливанием, бурениями или проходкой. Рассмотрим их все более подробно.

Открытый способ прокладки трубопроводов

В основном открытый метод прокладки трубопровода применяется в обстоятельствах, когда отсутствует необходимое оборудование для реализации закрытого. Поскольку данный вариант относится к компромиссным, он обладает рядом недостатком: необходимость больших расходов, разрушения ландшафта с последующим его восстановлением, временная приостановка работы предприятий, находящихся в зоне работ, затруднение перемещения и так далее.

Открытый метод прокладки трубопровода и канализаций заключается в выкапывании траншей нужной глубины с их последующим укреплением и размещением самих труб. Задача состоит из нескольких этапов.

• Выкапывание траншеи, ее выравнивание;
• Укрепление траншеи;
• Отсыпка подушки;
• Укладка трубопровода;
• Укрывание труб;
• Закрытие траншеи;
• Восстановление ландшафта территории или дорожного покрытия.

Прокладка открытого трубопровода связана с крупными расходами и большим объемом работ. Поэтому чаще всего используется закрытый метод. Он сохраняет окружающую среду, более экономичный, а еще не препятствует жизнедеятельности населенного пункта.

Закрытые технологии широко применяются внутри городов, но также задействованы и за их пределами. Таким методом прокладываются коммуникации под водными сооружениями, в природных заповедниках, а также под рельефами, в районе которых не получится реализовать открытый трубопровод. К ним относятся болота, овраги, каньоны и так далее.

Горизонтально направленное бурение

Закрытая прокладка трубопровода — высокотехнологичный процесс, реализуемый благодаря использованию буровых комплексов. Раздел посвящен описанию горизонтально направленного бурения (подробнее: “Преимущества прокладки труб методом ГНБ – как выполняются работы”). Это оптимальный вариант укладки труб закрытым способом.

Процесс горизонтально направленного бурения:

1. Бурение пилотной скважины. На этом этапе задействовано навигационное оборудование, придающее ей направление.
2. Расширение скважины до необходимых размеров.
3. Укладка труб.

Пилотную скважину еще называют экспериментальной. Ее бурение является самым важным этапом в прокладке закрытых труб. Для этого используется буровая головка с интегрированным излучателем. Она крепится к гибкой приводной штанге. Благодаря этому рабочие смогут контролировать процессом бурения. В такой системе присутствует отверстие, куда подается специальный раствор, охлаждающий установку снижающий трения и защищающий скважину от разрушений.

В буровой головке имеется передатчик. Он отсылает сигналы на локатор, так она и управляется. Основная ответственность лежит на операторе. Он регулирует положение головки, контролируя весь процесс бурения. Его задача — не допустить отклонение в скважине от проектной траектории. Горизонтально направленное бурение — сложный процесс с высоким уровнем автоматизации. Для реализации данного метода необходимо точное планирование и современное оборудование.

Направленный прокол

Метод направленного прокола заключается в использовании пневмопробойников для проходки скважин. В них затем затягиваются трубы, диаметр которых не превышает 400 мм. У пневмопробойника цилиндрический корпус. В нем находится ударник и воздухораспределительная система. На корпус выпускается сжатый воздух, а затем наносятся удары, так он двигается.

Ключевой особенностью метода прокола считается быстрота его реализации за счет скорости работы пробойника. Кроме того, в небольшой степени уплотняется друг от друга. Больше всего преимущества дают о себе знать при прокладке нескольких трубопроводов неподалеку или вблизи с инфраструктурой.

Метод продавливания

Метод продавливания предназначен для укладки металлических труб большого диаметра (от 800 мм). А одной из его главных особенностей является отсутствие необходимости выкапывания траншеи. Данный способ используется для трубопроводов не длиннее 80 метров. Суть метода заключается в том, что гидравлические домкраты вдавливают стальной футляр с ножом на конце в землю. Она высыпается в трубы, далее их необходимо вычищать вручную.

Данный метод широко используется при укладке трубопроводов под различными сооружениями, автострадами и рельсами. Также он задействован при проведении водо-, нефте- и газопроводов, монтаже канализаций. Помимо того, что таким способом можно использовать трубы большого диаметра, имеются и другие преимущества: относительно небольшие расходы и скорость работ.

Бурошнековое бурение

Существует способ укладки трубопроводов с помощью специального оборудования — шнековых буровых машин. При этом бурение идет в приемный котлован из рабочего. А значит, не требуется выход на поверхность. Данный метод подходит для прокладки трубопроводов закрытым способом до ста метров из стальных, бетонных или полимерных труб (100 – 1700 мм в диаметре). Он отличается высокой точностью, максимальное отклонение не будет превышать 30 мм. Сам трубопровод получится ровным, без провисаний. Такой метод часто используется при монтаже самотечных канализаций, при укладке труб под железнодорожными путями или в зоне коммуникаций домов.

Монтаж внутренних трубопроводов

В СНиП 3.05.01-85 регламентирован устройство внутренних трубопроводов. Документ действует также на системы водоснабжения, климатическое оборудование, отопление, водостоки и аналогичные коммуникации.

Основные принципы работы

Если планируется реализовывать трубопровод диаметром не больше 50 мм, то используются стальные трубы. В остальных случаях больше подходят чугунные. Водопровод должен располагаться от других коммуникаций на расстоянии от полутора метров. Если он проходит через стену здания, то его необходимо защитить от возможных осадок. Магистральные водопроводы в зданиях с большим человекопотоком проводят в подвалах, на промышленных объектах его размещают на техническом этаже или в чердачном помещении. Читайте также: “Как выполняется прокладка магистральных трубопроводов, какие трубы используются”.

При прокладке горизонтальных трубопроводов необходимо сохранять уклон до 0.005 градусов в сторону ввода. Делается так для стока воды из труб при ремонте. Водопроводы проводятся вместе с установкой различной арматуры: смывные и водоразборные краны, смесители, вентили, обратные клапаны и задвижки.

При прокладке труб необходимо оставлять расстояние в 15 – 20 мм от стен с небольшим уклоном к водоразборным кранам. В крайних низких магистралях сети размещаются пробки для выпуска воды. Максимальное отклонение стояков от вертикали составляет 2 мм на метр сети. Если магистраль проходит через стены или перекрытия, то эти участки дополнительно укрепляются гильзами из кровельной стали.

Особенности

Водоотвод можно реализовывать через местную систему либо централизованно. Первый вариант используется для удаления сточных вод объемом не больше 12 кубических метров в сутки, когда отсутствует городская канализация. При этом необходимо большое внимание уделять безопасности окружающей среды. Нельзя откачивать загрязненную воду, которая может нанести вред почве. И необходимо придерживаться суточного ограничения.

Для прокладки внутренней канализации в основном используют пластмассовые или чугунные трубы (подробнее: “Как выполняется прокладка канализационных труб – пошаговое руководство с примерами”). В некоторых ситуациях также берут асбестоцементные трубы. Процедура начинается со сборки вертикальных стояков. При подключении унитаза диаметр стояка должен равняться 100 мм. К другим источникам подходит и 50 мм. Вытяжные трубы размещают над канализационными стояками, диаметр которых больше на 50 мм. А выходить они должны на 70 см над кровлей.

Чтобы канализационные трубы можно было прочищать внутри здания, они оборудуются ревизиями. Их размещают в местах соединения или поворота. Размещаются они на удалении не более 12 м, если труба 50 мм диаметром, когда 100 мм, то расстояние составляет 15 м. Отпуск сохраняется также под санитарными приборами.

От смотрового колодца размещают выпуск канализации. Для его реализации проделывают отверстие в основании сооружения диаметром 40 см. Когда труба уже проведена, его заделывают с помощью глины и цемента. Расстояние выпуска между колодцем и стояком не должно быть больше 10 м, если диаметр трубы равен 50 мм. Если же он 150 мм, то длина становится 20 м.

Размещаются смотровые колодцы на поворотах магистрали либо рядом с местами присоединения. При этом расстояния между ними должно начинаться от 40 метров. Закладываются смотровые колодцы из железобетонных колец. Глубина конструкции зависит от особенностей канализации.

Исходя из уровня промерзания грунта, определяется глубина прокладки наружной канализации (детальнее: “Какая глубина прокладки канализационной трубы будет оптимальной в каждом конкретном случае”). Канализационные трубы укладываются таким образом, что раструбы проходят навстречу течению воды. Они размещаются на плотный грунт либо заготавливается песчаная подушка в 10 см для их прокладки.

Внутренние трубопроводы с диаметром сечения от 50 до 200 мм прокладываются с уклоном от 0.008 до 0.035 градусов. Для дворовых коммуникаций (125, 150 мм) требуется уклон от 0.007 градусов. Для его определения используется специальный прибор — электронный нивелир. Между трубой и стенками траншеи насыпают песок, а затем его утрамбовывают. Так удается защитить трубопровод от возможных деформаций.

Важно помнить о правилах монтажа при монтаже открытых и закрытых технических коммуникаций. Их несоблюдение может привести к раннему выходу из строя трубопровода, возникновению протечек, крупных засоров и прочих проблем. Также нельзя забывать о требованиях безопасности.

Способы прокладки трубопроводов

Трубопроводы – подземные и надземные – одна из важнейших коммуникаций городов, хозяйств, предприятий. Системы водоснабжения и водоподготовки, транспортировки жидких сред, отопления, газовые и нефтяные магистрали – все это трубопроводные сборки. От того, насколько грамотно они реализованы, зависит бесперебойность их работы, безопасность и стоимость обслуживания.

Существует свод правил и технологий строительства трубопроводных магистралей разного назначения, соблюдение которых регламентируется на самом высоком уровне. Нормативы для конкретных проектов прямо зависят от способа сборки, а их существует несколько.

Виды монтажа

Все способы можно разделить на 2 большие группы.

1. Подземная установка. Она применяется чаще и проводится с применением 1 из 2 технологий.
   • Бесканальная прокладка трубопроводов.
   • Подземное устройство в каналах.
2. Надземная прокладка трубопровода. Предполагает монтаж труб на поверхности земли или на расстоянии от нее (актуально для трубопроводов над трассами, в этом случае высота размещения труб должна быть достаточной, чтобы трубопроводная магистраль не мешала работе трассы). Надземные трубопроводы незаменимы, когда маршрут труб пролегает через овраги, пути транспортного следования, реки, иные сооружения. Надземная прокладка трубопровода выполняется в каналах (лотках). Они могут располагаться на грунте или быть слегка в него заглублены, такой способ монтажа актуален в регионах с холодным климатом, которым свойственно присутствие вечномерзлых почв.

Выбор способа устройства трубопроводной линии зависит от ряда условий. Среди них планировочные факторы (назначение, пересечения маршрута с сооружениями и объектами), природные (категория почвы), финансовые (бюджет строительства) и прочие (требования к эстетике вида инженерной системы). Решение по технологии принимается после проведения расчетов по разным вариантам монтажа и должно быть ориентировано в первую очередь на оптимизацию стоимости коммуникации.

Причем учитываться в технико-экономическом обосновании должна не только цена строительства, но и сервисная составляющая стоимости проекта. Пример – прокладка трубопровода отопления. Выбор в пользу подземного устройства позволит снизить капитальные расходы на постройку. Но в практике обслуживания стоимость будет выше, чем у надземной прокладки в силу:

• необходимости устройства изоляции (при бесканальной укладке теплопотери будут выше, особенно во влажной почве);
• дополнительной постоянной поддержки во избежание раннего износа.

Методы строительства подземных систем

Наиболее распространенные методы прокладки трубопровода:

• бестраншейный (укладка под землю без вскрытия грунта);
• открытый вариант (сборка по опорам, может проводиться в проходных или непроходных коллекторах);
• скрытый способ монтажа (готовятся траншеи, по которым тянутся трубы).

Проект может быть сложным или простым. В первом случае (как правило, применяется для прокладки трубопроводов водоснабжения в городских условиях траншейным или канальным способом) в одной траншее могут проходить несколько разных магистралей – коробы с кабелями, отопительная сеть и водообеспечение, например.

Одно из важных условий долговечности службы всей сборки – выбор соответствующего материала труб. В современной практике применяют изделия из пластика, асбеста, металла (сталь, медь), керамики, бетона.

Открытый способ

Открытый способ прокладки трубопровода нельзя назвать популярным решением. Скорее, это компромисс, актуальный в случаях, когда укладка закрытым методом невозможна.

• подготовка и выравнивание траншеи для прокладки трубопровода;
• укрепление стенок и дна выработки;
• насыпь песчаной подушки;
• монтаж (сборка) труб;
• укрывание трубных секций;
• закрытие траншеи;
• выравнивание поверхности и восстановление покрытия (если оно имело место), ландшафтного объекта.

Открытая сеть может устраиваться и в непроходных каналах. Тогда трубы магистрали не будут подвергаться постоянному механическому воздействию (давлению) в периоды подвижек и пучения грунта. Правда, ремонт затрудняется из-за менее комфортного доступа непосредственно к секциям.

К плюсам открытой подземной прокладки трубопровода относят возможность ее проведения в случаях, которые исключают скрытый метод монтажа. Минусы:

• высокая цена проекта (необходимость проводить трудоемкие земляные работы, восстанавливать ландшафт);
• обязательный перерыв в работе объектов по линии маршрута;
• создание аварийно опасных зон в месте вскрытия грунта.

Монтаж в каналах

Каналы (лотки) используют для защиты труб при их подземном расположении. Среди задач, которые выполняют канальные сборки:

• изоляция (в первую очередь тепловая);
• обеспечение свободного удлинения трубы под действием высоких температур.

Укладывают каналы на подвижные опоры под перекрытия, в том числе в зонах автомобильных дорог. Минимальная глубина размещения лотка – 0,6 м (движение транспорта запрещено) или 0,8–1,2 м (под действующей дорогой). Расчет глубины производится с учетом соблюдения 2 условий: определение минимально возможного безопасного заглубления и обеспечение эффективного распределения внешних нагрузок (в том числе, автотранспортных) на трубопроводную сеть.

По конструктивному признаку различают проходные, непроходные и полупроходные трубопроводные (теплопроводные) каналы. Вне зависимости от конструкции все лотки укладываются на опоры. При монтаже предусматривают 2 вида уклона:

• продольный всей сети минимум на 0,002 для удаления воды (из нижних точек она отводится в дренажную систему самотеком, другой вариант – устройство приямков и удаление принудительно в канализацию насосом);
• поперечный уклон перекрытий на 1–2% для удаления атмосферной влаги и паводковых вод.

Дополнительная защита от разрушительного действия влаги используется на участках с высоким уровнем подземных вод. Здесь нужна гидроизоляция стенок, перекрытий, канального дна.

Бесканальная прокладка трубопровода

В отличие от канального метода, при бесканальном устройстве систем подвижные опоры и лотки не используются. Бесканальная прокладка трубопровода нашла широкое применение в регионах с сухими почвами, хотя на влажных грунтах бесканальные системы тоже устанавливают (с дренажом). В качестве защиты здесь выступает изоляционная оболочка. Особенности бесканальной прокладки:

• подготовка траншеи под укладку (ее дно должно быть максимально ровным);
• устройство «подушки» из трамбованного песка, которая должна быть толщиной не менее 10 см (для глинистых почв – 10–15 см);
• неподвижными опорами при бесканальной прокладке выступают стенки из ЖБИ (монтируются под прямым углом к трубопроводу);
• в нишах (камерах) устанавливаются компенсаторы, которые могут быть сальниковыми или гнутыми. Они отвечают за компенсацию перемещений труб под действием температур при бесканальной прокладке.

К плюсам бесканальной прокладки относят выгодную стоимость строительства трубопровода, минимальный объем работ, короткие сроки реализации проектов. Есть и минусы: затрудненный ремонт и механическая фиксация (зажатие) труб грунтом, что затрудняет их тепловое перемещение.

Надземная прокладка

Условия, в которых надземная прокладка трубопровода оправдана и эффективна:

• в районе с сильнольдистыми грунтами (или подземными льдами);
• на пересеченной местности (водоемы, овраги, жилые и промышленные объекты, иные препятствия по маршруту, которые поможет преодолеть только надземная установка);
• высокая активность криогенных процессов в регионе.

Для надземной прокладки применяют трубы из хладостойкой стали с обязательной изоляцией. Для надежности и безопасности системы она усиливается опорами из ЖБИ.

По сравнению с подземным способом надземная прокладка обеспечивает качественный отвод воды (поверхностной), исключает урон экологии, повреждение грунтовых слоев, упрощает обслуживание магистралей. Но популярностью надземный монтаж не пользуется из-за цены строительства и обслуживания. Работы по прокладке трубопровода требуют большого опыта и высокой квалификации исполнителей. К этому добавляются расход дорогих материалов, и жесткие требования к расчетам.

Прокладка трубопровода: методы и материалы для магистралей и локального водоснабжения

Какими методами прокладывают трубы для подачи воды? Как выполняется прокладка трубопровода из полипропилена на вводе горячей воды в коттедж? Как прокладываются магистральные водопроводы под оживленными автострадами и фундаментами зданий? В статье мы постараемся познакомить читателя с некоторыми аспектами выполнения этих работ.

Монтаж трубопровода холодного водоснабжения.

Частный дом

Начнем с информации, имеющей практическую ценность для владельцев коттеджей. Из чего монтируется ввод водоснабжения и как он укладывается в грунт?

Материал

Типично в коттедж заводится лишь холодная вода. Горячее водоснабжение и отопление организуется своими силами; в качестве источников тепла могут использоваться газ, электроэнергия, дрова, уголь, пеллеты (прессованные гранулы из опилок) и т.д.

В этом случае наиболее рационально использование полиэтиленовой трубы.

• Полиэтилен исключительно долговечен. Срок службы трубы оценивается как минимум в 50 лет.
• Он стоек к коррозии (как, впрочем, и все остальные полимеры).

Кроме того: полиэтилен исключительно устойчив и к агрессивным средам.
Именно из этого пластика наряду со стеклом производится посуда, в которой поставляются концентрированные кислоты и щелочи.

• Полиэтилен — диэлектрик. Раз так, можно не бояться блуждающих токов и возникновения разрушающих запорную арматуру электрохимических процессов.
• Его поверхность не зарастает известковыми отложениями, что выгодно отличает материал от любых стальных труб.

Эта особенность полиэтилена позволяет обойтись вводом меньшего диаметра.

• В пользу полиэтиленовых труб говорит их цена: при той же пропускной способности она в 1,5-2 раза ниже, чем у неоцинкованной стали.
• Наконец, полиэтилен сохраняет эластичность при низких температурах. В практическом плане это означает, что даже при замерзании воды труба не будет разорвана давлением льда: оболочка лишь немного растянется, а при размораживании вернется к исходным размерам.

Ввод от водомерного узла в колодце прокладывается цельной трубой: при диаметре до 180 мм она поставляется в бухтах и катушкой. Разводка в доме может быть выполнена, разумеется, другими материалами; в качестве переходника монтируется компрессионный фитинг.

А чем лучше воспользоваться в том случае, когда ГВС и отопление обеспечиваются подключением к теплотрассе?

• При надземной прокладке ввода традиционно используется стальная труба. Соединения монтируются сваркой или на резьбах; теплоизоляция выполняется стекловатой с оболочкой из стеклоткани или оцинкованного железа.

Утепление ввода теплотрассы.

• При подземной прокладке предпочтительно использование армированных полипропиленовых труб. Именно армированных — потому, что они обладают большей прочностью на разрыв и обладают меньшим удлинением при нагреве. Для соединения прямых отрезков используется низкотемпературная раструбная сварка; алюминиевое армирование нуждается в предварительной зачистке в поле сварки.

Нюанс: если полиэтиленовую трубу при прокладке можно изгибать с радиусом не менее пяти ее диаметров, то повороты полипропиленовых вводов осуществляются только за счет фитингов.

Прокладка в грунте

На какой глубине прокладывают трубы водопровода при укладке ввода в грунт?

Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к нормативным документам.

Теплоизоляционная скорлупа для труб.

Для удобства читателя приведем значения глубины промерзания для некоторых регионов постсоветского пространства.

Города	Глубина промерзания, м
Калининград, Симферополь	0,7
Фрунзе, Днепропетровск	0,8
Ростов-на-Дону, Киев, Минск, Рига	0,9
Таллин, Харьков, Астрахань	1,0
Псков, Курск, Смоленск	1,1
Воронеж, Волгоград, Санкт-Петербург	1,2
Тверь, Москва	1,4
Вологда, Саратов, Пенза, Кострома	1,5
Уральск, Самара	1,6
Казань, Ижевск, Ульяновск	1,7
Оренбург, Уфа	1,8
Челябинск, Пермь, Свердловск	1,9
Курган, Кустанай	2,0
Тобольск, Петропавловск — Камчатский	2,1
Омск, Новосибирск	2,2

Почему водопроводные трубы прокладывают на большой глубине? Все очевидно: в отсутствие водоразбора при температуре окружающей среды ниже нуля они просто-напросто замерзнут. Заодно глубинная укладка решает проблему деформации трубы при перемещениях по поверхности автотранспорта.

Заметьте: утепление водопровода не гарантирует его защиты от замерзания.
Оно лишь делает замерзание более медленным.
Радикально проблема разморозки при укладке труб на небольшой глубине решается лишь проложенным в общей теплоизолирующей оболочке с ними греющим кабелем.

Магистрали

А как прокладываются магистральные водопроводы?

Материалы

До недавнего времени при прокладке внутригородских систем водоснабжения массово использовались:

Чугунные трубы с герметизацией раструбных соединений каболкой (пропитанным битумом органическим волокном) и расплавом свинца. Устойчивость чугуна к коррозии позволяет многим проложенным век и более назад магистралям оставаться в строю и сейчас. Основная проблема материала — его хрупкость: подвижки грунта приводят к авариям.

Чугунный водопровод Петергофа.

Черная сталь. Ее использование — один из маразмов, связанных с попытками экономии средств; срок службы стального водопровода до первой аварии, порожденной его коррозией, составлял не более 10-15 лет.

Кроме того: за счет отложений ржавчины и извести просвет трубы за это время уменьшался до 25-40 процентов исходного.
Угадаете, как это сказывалось на напоре воды?

К счастью, прогресс не стоит на месте, и сейчас получили распространение более любопытные решения.

Трубы из ВЧШГ (высокопрочного чугуна с шаровидным графитом) обладают коррозионной стойкостью чугуна и пластичностью низкоуглеродистой стали. Герметичность раструбных соединений обеспечивается резиновыми кольцевыми уплотнителями.

Труба ВЧШГ с раструбом под уплотнительное кольцо.

Напорные трубы из поливинилхлорида соединяются раструбами и трубными муфтами с использованием тех же резиновых кольцевых уплотнителей или клеевых швов.

Наконец, полиэтиленовые магистральные трубы соединяются низкотемпературной контактной сваркой встык: торцы смежных труб оплавляются электрическим нагревателем и прижимаются друг к другу. Центровка и прижим при большом диаметре магистрали выполняются с использованием механических или (при сечении свыше 250 мм) гидравлическими устройствами.

Сварка полиэтиленовой трубы.

Прокладка в грунте

Если нефтегазопроводы и теплотрассы могут прокладываться над уровнем грунта и непосредственно по его поверхности, то магистральные водопроводы из описанных выше соображений заглубляются в грунт.

Традиционная схема укладки понятна и привычна:

Вдоль будущей магистрали роется траншея;

Дорого, медленно, неудобно.

Сваренная или соединенная иными способами плеть трубопровода укладывается в траншею на песчаную подушку и засыпается грунтом.

Под автодорогами с оживленным движением трубы нередко укладываются в железобетонный лоток, который не позволяет повредить их при значительной нагрузке на поверхность.

Понятно, что это не самый практичный способ: огромный объем земляных работ и необходимость ограничивать движение транспорта едва ли порадуют производителя работ и горожан.

В 1971 году началась новая эра в прокладке городских подземных трубопроводов: Мартином Черрингтоном (США) впервые была опробована прокладка трубопроводов методом ГНБ (горизонтального направленного бурения). Суть метода понятна из его названия: труба не укладывается в траншею, а пропускается под поверхностью без нарушения верхних слоев грунта.

Схема горизонтально-направленного бурения.

В настоящее время практикуется бестраншейная прокладка труб несколькими способами:

Название метода	Краткое описание
Горизонтально-направленное бурение	Подвижно сочлененные буровые штанги с пилотом (системой коррекции направления) проходят горизонтальный участок по пологой дуге. При необходимости канал может быть расширен многоступенчатой повторной проходкой. Затем в скважину затягивается готовая плеть трубопровода; параллельно с ней подается бентонитовый раствор, выполняющий функцию смазки и цементирующий стенки.
Горизонтальный прокол	Применяется при прокладке трубопровода под автодорогами или фундаментами. В отрытом колодце помещается стальная труба, в дальнейшем используемая в качестве кожуха для трубопровода; ее передний край снабжается конусом. Труба продавливается через грунт домкратами с усилием в сотни тонн; грунт не вынимается, а уплотняется вокруг кожуха. Для ускорения прокола могут быть использованы виброударные и пневмоударные машины.
Забивка трубы	Труба большого диаметра с заточенным краем продавливается домкратами. Грунт, попавший в ее полость, удаляется оттуда механически или вручную.
Санация трубопровода	Ударная головка продвигается по старому трубопроводу, разрушая его и вдавливая остатки трубы в грунт вокруг. За ней протягивается плеть нового трубопровода.

На фото — установка для горизонтального прокола.

СНиП 3.05.04-85

Чем руководствоваться при прокладке водопровода своими руками? Базовая инструкция по проектированию и прокладке труб содержится в СНиП 3.05.04-85 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации». Приведем некоторые требования этого документа.

Итак, как должна выполняться прокладка трубопроводов по СНиПу?

• Для раструбных соединений с резиновыми уплотнителями угол поворота на каждом стыке не должен превышать 2 градусов при диаметре до 600 мм и 1 градуса — при диаметре от 600 мм.
• Отклонения от проектной оси трубопровода не должно превышать 100 мм.
• Резиновые уплотнители на раструбных соединениях не могут использоваться примороженными.
• Стальные и железобетонные трубопроводы защищаются от коррозии.

Типичный способ защиты — обмазка битумной мастикой.

Сварка между собой разнородных полимерных труб (в частности, ПНД и ПВД) не допускается.

Сварка стальных труб может производиться при температуре не ниже -50 градусов, полиэтиленовых — не ниже -10 градусов.

Заключение

Надеемся, что нам удалось удовлетворить любопытство читателя в области методов прокладки водопроводов и применяемых для этой цели материалов. Как обычно, дополнительную информацию можно найти в видео в этой статье. Успехов!

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

Производство стальной профильной трубы: процесс и оборудование

Профильные изделия являются одними из наиболее востребованных во многих промышленных и хозяйственных отраслях. Организация предприятия, производящего профильный металлопрокат, – решение разумное, но требуемое весомых вложений, даже в случае устройства небольшого цеха (запускать сразу мощную линию бессмысленно). Первое, что стоит сделать предпринимателю – ознакомиться с технологией производства и изучить потребности потенциальных покупателей в регионе.

Современные предприятия выпускают профильные трубы различных типов, форм и назначения

Что такое профильная продукция и какой она бывает?

Профильные трубы изготавливаются для сборки металлоконструкций различных габаритов и назначения: каркасов, ангаров, временных и постоянных теплиц. Стандартный металлопрокат с круглым сечением для таких целей не подходит, так же, как и не годятся профильные трубы для водо- и газопроводов.

Чтобы убедиться в целесообразности выпуска профильных труб, стоит ознакомиться с широким перечнем сфер применения данных изделий:

• профильные трубы стандартной конфигурации. Сфера использования расширена на конструирование строительных лесов, трубопроводов, защиту кабельного оборудования, формирование систем орошения или ограждения.
• магистральные профили. Используются при строительстве крупногабаритных трубопроводов с частыми перепадами давления в качестве опорных сегментов (данные трубы чаще всего изготавливаются по ТУ производителя и под индивидуальный заказ).
• профильный металлический прокат с повышенной устойчивостью к химическим соединениям. Востребован в пищевой, фармацевтической и химической отраслях.
• машиностроительные профили. Применяются в производстве автомобильных поршней, валов, цилиндров, подшипников.

Различны также виды сечения профильных изделий. Оно бывает овальным, плоскоовальным, квадратным, прямоугольным, многоугольным. По отдельному заказу предприятие может иметь возможность производства профилей с сечением в форме треугольника, шестиугольника и т.д.

В сфере строительства востребованы трубы квадратного и прямоугольного сечения

Существует несколько способов изготовления профилей. В зависимости от практикуемого метода производства будут отличаться свойства изделия:

1. Горячекатаные профильные изделия бесшовного типа: используются в средах, требующих повышенных показателей прочности. Обычно антикоррозийны, устойчивы к любым агрессивным кислотам и веществам.
2. Холоднокатаные профили либо же стандартные: более упругие конструкции, способные выдерживать значительные перепады давления.
3. Холоднокатаные профили электросварного типа: прочные и долговечные конструкции, но только при соблюдении норм эксплуатации.

Массовое производство труб, различных по назначению, требуют корректировки в списке требуемого оборудования. Ниже представлена схема производства стандартных профильных труб, которую следует варьировать в соответствии с разработанным бизнес-планом.

Технология изготовления профильной трубы

Теоретически создание профилей с квадратной или прямоугольной формой сечения требует наличие одного лишь станка – вальцовочного, способного обеспечить достаточные для формования условия. Данный способ производства подразумевает закупку обыкновенных стальных труб с круглым сечением и доработку их на вальцовочном стане.

Одним из способов получения профильных труб является прокатка круглых изделий на вальцовочном станке

Полученный металлопрокат будет визуально полностью соответствовать представлениям потребителя о прямоугольных профилях, но в технологическом плане подобные изделия будут считаться выполненными непрофессионально. Способ вальцовки из готовых круглых труб подойдет тем предпринимателям, которые не планируют запускать линию профилей для масштабных задач (таких, как постройка каркасов для ангаров или даже жилых домов).

Важно! Деформированные на вальцовочном стане профили могут применяться только в качестве основы для выносной рекламы (штендеров-мимоходов), для удовлетворения нужд частного строительства, мебели и декоративных интерьерных элементов.

Покупательским спросом данные изделия пользоваться будут, но они совершенно не будут подходить для организации тех конструкций, к которым предъявляются более высокие нормы безопасности и надежности.

Если планируется выпуск более качественных изделий (что значительно расширяет варианты сбыта готовых изделий), то наиболее приемлемым вариантом для организованных предприятий будет производство профильной трубы по полному циклу, включающему в себя множество последовательных этапов.

Изготовление профильных труб по полному циклу

Технология производства профильных электросварных изделий в условиях полного цикла подразумевает наличие следующих операций:

• обработка штрипса;
• формирование и сварка круглой заготовки под профиль;
• профилирование круглой трубы;
• контрольная проверка качества;
• термическая обработка.

Полный цикл производства труб начинается с обработки штрипса — стальной полосы нужной ширины

Основой для создания заготовок под прокат будет металлический штрипс – листы стали требуемого сорта (обычно применяется низколегированная или углеродистая), поставляемые на производственный участок в рулонах. Предприятия по изготовлению профилей налаживают поставки листового металла напрямую с металлургических заводов, что позволяет не только снизить себестоимость продукции, но и обеспечить контроль качества над каждой единицей товара.

Полезный совет! Штрипс отличается не только сортом и качеством стали, но и толщиной. Наличие у предприятия заготовок различной толщины дает возможность изготавливать трубы всех уровней надежности и расширить сортамент предлагаемой продукции.

Первым этапом в обработке штрипса будет его размотка и порезка на сегменты необходимой ширины. Чтобы нарезать рулон листовой стали на ровные продольные отрезки, необходимо использование специальной резочной установки. Она рассчитана на нарезку металлических полос толщиной от 5 см (у разных станков свои показатели, также они зависят от толщины штрипса). Для удобства проведения дальнейших действий полученные отрезки свариваются в единую непрерывную ленту.

Полученную после нарезки и сварки ленту наматывают на постоянно вращающийся барабан. Данный производственный принцип реализуется для того, чтобы вальцы не простаивали, и осуществляли прокат профиля непрерывно. На барабан наматывается резерв будущих заготовок, который также должен периодически обновляться.

Дальнейшим действием будет передача металлической ленты на формовочный стан. Здесь, в нескольких клетях, вальцы формируют заготовку, круглую в сечении. Заготовка имеет бесконечную протяженность, формовочный станок продолжает производить ее до тех пор, пока не заканчивается лента в барабане. Обычно этот этап происходит без нагрева, с участием холодной листовой стали, но иногда полоса стали подвергается сразу и термической обработке.

Электросварную трубу легко отличить по наличию шва на одной из сторон

Заготовка с открытым швом передается к сварочной установке, где ее края свариваются посредством высокочастотных токов. Параллельно этому процессу изделие продолжает сдавливаться вальцами, из-за чего по всей длине шва, и снаружи, и изнутри трубы происходит отхождение лишнего расплава – грата, который тут же удаляется резцами. Заготовки, прошедшие этап сварки, охлаждаются эмульсионными составами.

Принцип проката и контроля профильной трубы

Охлажденная заготовка переходит на стадию профилирования, которое проводится в несколько циклов:

1. Прокат отправляется через вальцы для придания максимально идентичной круглой формы по всей длине изделия;
2. Круглая труба переходит на профилирующий станок для обжимки с четырех сторон: в результате получается металлопрокат с требуемой формой сечения.

Второй технологический этап необходим лишь в том случае, если запланирован выпуск труб с прямоугольным (квадратным, многоугольным) сечением. Для плоскоовальных или овальных профилей достаточен прокат через первые, контрольные вальцы. После этого заготовка режется на отрезки заданной мерной либо немерной длины, в процессе чего подвергается непрерывному охлаждению.

Наиболее «слабым местом» в электросварных конструкциях считается сварной шов, который в обязательном порядке подвергается на предмет герметичности. Изготовление не считается завершенным, а металлопрокат – допущенным к реализации, если не были произведены следующие методы проверки:

1. Вихретоковая дефектоскопия. Дефектоскоп работает по принципу того, что на электромагнитные характеристики любого металла, в том числе и стали, влияют различные степени напряжений, вызываемые дефектами шва, внутренние раковины и другие нежелательные факторы.
2. Визуальный осмотр. Специалист контроля качества осматривает шов с целью обнаружения повреждений, полученных вследствие неисправности формующих и профилирующих вальцов, дефектов электросварки. Специалист также может выявить визуальные недочеты, которые дефектоскоп определить не в состоянии: неровности, механические повреждения.

В продажу пускают только те трубы, которые прошли контроль качества

Данные методы контроля могут использоваться как параллельно, так и в единичном порядке. Кроме осмотра готовых изделий, обязательно проведение систематической профилактики всего оборудования производственного цеха с целью избежать массовой отбраковки изделий.

Для улучшения прочностных показателей стали готовое изделие на завершающей стадии цикла подвергается повторному нагреванию. Необходимо это по той причине, что при деформировании сталей в них образуются внутренние напряжения. Раскаленное изделие оставляют до полного остывания, после чего передают в фасовочный отдел. Прокат, прошедший этот этап, имеет несколько более высокую себестоимость. Этим и объясняется отсутствие данного процесса на некоторых предприятиях. Включать этап дополнительной закалки в производственный цикл или нет – зависит от концепции планируемого предприятия.

Оборудование для производства профильных труб

Количество закупаемого оборудования напрямую зависит от того, какой уровень качества рассчитывает получать компания и какие существуют возможные каналы сбыта. Нет смысла приобретать высокопроизводительное оборудование, если единственный доступный на данный момент вариант продажи изделий – мебельные или рекламные компании, небольшие строительные предприятия.

Основные критерии выбора аппаратной составляющей – примерный стартовый капитал и объемы выпускаемой продукции. Для молодого предприятия будет достаточно линии малой, в крайнем случае – средней мощности.

Стандартной линией, на которой будет осуществляться прокат профильных труб, будут следующие аппаратные части:

• станки для разматывания, подготовки и обработки металлических листов (обычно – консольный разматыватель);
• прокатный стан для формовки в круглую трубу;
• узел для сварки заготовки;
• узел для среза кромки сварного шва;
• охлаждающий участок;
• профилировочный стан в многоугольную трубу;
• отрезной нож для нарезки готовых профилей.

Для резки готовых труб в промышленных условиях понадобится специальный станок

Важно! Если планируется участок оцинковки в производственном цехе, обязательным будет также оснащение линии специальной ванной для оцинковки изделий.

Производственные линии могут быть как полностью автоматизированные, так и с обязательным использованием ручной силы. Автоматизированные линии имеют более высокую стоимость, но и большую производительность. Стандартные линии оснащены только прямоугольными валами. Для увеличения мощности предприятия и, соответственно, прибыли, придется покупать дополнительные валы, позволяющие придавать профилю квадратную или многоугольную форму.

Кроме закупки оборудования, необходимо учитывать первоначальные расходы на металлический прокат, арендную плату и заработную плату для персонала. В производственном цеху на одной линии профильной трубы могут работать два человека – оператор станка и подсобный рабочий. Приглашать придется не только рабочий персонал непосредственно в цех, но и технолога, по возможности – лаборантов, следящих за соответствием выпущенных изделий нормативам.

Такой вид строительного металлопроката, как профильная труба, является актуальным в условиях современной промышленности. Даже небольшое, но грамотно оборудованное и имеющее хорошую репутацию предприятие, может иметь стабильный доход и постоянных заказчиков в самых разнообразных производственных сферах.

Производство профильной трубы

Профильные металлические трубы широко применяются в самых разных отраслях промышленности и сферах человеческой деятельности. Налаженный процесс производства таких труб сравнительно прост, а прибыль от выпущенной продукции очень велика. При наличии средств и желания заниматься металлообработкой, бизнесмен сможет довольно быстро выйти на окупаемость.

Требования к помещению и персоналу

Для производства небольших партий труб следует найти помещение, площадь которого составляет не менее 80 кв. м. Технологический процесс отличается высокой степенью автоматизации, поэтому для маленькой линии понадобится всего один оператор и его помощник. При необходимости можно нанять водителя и грузчика, а также расширить административный персонал (привлечь бухгалтера, менеджера по сбыту продукции).

Материалы и виды

Профильные трубы изготавливаются из рулонных стальных листов – штрипсов. Обычно для штрипсов берут низколегированную или углеродистую сталь. Важное значение имеет не только сорт стали, но и толщина листа, поскольку от толщины заготовок непосредственно зависит прочность готовой трубы и ассортимент выпускаемой продукции.

В зависимости от назначения выделяют следующие виды профилей:

• стандартные (применяются для строительства лесов, изготовления каркасов, ограждений, систем орошения, опор и прочих подобных конструкций);
• магистральные (используются как опора для крупногабаритных трубопроводов);
• устойчивые к химическим воздействиям (обрабатываются специальным образом, применяются в пищевой, химической и медицинской промышленности);
• промышленные (идут на изготовление автомобильных валов, цилиндров, поршней и подшипников для различных станков и двигателей).

Начинающему бизнесмену стоит освоить производство стандартных профилей, после чего можно постепенно переходить к изготовлению других видов продукции.

Профильные трубы также различаются по своему сечению:

• прямоугольные и квадратные (наиболее востребованы в строительстве и промышленности);
• многоугольные (применяются в мебельной отрасли, используются как элемент декора).

В целом, металлопрофиль очень востребован на строительном рынке и в различных отраслях, так как он отлично выдерживает нагрузки, легко монтируется, не боится физических повреждений, огня и влаги.

Технологии изготовления

Для массового потребления, как правило, изготавливают квадратные или прямоугольные профили, диаметр которых составляет от 15 до 300 мм. Существуют два метода производства труб:

• вальцовка обычной круглой трубы;
• полный цикл производства (изготовление труб из стальных листов).

Второй способ более трудоемкий и затратный, чем первый, однако только в таком случае можно получить по-настоящему качественные и прочные трубы.

Полный цикл производства

Как уже отмечалось, для производства профиля используют стальные листы (штрипсы). При больших объемах выпускаемой продукции рекомендуется заключить прямой договор с металлургическим предприятием, чтобы не тратить лишние деньги на посредников.

Штрипс поставляется в рулонах, ширина которых намного превышает ширину заготовки для труб. В связи с этим на линии понадобится специальное резательное оборудование. Сам процесс изготовления выглядит следующим образом:

1. Разметка и нарезка штрипсов. Ширина полученной заготовки составляет не менее 50 мм. Далее полосы свариваются и поступают на вращающийся барабан.
2. Подача металлической ленты на первый вальцовочный станок. Здесь заготовке придают круглое сечение, причем для этого используют только физические методы.
3. Сварка заготовок. Специальный станок сваривает свободные края высокочастотными токами. Лишний металл тут же снимается резцами, после чего заготовку охлаждают в особых эмульсиях.
4. Калибровка. На предыдущем этапе заготовка приобрела вид целой трубы, однако ее нужно сделать ровной по всей длине.
5. Окончательная вальцовка. Труба сжимается с четырех сторон и приобретает необходимое сечение.

Готовый профиль нарезают равными частями и отправляют на склад.

Принцип контроля

Любое металлическое изделие, в том числе и труба, наименее устойчиво в области сварного шва. В связи с этим вся готовая продукция должна пройти процедуру контроля. Для этого обычно используют один из следующих методов:

1. Вихретоковая дефектоскопия. Сквозь металл пропускают вихревые токи, а затем регистрируют их выход. По изменению направления токов можно определить наличие дефекта в данном участке трубы (раковины, пустоты и др.)
2. Визуальный осмотр. Квалифицированный специалист вручную осматривает трубу на предмет трещин, повреждений от вальцов, и прочих дефектов.

В сущности, на предприятии необходимо использовать оба метода, однако большой объем продукции довольно сложно проверить вручную, так что рекомендуется контролировать хотя бы часть партии и своевременно проводить техническое обслуживание станков.

Оборудование и оснащение цеха

Самая важная часть подготовки к данному производству – приобретение оборудования для изготовления металлопрофиля. На рынке имеется огромное количество станков и автоматизированных линий, так что предпринимателю нужно ориентироваться лишь на размер своего кошелька и предполагаемый выпуск продукции. Слишком дешевое оборудование приобретать не стоит, но и линия с повышенной производительностью – не лучший вариант для начала бизнеса. Рекомендуется купить полуавтоматическую линию средней мощности.

Любая линия по изготовлению профиля состоит из нескольких основных станков:

• устройство для разматывания и резки штрипсов;
• трубогиб (вальцовочный станок);
• сварочный аппарат;
• станок для нарезки готовых труб.

Соединять друг с другом разные станки неэффективно, лучше всего выбирать готовые линии от одного поставщики. Среди них есть не только автоматизированные варианты, но и линии, требующие значительного ручного труда. Разумеется, автоматические линии стоят дороже.

Перед приобретением оборудования важно подумать об ассортименте будущей продукции. Если вальцовочный станок оснастить дополнительными валами (например, треугольными), то можно одним шагом увеличить прибыль за счет выпуска профиля треугольного сечения. Многие предприниматели приобретают ванну для оцинкования, поскольку оцинкованные трубы тоже пользуются стабильно высоким спросом.

В целом, стоимость комплекта оборудования для производства профильной трубы составит не менее 600 тысяч рублей. Такая цена считается сравнительно невысокой, поскольку линия будет обладать низкой производительностью.

Кому реализовывать готовую продукцию

Первоначальные затраты на запуск предприятия составят около 2 млн рублей. Только на оборудование (качественную линию средней мощности) уйдет примерно 1,5 миллиона. Также вам понадобится арендовать помещение, произвести его ремонт и подготовку к производству, закупить сырье (1 тонна штрипса стоит около 40 тысяч рублей).

Ежемесячные расходы преимущественно складываются из стоимости сырья и оплаты труда персонала. В месяц придется тратить не менее 500 тысяч рублей. Средняя цена 1 тонны профиля составляет около 50 тысяч. Если изготавливать ежемесячно хотя бы 30 тонн трубы, то можно выручить 1,5 млн рублей. Прибыль составит около 1 миллиона, и вложения окупятся за пару месяцев.

С реализацией профильной трубы вряд ли возникнут сложности. Основные сферы применения профиля:

• строительство (в том числе капитальный ремонт зданий);
• машиностроение;
• мебельная промышленность;
• реклама (уличные баннеры);
• перегородки и всевозможные каркасы.

Вам достаточно прорекламировать свою продукцию в газетах, на радио и в интернете. Можно также обратиться к местным строительным компаниям и ремонтным организациям.

Главное – вникнуть в тонкости производственного процесса и приобрести качественное оборудование. Готовая продукция имеет постоянный стабильный спрос и обеспечит быструю окупаемость. Рекомендуем посмотреть существующих производителей трубы и произвести конкурентную разведку.