Результат интеллектуальной деятельности: ТРУБОПРОВОД ПОДАЧИ ВОДЫ

Изобретение относится к области инженерного оборудования производственных зданий и может быть использовано при оборудовании корпусов промышленных предприятий и жилых домов системой водоснабжения.

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, т.е. обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение ее качества в недопустимых пределах).

Система водоснабжения должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления. Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

- водоприемные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников,

- водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления,

- сооружения для очистки воды,

- трубопроводы подачи воды - водоводы - и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления,

- башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.

В общем случае система водоснабжения работает следующим образом.

Вода забирается из источника при помощи водоприемного сооружения и подается насосами, установленными на станции первого подъема, на очистные сооружения. После очистки вода поступает в сборный резервуар, из которого забирается другой группой насосов, установленных на станции второго подъема, и по водоводам подается в сеть труб, разводящих воду к местам потребления. Водонапорная башня (или напорный резервуар) может быть расположена в начале сети, в конце ее или в какой-либо промежуточной точке сети. Порядок расположения прочих сооружений также может быть различен. (Абрамов Н.Н. Водоснабжение. Учебник для вузов. Издание 2-е, перераб. и доп., М., Стройиздат, 1974, 480 стр. Стр. 28-29, рис.II. I - прототип).

В настоящее время для трубопроводов системы водоснабжения применяются следующие виды труб.

Чугунные раструбные трубы по ГОСТ 9583-75 широко применяются при устройстве наружных водопроводов; долговечны.

Недостатки: плохо сопротивляются динамическим нагрузкам; требуют большой расход металла.

Асбестоцементные трубы по ГОСТ 539-80 прочны; стойки к коррозии; малотеплопроводны; имеют малую массу.

Недостатки: плохо сопротивляются ударам, динамическим нагрузкам; не экологичны.

Железобетонные напорные трубы по ГОСТ 12586.01 и ГОСТ 12586.01-83 широко применяются для прокладки магистральных водопроводов и водоводов; большой диапазон диаметров на различные внутренние давления.

Полиэтиленовые трубы по ГОСТ 18599-83 коррозионностойкие; обладают небольшой массой; достаточно механически прочны; долговечны.

Недостатки: имеют большой коэффициент линейного расширения.

Стальные трубы электросварные по ГОСТ 10704-91, ГОСТ 8696-91, ГОСТ 8696-74.

Применяются: для водоводов в системах водоснабжения, работающих при значительных внутренних давлениях; для укладки водопроводных линий в сейсмических районах; при устройстве дюкеров.

Недостатками указанного трубопровода подачи воды являются значительная масса, подверженность элементов водопровода коррозии, что приводит к его негерметичности, значительная теплоемкость металлических элементов, что при перепаде температур в дневное и ночное время приводит к конденсации влаги на его элементах с последующим образованием очагов коррозии.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, снижение массы элементов трубопровода и самого трубопровода в целом, увеличение срока службы трубопровода с одновременным уменьшением трудоемкости его обслуживания.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном трубопроводе подачи воды, состоящем из прямых участков и различных профилированных соединительных элементов, соединенных между собой в определенной последовательности для обеспечения подачи воды от источника к потребителю и установленных при помощи опор и подвесок, согласно изобретению, по крайней мере, один участок трубопровода, предпочтительно, большая их часть, выполнен/а из базальтопластика.

В варианте исполнения стенка участка трубопровода из базальтопластика выполнена толщиной не менее толщины стенки аналогичного участка при выполнении его из металла.

Выполнение стенки прямолинейного участка и стенок профилированных элементов трубопровода подачи воды из базальтопластика толщиной не менее толщины стенки аналогичного участка/элемента из металла позволит обеспечить взаимозаменяемость элементов между собой, снизить напряжения в стенках трубопровода и уменьшить массу трубопровода в целом.

Применение базальтопластика для выполнения элементов и участков водопровода обусловлено его следующими свойствами - долговечностью, коррозионной, щелочно- и кислотостойкостью, стабильностью состояния. Изделия из этого материала служат более 100 лет без потери качеств. Базальтопластиковые изделия в 3 раза прочнее изделий из стали и при этом в 4 раза их легче, что обеспечивается высокой прочностью базальтовых волокон, которая приближается к прочности углеродного волокна Низкая плотность материала, и, соответственно, масса, в свою очередь, позволяет возводить более высокие конструкции и экономить на транспортировке. Базальтопластик выдерживает длительное воздействие температуры до 700°C и кратковременное воздействие до 1000°C, в то время как стекловолокно теряет прочность при температуре выше 300°C. Фактический предел огнестойкости составляет не менее 151 мин. Кроме того, базальтопластик имеет низкую теплопроводность - в 100 раз меньше металла.

Таким образом, базальтопластик по своим характеристикам успешно конкурирует с изделиями как из металла, так и из стеклопластика, превосходя их в коррозионной стойкости, в том числе, щелочестойкости и кислотостойкости.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана схема системы водоснабжения, на фиг. 2 - участок трубопровода подачи воды (далее - трубопровод) с участками из базальтопластика.

Предложенный трубопровод может быть использован в составе системы водоснабжения, имеющей следующую конструкцию.

Система водоснабжения содержит водоприемные сооружения 1, как минимум, одну станцию подъема 2 с насосами подъема воды на очистные сооружения 3, соединенные со сборным резервуаром 4, вторую станцию подъема 5 с насосами подъема и подачи воды потребителям из сборного резервуара 4, водонапорную башню 6/ напорный резервуар, объединенные водоводами подачи воды 7. По водоводам 7 вода подается в сеть труб 8, разводящих воду к местам потребления и состоящих из прямых участков 9 и различных профилированных соединительных элементов 10, соединенных между собой в определенной последовательности и установленных при помощи опор и подвесок.

Предложенный трубопровод может быть использован в составе указанной системы водоснабжения следующим образом.

При помощи водоприемных сооружений 1 происходит забор воды из природных источников, после чего при помощи станции подъема 2 с насосами подъема вода подается на очистные сооружения 3, после которых вода поступает в сборный резервуар 4, вторую станцию подъема 5 с насосами подъема и подачи воды потребителям из сборного резервуара 4, водонапорную башню 6/ напорный резервуар, объединенные водоводами подачи воды 7. По водоводам 7 вода подается в сеть труб 8, разводящих воду к местам потребления и состоящих из прямых участков 9 и различных профилированных соединительных элементов 10, соединенных между собой в определенной последовательности и установленных при помощи опор и подвесок.

Часть элементов трубопровода - прямые участки 9 и различные профилированные соединительные элементы 10, выполнены из базальтопластика и соединены между собой и с другими элементами трубопровода. Такое исполнение позволяет значительно, в несколько раз, уменьшить массу трубопровода, снизить напряжения, возникающие при работе системы водоснабжения, исключить возникновение коррозии и снизить трудоемкость его обслуживания и системы водоснабжения в целом. Кроме того, снижение массы элементов водопровода в несколько раз позволит уменьшить размеры кронштейнов для крепления его элементов на стенах помещения.

Выполнение стенки прямолинейного участка и стенок профилированных элементов водопровода из стеклопластика толщиной не менее толщины стенки аналогичного участка из металла позволит обеспечить взаимозаменяемость элементов между собой, снизить напряжения в стенках водопровода и уменьшить массу водопровода в целом.

Использование предложенного технического решения позволит уменьшить массу трубопровода, повысить его коррозионную, щелочно- и кислотостойкость, обеспечить долговечность его работы, что, в конечном итоге, даст возможность снизить стоимость системы водоснабжения и ее обслуживания.