ТРУБОПРОВОДЫ

ВЫБОР ДИАМЕТРА ТРУБЫ. При создание и эксплуатации рыбоводной установки прихо-
дится решать задачу прокладки напорных и безнапорных трубопроводов и связанную с ней за-
дачу выбора диаметра трубы. Выбор диаметра трубы напорного трубопровода решается техни-
ко-экономическими методами. В расчет учитываются затраты на строительство трубопровода, а
они тем больше, чем больше диаметр трубы и, с другой стороны, затраты на эксплуатацию тру-
бопровода за конкретный срок службы, а они тем меньше, чем больше диаметр трубы, так как
составной частью в эксплуатационные затраты входит энергия на перекачивание воды. Мини-
мизируя сумму двух видов затрат, получаем искомый диаметр трубы. Такой способ выбора
может пригодиться при расчете длинных трубопроводов, когда сопротивление, оказываемое
трубой, значительно превышает так называемые местные сопротивления, обусловленные пово-
ротами трубы, задвижками и сужениями.
Трубопроводы рыбоводных установок, как правило, относятся к коротким, в которых мест-
ные потери напора выше потерь напора по длине трубы. При выборе диаметра трубопроводов,
пропускающих технологическую воду или рыбоводный осадок, решающую роль играют не
технико-экономические расчеты, а расчеты, связанные с возможным заилением или обрастани-
ем трубопроводов. Технологическая вода рыбоводной установки в какой-то мере сравнима при
перекачивании с жидкими стоками животноводческих комплексов. В большей степени это от-
носится к перекачиванию рыбоводных осадков. Расчет сводится к выбору диаметра трубопро-
вода, обеспечивающего такую скорость движения жидкости, при которой не происходит выпа-
дения осадка в трубах.
При выборе диаметра трубопровода, пропускающего достаточно чистую отфильтрованную
воду рыбоводной установки, скорость и характер движения жидкости должны быть такими,
чтобы биологическая пленка, нарастающая на стенках трубопроводов, отрывалась током воды.
В противном случае разрастание пленки закрывает сечение трубы до полной закупорки.
Взаимосвязь между расходом воды Q, диаметром трубопровода Ду и скоростью движения
жидкости задано уравнением
Q = ω × v = π × Ду
2 × v / 4, /53/
где ω - живое сечение трубы.
Решение относительно Ду при следующих размерностях: v в м/сек, Q в м3/час
_____
Ду = 18,8 × √Q / v (мм). /54/
96
В соответствии с уравнением 54 диаметр трубопровода определяется по требуемому расходу
воды Q в м3/час и скорости движения жидкости v в м/сек, обеспечивающей незаиляемость тру-
бопровода,
При перекачивании жидких стоков свиноводческих комплексов с влажностью более 92%
(влажность рыбоводного осадка примерно 95%) рекомендуются следующие незаиляющие ско-
рости движения стоков (табл.34).
Таблица 34

С уменьшением диаметра трубопровода рекомендуемые скорости движения жидкости сни-
жаются, так как при меньших диаметрах сильнее сказывается турбулентность движения жидко-
сти из-за шероховатости стенок трубы.
Практика эксплуатации замкнутых рыбоводных установок показала, что для самоочищения
трубопроводов от обрастаний биопленкой скорость движения воды во всасывающем трубопро-
воде должна быть не менее 1 м/сек, в напорных трубопроводах - в пределах 1,25 - 2,5 м/сек.
Безнапорные трубопроводы, входящие в состав рыбоводных установок, рассчитываются как
открытые каналы с использованием формул Маннинга (см. раздел "Пруды").
В состав рыбоводной установки могут входить трубопроводы различного назначения: для
теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения, канализации рыбоводных стоков. При выборе
типа труб учитывают давление и температуру транспортируемой среды. Различают следующие
значения давления: Ру - условное, на которое рассчитан трубопровод, Рр - фактическое давление
в процессе эксплуатации и Рпр - испытательное давление на прочность и плотность трубопрово-
да. Условное давление для трубопроводов и арматуры должно соответствовать следующему
ряду: 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1,1; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 8,0 и т.д. до 800 МПа.
Для сохранения у всех деталей трубопроводов и арматуры (вентили, краны, задвижки, кла-
паны) проходного сечения, при котором обеспечиваются расчетные условия, введено понятие
условного прохода Ду в мм, под которым подразумевается внутренний диаметр трубопровода
или арматуры. Условный диаметр фланцев и соединительных частей трубопроводов принима-

ется в соответствии с условным диаметром трубы, к которой они присоединяются. В соответст-
вии со стандартом Ст СЗВ 254-76 диаметры условных проходов должны соответствовать 6, 10,
15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 600, и далее до 2000.
Обозначение диаметра условного прохода 50 мм - Ду50. Диаметр условного прохода арматуры
не всегда совпадает с фактическим проходным диаметром трубопровода, так как стальные тру-
бы имеют постоянные наружные диаметры и переменную толщину стенки.
В санитарно-технических системах до Ду50 применяются стальные водо-газопроводные тру-
бы, обозначаемые Ду, а свыше - стальные сварные и бесшовные трубы обозначаемые Дн × δ, где
Дн - наружный диаметр трубы, δ - переменная толщина стенки в мм.
Водо-газопроводные трубы соединяются на сварке и с помощью соединительных частей на
резьбе, а с арматурой - на резьбе. Стальные электросварные и бесшовные трубы соединяются
на сварке, а к арматуре присоединяются с помощью фланцев (при Ду > 50 мм).
97
СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ изготавливаются заводами в соответствии с государственными стан-
дартами: стальные водо-газопроводные по ГОСТ 3262-75 (табл.35), стальные бесшовные по
ГОСТ 8732-78, стальные бесшовные по ГОСТ 8734-75, электросварные по ГОСТ 10704-76 и т.д.
К трубам, выпускаемым по ГОСТ 3262-75, заводами выпускаются соединительные части с
резьбой с условным проходным сечением от 15 до 50 мм: муфты, угольники, тройники, кресты,
тройники и кресты с переходом на другой диаметр, муфты переходные, гайки и контргайки,
ниппели и сгоны.
Таблица 35


Примечания к таблице 35:
Для соединения трубопроводов на сварке заводами выпускаются стандартные приварные де-
тали из углеродистой стали: отводы гнутые и сварные (гнутые под углами 15, 30, 45, 60 и 90о,
сварные под углами 30, 45, 60 и 90о), тройники бесшовные, сварные, штампованные; седловины
накладные, переходы с диаметра на диаметр, заглушки эллиптические, днища плоские и ребри-
стые.
1. В таблице приведена масса черных (не оцинкованных) труб. Масса оцинкованных труб на
3% больше.
2. Трубы применяются для рабочей среды с температурой до 200 оС: легкие и обыкновенные
при Ру = 1 МПа или 10 кг/см2; усиленные - при Ру = 1,6 МПа или 16 кг/см2.
Фланцевые соединения трубопроводов с Ду от 50 до 300 мм включительно выполняются с
помощью круглых плоских фланцев с соединительным выступом по ГОСТ 12820-80. Фланцы
отличаются по условному давлению в трубопроводе для Ру до 1 МПа или 10 кг/см2 и для Ру до
1,6 МПа или 16 кг/см2.
Для решения некоторых задач при создании рыбоводных установок могут быть использова-
ны чугунные напорные и канализационные трубы.
98
ЧУГУННЫЕ НАПОРНЫЕ ТРУБЫ Ду от 65 до 300 мм изготовляют по ГОСТ 9583-75 со сты-
ковыми соединениями (раструбами), в которые вставляются резиновые уплотнительные манже-
ты по ГОСТ 21053-75 (ТУ 14-3-259-74). Поставка труб идет вместе с уплотнительными манже-
тами. Трубы используют в питьевом водоснабжении. При укладке трубы покрывают битумом.
ЧУГУННЫЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ ТРУБЫ с раструбами изготавливают Ду 50, 100 и 150
мм по ГОСТ 6942.24-80. К ним выпускаются различные фасонные части, тройники и т.п., обес-
печивающие сборку канализационных сетей нужной конфигурации. Трубопроводы собираются
с обмазкой стыков.
КЕРАМИЧЕСКИЕ ТРУБЫ применяются как самотечные (канализационные) безнапорные
водоводы. Выпускаются по ГОСТ 286-82 диаметром от 150 до 600 мм с шагом 50 мм, длиной
1000, 1200, 1300, 1400, 1500 мм. Трубы выдерживают гидравлическое давление до 0,15 МПа
или 1,5 кг/см2.
АСБОЦЕМЕНТНЫЕ ТРУБЫ выпускаются напорными по ГОСТ 539-80 и безнапорными по
ГОСТ 1839-80. Напорные трубы соединяются между собой с помощью асбоцементных муфт с
двумя резиновыми фигурными кольцами по ГОСТ 5228-76. Напорные грубы выпускаются на
три значения давления: тип 1 -- 0,6 МПа, тип 2 - 0,9 МПа, тип 3 - 1,2 МПа. Условный проход:
тип 1 - 100 - 400 мм с шагом 50 мм, тип 2 - 200 - 400 мм с шагом 50 мм, тип 3 - 200 мм.
Безнапорные асбоцементные трубы выпускаются Ду 100, 200, 300, 400 мм. Трубы соединя-
ются гладкими муфтами длиной 180 мм, которые заделываются льняной прядью и мастикой.
Могут присоединяться к чугунным трубопроводам.
ТРУБЫ ИЗ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС. Для сетей водопровода, стоков воды, наружных сетей
канализации диаметром до 630 мм применяют напорные трубы и фасонные части из полиэти-
лена низкой плотности (ПНП), высокой плотности (ПВП), поливинилхлорида (ПВХ) и поли-
пропилена (ПП). Трубы из этих материалов не применяются для пожарных водоводов и транс-
портировки абразивных сред. Для внутренних безнапорных трубопроводов применяются трубы
и фасонные части из ПВП, ПНП, ПВХ.
При выборе труб следует руководствоваться данными заводов-изготовителей. Допускается
применять фасонные части, выполняемые методом сварки.
Давление в трубопроводах при 20 оС ограничено: для труб типа Л (легкие) - 2,5 кг/см2, С
(средние) - 6 кг/см2, СЛ (средне легкие) - 4 кг/см2, Т (тяжелые) - 10 кг/см2. В трубопроводах
безнапорной канализации допускаются для залповых расходов жидкости повышение темпера-
туры до 100 оС для материалов ПВП и ПНП, а для труб из ПВХ - до 65 оС.
При замерзании воды в полиэтиленовых трубах они, не разрушаясь, раздуваются. При оттаи-
вании трубы принимают прежнюю форму. Трубы типа Л при отрицательных температурах в
напорных трубопроводах применять не рекомендуется.
Для применения в системах выращивания рыбы рекомендуется использовать трубы из вини-
пласта НПВХ на Ру = 10 кг/см2. Эти трубы пригодны для внутренних и наружных трубопрово-
дов. Номенклатура труб из НПВХ Броварского завода пластмасс приведена в табл.36
Таблица 36

Поставляются трубы длиной 6 м.
В зарубежной практике трубы из материалов, аналогичных НПВХ, широко применяются при
устройстве рыбоводных установок. Из этих материалов изготавливаются фасонные части
(тройники, крестовины, переходы с диаметра на диаметр и т.п.), а также изготавливается запор-
ная арматура: вентили, краны, задвижки.
Монтаж трубопроводов из НПВХ осуществляется с помощью клеевых и резьбовых соедине-
ний. Для резки труб из НПВХ пригодна ручная ножовка по дереву.