СП СП 399.1325800.2018 Системы водоснабжения и канализации наружные из полимерных материалов

Приложение Д

Методика расчета на всплытие трубопроводов, колодцев и емкостей​

Д.1 Расчет трубопровода на всплытие

Расчет трубопровода на всплытие сводится к выполнению неравенства:

Fгр + Fвт ≥ FА, (Д.1)​

где Fгр - сила давления грунта, Н;

Fвт - сила от массы трубы, Н;
FА - сила всплытия трубы (сила Архимеда), Н.​

D, Е, Н, h - см. формулы (Д.2) и (Д.3)
Рисунок Д.1 - Расчетная схема​

Высоту перекрытия трубы, м, рассчитывают по формуле

h=DK, (Д.2)​

где D - наружный диаметр трубы, м;

K = (H - E)/D, (Д.3)​

здесь Н - глубина заложения, м;

Е - уровень грунтовых вод, м.​

Если расчетный К > 1, принимают К = 1. Рассчитываемый коэффициент характеризует процент площади сечения трубы, находящейся ниже зоны грунтовых вод.

Силу давления грунта, Н, рассчитывают по формуле

Fгр = γ[(D²/2 - πD²/8) + (H - D)D]·1000g, (Д.4)​

где γ - удельный вес грунта, т/м³;

g - ускорение свободного падения, м/с².​

Силу всплытия (силу Архимеда), Н·м, рассчитывают по формулам:

• для незаполненных труб

FA = [(πD²/4)·(arccos(1 - 2K)·57,306 / 180)]·1000g; (Д.5)​

• для заполненных труб

FA = [(πD²/4)·(arccos(1 - 2K)·57,306 / 180) - πd²/4]·1000g, (Д.6)​

где d - внутренний диаметр трубы, м.

Силу от массы трубы, Н·м, рассчитывают по формуле

Fвт = mg, (Д.7)​

где т - масса 1 пог.м трубы, кг.

Вывод:

Fгр + Fвт ≥ FА - трубопровод устойчив;

Fгр + Fвт < FА - трубопровод всплывет.​

Д.2 Расчет колодцев на всплытие (в том числе емкостей вертикального исполнения)

Расчет колодцев на всплытие сводится к определению массы якоря mя по формуле

mя = mя.т k, (Д.8)​

где mя.т - масса якоря теоретическая, кг;

k - коэффициент запаса, принимают k=1,25.​

Теоретическую массу якоря определяют по формуле

mя.т = (FА - Fтр - Fк - Fпл)/g, (Д.9)​

где FА - сила Архимеда, Н;

Fтр - сила трения, Н;
Fк - вес колодца, Н;
Fпл - вес плиты, Н.​

Силу Архимеда рассчитывают по формуле

FА = πρ(Dн²/4)H, (Д.10)​

где ρ - плотность воды, кг/м³;

D - наружный диаметр, м;
Н - высота колодца, погруженная в воду, м.​

Силу трения рассчитывают по формуле

Fтр = γ(h²/2)πD(tg(45° - α/2))²tg(α), (Д.11)​

где γ - удельный вес грунта, кг/м³;

h - глубина колодца, м;
α - угол внутреннего трения, град, определяется по таблице Д.1.​

Вес колодца рассчитывают по формуле

Fк = mк g. (Д.12)​

Вес плиты рассчитывают по формуле

Fпл = mо.п g, (Д.13)​

где mо.п - масса опорной плиты.

Таблица Д.1​

Углы внутреннего трения

​

Д.3 Расчет емкостей на всплытие (горизонтальное исполнение)

Расчет емкости на всплытие сводится к выполнению неравенства

Fгр + Fвe ≥ FА, (Д.14)​

где Fгр - сила давления грунта, Н;

Fве - сила от массы емкости, Н;
FА - сила всплытия емкости (сила Архимеда), Н.​

Рисунок Д.2 - Расчетная схема​

Условие устойчивости имеет вид

Fгр + Fвe ≥ FА. (Д.15)​

Высоту перекрытия емкости, м, рассчитывают по формуле

h=DK, (Д.16)​

где D - наружный диаметр емкости, м;

K = (H - E)/D, (Д.17)​

здесь Н - глубина заложения, м;

Е - уровень грунтовых вод, м.​

Если расчетный К > 1, принимают К = 1. Рассчитываемый коэффициент характеризует процент площади сечения емкости, находящейся ниже зоны грунтовых вод.

Силу давления грунта, Н, рассчитывают по формуле

Fгр = γ[(D²/2 - πD²/8) + (H - D)D]·1000gl, (Д.18)​

где γ - удельный вес грунта, т/м³;

l - длина емкости, м;
g - ускорение свободного падения, м/с².​

Силу всплытия (силу Архимеда), Н·м, рассчитывают по формулам:

• для незаполненных емкостей

FA = [(πD²/4)·(arccos(1 - 2K)·57,306 / 180)]·1000gl, (Д.19)​

• для заполненных емкостей

FA = [(πD²/4)·(arccos(1 - 2K)·57,306 / 180) - πd²/4]·1000gl, (Д.20)​

где d - внутренний диаметр емкости, м.

Силу от массы емкости, Н·м, рассчитывают по формуле:

Fвe = mgl, (Д.21)​

где m - масса 1 пог.м емкости, кг.

Вывод:

Fгр + Fвe ≥ FА - емкость устойчива;

Fгр + Fвe < FА - емкость всплывет.​

 

Приложение Е

Форма акта входного контроля напорных полиэтиленовых труб​

​

 

Приложение Ж

Правила транспортирования и хранения труб, соединительных деталей, колодцев и емкостей
​

Ж.1 Трубы допускается транспортировать любым видом транспорта с закрытым или открытым кузовом (в крытых или открытых вагонах) с основанием, исключающим провисание труб.

Ж.2 При перевозке труб автотранспортом длина свешивающихся с кузова машины или платформы концов труб не должна превышать 1,5 м.

Ж.3 Транспортирование труб плетевозами не допускается.

Ж.4 Трубы и соединительные детали необходимо оберегать от ударов и механических нагрузок, а их поверхности - от нанесения царапин. При транспортировке следует избегать изгиба труб. Особенно осторожно следует обращаться с трубами и деталями при низких температурах.

Ж.5 Упаковку деталей при транспортировании в районах Крайнего Севера проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 15846.

Ж.6 Для погрузочно-разгрузочных работ используют автопогрузчики, краны, тельферы, а также другие грузоподъемные механизмы.

Ж.7 Трубы и соединительные детали следует хранить отдельно по партиям, сортаменту, виду материала. Не допускается при хранении смешивать трубы и детали из полиэтилена различных наименований, SDR или SN.

Ж.8 Заглушки, которые предотвращают попадание грязи в трубы, во время хранения не снимают.

Ж.9 Одиночные трубы для хранения связывают в пакеты массой до 3 т. Из пакетов могут быть сформированы блок-пакеты массой до 5 т.

Ж.10 Длинномерные трубы с dₙ до 160 мм включительно для хранения сматывают в бухты или наматывают на катушки.

Ж.11 Трубы в пакетах должны храниться на чистой, ровной поверхности и снаружи поддерживаться опорами. В целях безопасности высота уложенных пакетов не должна превышать 3 м.

Ж.12 На складе хранения труб и деталей не допускается проведение газоэлектросварочных и других работ, связанных с применением открытого огня.

Ж.13 Для предохранения штабелей труб от раскатывания крайние трубы необходимо подклинивать. С этой целью можно использовать и другие приемы или средства: упоры-ограждения, сборно-разборные стеллажи и т.п.

Ж.14 Высоту штабеля в зависимости от SDR и диаметра труб определяют по таблице Ж.1.

Таблица Ж.1​

Нормы складирования труб различных диаметров в отрезках

​

Ж.15 Трубы при складировании укладывают в "седло" или послойно с прокладками между ярусами (при укладке пакетов). Бухты хранят уложенными в горизонтальном положении.

Ж.16 Высоту штабеля труб со структурированной стенкой в зависимости от типа и диаметра труб определяют по таблице Ж.2.

Таблица Ж.2​

Нормы складирования труб со структурированной стенкой

​

Ж.17 Катушки хранят в вертикальном положении между специальными опорами. Оборудование склада должно обеспечивать безопасность подъема, перемещения и погрузки.

Ж.18 Соединительные детали хранят в закрытых складских помещениях в условиях, исключающих их деформирование, попадание масел и смазок (укладывают в полиэтиленовые мешки), не ближе 1 м от нагревательных приборов, желательно на стеллажах.

Ж.19 Соединительные детали с ЗН хранят в индивидуальных герметичных полиэтиленовых пакетах до момента их использования.

Ж.20 Соединительные детали с приваренными патрубками для сварки встык и сварные соединительные детали допускается хранить на открытом воздухе при условии защиты от повреждений и воздействия прямых солнечных лучей.

Ж.21 При перевозке колодцев необходимо укладывать их на ровную поверхность транспортных средств и предохранять от острых металлических углов и ребер платформы.

Ж.22 При транспортировании модульных колодцев возможна укладка шахт вдоль фуры, поперек шахт сверху следует укладывать бруски и на них укладывать запаллетированные базы колодцев с вложенными в них конусами.

Ж.23 Для предотвращения возникновения овализации шахт колодцев под действием собственного веса при длительном хранении внутри шахты устанавливают деревянные бруски в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Расстояние от торца шахты до первой пары раскосов должно составлять не более 0,3 м.

Ж.24 При проведении погрузки-разгрузки емкостей запрещается проводить захват корпуса емкости и ее комплектующих за патрубки и лестницы. Запрещается подтаскивать (волочить) корпус емкости и ее комплектующих косым натяжением строп.

Ж.25 Укладка корпуса емкости и ее комплектующих при хранении осуществляется на ровные площадки в один ряд. При необходимости допускается использование деревянных призматических прокладок шириной не менее 150 мм, уложенных по всей длине изделия с интервалом не более 1 м. Штабелирование и установка комплектующих емкости одна на другую при хранении не допускаются.

 

Приложение И

Правила проведения визуальной оценки качества грата после его удаления
​

И.1 Дополнительная оценка качества выполненного соединения может осуществляться по требованию заказчика или других контролирующих органов.

И.2 Данный метод допускается применять в следующих случаях:

• выполнение пробных и допускных соединений при выборе сварочных процедур и подборе сварочных параметров;
• выполнение нетиповых, сложных сварочных соединений:
  • вертикальные швы;
  • соединение протяженных участков сваренного трубопровода и укрупненных узлов;
  • при невозможности применения роликовых опор;
  • при высоком значении давления перемещения;
  • при положительном значении давления перемещения (сварка на наклонной площадке, с уклоном к центру сварочной зоны со стороны подвижной каретки центратора);
  • в случае нестабильного микроклимата сварочной зоны, а также при проведении сварки при отрицательной температуре окружающего воздуха;
  • при использовании сварочных машин:
    • с недостаточной жесткостью центратора (например, при больших зазорах между торцами труб после их подготовки, неравномерным образованием первичного грата, различной шириной сварочного грата);
    • с нагревателем, имеющим нестабильное температурное поле (неравномерное образование первичного грата, разная ширина сварочного грата);
    • с видимой внешней утечкой жидкости из гидравлической системы или ее нестабильной работой;
  • при сварке без укрытия в условиях возможного появления пыли, высокой влажности, осадков;
  • в случае выявления недостаточной компетентности сварщика;
  • в случае выявления значительного отличия по геометрическим размерам сварочного грата выполненных соединений одним сварщиком на одной сварочной машине;
  • дефекты формы сварочного грата:
    • значения впадины между валиками грата "k" близкое к верхнему или нижнему пределу;
    • несоосность сваренных труб;
    • наличие одиночных или протяженных пор на поверхности грата (рисунки И.1 и И.2).

Рисунок И.1 - Одиночные поры (механические включения, примеси)


Рисунок И.2 - Протяженные поры​

И.3 Сварной шов и снятый грат должны иметь одинаковую маркировку в целях обеспечения их идентификации.

И.4 Следует контролировать правильность срезанного грата для исключения появления сквозных трещин. Неравномерная форма грата указывает на некорректное его удаление или на несовпадение кромок труб более допустимых пределов (см. рисунок И.3).

1 - линия реза
Рисунок И.3 - Неравномерная форма грата при несовпадении кромок​

И.5 Внешний сварочный грат рекомендуется удалять (срезать) после полного охлаждения сварного соединения, используя инструмент по срезке грата, который не должен наносить какие-либо повреждения телу трубы, а также вызывать появления дефектов на внутренней поверхности срезаемого грата.

Рекомендуется применять инструмент серийного заводского изготовления, имеющий документацию, регламентирующую его применение.

И.6 После удаления грата область всего периметра сварочного шва должна быть визуально осмотрена в целях выявления возможного загрязнения сварочного шва, наличия несплавлений, раковин и трещин (рисунки И.4-И.6). Дефекты в виде несплавлений имеют гладкие, как стекло, поверхности, расположенные как в центре сварочного шва, так и в других его зонах.

Рисунок И.4 - Часть сварочного шва с несплавлением


Рисунок И.5 - Часть сварочного шва с раковиной


Рисунок И.6 - Часть сварочного шва с трещинами​

И.7 После визуального осмотра проводят испытание сварочного грата на изгиб с одновременным кручением по всей длине с максимальным шагом 100 мм (см. рисунок И.7).

Дефектом следует считать расслоение грата на две половинки и наличие гладкой поверхности в месте расслоения.

При повторном появлении дефекта на срезанном грате следующих соединений необходимо остановить сварочные работы до выявления и устранения причин возникновения данных дефектов.

Рисунок И.7 - Испытание грата на изгиб с кручением​

И.8 Проверку на изгиб внутренней стороной наружу выполняют при невозможности испытания грата на изгиб с одновременным кручением (см. рисунок И.8).

Рисунок И.8 - Испытание грата на изгиб внутренней стороной наружу​

И.9 Тестирование грата можно выполнить на специальном устройстве, оказывающим механическое воздействие на грат, в целях проверки его целостности. Типовые дефекты грата, выявленные на специальном диагностическом устройстве, представлены на рисунках И.9 и И.10.

Рисунок И.9 - Дефект грата, выявленный на специальном диагностическом устройстве


Рисунок И.10 - Дефект грата, выявленный на специальном диагностическом устройстве​

И.10 Виды дефектов, которые можно выявить на снятом грате, приведены в таблице И.1.

Таблица И.1​

Описание дефектов на снятом грате и их оценка
​

 

Приложение К

Форма акта очистки внутренней полости трубопровода

​

 

Приложение Л

Форма акта проведения работ по телеинспекции участка трубопровода



Библиография
​

[1] Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю). Утверждены решением Комиссии Таможенного союза от 28 мая 2010 г. N 299

[2] СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

---

УДК 628.1; 628.2; 69.003.12

Ключевые слова: системы водоснабжения и канализации наружные, проектирование, монтаж, полимерные материалы, трубопроводы, соединительные детали, колодцы, емкости

---