Проектирование самотечной канализации Wavin

Расчеты приведены для канализационных труб ПВХ «Multilayer» и гофрированных труб «X-Stream».

Настоящее Руководство по проектированию самотечных канализационных трубопроводов, разработано в помощь проектировщикам самотечных сетей.
Основные положения Руководства базируются на российских нормах по проектированию самотечных трубопроводов, в том числе из пластмассовых труб — строительные нормы и правила (СНиП) 2.04.0385 «Канализация. Наружные сети и сооружения», 2.04.0185* «Внутренний водопровод и канализация», свод правил (СП) 40-102-2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования», СП 40-107-2003 «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем внутренней канализации из полипропиленовых труб», а также на рекомендациях компании Wavin. В данном случае рассматриваются поливинилхлоридные трубы классов N и S диаметрами 110-500 мм и полипропиленовые трубы системы Wavin X-Stream диаметрами 150-800 мм.
Компания Wavin — крупнейший в Европе производитель систем пластмассовых трубопроводов, отметивший в 2005 г. свое пятидесятилетие.
Как известно, при расчетах самотечного трубопровода необходимо определить его диаметр, уклон и наполнение, а также скорость течения в нем сточной жидкости. Единственным нормативным документом, регламентирующим определение величины расчетного расхода сточных вод, является СНиП 2.04.01-85*. Однако методика СНиП базируется на определении числа одновременно действующих приборов, что неприемлемо для самотечной канализации. Поэтому сводом правил СП 40-107-2000 расчетные секундные расходы сточных вод рекомендуется определять по часовому расходу с учетом аккумулирующей емкости самотечных трубопроводов.
В настоящем Руководстве приведена методика, а также необходимые рекомендации по гидравлическому расчету самотечных трубопроводов из ПВХ и ПП труб производства компании Wavin. Кроме того, руководство содержит рекомендации по транспортировке, погрузо-разгрузочным работам, по монтажу трубопроводов и канализационных колодцев.
Также приведены таблицы для гидравлического расчета. См. Приложение 3, 4.
Руководство предназначено для работников проектных, строительных и эксплуатационных организаций, преподавателей учебных центров и курсов по повышению квалификации работников системы ЖКХ, продавцов труб и комплектующих из полимерных материалов.

Трубы из ПВХ

Трубы из непластифицированного ПВХ классов N (SN4) и S (SN8), физико- механические параметры которого приведены в таблице 1.1.
Трубы класса N, как менее толстостенные, рекомендуются для укладки в землю на глубину от 0,8 до 6,0 м, а класса S, как более толстостенные, — на глубину менее 0,8 м и более 6 м.
При наличии движения транспорта над трубой рекомендуется использовать трубы класса S независимо от глубины укладки.
ПВХ трубы классов N и S рекомендуются для транспортирования сточной жидкости, температура которой при постоянных стоках не превышает 60 °С, а кратковременных (продолжительностью не более 2 минут) — до 100 °С, при расходе не более 30 л/мин.
ПВХ трубы в высокой степени устойчивы к гидроабразивному износу, в связи с чем в них допускаются скорости течения стоков до 8 м/с.
Физико-механические параметры ПВХ (Таблица 1.1)

Кроме традиционных испытаний, на некоторых видах труб «Вавин» были проведены испытания на износ. Они показали, что пластмассовые трубы практически не подвергаются износу при перемещении по ним песка. Измерения, выполненные в Технологическом институте на 200-миллиметровых трубах «Ультра», показали,что после 130 000 циклов (это соответствует 195 годам перемещения песка), среднее уменьшение толщины стенки составило 0,118 мм. Средняя толщина 200-миллиметровой трубы «Ультра» равна 2,05 мм.
Аналогичные измерения гофрированных шахтных труб «Вавин» не выявили никаких признаков износа после испытаний, соответствующих 195 годам перемещения песка. По полученным данным был сделан ряд докладов и можно сделать вывод, что проблема износа применительно к ПВХ трубам представляет чисто академический интерес. Испытания на износ, проведенные при таком же уровне кислотности, который имеет место в обычных сточных водах, обнаруживают значительное увеличение износа у применяемых для изготовления труб материалов, которые восприимчивы к кислой среде.

Гофрированные трубы с двойной стенкой из полипропилена

Гофрированные трубы с двойной стенкой из полипропилена(ПП) выпускаются класса S (SN8). Физико-механические свойства гофрированных труб из ПП с двойной стенкой (внутренняя — гладкая, наруж­ная — гофрированная) класса S системы Wavin X-Stream приведены в таблице 1.2.
Конструкция системы X-Stream включает уникальные элементы, которые обеспечивают простое и исключительно надежное соединение.
Трубы изготавливаются методом экструзии с формованием гофра на наружней поверхности и сваркой слоев между собой в местах их контакта. Такая конструкция характеризуется относительно малым весом трубы при одновременном обеспечении высокой жесткости.
Система характеризуется высокой стойкостью к действию химических веществ (см. Приложение 1 — таблица химической стойкости), а также стойкостью к действию высоких температур.
Трубы Wavin системы X-Stream имеют диапазон диаметров от 150 до 800 мм и поставляются стандартной длины 6 м. Кроме этого, имеется большой ассортимент фасонных частей. Также возможна поставка труб длиной 3 м под заказ.
Физико-механические параметры ПП

Трубы укладываются на устойчивый грунт, на песчаную подушку, таким образом, чтобы полностью исключалась возможность деформации раструба. Материал подушки и обсыпки не должен содержать крупных включений, особенно с острыми краями.
Материал для засыпки траншеи и способ его утрамбовки подбираются в зависимости от конкретного состояния грунта, уровня грунтовых вод в месте прокладки труб и нагрузки, создаваемой движением транспорта.
В соответствии с российскими нормами СНиП 2.04.03­85, изменения диаметров, уклонов и направления наружных самотечных трубопроводов допускаются только при устройстве канализационных колодцев. Поэтому в российской практике строительства наружных канализационных сетей, фасонные части, как правило, не применяются.
Однако в европейской практике допускается устройство поворотов и изменение диаметров трассы без устройства канализационных колодцев, с помощью фасонных частей. В частности, компания Wavin изготавливает для этих целей фасонные части (см. каталог канализационных систем компании Wavin). В соответствии с регламентами российского СП 40-102-2000, во-первых, для систем водоотведения допускается применение канализационных колодцев из полимерных материалов, а во-вторых, днища таких колодцев должна иметь готовые лотки из полимерных материалов с выступающими патрубками для присоединения трубопроводов. Именно эту продукцию и поставляет на российский рынок компания Wavin. Совместно с такими днищами во многих случаях трассировки самотечных трубопроводов необходимы и фасонные части, которые приведены в каталоге продукции Wavin «Канализационные системы».

Определение расчетного расхода сточных вод

Величину расчетного расхода сточных вод рекомендуется определять в соответствии с регламентами СП 40-1072003, учитывающими аккумулирующую емкость самотечных трубопроводов:

где qtot — расчетный расход сточных вод, л/с; Qhtot — часовой расход сточных вод, м3/ч; fe — коэффициент, учитывающий влияние аккумулирующей емкости отводных трубопроводов на величину расчетного расхода сточных вод, принимаемый по таблице 2.
L, м, и количества санитарно-технических приборов N, шт., на расчетном участке;
qs — удельный расход стоков от прибора с максимальной вместимостью, из их типов, установленных на расчетном участке, л/с. Обычно принимается равным 1,1 л/с — расходу стоков от полностью заполненной ванны.
Таблица 2. Значения Ks в зависимости от числа приборов N и длины отводного трубопровода L

Примечание:
За длину L следует принимать расстояние от последнего на расчетном участке стояка (объекта) до ближайшего присоединения следующего стояка (объекта)