Пуэ заземление трубопроводов отопления внутри здания: Заземление трубопроводов отопления, водопроводных труб, трубостойки

Правила заземления: 5 тонкостей из ПУЭ.

Без заземления, проводка недостаточно безопасна. В квартире заземление должно выполняться централизованно и сразу у всех. А в частном доме это ложится на плечи владельца.

Главные правила по электрике — ПУЭ про устройство заземления.

1) Варианты сэкономить на заземлителе

Почти в начале раздела 1.7 ПУЭ мы можем прочитать:

1.7.54. Для заземления электроустановок могут быть использованы искусственные и естественные заземлители.

Сооружать искусственное заземление из сваренных уголков не обязательно — достаточно найти массивную бетонную или стальную конструкцию, уходящую под землю. Как правило, её площади достаточно, чтобы с запасом обеспечить жильё необходимой защитой. Окончательный вердикт вынесет измерение специальным прибором. Сопротивление заземление не должно превышать 30 Ом.

2) Соединять ноль и землю — не всегда безопасно!

По стандартной схеме ноль и земля соединяются во вводном щитке, до первого автомата. Так достигается оптимальное соотношение между безопасностью и затратами за заземление. Но увы — «по уму» не означает «всегда и везде». В старых сетях, где уличная воздушная линия выполнена старыми проводами на скрутках, соединять ваши приборы с этим ненадёжным нулём — не лучшая идея.

Обратимся к ПУЭ:

1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система TT), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены.

Отсюда делаем выводы: Во-первых, «до 1 кВ» и «глухозаземлённая нейтраль» это про отечественную электрику. А вот «заземлитель, не присоединённый к нейтрали», или система ТТ — это как раз исключение из правил, допускаемое в случае, приведённом выше, со старыми сетями.

Стандартная схема далеко не всегда может обеспечить «условия электробезопасности», о чём честно предупреждает нас ПУЭ — так что не дайте себя убедить электрику, который говорит, что правильно так и никак иначе.

3) Заземляться на газовую трубу — плохая идея

Интуитивно понятно, что присоединять провода к газовой трубе, внутри которой находится горючий газ под давлением, это не лучшая идея. И действительно, в ПУЭ мы можем прочесть следующее:

1.7.110. Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления.

Дело в том, что при утечке тока, он утекает в заземлитель и, если неподалёку вдруг случится утечка газа, любая искра может привести к самым печальным последствиям. Кстати, горючие газы «обитают» и в канализации, что тоже стоит иметь в виду.

4) Насколько тонкий можно использовать провод заземления?

Бывает, что заземляющий провод прокладывается отдельно. Например, при заземлении приборов, где он присоединяется болтом на корпусе или в уравнивании потенциалов в ванной. Насколько тонким он может быть? Об этом можно прочесть в ПУЭ:

1. 7.127. Во всех случаях сечение медных защитных проводников, не входящих в состав кабеля или проложенных не в общей оболочке (трубе, коробе, на одном лотке) с фазными проводниками, должно быть не менее:

2,5 мм2 — при наличии механической защиты;

4 мм2 — при отсутствии механической защиты.

Механическая защита — это стальная труба или уголок и, если у вас их не наблюдается, меньше 4 квадрат провод брать нельзя.

5) Ноль и земля идут раздельно (кроме вводного щитка)

Если с нулём у нас всё в порядке и на нём, как и положено, 0 Вольт или около того, можно воспользоваться стандартной схемой и соединить ноль с землёй в вводном щитке. Понятно, что после ввода, по всему дому ноль и земля должны идти отдельно, а кроме того можно почитать, что об этом «тонком месте» пишется в ПУЭ:

1.7.135. Когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, начиная с какой-либо точки электроустановки, не допускается объединять их за этой точкой по ходу распределения энергии. В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой.

В щитке всегда должно быть две отдельные шины — на ноль и землю, а соединять их или нет, нужно решать уже по вашей ситуации.

Спасибо за внимание и не пропустите следующие статьи.

Построить недорогой KNX умный дом легко! Обратитесь к специалистам xiot.ru и мы разработаем для Вас детальный проект умный дом любой сложности

Приобрести оборудование автоматизации Вы можете в нашем магазине xiot-shop.ru

Больше полезных советов, обзоров, интересных статей, оборудования умных домов и новостей о нём Вы можете найти в Яндекс Дзен, Ютубе и  Инстаграм.​

просмотров: 157

Заземление трубопроводов отопления, фланцев: правила, нормы

org/BreadcrumbList»>
• Главная
  >
• Статьи
  >

• Заземление трубопроводов отопления, фланцев: правила, нормы

Заземление трубопроводов отопления, фланцев: правила, нормы

В процессе эксплуатации трубопроводные сети испытывают механические, химические, температурные нагрузки. Подземные участки линии подвергаются воздействию накапливаемого в грунте статического электричества. На трубы, которые проложены над землей, влияют атмосферные электрические разряды, в них также может попасть разряд молнии. Чтобы защитить потребителей и обслуживающий персонал ветки от статического электричества, магистраль заземляют. Процедура эффективно предотвращает негативное воздействие электроразрядов на транспортируемые материалы.

Под термином «заземлитель» понимают металлический проводник, который непосредственно контактирует с землей.

Правила ПУЭ

В России действует документ «Правила устройства электроустановок», который регламентирует методы защиты от опасных зарядов внешних и внутренних инженерных объектов. В нем прописано, что эти процедуры должны быть выполнены перед введением технологических трубопроводов в эксплуатацию. Благодаря этому, обеспечивается уровень безопасности при ремонтных работах и прокладке трассы.

Заземляют все виды внутренних коммуникаций в местах ввода в сооружение. Например, это касается и линий отопления в жилых зданиях. Они также могут пропускать ток и представлять опасность для окружающих.

Итак, какие требования предъявляют к системам?

Основные правила:

• важно обеспечить постоянную металлическую связь (непрерывную электрическую цепь) на всей протяженности коммуникации;
• тип заземляющего контура должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в зоне монтажа, показателям тока растекания установки;
• трассу стыкуют с заземляющим контуром в нескольких местах (минимум в двух точках). Точное количество таких точек зависит от технических характеристик, протяженности магистрали.

Медная проволока

Одним из самых популярных способов защиты является монтаж проволоки или проводника из меди с наружной и внутренней стороны линии. Они образуют непрерывную электрическую сеть. Перемычки ставят на трассах, в состав которых входят фланцевые соединения.

В качестве основы для проволоки применяют медные провода марок ПВЗ или ПуГВ. Диаметр проволоки обычно составляет от 1 до 1,5 мм. На концах провода методом прессования фиксируют специальные наконечники. К самой трубе межфланцевые перемычки крепят болтовыми крепежными элементами. Иногда для присоединения используют технику холодной пайки.

Трубостойки

С их помощью устанавливают вводное устройство в частный загородный дом или административное здание. Назначение трубостойки ‒ зафиксировать саму установку щита и провода питания, которые к нему ведут.

ПУЭ указывает, что трубостойку из металла необходимо заземлять. Защищают от тока не только ее, но также щит, нулевую шину. При выполнении операции выбирают зелено-желтый провод ПВ-3 с наконечниками.

Взрывоопасные участки

Нередко по магистралям транспортируется газ, спиртосодержащие жидкости и другие пожароопасные продукты. Как защищают взрывоопасные участки при строительстве нефте- и газопроводов?

Во-первых, необходимые к соблюдению нормативы по безопасности содержатся в «Правилах устройства электроустановок». Во-вторых, применяют естественные заземлители. К ним относят:

• металлические конструкции зданий и сооружений, которые глубоко входят в грунт;
• системы подземных коммуникаций из металла (например, скважины, канализацию, водопроводы). Но расположенные под землей объекты можно использовать в качестве естественного заземлителя только, если его трубные участки были скреплены электро- или газосваркой. ПУЭ запрещает приспосабливать для данных целей бензо-, газо-, нефтепроводы.

Когда взрывоопасные цеховые помещения расположены на территории крупных производств, перед специалистами стоит задача качественного отвода статического электричества. Оно возникает при трении под напором жидкого вещества о стенку стальной трубы. Эффективной мерой по снижению выноса потенциала является использование кабельных проводников с неметаллической оболочкой (например, марки ААШВ).

Фланцевое заземление трубопроводов

Его выполняют, чтобы обеспечить непрерывность электроцепи. Для фиксации берут токооотводящие медные полосы, которые крепят к стальным трубам болтами. Чтобы определить местоположение и методы соединения защитных проводников, проводят предварительные расчеты. Неправильно выполненная работа приведет к отключению автоматики или ее некорректному функционированию. Перемычки делают из той же меди ПуГВ или ПВЗ.

Когда монтаж окончен, специалисты измеряют электросопротивление, подписывают акт освидетельствования. Оптимальные показатели сопротивления для сетей с определенным напряжением зафиксированы в ПУЭ.

Заземление эстакады

В состав трубопроводных эстакад входят разные элементы: фундаменты, опоры, пролетные строения. Чтобы защитить всю систему от прямых ударов молнии, используют одиночные стержневые молниеприемники, устанавливая их на каждую опору. Высота профиля составляет 1 метр.

В качестве заземляющего комплектующего молниеотвода адаптируют стальной уголок, который ставят через каждые 25 метров технологической эстакады. Примерный размер пластины 50х50х5 мм, длина ‒ 5 м.

Узел заземления трубопровода

Под ним понимают общую точку, предназначенную для подключения защитного оборудования. Устройство снимает заряды статического электричества, обеспечивая безопасную эксплуатацию инженерного сооружения. Конструктивно оно состоит из заземлителей, концевой пластины с отверстиями. В ее верхней части прикреплен контактный болт, к которому зафиксированы заземляющие элементы от корпусов оборудования, токопроводящий механизм.

Трубопровод Среднего Запада обещает возвращать углекислый газ в землю

Большинство трубопроводов, которые змеятся вокруг Соединенных Штатов, несут углерод, который был захоронен под землей в течение миллионов лет, а затем выкопан, предназначен для сжигания в двигателе внутреннего сгорания, печи или котле и выбрасывается в атмосферу. Но новый трубопровод, который вскоре может пройти через Айову, Миннесоту и Дакоту, обещает сделать обратное.

Summit Carbon Solutions, дочерняя компания сельскохозяйственной компании из Айовы, недавно объявила о разработке проекта трубопровода стоимостью 2 миллиарда долларов, который будет транспортировать углекислый газ, уловленный на заводах по переработке этанола, разбросанных по всему Среднему Западу, на площадку в Северной Дакоте, где он будет перекачиваться. тысячи футов под землей. Углекислый газ начнется в атмосфере, где он нагревает планету, и будет засосан на землю стеблями кукурузы. В то время как часть его будет превращена в этанол и смешана с бензином, остальная часть будет возвращена в земную кору и, если все пойдет по плану, похоронена навсегда.

Если он будет построен, проект станет новой бизнес-моделью для улавливания углерода в биотопливной промышленности и расширит сеть трубопроводов для двуокиси углерода в стране, инфраструктуру, которая, по мнению некоторых исследователей и защитников климата, необходима для снижения выбросов в США до нуля.

Компания Summit сообщила Grist, что уже имеет соглашения с достаточным количеством биоперерабатывающих заводов — общий термин для объектов, производящих топливо из органического материала — для секвестрации 5 миллионов тонн CO2 в год, как только все компоненты проекта будут запущены и запущены. ожидается в 2024 году. Его цель состоит в том, чтобы подписать контракт с дополнительными партнерами, в том числе с другими типами предприятий, производящих выбросы углерода, такими как производители удобрений и электростанции, для улавливания и хранения не менее 10 миллионов тонн CO2, что примерно соответствует количеству, которое государство Вермонта выбрасывает в год.

«Учитывая входящий интерес, который мы получили от биоперерабатывающих заводов и других промышленных источников выбросов CO2 с момента объявления нашего проекта, вполне вероятно, что мы можем даже превысить» 10 миллионов тонн в год, — сказал Брюс Растеттер, генеральный директор Summit Agriculture Group, в электронном письме. .

Все пожертвования совпали! Поддержка читателей помогает поддерживать нашу работу. Сделайте пожертвование сегодня, чтобы наши климатические новости оставались бесплатными.

• Один раз
• Ежемесячно

• 10 долларов
• 15 долларов
• Другой

Улавливание и хранение углерода, или УХУ, часто критикуют за то, что оно слишком дорого, чтобы быть стоящим, но процесс выглядит совершенно по-разному в зависимости от того, где улавливается углерод. Электростанции, работающие на ископаемом топливе, выбрасывают мешанину газов, что затрудняет и требует больших затрат энергии для создания системы улавливания, которая может отделять CO2. Но на биоперерабатывающем заводе, где кукуруза или другая форма биомассы сбраживается в этанол, в процессе выделяется чистый поток CO2 с небольшим количеством водяного пара.

«Для улавливания» на биоперерабатывающих заводах не требуется энергии, — сказал Даниэль Санчес, инженер и аналитик энергетических систем Калифорнийского университета в Беркли, пояснив, что для сжатия и обезвоживания газа требовалось лишь небольшое количество. Это «причина, почему это так хорошо работает, почему это дешево и почему все хотят это делать», — сказал он.

Тем не менее, очень немногие. Два завода по производству биотоплива в Канзасе улавливают свой CO2 и продают его нефтяным компаниям, которые перекачивают его на стареющие нефтяные месторождения и закачивают под землю, чтобы получить дополнительную нефть — процесс, известный как «повышенная добыча нефти». Только один биоперерабатывающий завод закапывает свой CO2 под землю исключительно для того, чтобы вывести его из атмосферы, и этот проект стал возможным благодаря существенной финансовой поддержке Министерства энергетики. Этот завод, расположенный в Декейтере, штат Иллинойс, и принадлежащий Archer Daniels Midland, способен улавливать 1 миллион тонн CO2 в год и закапывать его поблизости. (по состоянию на 2019 г.проект улавливал и хранил только около половины этого количества, что, по словам компании, было связано с сокращением производства этанола.)

Хотя уловить на биоперерабатывающем заводе несложно, до недавнего времени уловленный CO2 не имел большой ценности. Но сейчас экономический ландшафт меняется. Проект Summit стал возможен благодаря стечению факторов. Во-первых, в 2018 году Конгресс увеличил значение налоговой льготы 45Q, которая в конечном итоге будет выплачиваться до 50 долларов за каждую тонну углерода, улавливаемую и хранимую под землей, а также упростила ее использование. Окончательные правила расширенного кредита были опубликованы в январе.

Второе событие произошло в 2019 году, когда Калифорнийский совет по воздушным ресурсам принял новый протокол улавливания и хранения углерода для своего стандарта низкоуглеродного топлива. Это означает, что заводы по производству этанола, которые используют CCS для снижения углеродоемкости своего топлива, могут генерировать торгуемые кредиты, когда они продают его в Калифорнии. Производители более грязного топлива, которое не соответствует стандартам Калифорнии, должны покупать эти кредиты, чтобы соответствовать требованиям. В последнее время кредиты продавались по цене около 200 долларов за тонну углерода. Summit сообщила Grist, что будет получать доход за счет налоговой льготы за 45 квартал в дополнение к разделению стоимости стандартных кредитов на топливо в Калифорнии со своими партнерами по биопереработке. Компания также ожидает, что аналогичные рынки низкоуглеродного топлива будут развиваться в других частях Северной Америки и по всему миру, что может создать больший спрос на нефтеперерабатывающие заводы-партнеры Summit.

Третий фактор заключается в том, что Северная Дакота является одним из двух штатов, которым Агентство по охране окружающей среды недавно предоставило полномочия по регулированию подземных нагнетательных скважин класса VI — категории скважин, разработанных специально для геологического связывания CO2, — что значительно упрощает процесс получения разрешений для компаний. которые хотят вводить углерод под землю. В отличие от Айовы, Миннесоты или Южной Дакоты, большая часть Северной Дакоты находится на вершине подходящих геологических условий для хранения CO2, называемых глубокими солончаками.

Проект Summit предназначен для соединения биоперерабатывающих заводов, расположенных на Среднем Западе, с соляными пластами в Северной Дакоте. Дейн Макфарлейн и Элизабет Абрамсон // Институт Великих равнин

Брэд Крэбтри из Института Великих равнин, некоммерческой энергетической организации, которая выступает за политику, поддерживающую увеличение объемов улавливания и хранения углерода, заявили, что проект не только приносит пользу климату, но и создает значительный экономические возможности региона. «Я думаю, что это прорыв с точки зрения его потенциала для изменения взглядов и взглядов на то, что возможно с точки зрения решения проблемы изменения климата и управления выбросами CO2», — сказал он.

Выращивание сельскохозяйственных культур для топлива всегда вызывало споры, поскольку существует риск отъема земли от производства продуктов питания, а пахотные земли иногда создаются путем уничтожения лесов и других важных мест обитания. В частности, выращивание кукурузы требует большого количества удобрений, которые могут стекать в близлежащие воды и вызывать вредоносное цветение водорослей. Но если вы оцениваете этанол из кукурузы исключительно на основе выбросов парниковых газов, прошлые исследования показали, что средние выбросы CO2 от полного жизненного цикла производства и сжигания этанола примерно на 20 процентов ниже, чем у бензина. В более позднем исследовании, проведенном Министерством сельского хозяйства США, утверждается, что производство этанола стало более эффективным и в настоящее время выбрасывает в атмосферу в среднем на 40 процентов меньше CO2, чем бензин. (Этанол не полностью заменяет бензин — его обычно смешивают с бензином примерно на 10 процентов.)

Джереми Мартин, старший научный сотрудник Союза обеспокоенных ученых, сказал, что хотя мир быстро переходит на электромобили, полный отказ от бензиновых автомобилей займет десятилетия. Потребуется еще больше времени, чтобы найти решения с нулевым уровнем выбросов для самолетов и грузовых судов, которые, как ожидается, тем временем будут все чаще использовать топливо с низким содержанием углерода, изготовленное из биомассы или водорода. «Мы собираемся продолжать использовать довольно много этанола еще несколько лет», — сказал он. «Нам нужно сделать все возможное, чтобы обезуглерожить все виды топлива, которые мы используем, и нам нужно одновременно перейти на самые чистые виды топлива».

Санчес сказал, что добавление CCS в процесс ферментации, как это делает Summit, вероятно, снизит углеродоемкость этанола на 30-40 процентов. Но есть и другие способы сделать его еще чище. Большинство биоперерабатывающих заводов сжигают ископаемое топливо для выработки тепла для процесса ферментации, а улавливание выбросов на этом этапе или сжигание биомассы вместо ископаемого топлива — или, что еще лучше, и то, и другое — еще больше снизит углеродоемкость этанола. Заводы по производству удобрений производят много выбросов, и установка технологии CCS также улучшит выбросы этанола в течение жизненного цикла — поскольку, как вы помните, выращивание кукурузы для производства этанола требует удобрений. В долгосрочной перспективе замена кукурузы другими культурами, для выращивания которых не требуется столько ресурсов, как просо, также существенно уменьшит углеродный след этанола. Санчес с оптимизмом смотрит на то, что такие механизмы, как калифорнийский стандарт низкоуглеродного топлива, будут продолжать подталкивать отрасль к этим более чистым вариантам.

Помимо снижения выбросов, связанных с этанолом, трубопроводный проект Саммита является шагом к созданию инфраструктуры, которая, по мнению некоторых исследователей и защитников климата, необходима для сведения выбросов в США к нулю.

В отчете, опубликованном в прошлом году, в котором рассматривалось, как США могут достичь нулевого уровня выбросов к 2050 году, исследователи из Принстона обнаружили, что успех зависит от новой национальной сети трубопроводов CO2, потенциальной протяженностью 70 000 миль. Они обнаружили, что даже если США электрифицируют транспортные средства и здания и заменят почти всю электроэнергию на ископаемом топливе возобновляемыми источниками энергии, нам, вероятно, потребуется улавливать CO2 от производства цемента (которое еще нельзя электрифицировать), от газовых электростанций ( если таковые останутся), из биотоплива и производства водорода, а может быть, даже из машин, которые могут высасывать углерод прямо из воздуха и транспортировать его в место, где его можно использовать или изолировать под землей.

Новый министр энергетики Дженнифер Грэнхольм, похоже, согласна. «Очевидно, что это все еще зарождающаяся технология улавливания выбросов CO2, но мы должны делать это на всех видах топлива, если мы собираемся достичь нуля», — сказала она в недавнем интервью E&E News. «Трубопроводы CO2, которые будут необходимы для этого, могут дать работу большому количеству людей, поэтому я думаю, что это отличная возможность для работы, я думаю, что это большая возможность для сокращения выбросов углерода, и мы будем оптимистично смотреть на это».

Некоторые защитники климата отвергают улавливание углерода на том основании, что оно продлевает жизнь углеродоемким отраслям и технологиям, от которых следует отказаться как можно быстрее. И улавливание углерода не решает проблемы загрязнения воздуха и воды, связанные с любым из промышленных процессов, для которых он был предложен. Но когда дело доходит до поиска решений для выбросов углерода, Крэбтри сказал, что безответственно отказываться от вариантов.

Он подчеркнул, что мы пытаемся обезуглероживаться в политическом контексте, когда нам нужно, чтобы многие заинтересованные стороны, включая компании и работников, поддерживали климатическую политику. Он сказал, что улавливание углерода позволяет существующим предприятиям, которые оплачивают высокооплачиваемую работу, управлять своими выбросами. «Мы должны предлагать варианты, иначе мы не доберемся до нуля вовремя», — сказал он.

Выбор труб и материалов трубопроводов | Консалтинг

Джефф Болдт, PE, LEED AP, FASHRAE, FPE, HBDP; Кит Стоун, PE 17 сентября 2018 г.

Цели обучения

• Понять преимущества и недостатки различных материалов для трубопроводов.
• Ознакомьтесь с некоторыми вопросами, связанными с совместимостью материалов.
• Узнайте о проблемах коррозии в гидравлических и бытовых трубопроводных системах.

Точно так же, как свойства различных материалов труб сильно различаются (см. Таблицу 1), важность этих свойств сильно различается в зависимости от проекта. Выбор материала трубопровода зависит от области применения и качества воды. Например, в системах отопления часто используются стальные трубы из-за их низкой стоимости, прочности и устойчивости к нагреву, в то время как в системах чистой воды, скорее всего, используются трубы из первичного полипропилена (ПП) или поливинилиденфторида (ПВДФ).

Основные свойства материала

Сталь прочная, жесткая и имеет низкий коэффициент теплового расширения. Он также тяжелый (для его транспортировки может потребоваться несколько рабочих) и подвержен коррозии. Иногда ее называют углеродистой сталью или черной сталью, чтобы отличить ее от нержавеющей и оцинкованной стали. Вся сталь по определению содержит углерод.

Сталь часто используется для закрытых гидравлических систем, потому что она недорогая, особенно по сравнению с другими материалами в системах с высоким давлением, а коррозия в этих системах относительно легко контролируется. Он также является хорошим выбором для паровых и пароконденсатных систем, поскольку хорошо выдерживает высокие температуры и давление, а коррозия обычно не является проблемой в паровых трубах. Тем не менее, коррозия является проблемой в пароконденсатных трубах, и многие инженеры выбирают стальную трубу сортамента 80 просто потому, что для ее проржавения требуется примерно в два раза больше времени, чем для трубы сортамента 40.

Если амины (обычно циклогексиламин, морфолин или диэтилэтаноламин (ДЭАЭ)) правильно подаются для нейтрализации pH трубы конденсата, трубы конденсата могут прослужить весь срок службы здания. Некоторые владельцы зданий не хотят, чтобы эти химические вещества содержались в паре, который можно использовать для увлажнения из-за проблем со здоровьем, однако отказ от использования этих аминов может потребовать замены трубопровода на нержавеющую сталь (SS) или добавления отдельной системы «чистого пара» для увлажнения и стерилизации медицинских инструментов.

Жесткость важна, поскольку она определяет расстояние между подвесками. Стальная труба изготавливается длиной 21 фут, а подвески могут быть расположены так же широко для труб большого диаметра. Однако для более гибких материалов могут потребоваться подвесы на расстоянии до 4 футов от центра или даже непрерывно. Обратитесь к ANSI/MSS SP-58: Подвески и опоры для труб – Материалы, конструкция, изготовление, выбор, применение и установка для получения подробной информации о подвесках и расстоянии между ними.

Низкий коэффициент теплового расширения сводит к минимуму потребность в компенсационных петлях и компенсаторах. Однако высокая жесткость стали означает, что, хотя она меньше расширяется, она оказывает очень большое усилие на анкеры.

Труба из оцинкованной стали представляет собой стальную трубу, погруженную в ванну с цинком (см. рис. 1). Цинкование имеет два метода снижения коррозии:

• Оно покрывает поверхность подобно краске и в большинстве случаев образует очень прочный оксидный слой, как алюминий и нержавеющая сталь.
• Обеспечивает расходуемый анод (цинк) для защиты от коррозии вместо коррозии стали.

Оцинкованная стальная труба обладает всеми преимуществами стальной трубы, а также повышенной коррозионной стойкостью в большинстве сред, хотя и при несколько более высокой стоимости. Цинкование работает почти идеально в тех случаях, когда его периодически смачивают и сушат (например, дорожные знаки и ограждения). Он может выйти из строя в средах с высоким содержанием натрия (например, в умягченной воде, которая вначале была очень жесткой), потому что натрий заставляет прилипшую оксидную пленку отслаиваться и вступать в реакцию, больше похожую на стальную трубу, где оксид отслаивается. Если сваривается оцинкованная труба, сварщик должен быть осторожным, чтобы шлифовать до необработанной стали. Ремонт оцинковки на внутренней стороне трубы затруднен или невозможен. Если интерьер нуждается в сплошном оцинкованном слое, рассмотрите возможность механических муфт. (Более подробную информацию можно получить через Американскую ассоциацию гальваников.)

Медная труба часто используется как в водяных, так и в бытовых системах, особенно для 2-дюймовых труб. и трубы меньшего диаметра. Тем не менее, некоторые подрядчики предлагают заменить оцинкованную стальную трубу для хозяйственно-питьевого водоснабжения на медную диаметром до 6 дюймов. в размерах, особенно на Среднем Западе. Медь является дорогим материалом, но имеет то преимущество, что весит меньше, чем сталь, и для установки может потребоваться меньше сотрудников, в зависимости от веса и ограничений профсоюза. Кроме того, медь, как правило, более благородна и устойчива к коррозии, чем сталь или оцинкованная сталь.

В отрасли HVAC большая часть меди относится к твердой (отпущенной) меди типа L (средней толщины), хотя под землей мягкая (отожженная) медь часто относится к типу K (толстая). Дренажные, сливные и вентиляционные трубы (DWV) тоньше (тип M).

Нержавеющая сталь считается устойчивой ко всем видам коррозии. Это верно во многих случаях, но не во всех. Анаэробная и хлоридная коррозия могут повлиять на СС. Наиболее распространенным сплавом является нержавеющая сталь 304, которая добавляет в сталь 18% хрома и 8% никеля. 304L имеет пониженное содержание углерода, чтобы свести к минимуму склонность нержавеющей стали к коррозии на сварных швах. SS с обозначением L рекомендуется для всех SS, которые будут сварены и могут иметь проблемы с коррозией, такие как выхлоп дыма и некоторые системы трубопроводов. 316 и 316L добавляют молибден для снижения восприимчивости к хлоридам.

В последнее десятилетие в качестве альтернативы оцинкованной стальной трубе и медной трубе большего диаметра предлагались более тонкие трубы из нержавеющей стали, в первую очередь для бытовых водопроводов питьевой воды. При неправильном выполнении может возникнуть одна потенциальная проблема (см. «Смешивание материалов может привести к проблемам»).

SS требует некоторого количества кислорода для создания адгезионного оксидного слоя, как алюминиевые автомобильные колеса. Обычно это не проблема в гидравлических системах отопления/охлаждения или системах хозяйственно-бытового водоснабжения, но в больших системах хранения охлажденной воды уровень кислорода может стать достаточно низким, чтобы возникать проблемы с микробной коррозией (известной как MIC).

Существует множество сортов SS. В целом сплавы 300-й серии являются наиболее коррозионностойкими и немагнитными. Серия 400 тверже, более устойчива к истиранию, выдерживает более высокие температуры и обладает магнитными свойствами. Сплавы серии 200 используются в раковинах и устройствах, где приемлема меньшая коррозионная стойкость.

Чугун (CI) в основном используется в канализационных и ливневых системах. В этих применениях он обладает очень хорошей коррозионной стойкостью. Недостаток в том, что самые распространенные стыки не скреплены. Большинство чугунных соединений либо вставные, либо без втулки. Вставные соединения очень хорошо работают под землей, где давление грунта помогает остановить движение трубы. Однако над землей существует риск того, что труба может отделиться, если возникнет засор и давление станет слишком высоким. Оцинкованная сталь, в первую очередь для ливневых систем, с механическими муфтами или пластиковыми трубами может быть указана, когда риск затопления из-за давления кажется возможным.

Ковкий чугун (DI) подобен чугуну, за исключением того, что он имеет более низкий процент углерода и имеет отжиг и/или добавки, такие как магний, для формирования другой (узелковой) матрицы. Это делает его более прочным и пластичным, чем чугун. Его коррозионная стойкость очень похожа на чугун. DI обычно используется для городских водопроводов. Для ливневой или канализационной канализации можно указать один отрезок трубы ДИ, проходящей под фундаментами, чтобы при осадке конструкции труба изгибалась, а не ломалась.

Duriron почти ушел с рынка, но его можно увидеть в проектах реконструкции. Это чугун с добавлением кремния для защиты от коррозии. Ранее он использовался для систем лабораторных отходов. Чугунные вентиляционные отверстия, которые «сверкают» на крыше, — это Duriron. Сегодня его обычно заменяют полипропиленом (ПП), поливинилиденфторидом (ПВДФ) или иногда боросиликатным стеклом.

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ) часто используются в жилых помещениях и становятся все более популярными в коммерческих/промышленных объектах. Его преимущество заключается в том, что он очень устойчив к большинству видов коррозии, но не к растворителям или некоторым маслам. Некоторые производители используют полиэфирное масло (POE) для очистки змеевиков HVAC, что в некоторых случаях приводило к растрескиванию труб слива конденсата из ПВХ. Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) и акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) также крайне несовместимы с маслами POE.

Одним из недостатков ПВХ и ХПВХ является то, что они содержат хлор. При горении хлора образуется горчичный газ. В то время как смертельные случаи не были вызваны горящими трубами в зданиях, испускающими газообразный хлор, они прочитали по крайней мере одну статью о горящем копировальном аппарате из ПВХ, который привел к гибели пожарных. Наибольшие опасения по поводу ПВХ вызывают близкое расстояние между подвесками и несоответствие рейтингу распространения пламени/дыма 25/50 в соответствии с NFPA 255: Стандартный метод испытаний характеристик поверхностного горения строительных материалов и ASTM E84: Стандартный метод испытаний характеристик поверхностного горения строительных материалов. Строительные материалы, которые строительные нормы требуют для материалов, расположенных в камерах возвратного воздуха. Это также относится к полипропилену и большинству составов ХПВХ.

ХПВХ в основном представляет собой ПВХ с добавлением сшитой молекулы хлора для повышения термостойкости. Обычно используется в бытовых системах горячего водоснабжения. Одним из недостатков трубных систем из ПВХ, ХПВХ и большинства пластиковых и некоторых армированных волокном пластиков (FRP) является то, что они имеют фитинги с очень коротким радиусом, поэтому они имеют более высокие коэффициенты падения давления.

Полипропилен известен как олефин в ковровой промышленности, где он используется для внутренних и наружных ковров. Полипропилен имеет преимущество в работе с жидкостями при температуре до 210°F и очень устойчив к коррозии. Некоторые фирмы используют его для кислотных отходов и (в форме без добавок) для систем чистой воды. Он также используется для некоторых трубопроводов для отходов молочных продуктов, где вода с температурой 210 ​​° F может стекать в канализацию для очистки затвердевшего сыра. В целом полипропилен является наиболее устойчивым к коррозии из всех материалов, кроме PVDF и других производных тефлона.

Поливинилиденфторид (ПВДФ) представляет собой фторполимер, родственный тефлону. Он дорогой, но обладает отличными свойствами. Он выдерживает жидкости при температуре 212 ° F, соответствует рейтингу распространения пламени / дыма 25/50 для камер возвратного воздуха (и используется для внутренней облицовки городских автобусов, поскольку он не горит, как другие пластмассы), и очень инертен ( т. е. его можно использовать для лабораторных систем воды высшей степени чистоты или микрочиповых систем).

Трубы из PEX (сшитого полиэтилена) стали очень популярными, особенно в бытовых водопроводных системах. Это прозрачный, гибкий материал для труб, и некоторые составы соответствуют требованиям 25/50 пламени/дыма для размещения в камерах возвратного воздуха. Он очень гибкий, требует частой или постоянной поддержки.

Боросиликатное стекло когда-то было популярным материалом для лабораторных канализационных труб. Он обладает высокой устойчивостью к коррозии, но стоит дорого и потенциально может вызвать проблемы, если в канализацию выливается очень горячая вода. Он обычно не используется в современных лабораториях.

FRP полезен для применений, где требуется коррозионная стойкость, устойчивость к ультрафиолетовому излучению (УФ) и большая жесткость, чем у пластмасс. Он имеет различные свойства коррозионной стойкости и прочности в зависимости от используемого пластика и волокна, а также от того, как ориентировано волокно. Многие продукты позволяют выбрать различные внутренние покрытия для защиты от определенных химических веществ. Трубопровод градирни хорошо подходит для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха при условии, что продукт оснащен фитингами с низким коэффициентом потерь.

Методы соединения

Сварка — старая и надежная технология. В основном это включает в себя плавление труб вместе. Сталь и полипропилен используют этот метод. Сварку можно использовать для оцинкованной стали, но восстановить цинковое покрытие на внутренней поверхности труб практически невозможно, поэтому предпочтительно механическое соединение.

Нарезание резьбы включает свинчивание труб вместе, обычно с помощью ниппеля с внутренней резьбой между двумя секциями трубы с наружной резьбой. Нарезка резьбы является обычной для стальных и оцинкованных стальных труб. Это также характерно для некоторых пластиковых трубных материалов. Он используется для SS, но требует свежих штампов и анаэробного компаунда для труб, чтобы сделать герметичные соединения. Резьбовые соединения выдерживают нагрузки во всех направлениях.

Отбортовка дорогая, но практически надежная. Фланцевые соединения могут выдерживать любое желаемое давление и могут быть диэлектрическими для минимизации коррозии (см. рис. 2).

Механические муфты (см. рис. 3) выдерживают нагрузки во всех направлениях, а также могут выдерживать любое требуемое давление. Сегодня мы наблюдаем движение либо к узлам заводской сварки, которые соединяются в полевых условиях с помощью механических муфт, либо к системам, которые полностью механически связаны, в основном в размерах более 2 дюймов. Доступны как жесткие, так и гибкие муфты. Некоторые проекты также включают вертикальные стояки, которые выигрывают от линейной гибкости «гибких» муфт, чтобы избежать компенсаторов или смещений, которые увеличивают размеры шахты, чтобы предотвратить разрыв труб из-за сдвигающих сил на негибких стенках шахты. Гибкие механические муфты также могут заменить гибкие соединения в зависимости от геометрии и виброизоляции насоса или оборудования.

Коррозия

Коррозия очень важна для трубопроводных систем. Как правило, в водяных системах отопления или охлаждения используются ингибиторы коррозии и, возможно, биоциды. Нитриты и молибдаты являются наиболее распространенными ингибиторами коррозии. Некоторые проектные фирмы указывают только молибдаты для систем охлажденной воды, но допускают использование молибдатов или нитритов для систем отопления, в которых зимой температура воды поднимается выше 140°F. Это связано с тем, что в холодной воде нитриты могут быть пищей для микроорганизмов; в системах с охлажденной водой может происходить микробиологическое «цветение».

Отдельные ингибиторы добавляются для защиты «желтых металлов», таких как медь. В гликолевых системах большинство поставщиков используют фосфатный ингибитор коррозии, поскольку он также соответствует правилам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для пищевых продуктов, поэтому им нужно производить только один продукт для пищевого и непищевого гликоля.

Однако по крайней мере один поставщик использует нитраты, поэтому каждый владелец должен вести учет того, что находится в их доме. Данные об эффективности лечения полунитратами и полуфосфатами отсутствуют; смешивание гликолей с различными химическими ингибиторами не рекомендуется. Системы, содержащие гликоль, должны поддерживать концентрацию гликоля на уровне от 18% до 25%. Источники различаются по точному пределу, но ни один производитель не продает предварительно смешанный гликоль с концентрацией ниже 20%; рекомендуется не использовать ничего ниже 25%.

Если этого не сделать, микроорганизмы могут быстро размножаться, поскольку гликоль является пищевым продуктом. Гликоль — это спирт, и, как и в производстве вина, пока концентрация не станет токсичной, микроорганизмы будут размножаться. Никогда не допускайте подключения подпитки бытовой воды к гликолевой системе, иначе концентрация будет медленно уменьшаться до тех пор, пока не возникнет серьезная проблема. Рекомендуется питательный бак, заполненный предварительно смешанным промышленным (не автомобильным) гликолем, реле давления и насос.

Сталь относительно устойчива к коррозии, если она находится в среде с высоким pH (например, стальная арматура в бетоне). Шкала pH является логарифмической и обычно колеблется от 0 до 14. Она указывает, насколько кислым или щелочным является раствор, где 0 — самый кислый, а 14 — самый щелочной. pH 7 указывает на нейтральность. Диапазон pH от 8 до 10,5 обычно используется для трубопроводных систем, содержащих сталь. Однако сталь подвержена коррозии, если pH низкий или отдельные химические вещества воздействуют на сталь. Многие схемы защиты от коррозии основаны на высоком pH, но это проблема для систем, включающих котлы с алюминиевыми теплообменниками, поскольку алюминий несовместим с высоким pH. Комбинация стальных труб и алюминиевых теплообменников требует очень узкого диапазона pH в гидравлических системах, обычно от 8 до 8,5.

Поверхностная конденсация – еще одна проблема. На Среднем Западе принято не изолировать PEX или другие пластиковые материалы в некоторых системах, потому что в них не образуется конденсат. Но с энергетической точки зрения PEX теряет тепло быстрее, чем медная труба. Это связано с тем, что больший внешний диаметр PEX обеспечивает большую площадь поверхности для теплопередачи.

Диэлектрическая арматура сегодня вызывает споры. Диэлектрические фланцы часто являются предпочтительным диэлектрическим фитингом, потому что, если указаны диэлектрические фланцы, а подрядчик устанавливает недиэлектрические фланцы, единственная коррекция заключается в установке пластиковых болтовых изолирующих вставок — замена фланцев не требуется. Однако сегодня NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует склеивания металлических трубопроводов бытового водоснабжения, что устраняет диэлектрическое разделение, обеспечиваемое диэлектрическими фланцами, соединениями и, возможно, ниппелями.

Тщательно продумайте материалы, которые вы указываете для систем трубопроводов. У каждого материала есть отличные приложения на рынке, но у каждого есть приложения, для которых он не очень подходит. Здесь были представлены плюсы и минусы для нескольких широко используемых материалов, но эта статья лишь коснулась поверхности этой области техники.

Смешивание материалов может привести к проблемам: знайте, какие материалы трубопровода вы используете, чтобы свести к минимуму коррозию -в. и более крупные системы бытового водоснабжения. Она обеспечивает высокую коррозионную стойкость и более низкую стоимость установки по сравнению с трубой из оцинкованной стали сортамента 40 или медной трубой типа L.

Стоимость материала из нержавеющей стали сортамента 10 304 почти такая же, как и для оцинкованного стального листа сортамента 40, но вес вдвое меньше, поэтому его установка дешевле. Стоимость материала из меди почти вдвое выше, чем у материала из стали 10 304 SS для этих размеров, но затраты на установку аналогичны, поэтому она также имеет более высокую стоимость установки. Одна проблема, которая вызвала проблемы, заключается в том, что фитинги сортамента 10 304 из нержавеющей стали примерно на треть дороже, чем фитинги из оцинкованной стали сортамента 40, поэтому оцинкованные фитинги смешивают с прямыми трубами из нержавеющей стали с благими намерениями.