Komory dla rurociągów ciśnieniowych

Literatura nie dostarcza spójnych informacji na temat szczegółów projektowania i realizacji komór zlokalizowanych na magistralach wodociągowych, dużych rurociągach kanalizacyjnych lub rurociągach technologicznych na terenach przemysłowych. Prawidłowe zaprojektowanie komory węzłowej wymaga doświadczenia, aby w małej objętości zmieścić wymaganą armaturę, zachowując jednocześnie oczekiwaną funkcjonalność w normalnych warunkach.

Projektanci, którzy są proszeni o zaprojektowanie komory, muszą dokładnie zrozumieć właściwości i wymiary armatury oraz wymagania instalacyjne. Ten kontekst jest doskonałym miejscem na doświadczenie wykonawcy.

Krok po kroku

1. Zalecenia projektowe i skala projektu.
2. Konfiguracja armatury, orurowania.
3. Złącza i elementy złączne
4. Wytyczne konstrukcyjne.

1. Skala projektu i zalecenia projektowe

W większości komorowych projektów technologicznych stosuje się skalę od 1:20 do 1:50 (dla większych średnic). Jeśli wymagane są precyzyjne szczegóły, zaleca się stosowanie skali 1:10. Dobrą praktyką jest umieszczanie na rysunkach armatury z bibliotek DWG producentów. Pomoże to uniknąć pomyłek wymiarowych.
Rysunki nie powinny być skalowane ani zniekształcane w celu wydrukowania, aby można je było łatwo sprawdzić na miejscu przy użyciu tradycyjnych narzędzi pomiarowych.

2. Konfiguracja armatury i rur

Przed przystąpieniem do montażu armatury należy dokonać analizy układu hydraulicznego. Dotyczy to również węzła, który będzie wykorzystany do budowy komory. Konieczność budowania komór węzłowych stała się mniej powszechna ze względu na ulepszenia w konstrukcji, zwłaszcza zaworów odcinających. Należy do nich stosowanie zabezpieczeń antykorozyjnych oraz eliminacja przecieków z dławnic. Zawory odpowietrzające mogą być stosowane również w wersji gruntowej.

Możliwe jest zastosowanie armatury dozującej sterowanej z gruntu do średnicy DN500.

Komora jest wymagana, jeżeli:

- W węźle występują inne połączone wymagania technologiczne. Armatura ta wymaga okresowych przeglądów. Należą do nich zawory odpowietrzające i kompensatory rozprężne, czujniki i aparaty do pomiaru parametrów ilościowych i jakościowych, zawory antyhitlerowe i regulatory nadciśnienia i inne.
Siłowniki elektromechaniczne są potrzebne ze względu na dużą odporność na zamykanie i otwieranie oraz skrócenie czasu potrzebnego do wykonania tych operacji.
Węzeł jest operacyjnym punktem strategicznym dla całego układu hydraulicznego. Łączy on wiele stref lub dopływów/przepływów.

Jeśli konieczność istnienia komory została ustalona ponad wszelką wątpliwość, należy zainstalować armaturę. Ich logiczna kolejność w przestrzeni komory musi być ustalona z uwzględnieniem ciśnienia roboczego, kierunków przepływu oraz przestrzeni potrzebnej do montażu i demontażu. Większość kształtek stosowanych w technologiach sanitarnych jest zgodna z ciśnieniami PN6,PN10 i PN16. W przypadku armatury w systemach pompowych kanalizacji sanitarnej stosuje się ciśnienia PN6 lub PN10. W instalacjach wodociągowych stosuje się ciśnienia PN10 i/lub PN16.
Kształtki do komór wodociągowych muszą posiadać atest PZH. Natomiast kształtki do komór kanalizacji ciśnieniowej muszą posiadać atest na obsługę ścieków. Ponieważ różne ciśnienia mogą wymagać różnych kształtek, najlepiej ich nie mieszać.
Praktycznie bardzo korzystne jest stosowanie kształtek, które mają luźne kołnierze. Ułatwia to czynności montażowe, jak również ustalenie dowolnego położenia wrzecion zasuw w płaszczyźnie równoległej do osi głównej.
Niezbędne jest zapewnienie odpowiedniej przestrzeni roboczej oraz łatwego dostępu do siłowników i kół zasuw. Pomosty ażurowe wykonane z odpornej na korozję kraty systemowej należy stosować w przypadku, gdy czynności konserwacyjne nie są możliwe z dna komory ze względu na wymiary armatury i wysokie położenie.
Założenie, że komora powinna być wodoszczelna jest błędne. W praktyce rzadko zdarza się, aby komory spełniały ten warunek. Dlatego praktycznym postępowaniem jest prowadzenie wrzecion zasuw aż do stropu komory i umieszczanie ich końców w pokrywach zatopionych w stropie.
Korzystne jest umieszczenie stojaków (kolumn) zasuw, na stropie komory, w celu zlokalizowania komór w obrębie ogrodzonych i nadzorowanych działek.
Wrzeciona zasuw dostępne są w różnych konfiguracjach.

Orurowanie w komorach powinno zawierać odcinki przechodzące przez ściany. W komorach należy stosować ten materiał:

Ze względu na zdolność do cięcia i spawalność, żeliwo sferoidalne jest również znane jako żeliwo sferoidalne.
- Stal nierdzewna kwasoodporna o minimalnej grubości ścianki 3,0 mm 3,0 mm.

Kształtki w komorach muszą być podparte blokami oporowymi lub kozłami wykonanymi z kształtowników stalowych.
Zmiany materiału pomiędzy wyposażeniem komory a rurociągiem sieciowym należy wykonać poza zewnętrznym obrysem komory.

Minimalne odległości, jakie należy dopuścić w komorze:

3 3) Złącza i elementy złączne

1 Zasuwy

Nóż międzykołnierzowy to najpopularniejszy typ zasuwy do komór. Charakteryzuje się niewielką długością zabudowy i może być stosowany w aplikacjach wodnych i ściekowych do DN600. Zasuwy te można zamówić w wersjach o szczelności jedno- i dwustronnej, w zakresie ciśnień PN4-16.
Napędy zewnętrzne mogą być stosowane z zasuwami typu Knife
Zasuwy te są słabe ze względu na sposób uszczelnienia dławnicy (teflon), oraz uszczelnienia obwodowego ich korpusu (elastomer). Uszczelnienia te z czasem tracą swoją jakość. Każda zasuwa nożowa powinna być zawsze sprawdzana co najmniej dwa razy w roku, aby zapewnić prawidłowe działanie. Zasuwy kołnierzowe z miękkimi uszczelnieniami są zalecane do zastosowań wymagających częstego otwierania i zamykania przepływu. Pozwalają one na wykonanie 2500/5000 cykli.

2 Zawory motylkowe

Przepustnice podwójnie mimośrodowe, kołnierzowe zalecane są do montażu w komorach wodociągowych. Sterowane są za pomocą wskaźnika położenia dysku i napędu ślimakowego. Istnieje możliwość zablokowania dysku, aby uniemożliwić jego wyjęcie lub konserwację. Wszystkie części mechaniczne wykonane są z materiału odpornego na korozję.
W kanalizacji ciśnieniowej lub w każdej innej sytuacji, gdy medium jest niejednorodne lub zawiera wyraźną zawiesinę, stosowanie przepustnic jest niezgodne z prawem.

3) Łączniki montażowe/demontażowe

Każda złączka musi mieć wystarczającą przestrzeń montażową, aby umożliwić swobodną regulację między kołnierzami rurociągu podczas montażu. Istnieją dwa rodzaje złączek montażowych o regulowanej długości: kielichowo-kołnierzowe i dwukołnierzowe. Złączki te mogą być stosowane do osadzenia na bosym końcu rury. Złącze jest mocowane pomiędzy kształtką a najbliższym kołnierzem instalacyjnym za pomocą systemu zaciskowego, który składa się z uszczelek lub obwodowo ułożonych śrub.
Złącze z tolerancją na średnicę powinno być stosowane, jeśli rury mają różne średnice nominalne. W karcie katalogowej producent określi dokładny zakres tolerancji. Dla każdego materiału istnieją różne rodzaje łączników.

4) Kompensatory rozprężne

Zadaniem kompensatora jest zmniejszenie zagrożenia dla rurociągu ze strony naprężeń osiowych. Naprężenia te (ściskanie i rozciąganie) powstają w wyniku zmian temperatury rurociągu. Może się to zdarzyć np. podczas biegu rury po ziemi lub w konstrukcji mostu. Na etapie projektowania ważny jest dobór odpowiedniego typu kompensatorów. Zalecane są kompensatory mieszkowe. Dopuszczalne jest również instalowanie kompensatorów dławnicowych wykonanych z żeliwa sferoidalnego.

5) Armatura specjalna

• Zawory odpowietrzające i napowietrzające (NO).
• Zawory redukcyjne.
• Zawory odpowietrzające.
• Zawory przeciwzbiornikowe
• Zawory sterujące

Armatura specjalna wymaga dokładnego przestudiowania DTR producenta, ponieważ niektóre rodzaje armatury mają specjalne uwarunkowania technologiczne lub montażowe.

- Zawory redukcyjne wymagają analizy ciśnień w instalacji w celu określenia stopnia redukcji.
- Nie są wymagane zawory do usuwania gazów z komory.
Zawory przeciwzbiornikowe wymagają szybkiego spuszczenia cieczy
Dodatkowe filtry są zwykle stosowane w połączeniu z zaworami regulacyjnymi.

6) Elementy złączne

W połączeniach kołnierzowych należy stosować elastomerowe uszczelki gumowo-stalowe wg PN ISO 7005-1 (DIN2501). Uszczelki muszą posiadać świadectwa jakości na materiały oraz atest PZH dla zastosowań wodociągowych. W połączeniach kołnierzowych należy stosować śruby, podkładki i nakrętki wykonane ze stali nierdzewnej o klasie minimum A2.

4. Wytyczne konstrukcyjne

4.1 Budowa komory prefabrykowanej

Prefabrykowane komory żelbetowe mogą mieć przekrój prostokątny lub wielokątny.
Mogą być wykonane na zamówienie z betonu klasy C35/45, o nasiąkliwości =5% i wodoszczelności W12 oraz mrozoodporności FR150.
Komory mogą mieć odpowiednie otwory lub osadzone w betonie szczelne przejścia. Każda komora może posiadać pokrywy z otworami włazowymi i technologicznymi. Komora może być również wyposażona w stopnie włazowe i drabinki ułatwiające obsługę urządzeń.
Istnieje możliwość wykonania komory z betonu antykorozyjnego lub odpornego na siarczany w zależności od warunków lokalnych. Każdy element, łącznie z nadbudową, wyposażony jest w kotwy transportowe do mocowania zawiesi.

Maksymalne parametry elementów komorowych wg oferty jednego z producentów

• Maksymalna szerokość 3,30 m
• maksymalna długość 13,00 m,
• Maksymalna wysokość 2,80 m
• Maksymalny ciężar elementu 32 t

4.2 Budowa komory mokrego odlewu

Wytyczne konstrukcyjne

• Należy stosować kruszywo o ciągłym uziarnieniu i frakcjach nie przekraczających 30 mm i nie przekraczających 0,1 mm.
• Stosować cement portlandzki o symbolu CEM II/B/M (S-V), 42,5 N.
• Dodatki do betonu: Hydrobet (w ilości 1,5% w stosunku do masy cementu) i plastibet (4,0% w stosunku do masy cementu).
• Wibrowanie betonu w celu jego zagęszczenia i umożliwienia utwardzenia w szalunku.
• Izolacja od zewnątrz i wewnątrz: Dwie warstwy Abisol P po zagruntowaniu Abisol R.
• Zbrojenie według warunków geotechnicznych.
• Ważna jest kontrola komory pod kątem wypierania wód gruntowych.
• Dla dużych komór zaleca się stosowanie żelbetowych dysz z wtapianymi uchwytami. Dysze powinny mieć szerokość od 30 do 50 cm, aby umożliwić łatwy demontaż podczas wymiany lub naprawy armatury.
• Szczeliny między dyblami poprzecznymi wypełnić elastyczną masą uszczelniającą, a całą komorę przykryć podkładem z papy zgrzewanej na gorąco.
• Do wypełnienia szczelin między płytą osłonową a pancerzem głównym użyć zaprawy wodoszczelnej.

Otwory w ścianach dla rurociągów instalacyjnych

Przepusty typu łańcuchowego stosowane są najczęściej do uszczelnienia przestrzeni pomiędzy rurą przewodową przechodzącą przez ścianę komory, a pozostawionym w niej otworem.

Zaleca się wykonanie niezbędnych otworów zgodnie z zamieszczonymi zasadami.

• Dostępne w zakresie średnic od DN100 do DN100
  O otworu = O rury zewnętrznej x (1,4-1,6);
• W zakresie średnic Dn100-DN400
  O otworu = O rury zewnętrznej x (1,25 - 1,4);
• powyżej średnicy DN400
  O otworu = O rury zewnętrznej + (100-200 mm).

4.3 Wentylacja w komorze

W celu zapewnienia skutecznej wentylacji (1/2 W/h) w komorze należy zainstalować wentylację grawitacyjną. Wentylację uzyskuje się poprzez zastosowanie kominów wywiewnych i nawiewnych wykonanych z metalu o średnicy min. O100 osadzonych w stropie.
Ze względu na szkodliwe działanie promieniowania UV należy unikać kominów z PCV.

4.4 Komunikacja pionowa

Do wchodzenia i wychodzenia z komory zaleca się stosowanie drabin wykonanych z kształtowników ze stali nierdzewnej z poprzeczkami antypoślizgowymi i stopniami zejściowymi pokrytymi poliuretanem. Minimalna szerokość przejścia wynosi 40 cm, a odległość pionowa między nimi 300 mm. Elementy komunikacji pionowej nie powinny zasłaniać światła ze studzienki.

4.5 Otwory włazowe

W zależności od obciążenia, włazy do komór na terenach otwartych powinny być wykonane z żeliwa ryglowanego. Włazy zlokalizowane na terenach zamkniętych, nie obciążonych ruchem, powinny być wykonane z blach i kształtowników stalowych z zamknięciem na zamek siłowy dla ułatwienia dostępu.

4.6 Odwadnianie

Nawet w najbardziej dobrze skonstruowanej komorze może pojawić się woda z powodu nieszczelności lub kondensacji na powierzchniach metalowych (roszenie).
Zaleca się wykonanie dołu (lub odlewu) w dnie komory, aby odprowadzić całą wodę. 300 mm.
W przypadku gleb, które nie są nawodnione można zastosować drenaż stały w celu odprowadzenia wody ze studni chłonnej lub komory. Jest to rozwiązanie ryzykowne, gdyż podczas ulewnych deszczy woda może wpływać do komory.

Podsumowanie

Ze względu na ilość katalogów, z którymi należy się zapoznać oraz wymaganą precyzję, projektowanie komór może być bardzo pracochłonne. Chociaż rysunki DWG dostarczane przez producentów armatury i osprzętu są cennym zasobem, jeszcze ważniejsze jest posiadanie wiedzy o tym, jak można zbudować logiczny system ze złożonych bloków konstrukcyjnych. Ten artykuł jest przeznaczony dla inżynierów, którzy nie mają na co dzień do czynienia z sieciami i instalacjami o dużej wydajności. Rysunki zbudowanych komór będą doskonałym źródłem inspiracji i pomogą zgłębić temat.

POBIERZ PLIKI W FORMACIE CAD

Wyrażasz zgodę na otrzymywanie informacji elektronicznych poprzez pobranie. Nie wysyłamy SPAMU! W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrypcji.

Chcę pobrać pliki