Trubkové tvarovky z tvárné litiny se instalují očištěním a namazáním konce trubky, jejím vložením do nátrubku nebo mechanického spoje, správným umístěním těsnění a utažením šroubů ucpávky na specifikovaný moment – typicky 75–90 ft-lb pro staardní mechanické spoje. Přesný postup se liší v závislosti na typu spoje: násuvný, mechanický spoj, přírubový nebo fixovaný. Správné provedení každého kroku je zásadní, protože nesprávná instalace je hlavní příčinou netěsností, selhání spojů a nákladných výkopových prací.
Potrubní tvarovky z tvárné litiny se široce používají v rozvodech vody, kanalizací, požární ochraně a průmyslových potrubních systémech. Jejich pevnost v tahu Minimálně 420 MPa (podle AWWA C153/ANSI A21.53) a jmenovité hodnoty tlaku až 350 psi činí správnou instalaci nezbytnou pro dlouhodobou integritu systému.
Typy potrubních tvarovek z tvárné litiny a způsoby jejich spojování
Před zahájením instalace musíte určit, s jakou armaturou a typem spoje pracujete. Každá vyžaduje jinou montážní sekvenci a nástroje.
| Typ kloubu | Způsob připojení | Typické hodnocení tlaku | Běžné použití |
|---|---|---|---|
| Push-On (Tyton) | Gumové těsnění usazené v drážce hrdla | Až 350 psi | Rozvody vody, kanalizace |
| Mechanický kloub (MJ) | Ucpávka, těsnění a šrouby | Až 350 psi | Ventily, hydranty, armatury |
| Přírubové | Šroubovaná příruba s celoplošným těsněním | Třída 150–300 (ANSI) | Čerpací stanice, nadzemní |
| Zadržený kloub | Uzamykací segmenty nebo klíny | Až 350 psi | Ohyby, odpaliště, vysokotlaké běhy |
| Drážkovaný / Victaulic | Drážkovaná spojka přes konce trubek | Až 300 psi | Hašení požáru, průmyslové |
Běžné tvary kování
- Lokty (ohyby): 11,25°, 22,5°, 45° a 90° – používá se ke změně směru potrubí
- Odpaliště: Pro přípojky odboček v rozvodech
- Redukce: Soustředné nebo excentrické, pro přechody průměrů potrubí
- Uzávěry a zátky: Pro ukončení vedení a tlakové zkoušky
- Kříže: Čtyřcestné křižovatky pro rozvodné sítě
Než začnete, potřebné nástroje a materiály
Mít po ruce správné nástroje před zahájením práce předchází prodlevám uprostřed práce a zajišťuje, že spoje splňují specifikace. Následující seznam pokrývá instalaci dvou nejběžnějších typů spojů – násuvný a mechanický spoj.
- Momentový klíč kalibrováno na alespoň 100 ft-lb (pro utahování šroubů MJ)
- Nástroj pro vkládání trubek nebo s ním pro násuvné spoje na trubkách s větším průměrem (≥6 in)
- Drátěný kartáč a čisté hadry pro přípravu povrchu
- Schválené mazivo na těsnění (neropné, bezpečné pro pitnou vodu)
- T-šrouby a šestihranné matice (obvykle nízkolegovaná ocel podle AWWA C111)
- Nástroj na řezání trubek (brusná pila nebo řezačka trubek určená pro tvárnou litinu)
- Nástroj pro hloubkoměr nebo vkládací značku pro ověření správné hloubky průniku potrubí
- Těsnění přizpůsobené velikosti potrubí, materiálu (SBR nebo EPDM) a typu spoje
- Referenční karta průhybu (výrobcem stanovený přípustný průhyb na spoj)
Vždy se ujistěte, že těsnění, ucpávky a šrouby odpovídají tlakové třídě a průměru potrubí. Použití poddimenzovaných těsnění nebo těsnění z nesprávného materiálu je častou příčinou předčasného selhání spoje.
Jak nainstalovat násuvnou spojku
Násuvný spoj (také nazývaný Tytonův spoj) je nejběžnější a nejrychleji se montuje. Spoléhá se výhradně na stlačení pryžového těsnění, aby vytvořilo vodotěsné těsnění. Nejsou použity žádné šrouby.
- Zkontrolujte všechny součásti. Zkontrolujte vnitřek hrdla, konec hrdla trubky a těsnění, zda nejsou praskliny, zářezy nebo nečistoty. I malé závady mohou způsobit netěsnosti pod tlakem.
- Vyčistěte hrdlo a konec trubky. Použijte drátěný kartáč a čistý hadr k odstranění nečistot, písku a jakéhokoli poškození povlaku z posledních 12–18 palců hrdla trubky a celé hloubky hrdla.
- Vložte těsnění do zásuvky. Složte těsnění do tvaru "srdce" (nazývaného také "prohnutá" poloha) a vložte jej do drážky hrdla. Pevně jej zatlačte do drážky, dokud nebude rovnoměrně usazena – žádná část by neměla vyčnívat nerovnoměrně.
- Označte hloubku zasunutí na potrubí. Pomocí tabulky hloubky zasunutí od výrobce označte hrdlo trubky, abyste označili minimální požadovaný průnik. Pro 6palcovou trubku je to obvykle 3,5–4,0 palce ; pro 12palcovou trubku, přibližně 5,5 palce .
- Namažte těsnění a konec trubky. Naneste rovnoměrnou vrstvu schváleného maziva na vnitřní stranu těsnění a na hrdlo trubky až po značku vložení. Nepoužívejte mazivo na ropné bázi nebo motorový olej.
- Vyrovnejte potrubí a zatlačte domů. Vycentrujte hrdlo v otvoru hrdla a zatlačte přímo dovnitř. U trubek do 4 palců obvykle stačí ruční síla. Pro 6 palců a více použijte podélnou nebo trubkovou tlačnou tyč proti dřevěné podložce, abyste zabránili prasknutí zvonu. Zatlačte, dokud značka vložení nezmizí v patici.
- Ověřte spoj. Vložte spárovou měrku nebo tenký kovový proužek kolem obvodu těsnění, abyste se ujistili, že těsnění je rovnoměrně usazeno a že se uvnitř spoje neotočilo ani neposunulo.
Násuvné spoje umožňují úhlové vychýlení 3°–5° v závislosti na průměru trubky a specifikacích výrobce, které se přizpůsobí menšímu sedání výkopu bez vyvolání napětí ve spoji.
Jak nainstalovat armaturu mechanického spoje (MJ).
Mechanický spoj používá ucpávku ucpávky, pryžové těsnění a šrouby s T-hlavou ke stlačení těsnění mezi trubkou a zvonem armatury. Je to standardní způsob připojení ventilů, hydrantů a armatur, kde může být vyžadována demontáž.
- Nasuňte ucpávku a těsnění na trubku. Před umístěním tvarovky nasuňte ucpávku ucpávky (obrys směřující ke tvarovce) a poté těsnění (kužel směrem ke tvarovce) na volný konec trubky.
- Vyčistěte všechny dosedací plochy. Vyčistěte hrdlo trubky, hrdlo s hrdlem a kontaktní plochy těsnění. Odstraňte veškerou rez, vodní kámen, olej a nečistoty pomocí drátěného kartáče.
- Namažte těsnění. Naneste tenkou, rovnoměrnou vrstvu schváleného maziva na vnější stranu těsnění a vnitřek hrdla zvonu. Mazání zabraňuje roztržení těsnění při montáži a zajišťuje rovnoměrné usazení.
- Vložte trubku do fitinkového zvonu. Zasuňte hrdlo trubky úplně do zvonu tvarovky, dokud se nedotkne dorazového kroužku uvnitř hrdla. Trubka by se měla úplně vysunout – částečné zasunutí způsobí asymetrické stlačení těsnění.
- Umístěte těsnění do vybrání zvonu. Posuňte těsnění nahoru ke zvonu a rovnoměrně jej zatlačte do vybrání pro zvon. Zkosená plocha těsnění by měla směřovat do zvonu. Ujistěte se, že těsnění sedí rovnoměrně po celém obvodu trubky.
- Umístěte ucpávku a namontujte T-šrouby. Posuňte ucpávku ucpávky nahoru k ploše těsnění. Vložte T-šrouby skrz otvory pro šrouby ucpávky a zarovnejte je s odpovídajícími otvory pro šrouby v armatuře. Před použitím klíče ručně rovnoměrně utáhněte všechny matice.
- Utáhněte šrouby do kříže. Pomocí momentového klíče utáhněte matice v křížové (hvězdové) sekvenci, abyste zajistili rovnoměrné stlačení těsnění. Make tři postupové přihrávky : nejprve na dotažení prstů, potom na 50 % cílového točivého momentu, poté na plný točivý moment.
- Dosáhněte konečné specifikace točivého momentu. Podle AWWA C111 jsou standardní hodnoty točivého momentu šroubu MJ 75–90 ft-lb pro 5/8palcové šrouby and 100–120 ft-lb pro 3/4palcové šrouby . Nepřekračujte maximální točivý moment; přílišné utažení poškozuje těsnění a deformuje ucpávku.
Referenční moment šroubu MJ podle velikosti potrubí
| Velikost potrubí (in) | Velikost šroubu | Počet šroubů | Rozsah točivého momentu (ft-lb) |
|---|---|---|---|
| 3–4 | 5/8 palce | 4 | 75–90 |
| 6 | 3/4 palce | 6 | 100–120 |
| 8–10 | 3/4 palce | 8 | 100–120 |
| 12 | 3/4 palce | 10 | 100–120 |
| 16–24 | 1 palec | 12–16 | 120–150 |
Jak nainstalovat přírubovou armaturu z tvárné litiny
Přírubové spoje jsou šroubové spoje obvykle používané nad zemí nebo v trezorech, kde je vyžadován pravidelný přístup údržby. Jsou to tuhé spoje – není povoleno žádné úhlové vychýlení.
- Zkontrolujte čela přírub. Obě protipříruby musí být ploché, čisté a bez důlků nebo vyvýšených otřepů. I drobné povrchové vady brání úplnému utěsnění těsnění.
- Vyberte správné těsnění. Pro ploché příruby použijte celoplošné pryžové těsnění. U přírub se zvýšeným čelem se používá kroužkové těsnění. Materiál těsnění je typicky SBR, EPDM nebo neopren, vybraný na základě tekutého média a teploty.
- Vyrovnejte příruby a vložte těsnění. Vyrovnejte otvory pro šrouby na obou přírubách a vycentrujte těsnění mezi dvěma plochami. Volně vložte jeden nebo dva šrouby, aby držely zarovnání během umístění těsnění.
- Namontujte všechny šrouby rukou. Před použitím krouticího momentu vložte všechny šrouby a ručně utáhněte všechny matice, aby se příruby rovnoměrně dotýkaly těsnění.
- Utáhněte hvězdicově na plný utahovací moment. Za použití stejné sekvence křížového vzoru jako u spojů MJ utáhněte alespoň ve třech průchodech. Pro příruby ANSI třídy 150 na 6palcové tvárné litině je typický krouticí moment šroubu 60–80 ft-lb pro 5/8palcové šrouby ; Konečné hodnoty konzultujte s výrobcem těsnění, protože se liší podle materiálu těsnění a tloušťky.
- Proveďte závěrečnou kontrolu. Po dosažení cílového utahovacího momentu dokončete jeden další celý kruh utahování, abyste kompenzovali uvolnění těsnění (tečení), které běžně snižuje efektivní zatížení šroubu o 10–15 % během první hodiny po montáži.
Instalace armatur zajištěného spoje pro kontrolu tahu
V ohybech, T-kusech, reduktorech a slepých koncích mohou nevyvážené hydraulické přítlačné síly vytlačit armatury z potrubí. Upevněné spoje mechanicky uzamknou trubku a tvarovku k sobě, aby odolávaly těmto silám – eliminují nebo snižují potřebu betonových opěrných bloků.
Mezi běžné systémy omezených kloubů patří TR FLEX (U.S. Pipe), Lok-Ring (americká litinová trubka) a MEGALUG mechanické zádržné prvky kloubů . Každý používá jiný uzamykací mechanismus, ale sdílí stejný princip instalace.
- Před montáží nainstalujte zádržné zařízení (ucpávka s uzamykacími segmenty nebo tělo MEGALUG) na hrdlo trubky – pořadí montáže komponent je kritické a liší se podle produktu.
- Sestavte spodní nasazovací nebo MJ spoj podle standardních postupů popsaných výše.
- Aktivujte zádržný mechanismus: u zařízení typu MEGALUG utáhněte stavěcí šrouby na stanovený moment (obvykle 100 ft-lb pro 3/4palcové stavěcí šrouby ) pomocí momentového klíče k zaražení zoubkovaných klínových segmentů do stěny trubky.
- Ověřte zapojení tak, že se pokusíte vytáhnout trubku rukou zpět – jakmile je zádržka správně aktivována, nemělo by dojít k žádnému pohybu.
Vždy vypočítejte požadovanou délku zadržení pomocí softwaru nebo tabulky výrobce potrubí pro návrh omezování tlaku. Například a Ohyb 90° na 8palcové trubce při 200 psi ve středně husté půdě může vyžadovat omezení 40–60 stop trubky na každé noze .
Příprava výkopu a požadavky na uložení potrubí
Správná instalace armatur závisí také na správných podmínkách výkopu. Dokonce i dokonale sestavený spoj selže při rozdílném sedání, pokud je podloží nedostatečné.
- Šířka příkopu: Minimálně 18 palců širší než vnější průměr trubky, aby se umožnilo správné zhutnění náběhového materiálu na obou stranách.
- Materiál ložního prádla: AWWA C600 doporučuje drcený kámen nebo granulovaný materiál s maximální velikostí částic 3/4 palce pro trubky do 24 palců. Vyhněte se velkým kamenům, zmrzlému materiálu nebo organické půdě jako podestýlce.
- Otvory pro zvony: V každém místě spoje vykopejte díru do zvonu, aby se válec trubky – nikoli zvon – opíral o podestýlku. Zvonek by měl být volně plovoucí; přímé zatížení zvonu způsobuje koncentrace napětí.
- Zhutnění: Materiál náběhu by měl být zhutněn 85–90 % Standardní Proctorova hustota pomocí ručních pěchů nebo mechanických zhutňovačů desek ve výtazích ne větších než 6 palců.
- Hloubka krytu: Minimální kryt pro vodovodní potrubí z tvárné litiny je typicky 36 palců v půdách citlivých na mráz a 30 palců v teplejších podnebích, podle místních předpisů a směrnic AWWA M41.
Tlaková zkouška po instalaci armatury
Všechny nové instalace potrubí z tvárné litiny musí být před zasypáním nebo uvedením do provozu podrobeny hydrostatické tlakové zkoušce. AWWA C600 specifikuje standardní zkušební postup.
- Zkušební tlak: Obvykle 1,5× pracovní tlak systému , ale ne méně než 150 psi a ne více než jmenovitý tlak součásti s nejnižší jmenovitou hodnotou ve zkušební sekci.
- Délka: Udržujte zkušební tlak minimálně 2 hodiny při sledování poklesu tlaku.
- Přípustný únik: AWWA C600 vypočítá maximální přípustný únik pomocí vzorce: L = (S × D × √P) / 148 000, kde L je únik v galonech za hodinu, S je délka testovaného potrubí ve stopách, D je jmenovitý průměr potrubí v palcích a P je průměrný zkušební tlak v psi.
- Během testu vizuálně zkontrolujte všechny exponované spoje. Jakékoli viditelné kapání ve spoji ukazuje na nesprávné usazení těsnění nebo nedostatečný utahovací moment šroubu – před opětovným vytvořením spoje odtlakujte a rozeberte.
Běžné instalační chyby a jak se jim vyhnout
Většina poruch tvarovek z tvárné litiny v provozu má původ v malém počtu chyb při instalaci. Uvědomění si toho brání nákladným sanacím.
| Omyl | Důsledek | Prevence |
|---|---|---|
| Válcované nebo posunuté těsnění | Okamžitý nebo opožděný únik spoje | Použijte spároměr k ověření usazení před natlakováním |
| Nedostatečná hloubka zasunutí trubky | Vytažení kloubu pod tlakem nebo tepelným pohybem | Vždy si označte a ověřte hloubku zasunutí pomocí měrky |
| Nerovnoměrné utahování šroubů | Excentrická komprese těsnění, netěsnost na jedné straně | Vždy používejte křížový vzor, víceprůchodovou sekvenci krouticího momentu |
| Mazivo na bázi ropy na těsnění | Bobtnání těsnění, degradace, kontaminace pitné vody | Používejte pouze mazivo na těsnění s certifikací NSF 61 |
| Překročení maximálního utahovacího momentu šroubu | Extruze těsnění, prasknutí ucpávky, poškození zvonu | Použijte kalibrovaný momentový klíč; zastavit na zadané maximální hodnotě |
| Nebyl vyhlouben žádný zvon | Praskání zvonu z namáhání ložiska při zatížení zásypem | Před položením potrubí vykopejte v každém spoji správný otvor pro zvon |
Ochrana proti korozi zakopaných armatur
Tvarovky z tvárné litiny jsou náchylné k vnější korozi v agresivních půdách – zejména v půdách s nízkým odporem (<1 500 ohm-cm), vysokou vlhkostí nebo bludnými elektrickými proudy. Používají se dva standardní způsoby ochrany:
Polyetylenové pouzdro
Zabalit armatury do 8mil volná polyethylenová fólie (podle AWWA C105) je cenově nejefektivnější a nejrozšířenější metoda ochrany proti korozi. Fólie je nanesena volně – není zabalena do smršťovací fólie – k zachycení vlhkosti na povrchu trubky, čímž se vytváří méně korozivní mikroprostředí ve srovnání s přímým kontaktem s půdou. Všechny švy minimálně překryjte 12 palců a utěsněte páskou odolnou proti korozi.
Katodická ochrana
Ve vysoce korozivních půdách (odpor <500 ohm-cm) je specifikována doplňková katodická ochrana pomocí anod se zinkovou páskou nebo systémů s vloženým proudem. Anodové systémy se zinkovou páskou jsou instalovány podél potrubí, připojeny k armatuře zkušebním drátem a zasypány vodivým materiálem. Systémy jsou navrženy tak, aby udržovaly a Potenciál mezi potrubím a půdou -850 mV nebo více záporný (vs. referenční elektroda měď/síran měďnatý) podle NACE SP0169.