3. 3 Cấu tạo mạng lưới cấp nước.
3.3.1 Các loại ống dùng trong mạng lưới cấp nước.
Trong mạng lưới cấp nước được dùng các loại ống khác nhau và bằng các vật liệu khác nhau. Chọn loại ống hay vật liệu nào là tuỳ theo áp lực công tác, điều kiện địa chất, phương pháp lắp đặt, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và các điều
Page | 45
kiện cụ thể khác. Kinh phí đầu tư vào mạng lưới thường chiếm 50 ÷ 70% kinh phí toàn hệ thống. Vì thế chọn đường kính ống hợp lý mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Hiện nay người ta dùng ống bằng các vật liệu phổ biến sau đây: bê tông cốt thép, xi măng miăng, ống nhựa, ống gang, ống thép.
Ống bê tông cốt thép được phân chia làm hai loại: bê tông cốt thép và bê tông cốt thép ứng suất trước. Chúng có ưu điểm là bền, tồn ít thép, độ nhám không tăng lên trong quản lý, khả năng chống xâm thực tốt, giá thành rẻ. ống bê tông cốt thép ứng suất trước chịu được áp lực cao. Nhược điểm của các ống bê tông cốt thép là trọng lượng cao, chịu áp lực kém so với ống bằng kim loại và dễ vỡ khi bị và đập trong vận chuyển.
ống xi măng amiăng bền, có khả năng chống xâm thực tốt, ít tổn thất thuỷ lực và khủng tăng lên trong quá trình sử dụng, dễ cắt gọi, ít truyền nhiệt và điện, giá thành rẻ. Nhược điểm của loại ống này là chống va đập kém, trở ngại khi vận chuyển, mối nối bằng vòng cao su, chịu áp lực hạn chế.
ống nhựa có nhiều ưu điểm, nên ngày càng được dùng rộng rãi trong kỹ nghệ cấp nước. Khả năng chống xâm thực cao, trong lượng nhẹ, mối nối đơn giản, tổn thất áp lực ít và không tăng lên trong quản lý, giảm âm khi có hiện tượng và thuỷ lực và giá thành hạ. Nhược điểm của ống nhựa là dễ lão hoá, nếu chịu ảnh hưởng của nhiệt độ.
ống gang là loại ống dùng phổ biến, có ưu điểm bền, chịu áp lực cao, nhưng có nhược điểm là trọng lượng lớn, tốn kim loại, giòn nên chịu tải động kém.
ống thép cũng là ống được dùng phổ biến, bền, trọng lượng nhẹ hơn ống gag và ống bê tông cốt thép, ống thép dẻo, chịu tải trọng động tốt, mối nối đơn giản. Nhược điểm, của ống thép là dễ bị xâm thực nên tổn thất thuỷ lực tăng nhanh trong quản lý, thời gian phục vụ ngắn hơn các loại ống khác.
Do các đặc điểm vừa nên trên, khi xét chọn nên ưu tiên dùng ống bê tông cốt thép cho các tuyến dẫn lớn và vừa, ống xi măng amiăng cho các tuyến dẫn
Page | 46
vừa, mạng lưới trong thành phố phổ biến dùng ống gang, ống nhựa, ống thép chỉ nên dùng khi áp suất rất cao, đặt qua các đầm lấy, chướng ngại có nền móng không ổn định.
ở nước ta việc sản xuất các loại ống trên còn gặp nhiều khó khăn.
ống bê tông cốt thép không có ứng xuất trước sản xuất được các loại Φ400, Φ500, Φ600, Φ700, dàii d4m, áp lực công tác 10÷ 20N/cm2, áp lực thử 30 N/cm2. Nối ống bằng ống lồng xảm đay và amiăng, xi măng, bình (3-7).
ống bê tông cốt thép ứng suất trước sản xuất được Φ400, Φ600 và dài 4m, áp lực công tác 60 N/cm2, áp lực thử 90 N/cm2, nối bằng ống lồng, xảm đay và ximăng amiăng.
Các cơ sở sản xuất ống xí măng amiăng không lớn, ta mới sản xuất được loại Φ100, 200 và 300mm, chiều dài 2 ÷3m, nối bằng ống lồng, chịu được áp lực 10 ÷ 20 N/cm2, chủ yếu dùng cho mạng lưới áp lực thấp. ở nước ngoài ống xi măng amiăng sản xuất đến Φ500 và chịu áp lực đến 120 N/cm2. ống bê tông cốt thép ứng suất trước có lõi thép nối bằng vòng cao su có đường kính đến 3000mm, chịu áp cao.
ống bê tông cốt thép và xi măng amiăng có năm loại mối nối thường dùng (hình3-6).
Mối nối loại (a) dùng cho cả hai loại ống áp lực thấp P ≤ 60 N/cm2, Mối nối loại (b,c) dùng ống lồng và 2 vòng cao su, chịu được áp lực cao hơn do 2 vòng cao su được định vị bởi cấu tạo đặc biệt của ống lồng P ≤ 90 N/cm2, mối nối (d) chỉ dùng cho ống bê tông ứng suất trước chịu áp lực cao và mối nối (e) dùng cho cả hai loại ống chịu áp trên 120 N/cm2, thuận tiện khi thay thế và tạo góc cho quay ống.
ở nước ta cũng sản xuất được ống nhựa poli - prô - pi - len Φ15 ÷ 200, 300mm dài 4,0 ÷ 4,5m chịu áp lực 20 ÷140 N/cm2 và ống Polietlen Φ20 ÷ Φ150mm chịu áp lực đến 20 N/cm2. Nối ống có thể dùng nhựa, bằng ống lồng có hay không có ren, bằng nhiệt, bằng que hàn nhựa hay bằng nhiệt...
Page | 47
ống gang hiện được sản xuất bằng hai phương pháp khuôn cát hay khuôn liên tục. Khuôn cát sản xuất loại Φ50, 75, 100 và 150mm, dài 2m có miệng loe hay mặt bích. Loại này chịu áp lực không quá 30 N/cm2 và tổn thất áp lực so với ống đúc bằng khuôn liên tục tăng 15 ÷30%. ống gang đúc băng khuôn liên tục với Φ100, 200, 300, 400,500, 600, 700, 800 dài 6 ÷ 8m có miệng loe. Nối bằng phương pháp xảm đay và xi măng amiăng có áp lực công tác giởi hạn trong vòng 60 N/cm2, áp lực thử 90 N/cm2. ở các nước ống gang sản xuất đến Φ1200mm nối bằng vòng cao su chịu áp lực đến 400 N/cm2 có nhúng bitum sẵn hoặc tráng nhựa, tráng xí măng bên trong để giảm tổn thất áp lực.
Nối ống gang có nhiều cách (hình 3-7). Phổ biến ở ta là mối nối cảm đay dầu và xi măng amiăng. Đay dầu chiếm 2/3 và xi măng amiăng chiếm 1/3 chiều dài chỗ nối. Mối nối này chịu áp lực cao nhất là 100 ÷ 120 N/cm2.
ống thép ở ta sản xuất còn hạn chế nên khi sử dụng cần cân nhắc. Phần lớn ống thép hiện dùng là của nước ngoài. Có nhiều loại khác nhau: óng thép hàn (hàn dọc, hàn xoán) và ống thép đúc. Do chiều dày khác nhau ta chia ống thép thường và ống thép có tăng cường khả năng chịu lực. ống thép đúc kéo nóng có đường kính đến 800mm, ống théo kéo nguội có đường kính đến 200mm, ống thép hàn dọc có đường kính 150 ÷ 1600mm, ống hàn xoắn Φ400 ÷ 1200mm và ống thép tráng kẽm có Φ8 ÷ 160mm dài 4 ÷ 12,5m.