تحقیق مقاله لوله های آب و فاضلاب

موارد استعمال هریک در آبرسانی :

لوله های آبرسانی و فاضلاب را میتوان به دسته های ذیل دسته بندی نمود.

الف : لوله های سیاه فولادی

ب : لوله های گالوانیزه

ت : لوله های چدنی تحت فشار

ث : لوله های آذبست – سیمانی (ایرانیت)

ج : لوله های آذبست – سیمانی (فارسیت)

چ : لوله های P.V.C

الف : لوله های سیاه فولادی : قبل از آنکه در مورد لوله های فولادی که در بازار فروش بنام لوله سیاه موسوم است توضیح داده شود لازم است که به استانداردهای عمومی کارخانه های سازنده در دنیا اشاره شود.

لوله های فولادی سیاه را مطابق اندازه های زیل تا 24 اینچ وجدیداً تا 45 اینچ می سازند لوله های سیاه معمولاً در مواردی از ابرسانی بکار می رود که سیستم بسته باشد لیکن در موتور خانه ها وایستگاههای پمپاژ نیز از لوله های سیاه استفاده می شود در جدول ضمیمه انتهای فصل (APPENDIXLL)نحوه فیزیکی ساخت مشخص شده است ،لیست خصوصیات ساخت  این نوع لوله ها بطوردقیق تر در جدول ضمیمه آخر فصل یعنی TABLE  LL-1 گنجانیده شده است.

لوله های سیاه فولادی از ورقهای آهن پس از عبور از دستگاههای نورد ساخته میشود. بطوریکه دوبله صفحه آهن پس از عبور نورد بوسیله دستگاههای جوش بهم متصل میشوند،ودر مورد لوله های با قطر های بالا ممکن است دولبه را بوسیله عمل پرچ به هم وصل نمود. همچنین در مورد لوله های به قطر 36 وبیشتر از جوش مارپیچی استفاده      می نماید.

کلیه لوله هاومتعلقات فولادی که در بازار وجود دارد طبق مشخصات زیر است.

همانطور که قبلاً ذکر شد لوله های با جوشهای عرضی وطولی وبا بدون جوش که بطریقه نورد ساخته می شوند به قطر 300 الی 350 میلیمتر در بازار موجود است ، بمنظور جلوگیری از خوردگی وآسیب پذیری لوله های فولادی اساسی ترین عمل اندود نمودن آنها باقیر مذاب است.

معمولاً در مواقعی که از لوله های فولادی بعنوان شاه لوله یا لوله اصلی در خارج از شهر مصرف میشوند وخصوصاً در مواردی که فشار ایجاد شده در داخل لوله بیش از 16 اتمسفر میباشد، ضخامت جدار لوله های فولادی می بایستی مخصوص وجداگانه شود.

لوله های فولادی را که شبکه آبرسانی بکار میبرند بدو طریق در کارخانه میسازند . یکی به طریق نورد بدون جوش ودر گرما که این این طریقه برای ساختن لوله های به قطر کم و متوسط تا 350 الی 450  میلیمتر بکار گرفته میشود.

در طریقه دوم ورقه فولادی را بصورت استوانه ای در می آورند و آنرا در امتداد یک مولد جوش قرار داده و به هم متصل میسازند. این طریقه را برای لوله های بقطر زیاد یعنی بیش از 450 میلیمتر بکار میگیرند.

طول لوله های بدون جوش 6 الی 16 متر بوده و طول لوله های جوش دار در حدود 8 متر میباشد. قطر و ضخامت لوله های بدون جوش مطابق استاندارد خواهد بود . بااین حال میتوان این لوله ها را بقطر و ضخامت های دیگر سفارش داد. لوله های جوش دار را نیز در صررتیکه مقدار سفارش زیاد باشد میتوان به ابعاد و اقطار و ضخامت مورد نظر سفارش داد  که برای پروژه بخصوصی طراحی شده است.

خواص لوله های فولادی

1-مقاومت در مقابل ضربات قوچ و ارتعاشات ناشی از وسائل نقلیه

2-یخ بندان

3-جوش لوله ها در محل اتصال از مقاومت آن نمی کاهد .

4-بعلت نرمی و سبکی و مقاومت متناجس لوله های فولادی ، آنها را در مواردی متعدد بکار میبرند از آن جمله در عبر از موانع و معابر هوائی و زمینی و همچنین زیرپلها .

5-در مقابل بارها متمرکز بر بدنه ، آنها از مقاومت زیادی برخوردارند .

6-برای لوله های خارج از شهر استفاده میشوند .

در جدول ضمیمه II آنچه که کارخانجات سازنده مطابق استاندارهای جهانی به بازار عرضه مینماید در جدول II-1  فهرست وار گردآوری شده . بطور کلی لوله های فولادی جهت آبرسانی شبکه های آب شهری مناسب میباشند و باید دارای اندود داخلی و خارجی باشند . فشار کار و فشار آزمایش این نوع لوله ها در کاتالوگ کارخانه سازنده موجود میباشد .

کارخانه های سازنده این نوع لوله ها را به سه اندازه مختلف : سبک ، متوسط ، ‌سنگین میسازند . پیشنهاد میشود که از لوله های سبک در موارد فشار نسبتاً زیاد که مطابق کار این لوله نیست استفاده نشود .

ب) لوله های گالوانیزه : هنامیکه دو فلز بی شباهت بهم در آب قرار گرفته و با یکدیگر در تماس باشند فلزی که در مقیاس پتانسیل اکسیداسیون بالاتر ، قرار دارند آند و دیگری قطب کاتد محسوب میگردد . در اثر این اختلاف پتانسیل ذرات یک فلز بر روی فلز دیگر می نشیند .

از فلز روی برای گالوانیزه کردن لوله های سیاه فولادی جهت پوشش داخلی و خارجی آنها استفاده میشود زیرا در مقابل اکسیژن هوا و اکسیداسیون مقاوم بوده و عمر لوله های فولادی را بالا میبرد .

لوله هایی که در ایران مورد استفاده قرار میگیرد باتفاق اتصالات آنها مطابق استانداردهای زیر میباشد .

لوله های گالوانیزه را معمولاً بین اندازه های       می سازند و مورد مصرف آنها بیشتر در داخل ساختمانها و عمارات میباشد .

پ ) لوله های چدنی فاضلاب : اینگونه لوله های بطورت گریز از مرکز و از ذرات چدن ساخته شده و استاندارد آن مطابق :‌

میباشد . این لوله ها در دو طرف دارای نری و مادگی بوده و میبایستی در کارخانه از داخل و خارج با قیر مذاب اندود گردند . اتصال این لوله ها با سرب مذاب انجام می پذیرد . بدینصورت که سرب را در پیاله مخصوصی ذوب می کنند در عین حال دو قطع لوله را از دو سر نر و ماده داخل یکدیگر قرار داده و با کنف تمیز و تابیده شده درز بین دو قطعه نر و ماده را با ضربات قلم و چکش پر می نمایند .

پس از آنکه این دو قطعه از لوله و یا اتصال چدنی کاملاً بوسیله کنف محکم شد جهت استحکام نهائی سرب مذاب را به داخل باقیمانده درز و ماده سرازیر میکند و پس از لحظاتی که سرب در هوای آزاد بصورت جامد درآمد مجدداً میبایستی بوسیله قلم و چکش کوبیده شود . پس از لوله کشی فاضلاب داخل ساختمان میبایستی لوله های چدنی آزمایش گردند تا از محل اتصالات آن نشت ننماید .

ت) لوله های چدنی تحت فشار : لوله های معمولی چدنی تحت فشار را تا قطر 600  میلیمتر و در موارد استثنائی حداکثر تا قطر   میلیمتر میسازند . لوله های چدنی تحت فشار را برای آنکه از گزند عوامل خارجی و خوردگی در آب حفظ کنند با قیر مذاب اندود مینمایند . لوله های چدنی معمولی فشار تا 125 اتمسفر ساخته میشود که به کلاس A موسوم بوده و برای 16 اتمسفر فشار که برای عملیات آبرسانی قابل مصرف است به کلاس B موسوم است .

لوله های چدنی DUKTIL بعلت تغییراتی در شکل ساختن آن و همچنین ترکیبات گرافیک که به شکل کروی در آن بکار میرود نوع دیگری از لوله های چدنی خواهد بود .

این نوع لوله ها دارای همان خواص لوله های چدنی مذکور در فوق میباشد بعلاوه اینکه دارای خاصیت الاستیسیته و قابلیت تحمل فشار زیاد بوده بطوریکه این لوله ها را برای فشارهای 25  تا 40  اتمسفر میسازند . کلیه لوله ها و اتصالات و قطعات چدنی تحت فشار مطابق استاندارد I SO نیز ساخته میشود . 

اتصالات لوله ها و قطعات چدنی بایستی از نوع گلندو واشر لاستیکی و همچنین اتصال فلنج یا مشابه باشد در این لوله ها و قطعات اتصالی چدنی ساخت کارخانه ماشین سازی از نظر مشخصات با استاندارد ISO مطابقت دارد .

لوله های چدنی تحت فشار نیز در عصر جدید دانش آبرسانی ، از قدیمی ترین انواع لوله ها میباشد ، لذا با وجود رقابتهای شدید اجناس جدیدی که اخیراً به بازار آمده است ، هنوز لوله های چدنی به منظور آبرسانی دارای درجه اعتبار و اهمیت خاصی است .

از خواص مهم لوله های چدنی تحت فشار برای آبرسانی در شبکه های آب شهری ،‌ استحکام                 و دوام زیاد ،‌ مقاومت فوق العاده آن در برابر نیروهای وارده ، نفوذ ناپذیری ،  داشتن ضریب جریان آب در خود و بالاخره سهولت در عمل نصب میباشد . مقاومت لوله های چدنی در برابر آب و آثار زنگ بسیار زیاد است . این آثار با خوردگی و زنگ زدگی بصورت یک قشر بسیار نازک ،  در جدار داخلی لوله های چدنی تحت فشار نمایان میشود که همواره به همان حال باقی مانده و به استحکام لوله چدنی لطمه نمیزند و مقاومت لولههای چدنی بخصوص آنهائی که امروزه ساخته میشود در برابر نیروهای وارده بسیار زیاد است و ضخامت جدار لوله های چدنی تحت فشار از رابطه زیر بدست میآید :

در فرمول مذکور e ضخامت جدار لوله چدنی R شعاع مقطع لوله چدنی است که هر دو بر حسب میلیمتر میباشد . ضخامت جدار لوله های استاندارد عملاً بیش از میزبانی است که از فرمول بالا بدست میآید . به همین علت مقاومت آنها در برابر فشارهای داخلی بسیار زیاد خواهد بود . این لوله ها و اتصالهای آنها را در فشارهای زیاد آزمایش میکنند . مثلاً لوله بقطر600  میلیمتر را در فشارهای فوق العاده تست مینمایند .

تحمل این لوله ها در برابر نیروهائی که باعث تغییر شکل در مقطع میشوند معمولاً بسیار زیاد است . با وجود این میبایستی از تأثیر نیروهای خمشی طول در این لوله ها احتراز کرد . نفوذناپذیری لوله های چدنی و اتصالهای آن در جمیع شرائط کامل و بی نظیر است ، ضمن آنکه ضریب جریان آبی لوله های چدنی نو و تازه ار چه کمتر از لوله های سیمانی است ولی اصولاً رضایتبخش میباشد .

در مسیرهایی که سخت میباشند . معمولاً لوله های چدنی موازی سطح زمین نصب گردیده و حتی الامکان باید از خمهای تند و اضافی اجتناب شود . عمق نصب لوله را با توجه به درجه سردی هوا و امکان یخ بندان و میزان ترافیک روی مسیر لوله تعیین مینمایند .

لوله های چدنی که برای کارهای آبرسانی به مصرف میرسد بر طبق استانداردهای گوناگون ساخته میشود که دارای اوزان و طولهای مختلف میباشد . ابعاد نشان داده شده در جدول زیر برای لوله هائی بکار می رود که در سیستم های توزیع و شبکه های آبرسانی قابل مصرف میباشد . لوله های چدنی که به PIT CAST  موسوم است لوله هائی میباشد که نسبت به لوله های چدنی گریز از مرکز سنگینتر و در نتیجه قیمت در بازار بیشتر بوده بنابراین مورد مصرف آن نیز کمتر میباشد .

اتصالاتی که در مورد لوله های PIT CAST بکار میرود مطابق با استانداردهای AWWA میباشد . هنگامیکه لوله های چدنی برای عملیات ویژه آبرسانی بکار میرود ، فشارهای داخلی و تنشهای دیگر که بروز مینماید میبایستی با خصوصیات داده شده در مورد کلاسهای مختلف لوله ها و اتصالات مربوط به آنها در استانداردهای گوناگون مقایسه شود .

در مورد لوله های چدنی سه نوع اتصال برای انتهای لوله های آبرسانی پیش بینی و طراحی شده است :

         1.     BELL-AND-SPIGOT یا نر و ماده ، اصولاً برای کارهای زیرزمینی و در عملیاتی که فضای کافی جهت اتصالات لازم وجود داشته باشد بکار میرود .

         2.     اتصال فلنجی یا FLANGE برای عملیاتی بکار می رود که فضای لازم برای اتصالات محدود باشد و فلنج ها بوسیله پیچ و مهره به هم مربوط میشوند . مطابق استاندارد آمریکائی برای اتصالات فلنجی و برای لوله های بخار بوسیله ASTME, MAR ,20.1914  هماهن شده است .