Cách lắp đặt phụ kiện ống sắt dẻo: Hướng dẫn đầy đủ

Phụ kiện đường ống sắt dễ uốn được lắp đặt bằng cách làm sạch và bôi trơn đầu ống, lắp nó vào ổ cắm hoặc khớp cơ khí, định vị chính xác miếng đệm và siết chặt các bu lông đệm theo mô-men xoắn quy định - thường là 75–90 ft-lb cho các khớp cơ khí tiêu chuẩn. Quy trình chính xác khác nhau tùy thuộc vào loại khớp: khớp đẩy, khớp cơ khí, mặt bích hoặc hạn chế. Thực hiện đúng từng bước là rất quan trọng vì việc lắp đặt không đúng cách là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến rò rỉ, hỏng khớp và công việc đào đất tốn kém.

Phụ kiện đường ống sắt dẻo được sử dụng rộng rãi trong hệ thống phân phối nước, nước thải, phòng cháy chữa cháy và hệ thống đường ống công nghiệp. Độ bền kéo của chúng tối thiểu 420 MPa (theo AWWA C153/ANSI A21.53) và xếp hạng áp suất lên tới 350 psi khiến việc lắp đặt chính xác là điều cần thiết để đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống lâu dài.

Các loại phụ kiện ống sắt dẻo và phương pháp liên kết của chúng

Trước khi bắt đầu lắp đặt, bạn phải xác định loại khớp nối và khớp nối mà bạn đang làm việc. Mỗi loại yêu cầu một trình tự lắp ráp và dụng cụ khác nhau.

Hình dạng lắp chung

• Khuỷu tay (uốn cong): 11,25°, 22,5°, 45° và 90° — được sử dụng để thay đổi hướng ống
• Áo phông: Đối với kết nối nhánh trong nguồn điện phân phối
• Bộ giảm tốc: Đồng tâm hoặc lệch tâm, để chuyển đổi đường kính ống
• Mũ và phích cắm: Để chấm dứt dòng và kiểm tra áp suất
• Thánh giá: Nút giao bốn chiều cho hệ thống phân phối lưới

Công cụ và vật liệu cần thiết trước khi bạn bắt đầu

Việc có sẵn các công cụ phù hợp trước khi bắt đầu sẽ ngăn ngừa sự chậm trễ trong quá trình thực hiện công việc và đảm bảo các mối nối đáp ứng thông số kỹ thuật. Danh sách sau đây bao gồm việc lắp đặt hai loại khớp nối phổ biến nhất - khớp đẩy và khớp cơ khí.

• Cờ lê lực được hiệu chỉnh ở mức tối thiểu 100 ft-lb (để siết chặt bu lông MJ)
• Dụng cụ chèn ống hoặc đi kèm cho các khớp đẩy trên đường ống có đường kính lớn hơn (>6 in)
• Bàn chải sắt và giẻ sạch để chuẩn bị bề mặt
• Chất bôi trơn đệm đã được phê duyệt (không gốc dầu mỏ, an toàn cho nước uống)
• Bu lông chữ T và đai ốc lục giác (thường là thép hợp kim thấp theo AWWA C111)
• Dụng cụ cắt ống (máy cưa mài mòn hoặc máy cắt ống được sử dụng cho sắt dẻo)
• Dụng cụ đo độ sâu hoặc dấu chèn để xác minh độ sâu xuyên ống chính xác
• Vòng đệm phù hợp với kích thước ống, vật liệu (SBR hoặc EPDM) và loại mối nối
• Thẻ tham khảo độ lệch (độ lệch cho phép do nhà sản xuất quy định trên mỗi khớp)

Luôn xác nhận rằng các miếng đệm, đệm và bu lông phù hợp với cấp áp suất và đường kính của đường ống. Sử dụng miếng đệm có kích thước nhỏ hoặc vật liệu không đúng là nguyên nhân thường xuyên gây ra hỏng khớp sớm.

Cách lắp đặt khớp nối đẩy

Khớp đẩy (còn gọi là khớp Tyton) là khớp lắp ráp phổ biến nhất và nhanh nhất. Nó dựa hoàn toàn vào lực nén của miếng đệm cao su để tạo thành lớp bịt kín nước. Không có bu lông được sử dụng.

1. Kiểm tra tất cả các thành phần. Kiểm tra bên trong ổ cắm, đầu vòi ống và miếng đệm xem có vết nứt, vết khía hoặc mảnh vụn nào không. Ngay cả những khiếm khuyết nhỏ cũng có thể gây rò rỉ dưới áp lực.
2. Làm sạch ổ cắm và đầu ống. Sử dụng bàn chải sắt và giẻ sạch để loại bỏ bụi bẩn, sạn và bất kỳ hư hỏng lớp phủ nào từ 12–18 inch cuối cùng của vòi ống và toàn bộ độ sâu của chuông ổ cắm.
3. Đặt miếng đệm vào ổ cắm. Gấp miếng đệm thành hình "trái tim" (còn gọi là vị trí "cúi đầu") và lắp nó vào rãnh ổ cắm. Ấn chặt nó vào rãnh cho đến khi nó nằm đồng đều - không có phần nào nhô ra không đều.
4. Đánh dấu độ sâu chèn trên đường ống. Sử dụng biểu đồ độ sâu chèn của nhà sản xuất, đánh dấu đầu ống để chỉ ra độ xuyên thấu cần thiết tối thiểu. Đối với ống 6 inch, điều này thường 3,5–4,0 inch ; đối với ống 12 inch, khoảng 5,5 inch .
5. Bôi trơn miếng đệm và đầu ống. Bôi một lớp đều chất bôi trơn gioăng đã được phê duyệt vào bên trong gioăng ngồi và vào đầu nối ống cho đến điểm đánh dấu. Không sử dụng mỡ gốc dầu mỏ hoặc dầu động cơ.
6. Căn chỉnh đường ống và đẩy về nhà. Đặt vòi vào giữa lỗ ổ cắm và đẩy thẳng vào. Đối với đường ống lên đến 4 inch, lực thủ công thường là đủ. Đối với từ 6 inch trở lên, hãy sử dụng thanh đẩy dọc hoặc thanh đẩy dạng ống tựa vào tấm lót gỗ để tránh chuông bị nứt. Đẩy cho đến khi dấu chèn biến mất trong ổ cắm.
7. Xác nhận mối nối. Chèn một thước đo hoặc dải kim loại mỏng xung quanh chu vi miếng đệm để xác nhận miếng đệm được đặt đồng đều và không bị lăn hoặc dịch chuyển bên trong khớp.

Các khớp đẩy cho phép độ lệch góc 3°–5° tùy thuộc vào đường kính ống và thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, có thể điều chỉnh độ lún rãnh nhỏ mà không gây ra ứng suất tại mối nối.

Cách lắp đặt khớp nối cơ khí (MJ)

Khớp cơ khí sử dụng tuyến dẫn, gioăng cao su và bu lông đầu chữ T để nén gioăng giữa ống và chuông lắp. Đây là phương pháp kết nối tiêu chuẩn cho van, vòi nước và các phụ kiện có thể cần phải tháo rời.

1. Trượt miếng đệm và miếng đệm vào đường ống. Trước khi định vị khớp nối, hãy trượt miếng đệm dẫn hướng (môi đối diện với khớp nối) và sau đó là miếng đệm (hình côn đối diện với khớp nối) vào đầu cổ ống.
2. Làm sạch tất cả các bề mặt giao phối. Làm sạch đầu nối ống, ổ chuông lắp và bề mặt tiếp xúc của miếng đệm. Loại bỏ tất cả rỉ sét, cặn, dầu và mảnh vụn bằng bàn chải dây.
3. Bôi trơn miếng đệm. Bôi một lớp chất bôi trơn mỏng, đều lên mặt ngoài của miếng đệm và mặt trong của ổ chuông. Bôi trơn ngăn ngừa rách miếng đệm trong quá trình lắp ráp và đảm bảo chỗ ngồi đồng đều.
4. Lắp ống vào chuông lắp. Đẩy hoàn toàn đầu nối ống vào chuông lắp cho đến khi nó tiếp xúc với vòng chặn bên trong ổ cắm. Đường ống phải hướng ra ngoài hoàn toàn - việc chèn một phần sẽ gây ra lực nén không đối xứng của miếng đệm.
5. Đặt miếng đệm vào hốc chuông. Trượt miếng đệm lên trên chuông và ấn đều vào hốc chuông. Mặt côn của miếng đệm phải hướng vào chuông. Đảm bảo miếng đệm nằm đồng đều xung quanh toàn bộ chu vi đường ống.
6. Định vị miếng đệm và lắp bu lông chữ T. Trượt miếng đệm dẫn hướng lên trên mặt đệm. Chèn các bu lông chữ T xuyên qua các lỗ bu lông đệm và căn chỉnh chúng với các lỗ bu lông phù hợp của phụ kiện. Siết chặt đều tất cả các đai ốc bằng tay trước khi sử dụng cờ lê.
7. Siết chặt các bu lông theo hình chữ thập. Sử dụng cờ lê lực, siết chặt đai ốc theo trình tự chéo (sao) để đảm bảo gioăng nén đều. làm ba lần tiến bộ : đầu tiên là siết chặt bằng ngón tay, sau đó đến 50% mô-men xoắn mục tiêu, sau đó là mô-men xoắn tối đa.
8. Đạt được đặc điểm kỹ thuật mô-men xoắn cuối cùng. Theo AWWA C111, các giá trị mô-men xoắn bu lông MJ tiêu chuẩn là 75–90 ft-lb cho bu lông 5/8 trongch và 100–120 ft-lb cho bu lông 3/4 trongch . Không vượt quá mô-men xoắn cực đại; siết quá chặt sẽ làm hỏng miếng đệm và làm biến dạng tuyến.

Tham chiếu mô-men xoắn MJ Bolt theo kích thước ống

Cách lắp đặt phụ kiện sắt dẻo có mặt bích

Các khớp nối mặt bích là các kết nối bắt vít thường được sử dụng trên mặt đất hoặc trong các hầm nơi cần có quyền truy cập bảo trì thường xuyên. Chúng là những khớp cứng - không cho phép có độ lệch góc.

1. Kiểm tra các mặt bích. Cả hai mặt bích giao tiếp phải phẳng, sạch sẽ và không có vết rỗ hoặc gờ nổi. Ngay cả những khiếm khuyết nhỏ trên bề mặt cũng ngăn cản việc bịt kín toàn bộ gioăng.
2. Chọn miếng đệm đúng. Sử dụng miếng đệm cao su toàn mặt cho mặt bích phẳng. Đối với mặt bích nâng lên, sử dụng vòng đệm. Vật liệu đệm thường là SBR, EPDM hoặc cao su tổng hợp, được chọn dựa trên môi trường chất lỏng và nhiệt độ.
3. Căn chỉnh mặt bích và chèn miếng đệm. Căn chỉnh các lỗ bu lông trên cả hai mặt bích và đặt miếng đệm vào giữa hai mặt. Chèn một hoặc hai bu lông một cách lỏng lẻo để giữ sự thẳng hàng trong quá trình định vị miếng đệm.
4. Lắp chặt tất cả các bu lông bằng tay. Chèn tất cả các bu lông và siết chặt tất cả các đai ốc bằng tay để đưa mặt bích tiếp xúc đồng đều với miếng đệm trước khi tác dụng mô-men xoắn.
5. Siết chặt theo hình ngôi sao đến mô men xoắn tối đa. Sử dụng trình tự kiểu chéo giống như khớp MJ, siết chặt ít nhất ba lần. Đối với mặt bích ANSI Loại 150 trên sắt dẻo 6 inch, mômen xoắn điển hình của bu lông là 60–80 ft-lb cho bu lông 5/8 inch ; hãy tham khảo ý kiến ​​của nhà sản xuất miếng đệm để biết các giá trị cuối cùng vì chúng thay đổi tùy theo vật liệu và độ dày của miếng đệm.
6. Thực hiện bước kiểm tra cuối cùng. Sau khi đạt được mô-men xoắn mục tiêu, hãy hoàn thành thêm một vòng siết chặt nữa để bù lại độ giãn của miếng đệm (độ giãn), điều này thường làm giảm tải hiệu dụng của bu-lông từ 10–15% trong vòng giờ đầu tiên sau khi lắp ráp.

Lắp đặt các khớp nối hạn chế để kiểm soát lực đẩy

Tại các khúc cua, điểm chữ T, hộp giảm tốc và ngõ cụt, lực đẩy thủy lực không cân bằng có thể đẩy các phụ kiện ra khỏi đường ống. Các khớp bị hạn chế khóa đường ống một cách cơ học và khớp với nhau để chống lại các lực này - loại bỏ hoặc giảm nhu cầu sử dụng khối đẩy bê tông.

Các hệ thống khớp hạn chế phổ biến bao gồm TR FLEX (Ống Hoa Kỳ), Lok-Ring (Ống gang Hoa Kỳ) và các khớp nối cơ học MEGALUG . Mỗi loại sử dụng một cơ chế khóa khác nhau nhưng có chung nguyên tắc cài đặt.

1. Lắp thiết bị hạn chế (tuyến có các đoạn khóa hoặc thân MEGALUG) vào đầu ống trước khi lắp ráp — thứ tự lắp đặt bộ phận rất quan trọng và thay đổi tùy theo sản phẩm.
2. Lắp ráp khớp đẩy hoặc khớp MJ bên dưới theo quy trình tiêu chuẩn được mô tả ở trên.
3. Gắn cơ cấu hạn chế: đối với các thiết bị loại MEGALUG, siết chặt các vít định vị theo mômen xoắn quy định (thường là 100 ft-lb cho vít bộ 3/4 inch ) sử dụng cờ lê lực để đóng các đoạn nêm có răng cưa vào thành ống.
4. Xác minh sự ăn khớp bằng cách cố gắng kéo ống lại bằng tay - sẽ không có chuyển động nào sau khi dây hãm được kích hoạt đúng cách.

Luôn tính toán chiều dài hạn chế cần thiết bằng cách sử dụng phần mềm hoặc bảng thiết kế hạn chế lực đẩy của nhà sản xuất ống. Ví dụ, một Uốn cong 90° trên ống 8 inch ở áp suất 200 psi trong đất mật độ trung bình có thể yêu cầu hạn chế 40–60 feet ống trên mỗi chân .

Yêu cầu về chuẩn bị rãnh và lót ống

Việc lắp đặt phụ kiện đúng cách cũng phụ thuộc vào điều kiện rãnh thích hợp. Ngay cả một mối nối được lắp ráp hoàn hảo cũng sẽ bị hỏng dưới độ lún vi sai nếu lớp lót không đủ.

• Chiều rộng rãnh: Rộng hơn tối thiểu 18 inch so với đường kính ngoài của ống để cho phép nén chặt vật liệu nâng ở cả hai bên.
• Chất liệu chăn ga gối đệm: AWWA C600 khuyến nghị sử dụng đá dăm hoặc vật liệu dạng hạt có kích thước hạt tối đa là 3/4 inch cho đường ống lên đến 24 inch. Tránh đá lớn, vật liệu đông lạnh hoặc đất hữu cơ làm lớp lót.
• Lỗ chuông: Đào một lỗ chuông ở mỗi vị trí khớp sao cho thùng ống - không phải chuông - nằm trên lớp nền. Chuông phải nổi tự do; tải trực tiếp lên chuông gây ra sự tập trung ứng suất.
• Nén: Vật liệu Haunch nên được nén chặt để 85–90% Mật độ Proctor tiêu chuẩn sử dụng máy đầm cầm tay hoặc máy đầm tấm cơ học trong thang máy không lớn hơn 6 inch.
• Độ sâu che phủ: Độ che phủ tối thiểu cho đường ống dẫn nước bằng sắt dẻo thường là 36 inch ở những vùng đất dễ bị sương giá và 30 inch ở những vùng có khí hậu ấm hơn, theo quy định địa phương và hướng dẫn AWWA M41.

Kiểm tra áp suất sau khi lắp đặt

Tất cả việc lắp đặt ống sắt dẻo mới phải được kiểm tra áp suất thủy tĩnh trước khi san lấp hoặc vận hành thử. AWWA C600 chỉ định quy trình kiểm tra tiêu chuẩn.

• Áp lực thử nghiệm: Thông thường 1,5× áp suất làm việc của hệ thống , nhưng không nhỏ hơn 150 psi và không lớn hơn định mức áp suất của bộ phận được đánh giá thấp nhất trong phần thử nghiệm.
• Thời lượng: Duy trì áp suất thử nghiệm trong thời gian tối thiểu 2 giờ trong khi theo dõi sự sụt giảm áp suất.
• Rò rỉ cho phép: AWWA C600 tính toán độ rò rỉ tối đa cho phép bằng công thức: L = (S × D × √P) / 148.000, trong đó L là độ rò rỉ tính bằng gallon trên giờ, S là chiều dài ống được thử nghiệm tính bằng feet, D là đường kính ống danh nghĩa tính bằng inch và P là áp suất thử nghiệm trung bình tính bằng psi.
• Kiểm tra bằng mắt tất cả các mối nối hở trong quá trình thử. Bất kỳ sự nhỏ giọt nào có thể nhìn thấy ở khớp cho thấy việc đặt miếng đệm không đúng cách hoặc mô-men xoắn bu-lông không đủ - hãy giảm áp suất và tháo rời trước khi tạo lại khớp.

Những lỗi cài đặt phổ biến và cách tránh chúng

Phần lớn các lỗi lắp đặt bằng gang dẻo trong quá trình sử dụng đều bắt nguồn từ một số ít lỗi lắp đặt. Nhận thức về những điều này ngăn cản việc khắc phục tốn kém.

Bảo vệ chống ăn mòn cho các phụ kiện chôn

Các phụ kiện bằng sắt dễ uốn dễ bị ăn mòn bên ngoài trong đất xâm thực - đặc biệt là những loại có điện trở suất thấp (<1.500 ohm-cm), độ ẩm cao hoặc dòng điện đi lạc. Hai phương pháp bảo vệ tiêu chuẩn được sử dụng:

Vỏ bọc bằng polyetylen

Đóng gói phụ kiện trong Màng polyetylen rời 8 mil (theo AWWA C105) là phương pháp bảo vệ chống ăn mòn được sử dụng rộng rãi và tiết kiệm chi phí nhất. Màng được phủ một cách lỏng lẻo - không được bọc co lại - để giữ hơi ẩm trên bề mặt ống, tạo ra môi trường vi mô ít bị ăn mòn hơn so với tiếp xúc trực tiếp với đất. Chồng chéo tất cả các đường nối tối thiểu 12 inch và dán kín bằng băng chống ăn mòn.

Bảo vệ catôt

Trong đất có tính ăn mòn cao (điện trở suất <500 ohm-cm), bảo vệ catốt bổ sung bằng cách sử dụng cực dương dải băng kẽm hoặc hệ thống dòng điện cưỡng bức được chỉ định. Hệ thống cực dương ruy băng kẽm được lắp đặt dọc theo đường ống, kết nối với khớp nối bằng dây thử nghiệm và lấp đầy bằng vật liệu dẫn điện. Các hệ thống được thiết kế để duy trì một điện thế từ đường ống đến đất từ -850 mV trở lên âm (so với điện cực tham chiếu đồng/đồng sunfat) trên mỗi NACE SP0169.