Расстояние между осями подающего и обратного смежных неизолированных стояков диаметром до 32 мм и 80 мм с допуском ±5 мм. Расстояния между стенами и осями стояков принимают следующие: 35 мм при открыто проложенных неизолированных стояках диаметром 15--32 мм и 50 мм при стояках диаметром 40--50 мм; допускаемое отклонение -j-5 мм.

При скрытой прокладке стояки не должны примыкать вплотную к кладке. Стояки при открытой прокладке прокладывают отвесно с допуском ±2 мм на 1 м.

Для укрепления к стене двух труб используют двойные хомутики. При установке радиаторов со строительной высотой 500 мм или ребристых труб хомутики заделывают в стену на высоте 1,5 м, а радиаторов со строительной высотой 1000 мм --2 м от пола.

Стояки между этажами соединяют на сгонах и сварке. Сгоны устанавливают на высоте 300 мм от подающей подводки. После сборки стояка и подводок нужно тщательно проверить вертикальность стояков, правильность уклонов подводок к радиаторам, прочность крепления труб и радиаторов, аккуратность сборки -- тщательность зачистки льна у резьбовых соединений, правильность крепления труб, зачистки цементного раствора на поверхности стен у хомутиков.

Трубы в хомутиках, перекрытиях и стенах надо прокладывать так, чтобы их можно было свободно перемещать. Это достигается тем, что хомутики изготовляют с несколько большим диаметром, чем трубы.

В стенах и перекрытиях устанавливают гильзы для труб. Гильзы, которые изготовляют из обрезков труб или из кровельной стали, должны быть несколько больше диаметра трубы, что обеспечивает свободное удлинение труб при изменении температурных условий. Кроме того, гильзы должны на несколько миллиметров выступать из пола. При температуре теплоносителя выше 100 °С трубы, кроме того, необходимо обертывать асбестом. Если изоляции нет, то расстояние от трубы до деревянных и других сгораемых конструкций должно быть не менее 100 мм. При температуре теплоносителя ниже 100 °С гильзы могут быть из листового асбеста или картона. Обертывать трубы кровельным толем нельзя, так как на потолке у места прохода трубы будут выступать черные пятна.

При установке приборов в нише и открытой прокладке стояков подводки выполняют напрямую. При устаповке приборов в нишах и скрытой прокладке трубопроводов, а также при установке приборов у стен без нищ и открытой прокладке стояков подводки ставят с утками. Если трубопроводы двухтрубных систем отопления прокладывают открыто, скобы при обходе труб изгибают на стояках, причем изгиб должен быть обращен в сторону помещения. При скрытой прокладке трубопроводов двухтрубных систем отопления скобы не делают, а в местах пересечения труб стояки несколько смешают в борозде.

При установке арматуры и фасонных частей для придания им правильного положения во избежание течи нельзя ослаблять резьбу в обратном направлении. В этом случае при цилиндрической резьбе следует развинтить фасонную часть или арматуру, подмотать лен и снова навинтить ее.

4.7 Изоляционные работы

Для защиты тепловой изоляции применяют асбесто-цементные скорлупы (полуцилиндры) диаметрами до 800 мм; устанавливают их на прямых участках трубопроводов. Крепят скорлупы металлическими хомутами. Полуцилиндры закрепляют бандажами из стальной оцинкованной или покрытой противокоррозионным составом ленты. Допускается крепление полуцилиндров алюминиевой или стальной окрашенной противокоррозионным составом проволокой. Конструкция изоляции и толщина изолирующего слоя определяются проектом. В зависимости от толщины изоляции трубы обертывают матами в один, два или три слоя.

В целях большей индустриализации работ по устройству тепловой изоляции используют также перли-тобетонные скорлупы, приготовляемые на основе вспученного перлитового песка, асбеста и цемента. Эти скорлупы предназначены для тепловой изоляции трубопроводов с температурой теплоносителя до 150 °С, прокладываемых в проходных каналах, технических подпольях и внутри зданий.

Перлитовые скорлупы имеют форму полого полуцилиндра с правильными углами и ровными поверхностями. Фигурный профиль продольных ребер «в четверть» служит для уменьшения теплопотерь через швы. Изоляцию трубопроводов скорлупами следует выполнять с перевязкой поперечных швов. Скорлупы устанавливают насухо, вплотную одна к другой и стягивают крепежными хомутами. Крепежный хомут представляет собой металлический пояс толщиной 0,3--0,5 мм, шириной 25--30 мм.

При необходимости оштукатуренные поверхности тепловой изоляции, а также поверхность из перлитобетонных скорлуп могут быть оклеены мешковиной или хлопчатобумажной тканью и окрашены.

При пуске теплоносителя трубопроводы нагреваются и удлиняются. Трубопровод длиной 1 м при повышении температуры на 100 °С удлиняется на 1 мм. Если при составлении проекта не учесть удлинение трубопровода, то создаются настолько большие усилия, что трубопровод может деформироваться и сорваться с креплений.

Для компенсации тепловых удлинений магистралей используют имеющиеся повороты труб. Для этого в нужных точках трубопровода ставят жесткие крепления (мертвые точки); если поворотов недостаточно, меняют гнутые компенсаторы.

4.8 Монтаж систем центрального отопления

К монтажным работам по центральному отоплению предъявляются следующие требования:

весь монтаж системы должен быть выполнен качественно, а система иметь красивый внешний вид;

после гидравлического испытания нигде не должно быть течи;

нагревательные приборы в одном помещении должны быть установлены горизонтально и на одном уровне, расстояния от приборов до стен должны быть одинаковыми у всех мест установки;

трубопровод систем центрального отопления следует монтировать из неоцинкованных стальных труб;

уклоны магистральных линий должны быть не менее 0,002;

повороты трубопроводов следует выполнять путем гибки труб;

магистральные трубопроводы полагается крепить на подвесках к строительным конструкциям или на кронштейнах;

стояки, проложенные открыто, должны быть вертикальными;

уклоны ответвлений к нагревательным приборам -- 10 мм на всю длину подводки;

воздушные линии систем водяного отопления должны быть проложены только в отапливаемом помещении без уклонов с устройством «петель» в местах присоединения стояков;

перед монтажом весь трубопровод, заготовки, приборы и изделия должны быть проверены.

4.9 Прокладка внутри квартальной и дворовой системы

На сетях внутренней бытовой и производственной канализации следует предусматривать установку ревизий или прочисток:

на стояках при отсутствии на них отступов - в нижнем и верхнем этажах, а при наличии отступов - также и в вышерасположенных над отступами этажах;

в жилых зданиях высотой 5 этажей и более - не реже чем через три этажа;

в начале участков (по движению стоков) отводных труб при числе присоединяемых приборов 3 и более, под которыми нет устройств для прочистки;

на поворотах сети - при изменении направления движения стоков, если участки трубопроводов не могут быть прочищены через другие участки.

Наименьшую глубину заложения канализационных труб следует принимать из условия предохранения труб от разрушения под действием постоянных и временных нагрузок.

Канализационные трубопроводы, прокладываемые в помещениях, где по условиям эксплуатации возможно их механическое повреждение, должны быть защищены, а участки сети, эксплуатируемые при отрицательных температурах, - утеплены.

В бытовых помещениях допускается предусматривать прокладку труб на глубине 0,1 м от поверхности пола до верха трубы.

На сетях производственной канализации, отводящих сточные воды, не имеющие запаха и не выделяющие вредных газов и паров, допускается устройство смотровых колодцев внутри производственных зданий.

Смотровые колодцы на сети внутренней производственной канализации диаметром 100 мм и более следует предусматривать на поворотах трубопроводов, в местах изменения уклонов или диаметров труб, в местах присоединения ответвлений, а также на длинных прямолинейных участках трубопроводов на расстояниях, приведенных в СНиП 2.04.03-85.

На сетях бытовой канализации устройство смотровых колодцев внутри зданий не допускается.

На сетях производственной канализации, выделяющих запахи, вредные газы и пары, возможность устройства колодцев и конструкцию их следует предусматривать по ведомственным нормам.

4.10 Монтаж внутреннего водопровода

При установке в проектное положение узлы и блоки, а также трубы должны быть уложены не менее чем на две опоры и надежно закреплены от опрокидывания и разворота.

Устранение зазоров между торцами труб и смещений осей труб, возникших при прокладке трубопроводов, путем нагрева, натяжения или искривления оси трубопровода не допускается. При необходимости допускаются обрезка и вварка вставок.

Смещение продольных швов двух соединяемых сварных труб должно приниматься в соответствии с требованиями п.5.65 настоящих ВСН. Трубопроводы из сварных труб с продольными швами следует укладывать так, чтобы эти швы на всем протяжении трубопроводов были доступны для осмотра. При прокладке трубопроводов через стены, перекрытия и другие элементы зданий или строительных сооружений необходимо проверить наличие в них стальных гильз в соответствии с указаниями проекта. При отсутствии указаний в проекте рекомендуется использовать в качестве гильз отрезки труб внутренним диаметром на 10-20 мм больше наружного диаметра заключенного в них участка трубопровода, выступающие на 20-25 мм с обеих сторон пересекаемого трубопроводом элемента здания или сооружения.

Участки трубопроводов, заключенные в гильзы, не должны иметь стыков. Зазор между трубопроводом и гильзой следует заполнять с обеих ее концов асбестом или другим негорючим материалом.

Трубопроводы со сварными стыками (секции), прокладываемые по проекту под строительными конструкциями в специальных гильзах, должны быть предварительно испытаны гидравлическим методом, а все сварные стыки проверены физическими методами контроля.

Обвязочные трубопроводы вертикального оборудования, присоединяемые к нему на высоких отметках, следует монтировать на этом оборудовании и изолировать, как правило, до подъема и установки его в проектное положение.

5. Подготовительные работы согласно производственному заданию

5.1 Подготовительные работы согласно производственному заданию

Существующие композиционные материалы можно разделить на три основных класса, отличающиеся микроструктурой: дисперсно-упрочненные, упрочненные частицами и армированные волокном. Все эти материалы представляют собой матрицу из какого-либо вещества или сплава, в которой распределена вторая фаза - обычно более жесткая, чем матрица, которая служит для улучшения того или иного свойства. В основе разделения трех упомянутых классов композиционных материалов лежат особенности их структуры. Для дисперсно-упрочненных композиций характерной является микроструктура, когда в матрице равномерно распределены мельчайшие частицы размером от 0,01 до 0,1 мкм в количестве от 1 до 15 об.%.

В композициях, упрочненных частицами, размер последних превышает 1 мкм, а содержание - 20-25 об.%. Для структуры армированно-упрочненных композитов характерны значительная анизодиаметричность армирующих волокон - их диаметр колеблется от долей микрона до десятков микрон, а длина - от микрон до непрерывных волокон практически неограниченной длины при содержании от нескольких процентов до 70-80 об.%. В последние годы появился еще один класс композиционных материалов - так называемые нанокомпозиты, структура которых характеризуется включением второй фазы с размерами в несколько нанометров, содержание которой тоже достаточно невелико.

5.2 Преимущества композиционных материалов

Существенное повышение некоторых характеристик, которое является важнейшим преимуществом композиционных материалов, на практике привело в настоящее время к относительно широкому применению лишь двух групп материалов на их основе: высокопрочных и жаростойких. Коснемся их немного подробнее.

Природа упрочняющего эффекта в КМ связана с использованием двух материалов с различными прочностью и модулем. Если говорить об упрочняющей роли компонентов КМ, то в общем виде этот эффект следует связать с появлением в материале поверхности раздела фаз и пограничных слоев, примыкающих к ней. Именно более высокие характеристики материала пограничных слоев обеспечивают рост прочностных показателей материала, и именно по этой причине в дисперсно-упрочненных композитах стремятся к использованию тонкодисперсных жестких компонентов, распределенных в более пластичной матрице. В композициях, упрочненных частицами, их содержание достигает больших значений - 40-50% и более. В такой системе реализация наиболее высоких показателей достигается при условии хорошего контакта (смачивания) на поверхности раздела. Вместе с тем возможность химического взаимодействия на поверхности и в пограничном слое, особенно в условиях эксплуатации, нежелательна, так как это может привести к утрате упрочняющего эффекта.

Для достижения максимального упрочняющего эффекта более прочный компонент должен играть роль усиливающей, упрочняющей структуры. Для этого необходимо, чтобы упрочняющие элементы имели достаточную длину, в этом случае прочность сцепления с матрицей достаточно велика, чтобы они могли выполнить свою основную роль арматуры. Совершенно естественно, что в этом случае наиболее выгодной формой использования армирующей фазы является тонкое волокно: известно, что с уменьшением толщины волокон их прочность заметно возрастает.

Другое важнейшее направление практического использования КМ - повышение жаропрочности, то есть способности сохранять высокий уровень механических характеристик при повышенных температурах. В этом случае основная опасность, определяющая возможность применения монолитных материалов, - разупрочнение при температурах, значительно уступающих абсолютным температурам плавления (для металлов), или размягчение при температурах, также существенно меньших температуры плавления. Все материалы такого рода могут быть упрочнены волокнами, однако для этого пригодны лишь такие виды волокон, температура плавления которых значительно выше температуры плавления матрицы. Однако и в этом случае далеко не всегда можно использовать комбинацию волокно-матрица. Для всех такого рода материалов необходимо учитывать способность к химическому взаимодействию при высоких температурах, величину деформации при разрушении каждого из компонентов, а также величину времени до разрушения или величину относительного удлинения при разрушении каждого из компонентов в процессе жаропрочных испытаний под нагрузкой.

5.3 Монтаж внутриквартальной и дворовой канализационной сети

Пуск водяной системы включает в себя следующие основные операции:

опорожнение от водопроводной воды систем (заполненных при проведении промывки или опрессовки) и их заполнение сетевой водой или заполнение сетевой водой ранее не заполненных систем;

создание циркуляции в системе;

пусковую регулировку.

Перед заполнением системы вся запорная и регулирующая арматура (за исключением первых со стороны сети задвижек теплового узла) и воздушные краны в верхних точках системы должны быть открыты, первые задвижки и спускные устройства - закрыты.

Заполнение системы должно производиться плавным открытием первой со стороны сети задвижки на обратном трубопроводе теплового узла. Подача воды, регулируемая степенью открытия задвижки, должна обеспечивать полное удаление воздуха из системы. При этом давление в обратном трубопроводе теплового узла со стороны сети не должно понижаться более чем на 0,03-0,05 МПа (0,3-0,5 кгс/см²).

Во время заполнения необходимо проводить непрерывное наблюдение за воздушными кранами. Воздушные краны должны закрываться по мере прекращения выхода воздуха и появления воды.

После заполнения системы и закрытия последнего воздушного крана следует плавно открыть задвижку на подающем трубопроводе теплового узла, что создает циркуляцию воды в системе.

При наличии на обратных трубопроводах расходомеров воды (водомеров) заполнение должно производиться через обводные линии, а при их отсутствии - через вставку, устанавливаемую на место водомера. Наполнять систему через водомер запрещается.

Если давление в обратном трубопроводе теплового узла ниже, чем статическое давление в системе, заполнение сначала также следует производить через обратный трубопровод. При отсутствии регулятора подпора (давления) на обратной линии теплового узла до начала заполнения должна бать установлена дроссельная диафрагма, рассчитанная на создание необходимого подпора при расчетном расходе воды в системе. При наличии регулятора подпора он прикрывается вручную.

При плавном открытии первой со стороны сети задвижки на обратном трубопроводе теплового узла система заполняется до возможного значения, определяемого давлением в обратном трубопроводе. Дальнейшее заполнение осуществляется плавным открытием задвижки на подающем трубопроводе. До выполнения этой операции при отсутствии регулятора подпора задвижка на обратном трубопроводе должна быть прикрыта (не полностью).

Следует плавно открывать задвижку на подающем трубопроводе до достижения давления в системе, равного статическому, и появления воды из самого высокорасположенного воздушного крана.

За показаниями манометров и воздушными кранами должно быть установлено наблюдение.

Перед закрытием последнего воздушного крана прикрывается задвижка на подающем трубопроводе и устанавливается статическое давление в обратном трубопроводе с помощью задвижки или настройкой пружины регулятора подпора, при закрытии последнего воздушного крана необходимо внимательно следить за тем, чтобы в момент закрытия давление в обратном трубопроводе не превысило статическое более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см²).

После закрытия воздушного крана задвижки на подающем и обратном трубопроводах попеременно полностью открываются, и давление в обратном трубопроводе должно поддерживаться на уровне, превышающем статическое на 0,05 МПа (0,5 кгс/см²), с помощью регулятора или дроссельной диафрагмы. При этом давление не должно превышать допустимое для данной системы теплопотребления.

После создания циркуляции выпуск воздуха из воздухосборников необходимо повторять каждые 2-3 ч до полного его удаления.

После включения системы на полную циркуляцию располагаемый напор (разность давлений на подающем и обратном трубопроводах) и расход воды на тепловом узле должны быть расчетными. При отклонениях от расчетного напора (±20 %) и более и расхода воды (±10 %) и более должны быть выявлены и устранены причины этих отклонений.

5.3 Установление санитарных приборов

Нормальное функционирование санитарно-технического оборудования во многом зависит от правильной его установки. Ниже подробно описан процесс монтажа унитазов, моек, раковин и пр. Установка раковин. Если раковина имеет двухоборотный сифон-ревизию, то его верхний край должен быть установлен на высоте 645 мм от пола. В этом случае отводную трубу прокладывают над полом, а раковину крепят к стене шурупами. Предварительно производят разметку отверстий для ее крепления, потом их высверливают и вставляют дюбели (если стены каменные или кирпичные). Выпуск раковины обматывают смоляной прядью и вставляют его в сифон на суриковой замазке. После этого крепят раковину к стене и снимают лишнюю замазку. Если у раковины отдельная спинка, то ее прикрепляют к стене после установки чаши раковины. Воду к раковине можно подвести сверху, снизу или сбоку.

Установка умывальников

Керамические умывальники монтируют на чугунных кронштейнах, прикрепленных к стене шурупами. Кронштейны крепят к стене следующим образом. Сначала на стене намечают места для отверстий под крепления кронштейнов, затем просверливают отверстия, в которые вставляют дюбели или трубки ПВХ. После этого устанавливают кронштейны, проверяют их с помощью уровня и закрепляют шурупами. При монтаже умывальника основное внимание следует обратить на то, чтобы верхний выступающий штифт кронштейна входил в отверстие нижней плоскости борта умывальника. Общий вид монтажа умывальника с двухоборотным сифоном и скрытой прокладкой водопроводных и канализационных труб над полом.

Умывальник подключают к сифону с помощью металлического выпуска диаметром 32 мм. При выполнении монтажа выпуска во избежание поломки умывальника при завинчивании гаек под верхнее кольцо следует подложить резиновые прокладки. Если устанавливают умывальник с сифоном-ревизией, то выпуск подсоединяют к патрубку длиной 110 мм. На одном его конце нарезана резьба, а другой разбортован под размер сифона. Затем на патрубок навинчивают муфту. Разбортованный конец патрубка, обмотанный смоляной прядью и покрытый сверху замазкой, вставляют в сифон и одновременно с этим устанавливают умывальник на кронштейны. При установке умывальников в зависимости от типа арматуры пробивают одно, два или три отверстия в наколах, имеющихся на нижней стороне задней полочки. Эти наколы имеют размеры 28 х 28 мм и глубину, составляющую 3/4 общей толщины полочки.

Перед установкой распылителя в чаше мойки следует подготовить второе отверстие для распылителя. Расстояние этого отверстия от смесителя может быть произвольным. Разметку выполняют с помощью циркуля, а затем зубилом пробивают сквозное отверстие, после чего узким ножовочным полотном выпиливают круг. Края зачищают напильником и обрабатывают наждачной бумагой. Распылитель закрепляют на мойке точно так же, как и смеситель. На отвод смесителя надевают шланг распылителя через адаптер. После проверки герметичности соединения шланга со смесителем можно включать воду.

5.4 Монтаж внутренних водостоков

Системы теплопотребления, обеспечивающие дежурное отопление, включаются в работу при длительном останове тепловыделяющего оборудования и для достижения требуемых условий микроклимата помещений при температуре наружного воздуха ниже расчетной.

Минимальный расход теплоносителя в системе дежурного отопления должен поддерживать готовность ее к работе и исключать возможность замерзания теплоносителя.

При отключении электродвигателей приточных установок и отключении подачи теплоносителя в калориферы должна быть исключена возможность промерзания калориферов.

Включение электродвигателей воздушных завес должно быть сблокировано с открытием обслуживаемых ими проемов.

В процессе эксплуатации не допускается присоединение разнохарактерных потребителей тепла к одним и тем же ветвям внутренней разводки.

Осмотр, очистка и смазка трущихся частей регулирующих устройств должны производиться по мере необходимости и по утвержденному графику.

При обходе систем теплопотребления необходимо следить за исправностью освещения тепловых пунктов, не допускать загромождение тепловых пунктов посторонними предметами.

Все выявленные дефекты и недостатки должны фиксироваться в журнале эксплуатации системы теплопотребления с отметками об их устранении. Журнал должен периодически просматриваться руководящим инженерно-техническим персоналом.

5.5 Монтаж внутриквартальной и дворовой сети газопотребления и оборудования

Системы теплопотребления, обеспечивающие дежурное отопление, включаются в работу при длительном останове тепловыделяющего оборудования и для достижения требуемых условий микроклимата помещений при температуре наружного воздуха ниже расчетной.

Минимальный расход теплоносителя в системе дежурного отопления должен поддерживать готовность ее к работе и исключать возможность замерзания теплоносителя.

При отключении электродвигателей приточных установок и отключении подачи теплоносителя в калориферы должна быть исключена возможность промерзания калориферов.

Включение электродвигателей воздушных завес должно быть сблокировано с открытием обслуживаемых ими проемов.

В процессе эксплуатации не допускается присоединение разнохарактерных потребителей тепла к одним и тем же ветвям внутренней разводки.

Осмотр, очистка и смазка трущихся частей регулирующих устройств должны производиться по мере необходимости и по утвержденному графику.

При обходе систем теплопотребления необходимо следить за исправностью освещения тепловых пунктов, не допускать загромождение тепловых пунктов посторонними предметами.

Все выявленные дефекты и недостатки должны фиксироваться в журнале эксплуатации системы теплопотребления с отметками об их устранении. Журнал должен периодически просматриваться руководящим инженерно-техническим персоналом.

4. Организация испытаний, пуска санитарно-технических систем и сдачи их.

Существенное повышение некоторых характеристик, которое является важнейшим преимуществом композиционных материалов, на практике привело в настоящее время к относительно широкому применению лишь двух групп материалов на их основе: высокопрочных и жаростойких. Коснемся их немного подробнее.

Природа упрочняющего эффекта в КМ связана с использованием двух материалов с различными прочностью и модулем. Если говорить об упрочняющей роли компонентов КМ, то в общем виде этот эффект следует связать с появлением в материале поверхности раздела фаз и пограничных слоев, примыкающих к ней. Именно более высокие характеристики материала пограничных слоев обеспечивают рост прочностных показателей материала, и именно по этой причине в дисперсно-упрочненных композитах стремятся к использованию тонкодисперсных жестких компонентов, распределенных в более пластичной матрице. В композициях, упрочненных частицами, их содержание достигает больших значений - 40-50% и более. В такой системе реализация наиболее высоких показателей достигается при условии хорошего контакта (смачивания) на поверхности раздела. Вместе с тем возможность химического взаимодействия на поверхности и в пограничном слое, особенно в условиях эксплуатации, нежелательна, так как это может привести к утрате упрочняющего эффекта.

Для достижения максимального упрочняющего эффекта более прочный компонент должен играть роль усиливающей, упрочняющей структуры. Для этого необходимо, чтобы упрочняющие элементы имели достаточную длину, в этом случае прочность сцепления с матрицей достаточно велика, чтобы они могли выполнить свою основную роль арматуры. Совершенно естественно, что в этом случае наиболее выгодной формой использования армирующей фазы является тонкое волокно: известно, что с уменьшением толщины волокон их прочность заметно возрастает.

Как и в случае дисперсно-упрочненных систем, в волокно-армированных композитах наиболее высокие прочностные характеристики реализуются при высоком содержании армирующих волокон - 65-70% и более. Теоретически на примере полимерных композиционных материалов было показано, что максимальное содержание армирующей фазы составляет около 88-90 об. %. Однако применение непрерывных волокон неограниченной длины далеко не всегда возможно с точки зрения технологической - слишком много ответственных изделий из-за особенностей геометрии не может быть изготовлено из непрерывных волокон, да и не из всех видов материалов удается изготовить непрерывные волокна достаточно большой длины. Было показано, что существует определенная критическая длина волокна, ниже которой упрочняющий эффект падает. Эта длина зависит от модулей и прочности матрицы и волокна, величины адгезии на поверхности и приблизительно в 20 раз больше диаметра волокна. Экспериментальная проверка расчетов осложнена невозможностью получения материала с одинаковой длиной волокон и их строгой ориентацией из-за разрушения волокон в процессе изготовления образцов.

Другое важнейшее направление практического использования КМ - повышение жаропрочности, то есть способности сохранять высокий уровень механических характеристик при повышенных температурах. В этом случае основная опасность, определяющая возможность применения монолитных материалов, - разупрочнение при температурах, значительно уступающих абсолютным температурам плавления (для металлов), или размягчение при температурах, также существенно меньших температуры плавления. Все материалы такого рода могут быть упрочнены волокнами, однако для этого пригодны лишь такие виды волокон, температура плавления которых значительно выше температуры плавления матрицы. Однако и в этом случае далеко не всегда можно использовать комбинацию волокно-матрица. Для всех такого рода материалов необходимо учитывать способность к химическому взаимодействию при высоких температурах, величину деформации при разрушении каждого из компонентов, а также величину времени до разрушения или величину относительного удлинения при разрушении каждого из компонентов в процессе жаропрочных испытаний под нагрузкой.

5.6 Преимущества и недостатки

Главное преимущество КМ в том, что материал и конструкция создается одновременно. Исключением являются препреги, которые являются полуфабрикатом для изготовления конструкций. Стоит сразу оговорить, что КМ создаются под выполнение данных задач, соответственно не могут вмещать в себя все возможные преимущества, но, проектируя новый композит, инженер волен задать ему характеристики значительно превосходящие характеристики традиционных материалов при выполнении данной цели в данном механизме, но уступающие им в каких-либо других аспектах. Это значит, что КМ не может быть лучше традиционного материала во всём, то есть для каждого изделия инженер проводит все необходимые расчёты и только потом выбирает оптимум между материалами для производства.

· высокая удельная прочность (прочность 3500 МПа)

· высокая жёсткость (модуль упругости 130…140 - 240 ГПа)

· высокая износостойкость

· высокая усталостная прочность

· из КМ возможно изготовить размеростабильные конструкции

· легкость

Причём, разные классы композитов могут обладать одним или несколькими преимуществами. Некоторых преимуществ невозможно добиться одновременно.

Недостатки композиционных материалов

Композиционные материалы имеют достаточно большое количество недостатков, которые сдерживают их распространение.

Высокая стоимость

Высокая стоимость КМ обусловлена высокой наукоёмкостью производства, необходимостью применения специального дорогостоящего оборудования и сырья, а следовательно развитого промышленного производства и научной базы страны.

Анизотропия свойств

Анизотропия - зависимость свойств КМ от выбора направления измерения. Например, модуль упругости однонаправленного углепластика вдоль волокон в 10...15 раз выше, чем в поперечном. Для компенсации анизотропии увеличивают коэффициент запаса прочности, что может нивелировать преимущество КМ в удельной прочности. Таким примером может служить опыт применения КМ при изготовлении вертикального оперения истребителя МиГ-29. Из-за анизотропии применявшегося КМ вертикальное оперение было спроектировано с коэффициентом запаса прочности кратно превосходящим стандартный в авиации коэффициент 1,5, что в итоге привело к тому, что композитное вертикальное оперение Миг-29 оказалось равным по весу конструкции классического вертикального оперения, сделанного из дюралюминия.

Низкая ударная вязкость

Низкая ударная вязкость также является причиной повышения коэффициента запаса прочности. Кроме этого, низкая ударная вязкость обуславливает высокую повреждаемость изделий из КМ, высокую вероятность возникновения скрытых дефектов, которые могут быть выявлены только инструментальными методами контроля.

Высокий удельный объем

Высокий удельный объем является существенным недостатком при применении КМ в областях с жесткими ограничениями по занимаемому объему. Это относится, например, к сверхзвуковым самолётам, у которых даже незначительное увеличение объема самолёта приводит к существенному росту волнового аэродинамического сопротивления.

Гигроскопичность

Композиционные материалы гигроскопичны, т.е. склонны впитывать влагу, что обусловлено несплошностью внутренней структуры КМ. При длительной эксплуатации и многократном переходе температуры через 0 по Цельсию вода, проникающая в структуру КМ, разрушает изделие из КМ изнутри (эффект по природе аналогичен разрушению автомобильных дорог в межсезонье). Так одной из возможных причин авиакатастрофы American Airlines Flight 587, в которой от фюзеляжа оторвался композитный киль, названо разрушение структуры композитного киля от периодически замерзавшей в ней воды. Аналогичные примеры отделения композитного киля от фюзеляжа происходили также в России.^[2]

КМ могут впитывать также другие жидкости, обладающие высокой проникающей способностью, например, авиационныйкеросин.

Токсичность

При эксплуатации КМ могут выделять пары, которые часто являются токсичными. Если из КМ изготавливают изделия, которые будут располагаться в непосредственной близости от человека (таким примером может послужить композитный фюзеляж самолета Boeing 787 Dreamliner), то для одобрения применяемых при изготовлении КМ материалов требуются дополнительные исследования воздействия компонентов КМ на человека.

Низкая эксплуатационная технологичность

Композиционные материалы обладают низкой эксплуатационной технологичностью, низкой ремонтопригодностью и высокой стоимостью эксплуатации. Это связано с необходимостью применения специальных трудоемких методов, специальных инструментов для доработки и ремонта объектов из КМ. Часто объекты из КМ вообще не подлежат какой-либо доработке и ремонту.

5.7 Сетевое планирование и управление при проведении монтажных работ

Качество опиливания контролируют самыми различными инструментами. Правильность опиливаемой плоскости проверяют поверочной линейкой «на просвет». Если плоская поверхность должна быть опилена особенно точно, ее проверяют с помощью поверочной плиты «на краску». В том случае, если плоскость должна быть опилена под определенным углом к другой смежной плоскости, контроль осуществляется с помощью угольника или угломера. Для проверки параллельности двух плоскостей пользуются штангенциркулем или кронциркулем.

Расстояние между параллельными плоскостями в любом месте должно быть одинаковым.

Контроль криволинейных обрабатываемых поверхностей производят по линиям разметки или с помощью специальных шаблонов.

5.8 Области применения

Товары широкого потребления

Примеры:

· Железобетон -- один из старейших и простейших композиционных материалов

· Удилища для рыбной ловли из стеклопластика и углепластика

· Лодки из стеклопластика

· Автомобильные покрышки

· Металлокомпозиты

Спортивное оборудование

· Велосипеды

· Оборудование для горнолыжного спорта -- палки и лыжи

· Хоккейные клюшки и коньки

· Байдарки, каноэ и вёсла к ним

Медицина

Материал для зубных пломб. Пластиковая мартица служит для хорошей заполняемости, наполнитель из стеклянных частиц повышает износостойкость.

Машиностроение

В машиностроении композиционные материалы широко применяются для создания защитных покрытий на поверхностях трения, а также для изготовления различных деталей двигателей внутреннего сгорания (поршни, шатуны).

Технология применяется для формирования на поверхностях в парах трения сталь-резина дополнительных защитных покрытий. Применение технологии позволяет увеличить рабочий цикл уплотнений и валов промышленного оборудования, работающих в водной среде.

6. Эксплуатация и ремонт санитарно-технических систем строений

6.1 Организация эксплуатации санитарно-технических систем. Возможные дефекты

Технические характеристики

Защитное покрытие в зависимости от состава композиционного материала может характеризоваться следующими свойствами:

· толщина до 100 мкм;

· класс чистоты поверхности вала (до 9);

· иметь поры с размерами 1 -- 3 мкм;

· коэффициент трения до 0,01;

· высокая адгезия к поверхности металла и резины.

Технико-экономические преимущества

· На поверхности формируется высокопрочный металлокерамический слой в зоне высоких локальных нагрузок;

· Формируемый на поверхности политетрафторэтиленов слой имеет низкий коэффициент трения и невысокую стойкость кабразивному износу;

· Металлоорганические покрытия являются мягкими, имеют малый коэффициент трения, пористую поверхность, толщина дополнительного слоя составляет единицы микрон.

Области применения технологии

· нанесение на рабочую поверхность уплотнений с целью уменьшения трения и создания разделительного слоя, исключающего налипание резины на вал в период покоя.

· высокооборотные двигатели внутреннего сгорания для авто и авиастроения.

Авиация и космонавтика

В авиации и космонавтике с 1960-х годов существует настоятельная необходимость в изготовлении прочных, лёгких и износостойких конструкций. Композиционные материалы применяются для изготовления силовых конструкций летательных аппаратов, искусственных спутников, теплоизолирующих покрытий шатлов, космических зондов. Всё чаще композиты применяются для изготовления обшивок воздушных и космических аппаратов, и наиболее нагруженных силовых элементов.

Вооружение и военная техника

Благодаря своим характеристикам (прочности и лёгкости) КМ применяются в военном деле для производства различных видов брони:

6.2 Ремонт оборудования санитарно-технических систем

1. Замена отдельных участков трубопроводов, пришедших в негодность, с увеличением при необходимости диаметров труб и изменением трассировки.

2. Полная или частичная смена тепловой изоляции с заменой при необходимости более совершенной конструкцией.

3. Замена пришедшей в негодность регулирующей и предохранительной аппаратуры и автоматических устройств.

4. Замена или дополнительная установка для улучшения условий эксплуатации электрических, электромагнитных, гидравлических и других приводов арматуры, регуляторов, насосов, вентиляторов, а также пусковой аппаратуры к ним.

5. Замена насосов, грязевиков, подогревателей, конденсатоотводчиков, элеваторов.

6. Очистка от накипи и продуктов коррозии поверхностей труб и тепломеханического оборудования механическим или химическим способом.

7. Установка самопишущих контрольно-измерительных приборов или дооборудование ими теплового узла и отдельного теплопотребляющего оборудования.

8. Реконструкция системы теплопотребления, включая тепловой узел, связанная с изменением схемы присоединения или заменой теплопотребляющего оборудования, изменением его размещения и тепловой мощности, переводом на другой вид теплоносителя, изменением технологического процесса.

Примечание. Сроки проведения капитального ремонта устанавливаются на основании данных заводов-изготовителей, условий эксплуатации, требований к техническому состоянию по условиям обеспечения безопасной и надежной работы оборудования, повышения его экономичности.

6.3 Испытания

В слесарно-жестяницких мастерских для проверки и измерения деталей по длине, толщине, глубине и диаметру применяются в основном стальные масштабные линейки, кронциркули, нутромеры, штангенциркули с точностью до 0,1 мм и микрометры. Стальная масштабная линейка. Стальная масштабная линейка применяется для измерения наружных и внутренних линейных размеров детали. На масштабной линейке нанесены миллиметровые деления -- риски. Точность измерения масштабной линейки с миллиметровыми делениями 0,5 мм. Линейки изготовляют длиной 150, 200, 300, 500 и 1000 мм. Кронциркуль и нутромер. Кронциркуль и нутромер служат для измерения линейных размеров с последующим их отсчетом по масштабной линейке. Наружные размеры измеряются кронциркулем, внутренние -- нутромером. Различие между кронциркулем и нутромером -- только в форме ножек, которые закреплены на одной оси так, что могут вращаться вокруг нее с трением, не спадая после замеров. При измерении деталей кронциркулем и нутромером инструмент берут правой рукой за шарнирную часть и раздвигают ножки приблизительно на проверяемый размер. Затем легкими ударами ножки сближают. Они должны прикасаться губками к поверхности измеряемой детали без качки и просвета. Снятый размер устанавливают на масштабной линейке так, чтобы одна ножка упиралась в торец линейки, вторую ножку накладывают на линейку и отсчитывают размер. Штангенциркуль с точностью измерения до 0,1 мм. Штангенциркули применяются для измерения наружных и внутренних размеров деталей.

Штанга штангенциркуля представляет линейку с делениями; на одном конце ее имеются губки. Деления основной шкалы нанесены в миллиметрах. По штанге передвигается рамка с губками и глубиномером. Закрепление рамки на штанге осуществляется винтом. Отсчет размеров производится по основной штанге и нониусу, представляющему вспомогательную шкалу, расположенную на рамке и служащую для отсчета долей миллиметра. Для определения размера по штангенциркулю целые миллиметры отсчитываются по совпадению нулевого значения нониуса с делением штанги. А десятые доли миллиметра нужно взять по нониусу, определив, какое деление нониуса совпадает с делением основной шкалы. Микрометр. Предназначен для измерения с точностью до 0,01 мм длины, ширины, толщины и наружных диаметров обрабатываемых деталей. В скобе микрометра при вращении барабана перемещается микрометрический винт, между торцом которого и пяткой помещают измеряемую деталь. Шаг микрометрического винта равен 0,5 мм, нижняя конусная поверхность барабана разделена на 50 равных частей, таким образом, поворот барабана на одно деление соответствует перемещению винта на размер 0,5:60 = =0,01 мм. На стебле через 0,5 мм нанесены деления для отсчета размеров. Для обеспечения постоянства измерительного усилия служит трещотка, при помощи которой производят вращение барабана. Отсчет показаний микрометра производится по делениям на стебле -- миллиметры и полумиллиметры. Сотые доли миллиметра отсчитывают по тому, какое деление барабана совпадает с продольной чертой микрометра. Микрометры изготовляют различных размеров, но во всех микрометрах микрометрические винты перемещаются только на 25 мм, поэтому микрометры изготовляют по размерам: 0--25 мм, 25--60 мм, 50--75 мм и т. д. до 1000 мм.

6.4 Охрана труда согласно заданию

Меры предосторожности при опиливании

Слесарь - жестянщик обязан хорошо изучить и в процессе опиливания выполнять правила техники безопасности, содержащие следующие положения:

1. Запрещается работать на неисправных тисках, непрочно закрепленных на верстаке.

2. Верстаки должны быть надежно закреплены на полу.

3. Напильники должны иметь хорошо насаженную деревянную ручку с металлическим обжимным кольцом. Работать напильниками без ручек строго запрещается.

4. Запрещается пользоваться напильниками с треснувшими или расколотыми ручками.

5. При опиливании деталей с острыми кромками нужно быть очень внимательным, чтобы не поранить пальцы и кисти рук, нельзя поджимать пальцы левой руки под напильник при его обратном движении.

6. Нельзя удалять руками металлическую стружку с поверхности изделия или тисков.

7. Запрещается сдувать стружку сжатым воздухом, так как в этом случае стружка и металлическая пыль могут попасть в глаза не только работающему, но и товарищам, находящимся поблизости. Стружку удалять следует специальными щетками (сметками).

8. Укладывать инструмент в инструментальный ящик нужно так, чтобы острые концы его были направлены в сторону внутренней стенки ящика.

9. Тиски по высоте должны быть установлены в соответствии с ростом рабочего.

Размещено на Allbest.ru