Wie wird die ordnungsgemäße Installation von duktilen Eisenrohren sichergestellt?

Baustellenvorbereitung und Aushub für die Installation von Duktileisenrohren

Bauvorbereitung für die Installation von Duktileisenrohren

Zuerst einmal muss alles, was an der Einbaustelle wächst oder herumliegt, vor Arbeitsbeginn entfernt werden. Pflanzen, Müll, Steine – alles, was unterirdisch verborgen sein könnte, sollte beseitigt werden, damit später eine feste Unterlage für die Grabenaushubarbeiten vorhanden ist. Bevor jedoch jemand eine Schaufel in die Hand nimmt, müssen die Versorgungsleitungen unbedingt gemäß den branchenüblichen Kennzeichnungen markiert werden. Niemand möchte versehentlich auf etwas Wichtiges stoßen. Und vergessen Sie nicht, den Boden zu prüfen. Führen Sie einfache Tests durch, um festzustellen, wie verdichtet der Boden ist und wo sich Wasser natürlich sammelt. Diese kleinen Details sind wichtig, da sie uns genau zeigen, wie tief die Gräben ausgehoben werden müssen und welche Art von Stützen um die Rohre herum erforderlich ist, sobald alles eingebaut ist.

Verlegung von Rohrleitungen und Anforderungen an Grabenbau nach AWWA-Normen

Gemäß den AWWA C150-Standards müssen Gräben mindestens 1,5-mal so breit sein wie der Rohrdurchmesser, zuzüglich zusätzlicher 30 cm rundum. Dies bietet den Arbeitern ausreichend Platz, um die Verbindungen ordnungsgemäß zusammenzubauen und das Unterbettmaterial unterhalb des Rohrs zu verdichten. Bei felsigem Boden ist es wichtig, den Graben mit etwa 15 cm Sand oder Schotter auszulegen. Dadurch wird das Rohr vor Beschädigungen durch ungleichmäßige Druckstellen an seinen Wänden geschützt. In Bereichen, in denen die Entwässerung besonders kritisch ist, ist eine Neigung von mindestens 1:150 erforderlich. Studien der ASCE bestätigen dies und zeigen, dass etwa ein Viertel aller Rohrleitungsdefekte innerhalb der ersten Monate auf schlechte Ausrichtung während der Installation zurückzuführen sind.

Sicherheitsmaßnahmen im Graben beim Aushub von duktilem Eisengussrohr

Implementieren Sie OSHA-konforme Schutzsysteme für Gräben, die tiefer als 5 Fuß sind, einschließlich Aussteifungen, Böschungen oder Grabschalen. Führen Sie tägliche Inspektionen der Ausgrabungswände auf Anzeichen von Bodeneinsturz durch, insbesondere in bindigen Tonen oder gesättigten Böden. Verwenden Sie laserbasierte Grabmaschinen, um eine gleichmäßige Tiefe zu gewährleisten und manuelle Nacharbeiten in der Nähe instabiler Kanten zu minimieren.

Richtige Unterbettung, Abstützung und Korrosionsschutz für duktile Eisenrohre

Bedeutung einer korrekten Unterbettung bei trockenen und nassen Grabbedingungen

Die richtige Bettung sorgt dafür, dass das Gewicht gleichmäßig auf den duktilen Eisengussrohren verteilt wird, wodurch Spannungspunkte an den Verbindungen vermieden werden, die andernfalls Risse oder Brüche verursachen könnten. Bei trockenen Gräben verwenden wir in der Regel kantigen Schotter mit einer Korngröße zwischen drei Viertel Zoll und eineinhalb Zoll, da dieser sich gut verdichten lässt und gleichzeitig eine gute Wasserdrainage ermöglicht. Bei feuchten Bodenverhältnissen eignet sich dagegen gewaschener Kies besser, da er verhindert, dass der umgebende Boden zu einer schlammigen Masse wird. Laut Studien des AWWA verringern Bettungsmaterialien, die den C150-Normen entsprechen, Verformungsprobleme bei Rohren um nahezu 60 Prozent im Vergleich zu günstigeren, nicht konformen Alternativen. Vor dem Verlegen der Rohre muss sichergestellt werden, dass sich am Grabenboden keine scharfen Steine oder sonstigen Fremdkörper befinden, und es sollten stets mindestens sechs Zoll hochwertiges Bettungsmaterial unterhalb der Rohrlage verbleiben.

Entwässerungsstrategien für nasse Grubenbedingungen

Bei wassergesättigten Bodenverhältnissen wird eine ordnungsgemäße Entwässerung unbedingt erforderlich, um Rohrleitungen vor Beschädigungen zu schützen. Die Standardvorgehensweise sieht vor, perforierte Sammelrohre neben der Hauptleitung aus duktilem Eisen zu verlegen und sicherzustellen, dass sie etwa 1 Prozent in Richtung eines Sammelpumpenraums oder dorthin abfallen, wo das Wasser natürlich abfließt. Eine empfehlenswerte Maßnahme ist es, den Bereich, in dem das native Erdreich auf Drainageschotter trifft, mit Vliesstoff (Geotextil) einzuhüllen. Dadurch werden feine Bodenpartikel daran gehindert, in das System einzudringen und es im Laufe der Zeit zu verstopfen. Wenn in Gebieten gearbeitet wird, in denen der Grundwasserspiegel relativ hoch liegt, halten viele Bauunternehmer es für sinnvoll, tiefer als vorgeschrieben auszuheben und weichen oder instabilen Untergrund unterhalb des Rohres durch verdichtetes Schottermaterial zu ersetzen. Eine solche Schicht etwa 12 Zoll unterhalb der Rohrsohle sorgt für ein stabiles Fundament, das dem Wasserdruck besser standhält.

Polyethylen-Ummantelung für langfristige Korrosionsbeständigkeit

Das Einwickeln von Rohren in Polyethylen wirkt wie ein Schutzschild gegen aggressive Böden, wie sie an Orten vorkommen, an denen der pH-Wert unter 6,5 fällt oder die Bodenwiderstandsfähigkeit unter 1.500 Ohm-cm absinkt. Einige Feldtests haben gezeigt, dass diese geschützten Rohre über einen Zeitraum von 25 Jahren nur etwa 15 % ihres Metalls verlieren, was deutlich besser ist als bei ungeschütztem duktilem Eisen. Bei der Installation sollten 8-mil-dicke Hüllen verwendet und die Überlappungen ordnungsgemäß mit Wärme versiegelt werden, sodass keine Lücken oder Falten in der Abdeckung entstehen. Und wenn die Umgebung besonders aggressiv gegenüber Metallen ist, empfiehlt es sich, das Polyethylen mit Opferanoden zu kombinieren, die etwa alle 4,5 Meter entlang der Leitung platziert werden. Diese Kombination bietet zusätzlichen Schutz dort, wo das Korrosionsrisiko am höchsten ist.

Materialhandhabung, Prüfung und Qualitätskontrolle vor der Installation

Sichere Handhabungspraktiken zum Schutz vor Beschädigungen von duktilen Eisengussrohren

Um mit der ordnungsgemäßen Handhabung zu beginnen, benötigt man die richtige Ausrüstung für schwere Gegenstände wie große Rohre. Gepolsterte Nylonschlingen eignen sich gut, oder manchmal verwenden Leute Vakuumheber, wenn verfügbar. Achten Sie darauf, keine duktilen Eisenrohre auf Betonböden fallen zu lassen oder sie mit Stahlwerkzeugen zu schlagen, da dies winzige Risse verursacht, die später niemand sehen möchte. Wir alle haben gesehen, was passiert, wenn sich diese Brüche im Laufe der Zeit ausweiten. Zum Lagern legen Sie die Rohre flach auf Holzblöcke, die etwa zwei Fuß auseinander liegen, oder noch besser, stellen Sie sie auf Gestelle, die mit Gummipolsterung ausgelegt sind. Dadurch wird verhindert, dass sich alles verformt. Und denken Sie daran, es gibt Sicherheitsvorschriften darüber, wie viel Gewicht wo hinkommt. Prüfen Sie daher vor dem Stapeln die örtlichen Standards.

Vor der Installation: Prüfung von Rohren und Formstücken

Vor der Installation sind Rohrmaße, Wanddicke und Fugenausrichtung anhand der technischen Spezifikationen zu überprüfen. Prüfer müssen kalibrierte Messgeräte wie Ultraschall-Dickenmessgeräte verwenden, um die Materialkonsistenz zu prüfen und verborgene Fehler zu erkennen. Nach branchenüblichen Qualitätskontrollprotokollen müssen die Werkstoffprüfzeugnisse und Druckfestigkeiten validiert werden; nicht konforme Rohre sind unverzüglich zu isolieren.

Bewertung der Beschichtungsintegrität, Risse und strukturelle Fehler

Bei guter Beleuchtung zeigt die Betrachtung der gesamten Oberfläche Stellen mit Lücken oder Abnutzungsstellen in der Beschichtung auf, an denen Korrosion beginnen kann. Bei unterirdischen Installationen ist es wichtig, Prüfungen auf Durchschlagstellen (Holiday-Detection) mit etwa 10 Kilovolt durchzuführen, um verborgene Fehler in der Polyethylen-Ummantelung zu entdecken. Um Risse unterhalb der Oberfläche zu erkennen, verwenden die meisten Fachleute eine hydrostatische Prüfung bei 1,5-facher Betriebsdruckbelastung. Diese Methode wirkt am besten in Kombination mit etablierten Inspektionsverfahren, die dabei helfen, verschiedene Defektarten je nach Schweregrad und Lage zu kategorisieren.

Montage, Verbindungsverfahren und Ausrichtung von duktilen Gussrohrsystemen

Genaue Rohrführungslayouts basierend auf Planungsunterlagen
Eine fachgerechte Installation beginnt mit der sorgfältigen Einhaltung der technischen Baupläne, wobei die Ausrichtungstoleranzen innerhalb von ±3° bezüglich der Achsvorgaben liegen müssen. Feldvermessungen sollten sicherstellen, dass die Neigungsgefälle den anlagentechnischen Anforderungen entsprechen, da Abweichungen von mehr als 5 mm pro Meter die Strömungseffizienz beeinträchtigen können.

Bei Druckstoßverbindungen ist es wichtig, vor dem Zusammenfügen sowohl im Muffeninnen- als auch im Steckeraußendurchmesser ein unter NSF/ANSI 61 zertifiziertes Schmiermittel aufzutragen. Sobald die Rohre korrekt ausgerichtet sind, sollten die Haltemutter mit einem hochwertigen Drehmomentschlüssel im Bereich von 200 bis 250 Newtonmetern angezogen werden. Branchenhandbücher betonen durchgängig, dass diese Polyethylen-Dichtungsringe vollständig komprimiert sein müssen, um eine wirksame Abdichtung zu gewährleisten, insbesondere bei Systemdrücken von bis zu 350 Pfund pro Quadratzoll. Die korrekte Ausführung verhindert unerwünschte Leckagen in Zukunft.

Anschließen von Ventilen und Pumpen mit Flanschverbindungen Stellen Sie sicher, dass die Flanschschraubenkreise bei der Befestigung von Ventilen oder Pumpen ziemlich nah aufeinander abgestimmt sind, idealerweise innerhalb einer Radialtoleranz von etwa 1,5 mm. Die Dichtungen müssen um 25 bis 30 Prozent komprimiert werden, damit sie richtig versiegelt werden können. Bei Richtungswechseln von mehr als 22,5° sind biegsame Beugen mit Duktyl-Eisen-Mitter erforderlich. Vergessen Sie nicht, die Schubblöcke mindestens 1,5 mal so groß zu machen, wie die Reaktionskräfte berechnet werden. Diese Details sind wichtig, denn selbst kleine Fehlausrichtungen können in komplexen Rohrleitungsnetzen später zu großen Problemen führen.

Stressvermeidung durch richtige Anpassung und Fixierung der Rohrleitungen
Ankerung aller vertikalen Aufsteiger mit eingeschränkten Verbindungen zur Verringerung der thermischen Expansionsbelastungen, die 12-18% der vorzeitigen Gelenkversagen in begrabenen Systemen ausmachen. Horizontale Stützpunkte sollten eine axiale Bewegung ermöglichen und gleichzeitig die seitliche Abbiegung auf ≤ 2% des Rohrdurchmessers gemäß den ASME-Richtlinien B31.1 begrenzen.

Rückfüllung, Prüfung und endgültige Qualitätssicherung von Rohrleitungen aus zartem Eisen

Stufenweise Rückfüllung und Bodenverdichtung nach AWWA C600-Normen

Das Rückfüllen sollte mit der Platzierung von Granulatmaterial in Schichten von etwa 15 bis 25 cm Dicke um die duktilen Eisenrohren beginnen. Das Zeug muss auf eine Dichte von 90 bis 95 Prozent verdichtet werden, damit es keine leeren Räume gibt und das Gewicht richtig über das Rohr verteilt wird. Gemäß der AWWA-Norm C600 müssen bei Gräben von Gräben mit einer Breite von mehr als 24 Zoll mechanische Verdichter wie z. B. Schwingplatten verwendet werden. Dies hilft, eine gleichmäßige Bodenunterstützung unter den Rohren zu schaffen, die verhindert, dass sie später aus der Form gebogen werden. Wenn man sich die jüngsten Untersuchungen verschiedener Unternehmen in diesem Bereich ansieht, so scheint es, dass das Schrittweise Abfüllen der Rückfüllung die Lösung von Problemen nach der Installation um etwa 37 Prozent reduziert, verglichen mit dem Einfach alles auf einmal zu werfen.

Überwachung der Absetzungen und der Stabilität der Oberfläche nach der Rückfüllung

Bei den Kontrollen nach der Rückfüllung sollte die Bodenhöhe wöchentlich über 30 Tage mit Hilfe von Laserniveaus oder GPS-Mapping verfolgt werden. Die Flächen mit einer vertikalen Verschiebung von > 0,5% müssen sofort durch Spritzinjektion oder zusätzliche Verdichtung stabilisiert werden. Die thermischen Ausdehnungsspalten (1/4 Zoll pro 10° F Temperaturänderung) müssen frei bleiben, um den saisonalen Bodenverschiebungen gerecht zu werden.

Hydrostatische und pneumatische Druckprüfung: Best Practices für DI-Rohre

• Hydrostatische Prüfung (1,5x Betriebsdruck für 2 Stunden) bleibt für Wasserleitungen Standard, wobei Lecks durch einen Druckabfall von ≤ 2% erkannt werden
• Pneumatische Prüfung (nach ASME B31.4 auf 25 psi begrenzt) für Gasleitungen geeignet, erfordert jedoch vor der Bewertung eine 1-stündige Stabilisierung
  Die Felddaten zeigen, daß hydrostatische Methoden 89% der Gelenkfehler in Duktilsystemen identifizieren, gegenüber 72% bei pneumatischen Alternativen.

Umfassende Qualitätsüberwachung und Konformitätsprüfung

Die endgültige Qualitätssicherung umfasst die Querprüfung der Installationsprotokolle anhand der 21-Punkte-Checkliste AWWA C600, einschließlich der Werte des gemeinsamen Drehmoments (75105 ft-lbs für 12-Zollrohren) und der Beschichtungskontinuität (Widerstand Die Prüfung durch Dritte umfasst jetzt 92% der städtischen DI-Rohrprojekte, entsprechend den Benchmarks der National Utility Contractors Association (NUCA) für 2023.