Труби для сільського господарства: як вибрати матеріал труби, розмір і номінальний тиск

Коли блок площею 40 гектарів втрачає тиск на своєму останньому спринклері, труба рідко стає першим підозрюваним, а часто справжньою причиною. Для більшості систем зрошення полів практичним рішенням є заглиблений HDPE (PE100) магістральний канал у поєднанні з ПВХ або LDPE боковими частинами: HDPE там, де ґрунт рухається, мороз піднімає землю, або лінію потрібно протягнути через свердловину, а ПВХ, де макет фіксований, земля стабільна, а тендер визначається ціною за метр. Три числа вирішують вибір: хімічний склад води, робочий тиск плюс сплеск і потік, необхідний на дальньому кінці. Зовнішній діаметр, товщина стінки, виражена як SDR, і клас смоли повинні задовольняти всі три параметри одночасно, і розмір лінії лише за ціною є найпоширенішою причиною неефективності системи у другому сезоні.

Прочитайте воду, перш ніж читати каталог

Аналіз води вирішує більше, ніж друга цитата. Свердловина, канальна вода та очищені стоки поводяться по-різному всередині труби, і відмінності спочатку з’являються на з’єднаннях, тупиках і випромінювачах. Запитайте pH, хлорид, твердість, завислі речовини та діапазон температур. Якщо змішано два джерела, перевірте суміш, оскільки суміш може бути більш агресивною, ніж будь-яке джерело окремо.

• Хлорид вище приблизно 300 мг/л проти оцинкованої або м’якої сталі: внутрішня корозія, зазвичай зосереджена в різьбових з’єднаннях і повільно рухомих секціях.
• pH нижче 6,5 із введенням кислоти для фертигації: ПВХ-U загалом зручний, тоді як поліетилен перед замовленням слід перевірити за таблицею хімічної стійкості виробника смоли.
• Зважені тверді речовини вище приблизно 50 мг/л: фільтрація належить нижче за течією магістралі, і труба все ще повинна забезпечувати швидкість промивання близько 0,5 м/с на дальніх кінцях.
• Вода вище 40 °C з мілкого ставка або довгої чорної труби на сонці: номінальний тиск падає, і лінія, що продається як PN10, може бути безпечною лише з PN6,3 або нижче.

Сімейства люльок, які вас будуть цитувати

Більшість іригаційних тендерів зводиться до чотирьох матеріалів, плюс шланг для портативного кінця системи. Кожен виграє в різній частині поля.

ПВХ-U

За замовчуванням для заглиблених магістралей і фіксованих бічних спринклерів. Жорсткий, недорогий при більших діаметрах і швидко з’єднується за допомогою розчинника цементу або муфт з кільцевим ущільненням. Холодна погода робить його крихким під удар, і кожен вигин, трійник або торцева кришка на лінії під тиском потребує обмеження тяги або бетонного блоку.

HDPE (PE100)

Гнучкий, поставляється в бухтах і з’єднаний за допомогою сплавлення, тому він стійкий до руху ґрунту та морозу та може бути підтягнутий під дорогу чи живопліт. Зварювання встик стандартне від 63 мм і вище, електрозварювання підходить для вузьких траншей, а компресійні фітинги покривають ремонт. Якість зварювання залежить від чистих поверхонь, правильного часу нагрівання та відкаліброваного обладнання.

LDPE і м'який поліетилен

Бічний матеріал, а не основна лінія. Дешевий, легкий у переїзді та з радістю згорнутий наприкінці сезону. Нижчий тиск і схильність до згинання або розм’якшення під час нагрівання тримають його в бічній ролі.

Сталевий і плоский шланг

Оцинкована сталь все ще займає своє місце в колекторах насосів, стояках і вузлах клапанів, де жорсткість має значення, але її внутрішня частина стає шорсткою через корозію та з роками збільшується тертя. Плоский шланг охоплює портативний спринклерний набір і лінію сезонного насоса, і його ніколи не можна залишати постійно закопаними.

Діаметр і втрати на тертя вирішують, чи працює система

Цілі швидкості зберігають систему тихою та ефективною: приблизно від 1,0 до 1,5 м/с у магістральній лінії, приблизно до 2,5 м/с у бічній, де вартість змушує меншу трубу. Втрати швидко спадають зі збільшенням діаметра. Використовуючи розрахунок Хазена-Вільямса з C = 140, який підходить для чистого поліетилену, 10 м³/год через 63-мм лінію PE100 SDR17, з діаметром отвору близько 56 мм, втрачає близько 2,7 м напору на 100 м, тоді як той самий потік через 90-мм лінію того самого SDR втрачає менше 0,5 м на 100 м.

Цей розрив має значення, тому що насос платить за напор. П'ятсот метрів меншої лінії коштують приблизно 13,5 м напору; більша лінія коштує приблизно 2,5 м. Протягом сезону перекачування більша труба часто є дешевшим рішенням, навіть якщо рахунок свідчить про інше. Розмір для блоку пікового попиту, а не середній, а потім додайте робочий тиск емітера, приріст висоти, втрати на фільтрі та тертя від бокової, підосновної та основної лінії. На хвилястій місцевості ця сума зростає швидше, ніж очікує більшість бюджетів.

Установіть відповідність між трубою та методом зрошення

Крапельні та мікроспринклерні системи працюють під низьким тиском, використовують вузькі бічні труби та вимагають суворої фільтрації та регулярного промивання, тому заглиблені магістралі PE100 із тонкостінними поліетиленовими боковими трубами є звичайною комбінацією. Суцільні та спринклерні блоки працюють під високим тиском і переміщують великі об’єми на гектар, що робить діаметр магістралі вирішальним фактором. Зрошення по борознах і заливним потоком допускає більш грубий підхід, як правило, з закритою трубою з простим контролем низького тиску, хоча це винагороджує точне сортування більше, ніж будь-який інший метод. На фермі часто працюють дві з цих систем на одному джерелі, і магістральна лінія має задовольняти найвищий попит, не виснажуючи решту.

З’єднання, кріплення та глибина закладення

Фітинги визначають, скільки триватиме лінія. Коліна, трійники, муфти, штуцери, кришки, хрестовини та клапани мають бути виготовлені з тієї ж групи смол і класу тиску, що й труба. Клапан PN16 на магістралі PN10 підходить; фітинг PN6 на тій же лінії є плановою несправністю.

Глибина закопування залежить від знаряддя, яке буде перетинати поле. Магістралі зазвичай прокладають на глибині 0,6-0,9 м, нижче глибини плуга і грунторозпушувача, засипають без гострих каменів до стіни і позначають попереджувальною стрічкою. Приблизно 0,3 м покриття достатньо для ліній, які залишаються подалі від машин. Упорні блоки розташовуються позаду трійників, вигинів і торцевих заглушок ПВХ під тиском, а камери клапанів мають дренажувати, щоб фітинги ніколи не залишалися у воді.

Номінальний тиск, стрибок і температура

Рейтинг PN описує трубу при 20 °C, яка пропускає воду протягом тривалого періоду випробування. Три речі руйнують його в полі.

1. Температура: як поліетилен, так і ПВХ знижуються з нагріванням води, тому дотримуйтеся кривої виробника смоли, а не цифри, надрукованої на стіні.
2. Викид: швидке закриття клапана або запуск насоса в порожню лінію може збільшити робочий напор у два-три рази у вигляді хвилі тиску. Клапани з повільним закриттям, точки випуску повітря на високих точках і початкова послідовність, яка спочатку заповнює магістраль, дешевші, ніж покупка важчої труби.
3. Тривалість служби: п'ятдесятирічний рейтинг передбачає постійний тиск при постійній температурі. Лінія, яка працює з половинним тиском протягом восьми місяців на рік, переживе лінію, яка бачить максимальний напір щодня після обіду.

Що відокремлює тридцятирічний ряд від п'ятирічного ремонту

• Джерело смоли: 100% первинний матеріал із заявленою маркою, такий як PE100 або PE100-RC для кам'янистих або абразивних грунтів, поводиться інакше, ніж суміш, інтенсивно змішана з повторним подрібненням.
• Товщина стінки та SDR: виміряйте в кількох точках уздовж котушки. Стінка, що дрейфує під допуском SDR, тихо знижує номінальний тиск.
• Маркування: матеріал, стандарт, SDR або клас стінки, номінальний тиск, виробник і дата виробництва повинні бути розбірливими та неодноразовими.
• Захист від ультрафіолетового випромінювання: актуально для будь-якої труби, яка проводить своє життя над землею, де чорний поліетилен є звичайною відповіддю.
• Докази: звіти про випробування серії від лабораторії з визнаною акредитацією, наприклад, згідно з CNAS, говорять більше, ніж сертифікат на веб-сайті. Запитайте також, чи можна постачати рулони безперервною довжиною, яка відповідає плану траншеї, оскільки швидкість доставки допомагає лише в тому випадку, якщо труба прибуває правильної довжини з відповідними фітингами.

Введення в експлуатацію та технічне обслуговування

Введення в експлуатацію нетривале, і його варто зробити належним чином. Наповнюйте повільно, видаліть повітря з найвищих точок, потім перевірте тиск під тиском, що в 1,5 рази перевищує робочий, протягом приблизно години без підключених випромінювачів. Записати статичний тиск і потік на дальньому кінці; ці два числа стануть вашою базовою лінією.

Після цього технічне обслуговування здебільшого є спостереженням. Датчик, який щомісяця показує трохи нижчі показники, вказує на витік, частково закритий клапан або завантаження фільтра. Промийте боки на початку та в кінці сезону, осушіть надземні лінії до перших заморозків і тримайте маркери траншей видимими, щоб глибокорозпушувач не знайшов магістраль першою.

Трубопроводи для сільського господарства – це рішення не для одного продукту. Хімічний склад води визначає матеріал, максимальний потік визначає діаметр, умови ґрунту визначають глибину та метод з’єднання, а фітинги тримають весь вузол разом. Зробіть ці чотири правильно, і труба знову стане частиною зрошувальної системи, про яку нікому не доведеться думати.