So installieren Sie Rohrverbindungsstücke aus duktilem Gusseisen: Vollständige Anleitung

Rohrverbindungsstücke aus duktilem Gusseisen Die Installation erfolgt durch Reinigen und Schmieren des Rohrendes, Einführen in die Anschlussmuffe oder mechanische Verbindung, korrektes Positionieren der Dichtung und Anziehen der Stopfbuchsenschrauben mit dem angegebenen Drehmoment – normalerweise 75–90 ft-lb für mechanische Stundardverbindungen. Die genaue Vorgehensweise variiert je nach Verbindungstyp: Aufsteck-, mechanische Verbindung, Flansch- oder kraftschlüssige Verbindung. Es ist von entscheidender Bedeutung, jeden Schritt richtig zu machen, da eine unsachgemäße Installation die Hauptursache für Undichtigkeiten, Verbindungsversagen und kostspielige Aushubarbeiten ist.

Rohrverbindungsstücke aus duktilem Gusseisen werden in großem Umfang in Wasserverteilungs-, Abwasser-, Brandschutz- und industriellen Rohrleitungssystemen eingesetzt. Ihre Zugfestigkeit beträgt Mindestens 420 MPa (gemäß AWWA C153/ANSI A21.53) und Druckstufen bis zu 350 psi machen eine korrekte Installation für die langfristige Systemintegrität unerlässlich.

Arten von Rohrformstücken aus duktilem Gusseisen und ihre Verbindungsmethoden

Bevor mit der Installation begonnen wird, müssen Sie feststellen, mit welchem Fitting und Verbindungstyp Sie arbeiten. Jedes erfordert eine andere Montagereihenfolge und andere Werkzeuge.

Gängige passende Formen

• Ellenbogen (Biegungen): 11,25°, 22,5°, 45° und 90° – werden zum Ändern der Rohrrichtung verwendet
• Abschläge: Für Abzweigverbindungen in Verteilungsnetzen
• Reduzierstücke: Konzentrisch oder exzentrisch, für Rohrdurchmesserübergänge
• Kappen und Stecker: Zum Leitungsabschluss und zur Druckprüfung
• Kreuze: Vierwegekreuzungen für Netzverteilungssysteme

Erforderliche Werkzeuge und Materialien, bevor Sie beginnen

Wenn Sie vor Beginn der Arbeiten die richtigen Werkzeuge zur Hand haben, vermeiden Sie Verzögerungen während der Arbeit und stellen sicher, dass die Verbindungen den Spezifikationen entsprechen. Die folgende Liste deckt die Installation der beiden gängigsten Verbindungstypen ab – Aufsteck- und mechanische Verbindung.

• Drehmomentschlüssel kalibriert auf mindestens 100 ft-lb (zum Anziehen von MJ-Schrauben)
• Rohreinführwerkzeug oder Mitnahmewerkzeug für Steckverbindungen an Rohren mit größerem Durchmesser (≥6 Zoll)
• Drahtbürste und saubere Lappen zur Oberflächenvorbereitung
• Zugelassenes Dichtungsschmiermittel (nicht auf Erdölbasis, sicher für Trinkwasser)
• T-Bolzen und Sechskantmuttern (typischerweise niedriglegierter Stahl gemäß AWWA C111)
• Rohrschneidewerkzeug (Schleifsäge oder Rohrschneider für Sphäroguss)
• Tiefenmesser oder Einsteckmarkierungswerkzeug zur Überprüfung der korrekten Rohreindringtiefe
• Dichtungen abgestimmt auf Rohrgröße, Material (SBR oder EPDM) und Verbindungsart
• Referenzkarte zur Durchbiegung (vom Hersteller angegebene zulässige Durchbiegung pro Gelenk)

Stellen Sie immer sicher, dass Dichtungen, Verschraubungen und Schrauben zur Druckklasse und zum Durchmesser des Rohrs passen. Die Verwendung von zu kleinen Dichtungen oder Dichtungen aus dem falschen Material ist eine häufige Ursache für frühzeitiges Versagen der Verbindung.

So installieren Sie eine Steckverbindung

Die Steckverbindung (auch Tyton-Verbindung genannt) ist die gebräuchlichste und am schnellsten zu montierende Verbindung. Es beruht ausschließlich auf der Kompression der Gummidichtung, um eine wasserdichte Abdichtung zu bilden. Es werden keine Schrauben verwendet.

1. Überprüfen Sie alle Komponenten. Überprüfen Sie das Muffeninnere, das Rohrspitzende und die Dichtung auf Risse, Kerben oder Fremdkörper. Schon kleine Defekte können unter Druck zu Undichtigkeiten führen.
2. Muffe und Rohrende reinigen. Verwenden Sie eine Drahtbürste und einen sauberen Lappen, um Schmutz, Splitt und etwaige Beschichtungsschäden von den letzten 12–18 Zoll des Rohrstutzens und der gesamten Tiefe der Muffenglocke zu entfernen.
3. Setzen Sie die Dichtung in den Sockel ein. Falten Sie die Dichtung in eine „Herzform“ (auch „gebogene“ Position genannt) und setzen Sie sie in die Muffennut ein. Drücken Sie es fest in die Nut, bis es gleichmäßig sitzt – kein Teil darf ungleichmäßig hervorstehen.
4. Markieren Sie die Einstecktiefe am Rohr. Markieren Sie anhand der Einstecktiefentabelle des Herstellers den Rohrstutzen, um die minimal erforderliche Eindringtiefe anzugeben. Bei einem 6-Zoll-Rohr ist dies normalerweise der Fall 3,5–4,0 Zoll ; für 12-Zoll-Rohr, ca 5,5 Zoll .
5. Schmieren Sie die Dichtung und das Rohrende. Tragen Sie eine gleichmäßige Schicht zugelassenen Dichtungsschmiermittels auf die Innenseite der sitzenden Dichtung und auf den Rohrstutzen bis zur Einfügungsmarkierung auf. Verwenden Sie kein Fett oder Motoröl auf Erdölbasis.
6. Richten Sie das Rohr aus und drücken Sie es hinein. Zentrieren Sie den Stutzen in der Muffenöffnung und schieben Sie ihn gerade hinein. Bei Rohren bis zu 4 Zoll reicht in der Regel manuelle Kraft aus. Verwenden Sie bei 6 Zoll und mehr eine Rohrschiebestange gegen eine Holzunterlage, um Risse in der Glocke zu vermeiden. Drücken Sie, bis die Einsteckmarkierung in der Buchse verschwindet.
7. Überprüfen Sie die Verbindung. Führen Sie eine Fühlerlehre oder einen dünnen Metallstreifen um den Dichtungsumfang herum ein, um sicherzustellen, dass die Dichtung gleichmäßig sitzt und nicht in der Verbindung gerollt oder verschoben ist.

Steckverbindungen ermöglichen Winkelabweichung von 3°–5° Abhängig vom Rohrdurchmesser und den Herstellerspezifikationen, der geringfügige Grabensetzungen aufnimmt, ohne Spannungen an der Verbindung hervorzurufen.

So installieren Sie eine mechanische Verbindungsarmatur (MJ).

Die mechanische Verbindung verwendet eine Stößelstopfbuchse, eine Gummidichtung und Hammerkopfschrauben, um die Dichtung zwischen dem Rohr und der Anschlussmuffe zusammenzudrücken. Dies ist die Standardverbindungsmethode für Ventile, Hydranten und Armaturen, bei denen möglicherweise eine Demontage erforderlich ist.

1. Schieben Sie die Stopfbuchse und die Dichtung auf das Rohr. Schieben Sie vor dem Positionieren des Fittings die Stopfbuchse (Lippe zeigt zum Fitting) und dann die Dichtung (Konus zeigt zum Fitting) auf das Rohrspitzende.
2. Reinigen Sie alle Kontaktflächen. Reinigen Sie den Rohrstutzen, die Muffe des Fittings und die Kontaktflächen der Dichtung. Entfernen Sie sämtlichen Rost, Zunder, Öl und Schmutz mit einer Drahtbürste.
3. Schmieren Sie die Dichtung. Tragen Sie eine dünne, gleichmäßige Schicht zugelassenen Schmiermittels auf die Außenseite der Dichtung und die Innenseite des Glockenstutzens auf. Die Schmierung verhindert ein Reißen der Dichtung bei der Montage und sorgt für einen gleichmäßigen Sitz.
4. Führen Sie das Rohr in die Fittingglocke ein. Schieben Sie den Rohrstutzen vollständig in die Muffe, bis er den Anschlagring im Inneren der Muffe berührt. Das Rohr sollte vollständig aufliegen – ein teilweises Einführen führt zu einer asymmetrischen Dichtungskomprimierung.
5. Setzen Sie die Dichtung in die Aussparung der Glocke ein. Schieben Sie die Dichtung bis zur Glocke und drücken Sie sie gleichmäßig in die Aussparung der Glocke. Die konische Fläche der Dichtung sollte zur Glocke zeigen. Stellen Sie sicher, dass die Dichtung gleichmäßig am gesamten Rohrumfang anliegt.
6. Positionieren Sie die Stopfbuchse und installieren Sie die T-Bolzen. Schieben Sie die Mitnehmerstopfbuchse bis zur Dichtungsfläche. Führen Sie die T-Bolzen durch die Stopfbuchsenschraubenlöcher ein und richten Sie sie an den passenden Schraubenlöchern der Armatur aus. Ziehen Sie alle Muttern gleichmäßig handfest an, bevor Sie einen Schraubenschlüssel verwenden.
7. Ziehen Sie die Schrauben über Kreuz fest. Ziehen Sie die Muttern mit einem Drehmomentschlüssel über Kreuz (sternförmig) an, um eine gleichmäßige Kompression der Dichtung zu gewährleisten. Machen drei progressive Durchgänge : Zuerst handfest anziehen, dann auf 50 % des Solldrehmoments, dann auf das volle Drehmoment.
8. Erreichen Sie die endgültige Drehmomentspezifikation. Gemäß AWWA C111 betragen die standardmäßigen Drehmomentwerte für MJ-Schrauben 75–90 ft-lb für 5/8-Zoll-Schrauben and 100–120 ft-lb für 3/4-Zoll-Schrauben . Das maximale Drehmoment nicht überschreiten; Zu starkes Anziehen beschädigt die Dichtung und verformt die Stopfbuchse.

MJ-Schraubendrehmomentreferenz nach Rohrgröße

So installieren Sie eine Flanschverbindung aus duktilem Gusseisen

Flanschverbindungen sind Schraubverbindungen, die typischerweise oberirdisch oder in Gewölben verwendet werden, wo ein regelmäßiger Wartungszugang erforderlich ist. Es handelt sich um starre Verbindungen – eine Winkelabweichung ist nicht zulässig.

1. Flanschflächen prüfen. Beide Gegenflansche müssen flach, sauber und frei von Lochfraß oder erhabenen Graten sein. Selbst geringfügige Oberflächenfehler verhindern eine vollständige Abdichtung der Dichtung.
2. Wählen Sie die richtige Dichtung aus. Für Flachflansche eine vollflächige Gummidichtung verwenden. Bei Dichtflanschen wird eine Ringdichtung verwendet. Das Dichtungsmaterial ist typischerweise SBR, EPDM oder Neopren und wird je nach Fluidmedium und Temperatur ausgewählt.
3. Flansche ausrichten und Dichtung einlegen. Richten Sie die Schraubenlöcher an beiden Flanschen aus und zentrieren Sie die Dichtung zwischen den beiden Flächen. Setzen Sie eine oder zwei Schrauben lose ein, um die Ausrichtung während der Positionierung der Dichtung sicherzustellen.
4. Alle Schrauben handfest anziehen. Setzen Sie alle Schrauben ein und ziehen Sie alle Muttern handfest an, um die Flansche gleichmäßig mit der Dichtung in Kontakt zu bringen, bevor Sie ein Drehmoment anwenden.
5. Sternförmig mit vollem Drehmoment anziehen. Verwenden Sie die gleiche Kreuzmusterfolge wie bei MJ-Verbindungen und ziehen Sie sie in mindestens drei Durchgängen fest. Für ANSI-Flansche der Klasse 150 auf 6-Zoll-Sphäroguss beträgt das typische Schraubendrehmoment 60–80 ft-lb für 5/8-Zoll-Schrauben ; Wenden Sie sich bezüglich der endgültigen Werte an den Dichtungshersteller, da diese je nach Dichtungsmaterial und -dicke variieren.
6. Führen Sie einen letzten Kontrolldurchgang durch. Führen Sie nach Erreichen des Zieldrehmoments einen weiteren vollständigen Anzugszyklus durch, um die Entspannung der Dichtung (Kriechen) auszugleichen, die in der Regel innerhalb der ersten Stunde nach der Montage die effektive Schraubenlast um 10–15 % verringert.

Installieren von kraftschlüssigen Verbindungsbeschlägen zur Schubkontrolle

An Biegungen, T-Stücken, Reduzierstücken und Sackgassen können unausgeglichene hydraulische Schubkräfte Armaturen aus der Rohrleitung drücken. Durch kraftschlüssige Verbindungen werden Rohr und Formstück mechanisch miteinander verbunden, um diesen Kräften standzuhalten. Dadurch wird der Bedarf an Beton-Druckblöcken überflüssig oder reduziert.

Zu den gängigen Systemen mit kraftschlüssigen Gelenken gehören: TR FLEX (US-Rohr), Lok-Ring (Amerikanisches Gusseisenrohr) und mechanische Gelenksicherungen MEGALUG . Jeder verwendet einen anderen Verriegelungsmechanismus, teilt jedoch das gleiche Installationsprinzip.

1. Installieren Sie die Rückhaltevorrichtung (Verschraubung mit Verriegelungssegmenten oder MEGALUG-Körper) vor der Montage am Rohrstutzen – die Reihenfolge der Komponenteninstallation ist entscheidend und variiert je nach Produkt.
2. Montieren Sie die zugrunde liegende Aufsteck- oder MJ-Verbindung gemäß den oben beschriebenen Standardverfahren.
3. Aktivieren Sie den Rückhaltemechanismus: Ziehen Sie bei Geräten vom Typ MEGALUG die Stellschrauben mit dem angegebenen Drehmoment an (normalerweise). 100 ft-lb für 3/4-Zoll-Stellschrauben ) mit einem Drehmomentschlüssel gezahnte Keilsegmente in die Rohrwand eintreiben.
4. Überprüfen Sie das Einrasten, indem Sie versuchen, das Rohr von Hand zurückzuziehen. Sobald die Rückhaltevorrichtung ordnungsgemäß aktiviert ist, sollte keine Bewegung mehr zu beobachten sein.

Berechnen Sie die erforderliche Rückhaltelänge immer anhand der Schubbegrenzungskonstruktionssoftware oder -tabelle des Rohrherstellers. Zum Beispiel ein 90°-Bogen an 8-Zoll-Rohr bei 200 psi in Böden mittlerer Dichte kann eine Zurückhaltung erforderlich sein 40–60 Fuß Rohr an jedem Bein .

Anforderungen an die Grabenvorbereitung und Rohrbettung

Die korrekte Installation der Armaturen hängt auch von den richtigen Grabenbedingungen ab. Selbst eine perfekt montierte Verbindung versagt bei unterschiedlicher Setzung, wenn die Lagerung unzureichend ist.

• Grabenbreite: Mindestens 18 Zoll breiter als der Rohraußendurchmesser, um eine ordnungsgemäße Verdichtung des Voutenmaterials auf beiden Seiten zu ermöglichen.
• Bettwäschematerial: AWWA C600 empfiehlt Schotter oder körniges Material mit einer maximalen Partikelgröße von 3/4 Zoll für Rohre bis 24 Zoll. Vermeiden Sie große Steine, gefrorenes Material oder organische Erde als Einstreu.
• Glockenlöcher: Graben Sie an jeder Verbindungsstelle ein Glockenloch aus, damit das Rohrrohr – und nicht die Glocke – auf der Unterlage aufliegt. Die Glocke sollte frei schwebend sein; Eine direkte Belastung der Glocke führt zu Spannungskonzentrationen.
• Verdichtung: Voutenmaterial sollte verdichtet werden 85–90 % Standard-Proctor-Dichte Verwendung von Handstampfern oder mechanischen Plattenverdichtern in Aufzügen, die nicht größer als 6 Zoll sind.
• Abdecktiefe: Die Mindestabdeckung für Wasserleitungen aus Sphäroguss beträgt typischerweise 36 Zoll in frostempfindlichen Böden und 30 Zoll in wärmeren Klimazonen, gemäß den örtlichen Vorschriften und den AWWA M41-Richtlinien.

Druckprüfung nach der Installation der Armatur

Alle neuen Installationen von duktilen Gussrohren müssen vor dem Verfüllen oder der Inbetriebnahme einer hydrostatischen Druckprüfung unterzogen werden. AWWA C600 legt das Standardtestverfahren fest.

• Prüfdruck: Typischerweise 1,5-facher Systembetriebsdruck , jedoch nicht weniger als 150 psi und nicht mehr als der Nenndruck der Komponente mit der niedrigsten Nennleistung im Prüfabschnitt.
• Dauer: Halten Sie den Prüfdruck für mindestens 10 Sekunden aufrecht 2 Stunden während der Druckabfall überwacht wird.
• Zulässige Leckage: AWWA C600 berechnet die maximal zulässige Leckage anhand der Formel: L = (S × D × √P) / 148.000, wobei L die Leckage in Gallonen pro Stunde, S die Länge des getesteten Rohrs in Fuß, D der Nennrohrdurchmesser in Zoll und P der durchschnittliche Prüfdruck in psi ist.
• Überprüfen Sie während des Tests alle freiliegenden Verbindungen visuell. Sichtbares Tropfen an einer Verbindung weist auf einen falschen Sitz der Dichtung oder ein unzureichendes Schraubendrehmoment hin – machen Sie den Druck ab und zerlegen Sie es, bevor Sie die Verbindung erneut herstellen.

Häufige Installationsfehler und wie man sie vermeidet

Die meisten Ausfälle von Formstücken aus duktilem Gusseisen im Betrieb sind auf eine kleine Anzahl von Installationsfehlern zurückzuführen. Das Wissen darüber verhindert kostspielige Sanierungsmaßnahmen.

Korrosionsschutz für erdverlegte Armaturen

Formstücke aus duktilem Gusseisen sind in aggressiven Böden anfällig für äußere Korrosion – insbesondere solche mit niedrigem spezifischem Widerstand (<1.500 Ohm-cm), hoher Feuchtigkeit oder elektrischen Streuströmen. Es werden zwei Standardschutzmethoden verwendet:

Polyethylen-Ummantelung

Beschläge einpacken 8 mm dicke, lose Polyethylenfolie (gemäß AWWA C105) ist die kostengünstigste und am weitesten verbreitete Korrosionsschutzmethode. Die Folie wird lose aufgetragen – nicht eingeschweißt –, um Feuchtigkeit an der Rohroberfläche einzuschließen und so eine weniger korrosive Mikroumgebung im Vergleich zu direktem Bodenkontakt zu schaffen. Überlappen Sie alle Nähte mindestens 12 Zoll und mit korrosionsbeständigem Klebeband abdichten.

Kathodischer Schutz

Bei stark korrosiven Böden (Widerstand <500 Ohm-cm) ist ein zusätzlicher kathodischer Schutz durch Zinkbandanoden oder Fremdstromanlagen vorgeschrieben. Entlang des Rohrs werden Zinkbandanodensysteme installiert, mit einem Testdraht mit der Armatur verbunden und mit leitfähigem Material hinterfüllt. Systeme sind darauf ausgelegt, a aufrechtzuerhalten Rohr-Boden-Potenzial von −850 mV oder mehr negativ (im Vergleich zur Kupfer-/Kupfersulfat-Referenzelektrode) gemäß NACE SP0169.