Характеристики труб ВЧШГ, особенности производства и использования

Характеристики труб ВЧШГ, особенности производства и использования

Чаще всего трубы из чугуна – сплава железа с высоким содержанием углерода – используются в канализационных системах. Но, кроме этой области, трубы ВЧШГ нашли применение и при обустройстве теплотрасс, водопроводов и газовых магистралей, а также в нефтяной сфере, при создании скважин. Эта статья – о свойствах ВШЧГ, областях применения и монтаже изделий из этого материала.

Что такое ВЧШГ?

Прежде всего следует отметить, что для термина труба ВЧШГ расшифровка довольно проста: это труба из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Как известно, чугун содержит большое количество углерода. Путём обработки сплава в сталеплавильном аппарате форсированным доступом воздуха, насыщающего расплав кислородом, получают сталь, в которой углерода значительно меньше. Излишки углерода уходят в образовывающийся в процессе плавки углекислый газ.

Сталь по сравнению с чугуном обладает следующими преимуществами:

  • большая устойчивость к резким (ударным) нагрузкам;
  • лучшие показатели пластичности и вязкости, обеспечивающие дополнительную прочность материала.

Основной недостаток стали – склонность к коррозии, затрудняющая применение сплава в системах канализации. Для решения этой проблемы можно создавать на поверхности стальных труб защитное покрытие (цинковое, хромовое и т.д.) или выпускать сталь специальных нержавеющих марок (с добавлением в состав ванадия, титана, хрома и других веществ), однако в том и другом случае цена изделий заметно повышается.

Выход из положения был найден в 1943 г., когда во время очередного съезда Американской Ассоциации Литейщиков была внесена идея о возможности модифицировать форму содержащегося в чугуне графита с целью управлять его свойствами. В результате через очень непродолжительное время учёный К. Миллис добился замены в сером чугуне ранее существовавшей пластинчатой формы графита на шаровидную.

Осуществить это получилось при введении в расплав магния в небольшом количестве. В результате конечному покупателю стал доступен очень устойчивый к коррозии недорогой материал, в русском языке и обозначаемый аббревиатурой ВЧШГ.

Характеристики и области применения материала

Свойства чугунных труб ВЧШГ на территории России регламентируются ГОСТом 7293-85.

  • превосходные литейные качества;
  • высокая прочность, гарантирующая долгий срок службы изделий;
  • хорошая пластичность в сочетании с вязкостью;
  • устойчивость к точкам возникающего концентрированного напряжения;
  • способность хорошо переносить нагрузки циклического характера;
  • возможность обработки изделий резанием;
  • безопасность материала, экологическая чистота и возможность полной переработки пришедших в негодность изделий;
  • стойкость к повышенным значениям давления и температуры;
  • сохранение работоспособности при перепадах внешней температуры и влажности;
  • возможность транспортировать химически агрессивные среды.

Имеющий такие технологические параметры материал может применяться:

  1. Как альтернатива серому чугуну – с увеличением срока службы и прочих важных показателей.
  2. В качестве замены стали – помимо уменьшения стоимости продукции, достоинствами такого технологического решения являются снижение расхода сплава и упрощение процесса литья.
  3. Вместо сплавов на основе различных цветных металлов – как и во втором случае, главная выгода замены – снижение цены материала.

Методики производства труб из ВЧШГ

Поскольку чугун высокопрочный с шарообразным графитом очень востребован в промышленности, его производство с каждым годом набирает обороты, следовательно, возрастает и количество методов получения этого недорогого качественного материала.

На сегодняшний день наряду с традиционной присадкой – магнием – активно применяются такие вещества, как кальций, редкоземельные металлы и другие.

Всё же самым популярным, отчасти вследствие привычности, является процесс с использованием магния или магнийсодержащих присадок (лигатур).

Получаемые на выходе размеры труб ВЧШГ не влияют на способ их изготовления. На сегодня наиболее дёшево и технологически предпочтительно литьё таких изделий.

Требования к трубам ВЧШГ

Система предъявляемых к таким трубам требований довольно запутана, регламентируется как ГОСТом, так и другими нормативными документами.

Например, при конструировании из ВЧШГ пролегающих под землёй трубопроводов особенности сборки этих контуров определяет СП 40-106-202.

Стандартные характеристики и способы использования напорных труб из того же материала регулируются ТУ 14-161-183-2000.

Однако в том и другом случае сортамент изделий регламентируются ГОСТом 9583-75, согласно которому по толщине стенок выделяют три класса труб: ЛА, А, Б. Для каждой толщины стенок предусмотрена своя система типоразмеров, включающая такие параметры, как условный проход, наружный диаметр изделия, масса трубы в зависимости от длины (предусмотрены значения в диапазоне 2-10 м с шагом 1 м) и масса погонного метра продукции.

У предприятий есть возможность изготавливать продукцию согласно ТУ. Например, завод «Свободный сокол» выпускает трубы ВЧШГ не только с раструбами, но и с возможностью фланцевого соединения. Стоит заметить, безраструбная чугунная канализация становится все более популярной.

Для передачи по водопроводу из данного материала питьевой воды производятся трубы ВЧШГ с ЦПП (покрытие цементно-песчаное), исключающим образование в трубе шлака и усиливающим защиту внутренней поверхности изделия от коррозии. В результате качество поставляемой воды соответствует СанПиНу.

ЦПП обеспечивает трубе как пассивную защиту (в качестве покрытия на поверхности изделия), так и активную (во время намокания в микропорах трубы образуется гидроксид кальция, пассивирующий железо с образованием поверхностной плёнки и таким образом предохраняющий его от разрушения в результате коррозии).

Особенности соединения изделий

Монтаж труб ВЧШГ осуществляется двумя способами: электросваркой и соединением в раструб.

Читайте также:
Стол для кормления – обзор лучших моделей и советы по выбору материалов и конструкций (130 фото и видео)

Первый вариант осуществляется с применением специальных электродов.

Алгоритм создания раструбного соединения:

  1. Очистить внутреннюю поверхность раструба, удалив грязь, жир, частицы песка и т.п. То же сделать с концом второй трубы, проверив наличие фаски и в случае необходимости нарезав её самостоятельно. Смазать торец специальной пастой.
  2. Проверив целостность манжеты, сложить её в форме сердца и с небольшим усилием ставить в раструб. На открытую область изделия нанести пасту.
  3. Ровно установить конец второй трубы с нанесённой на расстоянии глубины раструба минус 1 см отметкой в раструбе, зафиксировать подручными средствами и спрессовать соединение.

В случае добросовестного исполнения соединения собранный контур прослужит долго, не требуя срочного ремонта.

ВЧШГ трубы: особенности и преимущества высокопрочного чугуна и монтажа изделий из него

ВЧШГ трубы – оптимальный выбор для обустройства водопровода и канализационных систем. Для изготовления используют особый высокопрочный чугун с шаровидным графитом (отсюда аббревиатура ВЧШГ). Внутри изделий наносят цементно-песчаное покрытие. Такие детали отличаются по эксплуатационным характеристикам в лучшую сторону по сравнению как с обычными чугунными (из серого чугуна), так и стальными.

Трубы из высокопрочного чугуна имеют высокие эксплуатационные характеристики, отличаются прочностью и хорошо поддаются обработке

ВЧШГ: что это такое и в чем его плюсы

Патент на ВЧШГ был выдан американцу К.Д.Миллису в 1949 году. Шаровидная форма графита в расплаве чугуна позволила значительно изменить его свойства. Новый материал оказался чрезвычайно выгодным благодаря сочетанию ряда параметров:

  • физико-механических;
  • эксплуатационных;
  • экономических.

ВЧШГ успешно потеснил серый чугун за счет большей прочности и пластичности. В отличие от стали, новый материал практически не давал трещин и слабо поддавался коррозии. Его применение вместо стали и цветных металлов позволяло значительно сэкономить на стоимости материалов. ВЧШГ оказался недорог в изготовлении. Другие достоинства, объясняющие распространение материала:

  • устойчив к циклическим нагрузкам;
  • высокая пластичность;
  • хорошо поддается обработке резанием.

Применение труб из прочного чугуна вместо стальных позволяет существенно экономить средства

Полезно знать! Советский ГОСТ на высокопрочный чугун 7293-85 действует поныне. Он распространяется, помимо ВЧШГ, также на ВЧВГ, где графит представлен в вермикулярной форме.

Способ производства и технические характеристики ВЧШГ труб

Серый чугун применяли для прокладки трубопроводов и систем канализации с середины XIX века. Долговечность материала, как главная его ценность, снижалась хрупкостью чугуна. А хрупкость предопределялась пластинчатой формой углерода (графита). Применение литья с использованием магниевого процесса позволило придать графиту шаровидную форму (овальную, сферическую). Серый чугун разогревается до температуры 1480-1538º С. Добавление специальных магниевых присадок (лигатур) придает графиту сферическую форму. Полученные после термического отпуска отливки сохраняют достоинства обычного серого чугуна:

  • слабую подверженность коррозии;
  • высокую прочность при сжатии;
  • устойчивость к циклическим нагрузкам.

Помимо этого, высокопрочный чугун обрел целый ряд преимуществ, присущих стали:

  • ударопрочность;
  • прочность на разрыв;
  • упругость;
  • относительное удлинение.

Маленькие шарики графита исключили появление трещин и прочих дефектов в ходе литья. Новый материал избавился от хрупкости предшественника. Высокопрочный чугун оказался ковким, пластичным.

Технология производства позволила трубам из ВЧШГ избавиться от хрупкости, которая в значительной мере ограничивает применение таких изделий

Внутреннее покрытие трубы ВЧШГ из цементно-песчаного раствора создает активный и пассивный защитный барьер. Слой раствора изолирует внутренние стенки изделия и обеспечивает пассивную защиту. Процесс гидратации цемента представляет собой активную защиту. В порах цемента образуется насыщенный раствор гидроокиси кальция. Появляется субмикроскопический покров из оксидов железа. Он изолирован цементным раствором от водного потока и останавливает процесс коррозии.

Цементно-песчаное покрытие (ЦПП), нанесенное на внутреннюю сторону изделия, дает не только противодействие коррозии. Оно положительно сказывается на гидравлических свойствах труб. Внутренняя облицовка не позволяет образоваться отложениям и налету. В процессе эксплуатации ЦПП отмечается эффект самосонации (самоуплотнения). ЦПП становится более прочным и плотным. Оно лучше противодействует коррозии и обеспечивает высокий коэффициент проходимости потока жидкости.

Предохраняя внутреннюю поверхность от воздействия агрессивных жидкостей используют высокоглиноземистый (сульфатостойкий) цемент. ЦПП на его основе обеспечивает высокой сопротивляемостью к абразивному воздействию, истиранию. Оно проявляет значительную устойчивость к химическим составам.

Важная информация! Срок службы ВЧШГ труб составляет сто лет. Их применяют тогда, когда невозможно использовать конструкции из других материалов в силу технологических, технических или экономических показателей.

Трубы ВЧШГ используются для прокладки различных магистралей, в том числе и подземных коммуникаций

Читайте также:
Что потребуется для самостоятельной установки инфракрасных обогревателей: способы монтажа, советы, правила

Какие технические характеристики обусловили широкое применение ВЧШГ труб? К ним следует отнести:

  • высокий порог пластичности (не мене 300 Н/мм 2 );
  • прочность на разрыв (до 420 МПа);
  • эластичность (прочность на изгиб) – до 270 Мпа;
  • относительное удлинение доходит до 10% — для Ду 60-1000 мм и до 7% — для Ду 1100-2000 мм;
  • сопротивление овализации (не подвержены существенным деформациям);
  • ударопрочность.

Условия хранения

Иногда возникает необходимость отправить чугунные ВЧШГ трубы на хранение. Перед отправкой на складирование изделия следует проверить. Обнаруженные наружные повреждения или дефекты внутреннего покрытия – устранить. Складируют в соответствии с общими правилами хранения металлопроката. Укладывают в штабели по диаметру на ровную поверхность. Штабель не должен превышать по высоте 2,5 м. Крайне важно, чтобы срок хранения чугунных труб в штабеле был минимальным. Иначе возникают трещины во внутреннем покрытии, сокращается срок службы изделия.

Особенности монтажа

Высокопрочные трубы с шаровидным графитом монтируют методом последовательного наращивания. При этом строго соблюдается запроектированный профиль трубопровода.

Трубы могут быть соединены методом последовательного наращивания, когда ровный край следующей трубы вставляется в раструб предыдущей

Важно! Если нужно укоротить трубу, то закругляют ее гладкий конец. Или выполняют фаску 5 x 30°.

Перед началом монтажа наружная и внутренняя поверхности труб и фланцевых частей очищаются от загрязнения, посторонних предметов. Приспособления для захвата и опускания в траншею монтируемых соединений должны обеспечивать сохранность частей трубопровода. Недопустимо, чтобы изделия ударялись друг о друга, по твердым предметам, дабы избежать деформаций.

Уплотнительное резиновое кольцо в раструбном кольцевом пазе позволяет осуществить уплотнение при стыковке труб. Для этого производится радиальное сжатие уплотнительного кольца. Проверяется правильность размещения его гребня.

Монтаж ВЧШГ труб под соединение «Tyton»

Удобно определять границы монтажа гладкого конца в раструб при использовании раструбного соединения «Tyton». Для этого на трубах нанесена специальная метка. Для других типов соединений специальная метка не наносится.

Внутренняя поверхность уплотнительного кольца и наружная поверхность гладкого конца чугунной трубы до специальной метки покрывается тонким слоем смазки. Важно не допустить попадания смазки между уплотнительным кольцом и внутренней поверхностью трубы.

Технические характеристики труб из ВЧШГ

Область применения труб из ВЧШГ и их достоинства по сравнению с другими современными материалами по восстановлению, санации и прокладке. Механические нагрузки и сопротивляемость внутреннему давлению. Комплектация и хранение уплотнительных колец.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 20.04.2017
Размер файла 235,7 K
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРУБ ИЗ ВЧШГ

1. Область применения

1.2 Трубопроводы для мелиорации земель

1.3 Трубопроводы для систем пожаротушения

2. Технические характеристики

2.1 Механические свойства ВЧШГ

2.2 Поведение в нестабильных грунтах и продольный изгиб

2.3 Механические нагрузки и сопротивляемость внутреннему давлению

3. Преимущества труб из ВЧШГ

3.2 Простота монтажа

3.5 Экологическая безопасность

4.1 Монтаж труб производится в следующем порядке

4.2 Засыпка трубопроводов

5. Комплектация и хранение

5.1 Хранение труб

5.2 Хранение уплотнительных колец

В данном отчете представлено описание труб из ВЧШГ. Что это за материал, его достоинства по сравнению со своим предшественником, серым чугуном, а так же другими современными материалами по восстановлению, санации и прокладке новых труб. Представлены различные виды труб и область их применения, преимущества, особенности монтажа и способы их хранения.

По прошествии столетий, чугун, с его длительной историей применения в области водоснабжения, по праву удерживает пальму первенства в этой области по долговечности. Выбор труб с высоким коэффициентом безопасности и с высокими механическими качествами гарантирует надежность инвестиций и непрерывность функционирования системы. Трубы из ВЧШГ, с инженерной точки зрения, на сегодняшний день представляют собой наилучшее решение на рынке труб различных диаметров. Так же из ВЧШГ изготавливают трубопроводную арматуру, фланцы, муфты, фасонные части и тд.

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом, магниевый чугунMg, Ca, Се и другими элементами. Высокаяпрочность и повышенная пластичность обеспечиваются наличием в структуре шаровидной или вермикулярной формы графита. В зависимости от химического состава, вида модифицирования и режима термической обработки установлены восемь марок высокопрочного чугуна с шаровидным графитом: 35,ВЧ 40, ВЧ 45, ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80, ВЧ 100. Условное обозначение марки включают буквы ВЧ ицифровое обозначение минимального значения временного сопротивления (МПа* 101 ) при растяжении.Относительное удлинение не менее 22% (ВЧ 35) и не менее 2% (марка ВЧ 100). Рекомендуемый химический состав высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, %: С 2,73,8; Si ,53,8 [зависит от марок чугуна и оттолщины стенок отливки (рис. В33)]; Мn ,2,7; Р до ,1; S до ,01,02; Cr до ,05,15; Cu до ,3,6; Ni до0,4,8 (зависит от марки высокопрочного чугуна). Чугуны ВЧ 35 и ВЧ 40 с вермикулярным графитом должныиметь относительное удлинение не менее 1%. Минимальное значение ударной вязкости для чугуна маркиВЧ 3517 Дж/ см 2 при 20° С и 11 Дж/ см 2 при40° С. ГОСТ 729385.

Читайте также:
Трансформатор своими руками - инструкция как сделать в домашних условиях + схема и фото

Высокопрочный чугун — чугун, имеющий графитные включения сфероидальной формы. ВЧШГ, получаемый в процессе обработки магнием, характеризуется эластичностью, что наделяет материал исключительными свойствами. Ударопрочность ( ВЧШГ- очень твердый материал). Прочность на изгиб: высокопрочный чугун имеет достаточно высокое относительное удлинение (>10 %) и предел эластичности > 270МПа. Сопротивление овализации: сделанные из жесткого материала, трубы ВЧШГ не поддаются существенным деформациям. Все трубы, фитинги и детали для водоснабжения произведены из ВЧШГ и используют его исключительные механические свойства.

Трубы имеют внутренние и внешние защитные покрытия. Внутренние – адаптированные к траспортируемой жидкости, внешние – соответственно, адаптированные к природе пересекаемых грунтов. Трубы, образно говоря, «вездеходные». Широкий выбор соединений, стыковых или механических, усиленных или нет, позволяет позволяет адаптироваться к различной конфигурации грунтов и к различным условиям укладки.

Трубопроводы ВЧШГ, состоящие из труб, фасонных частей и соединительных манжет, представляют собой согласованную и гибкую систему, которая способна противостоять любой сложной ситуации.

Необычайно прочные и надежные, стойкие и абсолютно герметичные, они без ущерба могут переносить значительные внешние нагрузки и изменения окружающих условий: движение и размыв грунтов, дестабилизацию основания, и все это – без разрывов труб, растрескиваний внутреннего покрытия или расстыковки соединений. Способны длительное время выдерживать жесткие режимы работы, противостоять перегрузкам, гидравлическим ударам без ущерба для конструкции и без влияния на ее долговечность. Безаварийный срок службы трубопроводных систем из ВЧШГ с уплотнительной манжетой составляет: в сетях водоснабжения в условиях почвенной коррозии, воздействия блуждающих токов и отсутствия катодной защиты 80-100 лет, в самотечных сетях канализационных сточных вод с сероводородом 50-60 лет.

1. Область применения

Применяются трубы напорные высокопрочные из ВЧШГ. Такие трубы могут применяться как для канальной так и бесканальной подземной прокладки трубопроводов. Трубы из ЧШГ имеют раструбную часть с одной стороны и гладкий конец с другой или фланцы с обеих сторон. Трубопроводы и трубы могут испытывать большие диаметральный прогибы при эксплуатации, сохраняя все функциональные характеристики, что позволяет им выдерживать большую толщину почвенного покрытия и большие дорожные нагрузки. Раструбное соединение не является жестким и позволяет отклониться трубам на угол от 1,5 до 5 град, в зависимости от диаметра труб.

Наружные сети и сооружения.

позволяет отклониться трубам на угол от 1,5 до 5 град, в зависимости от диаметра труб.

Промышленные опреснительные установки.

1.2 Трубопроводы для мелиорации земель

Трубы ВЧШГ предназначенные для эксплуатации в системах напорной канализации с рабочим давлением до 1,6 МПа. Трубы используются с наружным цинковым покрытием, наружным лаковым и внутренним цементно-песчаным покрытием. А так же с наружным лаковым и внутренним цементно-песчаным. Трубы с внешним покрытием могут применяться во всех типах почв.

1.3 Трубопроводы для систем пожаротушения

Трубы и фасонные части, предназначенные для эксплуатации в пожарном водоводе, имеют фланцевые концы и изготовлены методом литья. В трубопроводах действуют допустимые рабочие давления равные 10,16 и 25 бар. Трубы должны выдерживать испытательное гидравлическое давление не менее 50 бар. Фасонные части должны выдерживать испытательное гидравлическое давление не менее 25 бар или давление сжатым воздухом не менее 1 бар.

2. Технические характеристики

2.1 Механические свойства ВЧШГ

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) отличается от серого чугуна с пластинчатой формой графита тем, что обладает более высокими прочностными свойствами, близкими к свойствам низкоуглеродистой стали (предел прочности при растяжении, предел текучести и относительное удлинение) и повышенной коррозионной стойкостью.

Читайте также:
Угловой шкаф - основные типы, размеры и конструкции (125 фото)

Эти свойства получены при модифицировании жидкого чугуна магнием и дополнительными присадками. В результате модифицирования графит в чугуне находится в виде шариков, что придает чугуну пластичность и прочность и исключает риск образования и распространения трещин.

Повышенные механические свойства обеспечиваются химическим составом чугуна и высокотемпературным отжигом, что позволяет эксплуатировать трубы при знакопеременных нагрузках, при перемещении и просадке грунта.

Трубы ВЧШГ и трубопроводы из них могут испытывать большие диметральные прогибы при эксплуатации, сохраняя все функциональные характеристики, что позволяем им выдерживать большую толщину почвенного покрытия и большие транспортные нагрузки.

Механические нагрузки и влияние окружающей среды.

Преимущество труб из ВЧШГ состоит в том, что по своим свойствам они занимают промежуточное положение между гибкими и жесткими материалами. В техническом смысле это позволяет пользоваться положительными качествами обоих. Эластичность ВЧШГ позволяет трубопроводам выдерживать неизбежные нагрузки или изменения, которым они подвергаются сразу после заложения, без повреждений и расстыковок.

Заложенные в грунт трубопроводы также подвергаются вертикальным механическим нагрузкам, обусловленным обратной засыпкой или проходящим по поверхности транспортом, которые могут деформировать трубы.

2.2 Поведение в нестабильных грунтах и продольный изгиб

Трубы, уложенные под землей, могут выдерживать существенные продольные изгибающие усилия, даже если они уложены в траншее с основанием плохого качества или в грунтах с малой несущей способностью. Вот примеры таких случаев:

Основание трубы дестабилизировано или размыто грунтовыми водами,

Трубопровод пересекает зоны, подверженные движение грунтов и/или землетрясениям.

Поведение уложенных в грунт труб, с механической точки зрения, может быть описано как система взаимодействия труба – грунт. Трубы из Высокопрочного Чугуна с Шаровидным Графитом могут выдерживать сильные деформации без отказов, благодаря высокой деформационной способности металла. Проведенные исследования доказали их способность выдерживать значительные деформации без разрывов.

Комбинация 6-метровых труб из ВЧШГ и гибких соединений с эластомерной манжетой позволяет трубопроводу противостоять механическим воздействиям и обеспечивает безупречное поведение в условиях нестабильных грунтов.

2.3 Механические нагрузки и сопротивляемость внутреннему давлению

Механическая прочность: большой запас прочности, подтвержденный многолетним опытом.

Отличные механические характеристики подземных водопроводных труб из высокопрочного чугуна, подверженных различным воздействиям извне (нагрузки со стороны грунта, транспортные нагрузки, оседание или небольшие движения грунта, случайные избыточные давления. ), объясняются следующим:

ковкостью материала, характеризующейся существенной способностью поглощать энергию, даже за пределами эластичности металла, благодаря высокому относительному удлинению металла;

гибкостью стыков, позволяющих трубопроводу компенсировать незначительные движения грунта без создания нагрузок на трубы;

большим коэффициентом безопасности, используемым при расчетах толщины стенок труб и фасонных частей.

3. Преимущества труб из ВЧШГ

Трубы из высокопрочного чугуна применяются в мировой практике уже более пятидесяти лет и являются самыми перспективными на сегодняшний день по параметрам “цена + качество + экологическая безопасность”.

Безаварийный срок службы трубопроводных систем из ВЧШГ при применении раструбных труб с уплотненной манжетой :

в сетях водоснабжения в условиях почвенной коррозии, воздействия блуждающих токов и отсутствия катодной защиты составляет 80-100лет,

в самотечных сетях канализационных сточных вод с сероводородом составляет 50-60 лет

Их коррозионная стойкость выше чем у стальных труб в 5-10 раз.

3.2 Простота монтажа

Не требуются затраты электроэнергии, специальное оборудование и высококвалифицированный персонал при укладке трубопроводов из ВЧШГ.

Возможна укладка непосредственно в грунт на глубину 8 — 10 м без подготовки ложа.

Допускается ведение монтажных работ при отрицательных температурах.

Внутреннее цементно-песчаное покрытие (ЦПП) труб из ВЧШГ обеспечивает не только соблюдение санитарно-эпидемиологических требований при транспортировке питьевой воды, но и улучшает гидравлические свойства трубопровода из ВЧШГ. Коэффициент шероховатости (по формуле COLEBROOK) внутренней поверхности трубы из ВЧШГ с цементно-песчаным покрытием составляет для отдельной трубы К=0,03. При проектировании системы трубопроводов из ВЧШГ, чтобы учесть все потери на трение в собранной системе трубопро

водов, рекомендуется брать для расчетов:

К=0,1 для DN 80 — 250 мм;

К=0,08 для DN 300 — 700мм;

К=0,05 для DN 700 — 1000 мм.

То есть, трубы из ВЧШГ с внутренним цементно-песчаным покрытием позволяют резко снизить гидравлические потери на трение в трубопроводе и отвечают всем современным требованиям в области энергосбережения.

Кроме того, большее внутреннее проходное сечение труб ВЧШГ, по сравнению с полиэтиленовыми трубами (при одинаковом показателе условного

прохода DN), позволяет значительно снизить затраты на перекачку транспортируемой жидкости.

Уникальные свойства высокопрочного чугуна обеспечивают трубопроводам:

коррозионную стойкость в сочетании с высокими механическими свойствами, а также функциональными особенностями раструбных соединений;

Читайте также:
Уход за мебелью - правила и средства по уходу за мебелью, как ухаживать за полированной и деревянной мебелью.

большой коэффициент запаса прочности по сравнению с нагрузками, имеют достаточный резерв надежности, что другими системами трубопроводов (Кпр

Характеристики труб ВЧШГ, особенности производства и использования

Однако это справедливо только для современных вариаций трубопроводов, выполняемых из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ). Трубы ВЧШГ являются оптимальным продуктом, характеризующимся отличным набором потребительских характеристик.

Что такое ВЧШГ?

Прежде всего следует отметить, что для термина труба ВЧШГ расшифровка довольно проста: это труба из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Как известно, чугун содержит большое количество углерода. Путём обработки сплава в сталеплавильном аппарате форсированным доступом воздуха, насыщающего расплав кислородом, получают сталь, в которой углерода значительно меньше. Излишки углерода уходят в образовывающийся в процессе плавки углекислый газ.

Сталь по сравнению с чугуном обладает следующими преимуществами:

  • большая устойчивость к резким (ударным) нагрузкам;
  • лучшие показатели пластичности и вязкости, обеспечивающие дополнительную прочность материала.

Основной недостаток стали – склонность к коррозии, затрудняющая применение сплава в системах канализации. Для решения этой проблемы можно создавать на поверхности стальных труб защитное покрытие (цинковое, хромовое и т.д.) или выпускать сталь специальных нержавеющих марок (с добавлением в состав ванадия, титана, хрома и других веществ), однако в том и другом случае цена изделий заметно повышается.

Выход из положения был найден в 1943 г., когда во время очередного съезда Американской Ассоциации Литейщиков была внесена идея о возможности модифицировать форму содержащегося в чугуне графита с целью управлять его свойствами. В результате через очень непродолжительное время учёный К. Миллис добился замены в сером чугуне ранее существовавшей пластинчатой формы графита на шаровидную.

Осуществить это получилось при введении в расплав магния в небольшом количестве. В результате конечному покупателю стал доступен очень устойчивый к коррозии недорогой материал, в русском языке и обозначаемый аббревиатурой ВЧШГ.


Норма загрузки чугунных труб

Существует 2 способа транспортировки магистралей ВЧШГ: автомобильный транспорт, представленный огромными дальнобойными фурами, и железнодорожный, по которому перевозят продукцию большие промышленные поезда с вместительными вагонами. Отличие в системах торгового сообщения — количество материала, которое можно поставить, а также время перевозки. Немаловажный фактор также играют транспортные пути, так как не во всех местах присутствуют железная дорога, либо налаженный автомобильный маршрут.

Характеристики и области применения материала

Свойства чугунных труб ВЧШГ на территории России регламентируются ГОСТом 7293-85.

  • превосходные литейные качества;
  • высокая прочность, гарантирующая долгий срок службы изделий;
  • хорошая пластичность в сочетании с вязкостью;
  • устойчивость к точкам возникающего концентрированного напряжения;
  • способность хорошо переносить нагрузки циклического характера;
  • возможность обработки изделий резанием;
  • безопасность материала, экологическая чистота и возможность полной переработки пришедших в негодность изделий;
  • стойкость к повышенным значениям давления и температуры;
  • сохранение работоспособности при перепадах внешней температуры и влажности;
  • возможность транспортировать химически агрессивные среды.

Имеющий такие технологические параметры материал может применяться:

  1. Как альтернатива серому чугуну – с увеличением срока службы и прочих важных показателей.
  2. В качестве замены стали – помимо уменьшения стоимости продукции, достоинствами такого технологического решения являются снижение расхода сплава и упрощение процесса литья.
  3. Вместо сплавов на основе различных цветных металлов – как и во втором случае, главная выгода замены – снижение цены материала.

Свойства высокопрочного чугуна

Свойства высокопрочных чугунов весьма многообразны, однако отличительной особенностью таких чугунов является сочетание хороших литейных свойств и высоких прочностных характеристик. К свойствам высокопрочного чугуна относятся также: хорошая обработка резанием, высокая пластичность, низкая чувствительность к концентраторам напряжения, устойчивость к циклическим нагрузкам.

Литейные свойства высокопрочного чугуна, в частности ВЧШГ:

  • высокая жидкотекучесть,
  • малая склонность к образованию горячих трещин,
  • малая усадка.

Требования к механическим свойствам высокопрочного чугуна регламентированы стандартом ГОСТ 7293-85 (СТ СЭВ 4558-84).

Методики производства труб из ВЧШГ

Поскольку чугун высокопрочный с шарообразным графитом очень востребован в промышленности, его производство с каждым годом набирает обороты, следовательно, возрастает и количество методов получения этого недорогого качественного материала.

На сегодняшний день наряду с традиционной присадкой – магнием – активно применяются такие вещества, как кальций, редкоземельные металлы и другие.

Всё же самым популярным, отчасти вследствие привычности, является процесс с использованием магния или магнийсодержащих присадок (лигатур).

Получаемые на выходе размеры труб ВЧШГ не влияют на способ их изготовления. На сегодня наиболее дёшево и технологически предпочтительно литьё таких изделий.

Номенклатура соединений

  • Соединение «Tyton». Раструбное соединение под уплотнительное резиновое кольцо предназначено для трубопроводов DN 80-1000 мм с рабочим давлением от 3,0 до 6,4 МПа (в зависимости от диаметра);
  • Соединение «RJ». Раструбно-замковое соединение под уплотнительное резиновое кольцо предназначено для трубопроводов диаметрами DN 80-500 мм с рабочим давлением от 2,5 до 8,8 МПа (в зависимости от диаметра);
  • Соединение «RJS». Раструбно-замковое соединение под уплотнительное резиновое кольцо предназначено для трубопроводов DN от 600 до 1000 мм с рабочим давлением от 1,6 до 3,2 МПа (в зависимости от диаметра).
Читайте также:
Ящик под картошку на балконе

Требования к трубам ВЧШГ

Система предъявляемых к таким трубам требований довольно запутана, регламентируется как ГОСТом, так и другими нормативными документами.

Например, при конструировании из ВЧШГ пролегающих под землёй трубопроводов особенности сборки этих контуров определяет СП 40-106-202.

Стандартные характеристики и способы использования напорных труб из того же материала регулируются ТУ 14-161-183-2000.

Однако в том и другом случае сортамент изделий регламентируются ГОСТом 9583-75, согласно которому по толщине стенок выделяют три класса труб: ЛА, А, Б. Для каждой толщины стенок предусмотрена своя система типоразмеров, включающая такие параметры, как условный проход, наружный диаметр изделия, масса трубы в зависимости от длины (предусмотрены значения в диапазоне 2-10 м с шагом 1 м) и масса погонного метра продукции.

У предприятий есть возможность изготавливать продукцию согласно ТУ. Например, выпускает трубы ВЧШГ не только с раструбами, но и с возможностью фланцевого соединения. Стоит заметить, безраструбная чугунная канализация становится все более популярной.

Для передачи по водопроводу из данного материала питьевой воды производятся трубы ВЧШГ с ЦПП (покрытие цементно-песчаное), исключающим образование в трубе шлака и усиливающим защиту внутренней поверхности изделия от коррозии. В результате качество поставляемой воды соответствует СанПиНу.

ЦПП обеспечивает трубе как пассивную защиту (в качестве покрытия на поверхности изделия), так и активную (во время намокания в микропорах трубы образуется гидроксид кальция, пассивирующий железо с образованием поверхностной плёнки и таким образом предохраняющий его от разрушения в результате коррозии).

Трубы для разных видов соединения

Трубы под «Тайтон»

Монтаж труб, предназначенных под это соединение, следует производить таким образом:

  1. Очистить от загрязнения наружную поверхность трубы с ее гладкого конца.
  2. Сделать отметку, определяющую границу соединения трубы в раструб другой трубы.
  3. Нанести до метки специальную смазку, поставляемую изготовителем труб, на внешнюю поверхность трубы.
  4. Хорошо очистить внутреннюю поверхность раструба от загрязнений и посторонних предметов.

Подготовка к соединению

Подготовка к соединению

Для очистки внутренних и внешних поверхностей труб используйте щетки, скребки, шпатели. Особенно тщательно следует очищать паз для резинового уплотнителя.

  1. Вложить в патрубок резиновый уплотнитель. Проверить точность размещения гребня кольца.
  2. Покрыть смазкой внутреннюю поверхность кольца-уплотнителя.

Старайтесь не допускать подтеков смазки под внешнюю поверхность резинового уплотнителя.

  1. Подвести трубу к ранее уложенной, соблюдая центровку.
  2. Произвести соединение труб, используя монтажное устройство.

Так производится соединение Тайтон

Трубы для соединения «ВРС»

Раструбно-стопорное соединение (ВРС-Тирофлекс) обеспечивает прочное крепление труб между собой, не позволяющее им разъединиться самопроизвольно под действием ударных нагрузок или подвижки неустойчивого грунта. Стопоры, которые вдвигаются в специальные выемки раструба и закрепляются с помощью резинового фиксатора, а также сварной наплыв гладкого конца трубы ВЧШГ обеспечивают прочность соединения.

Надежность соединения «ВРС» не исключает смещения стыкуемых труб по оси от 1,5 до 5 градусов, которое не приводит к разгерметизации.

Прочное неразъемное соединение позволяет использовать его:

  • при монтаже трубопровода в гористой местности;
  • при прокладке в сложных, неустойчивых, грунтах;
  • при устройстве вертикального трубопровода.

BPC выполняется аналогично соединению Тайтон

Это соединение применяется для холодного и горячего водоснабжения, канализации, устройства теплосетей, имеющих рабочее давление выше 2,5 МПа.

Монтаж

Особенность монтажа труб ВЧШГ – отсутствие сварочных процессов во время проведения операций. Вся монтажная работа осуществляется обычными строительными инструментами, без применения электронного или машинного оборудования.


Сборка из трубы и фасонных частей ВЧШГ

Материал, применяющийся для обработки конструкций – этилен-пропилен диен мономер. Сжатие металлической манжеты с нескольких концов трубы обеспечивает полную герметичность. Получаемое усиление со стороны добавления систем установки позволяет установить чёткий контроль над поступлением парциального и внутреннего давления, а случае возникновения неполадки, быстро её устранить. Получающиеся манжеты позволяют конструкции чувствовать себя комфортно при серьёзных деформациях и смещениях грунта.

С помощью эластомерных уплотнительных манжет можно добиться ещё большей прочности и гибкости трубы. При деформации конструкции, либо смещениях грунта, данная система позволяет транспортируемому веществу продолжать движение по каналам, снижая риск потери материала до минимума.

Отличным дополнением служит отсутствие необходимости в выкопке траншей на пути транспортного сообщения, позволяя использовать бестраншейную систему передачи, так как прогиб труб при сильнейшем воздействии составляет всего 4-5см.

Читайте также:
Что делать если порвался линолеум или если его прожгли?

По завершению процесса монтажа, происходит соосная стыковка труб ВЧШГ. Перед эксплуатацией производится специальная операция, именуемая угловым отклонением.

Функциональные особенности раструбных соединений

Изготовление раструбных соединений проводится с расчётом на достижение полной герметичности соединения путём установления контактного давления между уплотнительным кольцом конструкции и материалом, из которого сделана труба.

Величины углового отклонения при деформации

Так как раструбное соединение ВЧШГ гибкое, то соединительные трубы могут отклоняться на промежуток от 2 до 6 градусов по Цельсию. При этом, конструкции не наносится никакого физического вреда, так как системы соединения «RJ», «RJS», прокладываемые в местах просадки грунта, не дают стопорам разойтись.

Влияние движения грунта на трубы ВЧШГ

Угловое отклонение, возникающее при обработке конструкции системами соединения «RJ» и «RJS», позволяет трубам ни только не просаживаться, но и успешно продолжать бесперебойную поставку материала по каналам. Ещё одна положительная особенность смены радиуса — возможность поворота радиуса без помощи фитинга, промышленного оборудования и вмешательств в работу транспортной магистрали.

Качественные монтажные работы и установка манжет на противоположных концах трубы позволяют свободно регулировать маршруты прокладки без стороннего вмешательства и изменения структуры сплавов.

Трубы ВЧШГ — сплав прочности и долговечности: 3 секрета производства

Когда происходит монтаж водопровода, внимание инженеров и строителей приковано к технологии укладки и выбору материалов. Достойной альтернативой изделиям из стали является труба ВЧШГ. Основа для нее – это чугун. Материал вовсе не ограничивает область применения таких труб только для канализации. Наоборот, некоторые особенности производственного процесса позволяют создать изделие, востребованное в строительстве жилых, общественных и узкоспециализированных объектов.

  • Что скрывает аббревиатура?
  • Секрет соединения углерода и железа, или как рождаются чугун и сталь от производителей: цена отвечает за качество
  • Характеристика труб ВЧШГ в футляре: вес, размеры и прочее
  • Стандарты производства по ГОСТу с сертификатом: диаметры 100, 200, 150, 300, 400
  • Описание и назначение внешнего и внутреннего покрытия: соединение чугунных труб с цпп (цементно песчаным покрытием)
  • Причины популярности монтажа раструбных труб Rj для канализации: зачем нужны фасонные части

Что скрывает аббревиатура?

Расшифровка ВЧШГ даст описание материала, из которого производят трубы – это высокопрочный чугун с шаровидным графитом. В отличие от коммуникаций из стали такие трубопроводы не боятся коррозии, обходятся дешевле и несложны в монтаже. Эти характеристики только открывают список положительных качеств, которыми обладают трубы из высокопрочного чугуна. За счет чего это достигается?

Секрет соединения углерода и железа, или как рождаются чугун и сталь от производителей: цена отвечает за качество

Металлургия не ограничивается производством стали и чугуна, но эти продукты нашли распространение в быту. Для получения обоих сплавов нужны два основных компонента: железо и углерод. Их соединения с добавлением легирующих компонентов дают на выходе тот или иной материал.

Графит – это одно из состояний углерода. Когда он в правильном состоянии соединяется с железом, то получается прочный и твердый материал. Серый чугун, в котором частицы углерода принимают плоскую форму, мягкий и пластичный. В процессе кристаллизации образуется шаровидный графит, с ним чугун и становится высокопрочным.

Характеристика труб ВЧШГ в футляре: вес, размеры и прочее

Использование чугуна с шаровидным графитом для литья труб разрешает получить качественные изделия по приемлемой цене. Сварной или раструбный тип соединения образуют герметичную конструкцию.

Трубы чугунные ВЧШГ наделены такими качествами:

  • устойчивость к коррозии,
  • прочность на разрыв,
  • стойкость к деформациям и повреждениям,
  • пластичность,
  • низкую себестоимость.

Описание труб ВЧШГ невозможно без упоминания об области их применения. Они востребованы при создании:

  1. наружных тепловых сетей, где t воды достигает 150 ° C;
  2. трубопроводов для химической и нефтеперерабатывающей промышленности;
  3. сетей водоснабжения;
  4. безнапорной и напорной канализации;
  5. пожарных трубопроводов.

Этот список не окончательный и постоянно дополняется.

Стандарты производства по ГОСТу с сертификатом: диаметры 100, 200, 150, 300, 400

Водопроводные трубы ВЧШГ стали одними их самых практичных изделий из высокопрочного чугуна. Чтобы они отвечали поставленным задачам, существует стандарт для их производства. ГОСТ – это система норм, правил и характеристик для различной продукции. Нормативный документ разработали и для чугунных труб. Тут важно понимать, что в каждой из отраслей действуют определенные требования.

Так размеры труб ВЧШГ соответствуют ГОСТ 9583-75. Он разделяет продукцию на 3 вида: А, Б и ЛА. Производитель, который желает соблюдать стандарты, сталкивается со сложностью: ГОСТ разработан для отливки изделий из чугуна иной марки (графитовые включения в нем находятся в виде пластин). Из нормативных документов, относящихся к проектированию и монтажу коммуникаций из труб ВЧШГ, можно назвать ТУ 14-161-183-2000 и СП 40-106-202.

Читайте также:
Теплый или холодный свет в квартире?

Еще один ГОСТ труб ВЧШГ – 7293-85, он регламентирует марки чугуна для отливок на основе их механических свойств.

В нашей стране продукцию из высокопрочного чугуна производит липецкая трубная компания Свободный сокол. Отлив изделий осуществляется по ТУ 1461-037-50254094-2008. Трубы чугунные ВЧШГ Свободный сокол по размеру от ГОСТа отличаются несущественно: диапазон размеров 80 – 1000 мм.

ВЧШГ трубы: особенности и преимущества

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом или ВЧШГ – лучший выбор для водопроводного и канализационного оснащения. Отличительной особенностью ВЧШГ является высокая прочность за счет используемого материала – чугуна, а внутреннее покрытие из цементно-песчаной смеси или графита делает изделия достаточно пластичными, наделяя их высокой устойчивостью к возникновению трещин и разрывов. В силу таких высоких технических характеристик и достигается повышенная стойкость ВЧШГ труб. По статистике срок их использование около 100 лет, а сфера применения расширяется до теплотрасс, газовых и нефтяных магистралей. Их применение возможно тогда, когда нельзя монтировать устройства из других материалов по причине тех или иных условий с экономическим или техническим обоснованием.

Создание ВЧШГ

Кому принадлежит первенство в создании высокопрочного чугуна до сих пор доподлинно неизвестно. История сохранила множество фактов его появления, и использования в разное время в разных странах, однако право на создание ВЧШГ был выдано в середине ХХ века в Америке ученому К.Д. Миллису, который загорелся идеей изменить формулу графита в чугуне, что позволило бы модифицировать его как химические, так и физические свойства. В результате множества попыток, Миллис смог заменить в сером чугуне графит с прежней формы на новую, пластинчатую на шаровидную. Материал с новыми физическими параметрами оказался чрезвычайно полезным, поскольку сочетал в себе высокие физико-механические, эксплуатационные и экономические характеристики, что позволило существенно экономить на производстве и установке. Производство металлопроката из ВЧШГ в России также находится под контролем, и подчиняется ГОСТу 7293-85, который также касается и ВЧВГ.

Изготовление и технические характеристики

Прокладка трубопровода с использованием серого чугуна была непрактичным занятием. Несмотря на долговечность, такой вид сплава железа был достаточно хрупким из-за пластинчатого углерода внутри. Как только в процесс литья труб под температурой выше 1500º С были внедрены магниевые присадки или лигатуры, графит приобрел сферическую форму, что позволило избавиться от недостатков серого чугуна, а именно сделать его невероятно прочным, но пластичным. Помимо прочего, новый вид сплава теперь обрел высокую устойчивость к циклическим нагрузкам, коррозийным процессам, механическим воздействиям. ВЧШГ стал тем необходимым материалом, в котором идеально сочетались ударопрочные и пластичные свойства.

Новые возможности открылись за счет защитного слоя, созданного из цементно-песчаной смеси. Раствор из гидроокиси кальция и цемента покрывает внутренние стенки трубы и гарантирует надежный барьер от воды и процессов коррозии. Помимо прочего окись цемента положительно сказывается на гидравлических свойствах изделия, то есть не дает налету и другим осадкам задерживаться на стенках. Технические испытания показали также, что в процессе эксплуатации цементно-песчаное покрытие самосонируется, иными словами – уплотняется и становится более прочным и плотным, а значит и растет коэффициент противодействия коррозии и прохода жидкости. Однако по сети из ВЧШГ течет не только вода, но и химически сложные вещества. И в этом случае внутренняя поверхность предусмотрительно обрабатывается сульфатостойким цементом или высокоглиноземистым с необычайной устойчивостью к постепенному механическому разрушению поверхности в силу воздействия твердых абразивных частиц.

  • Мягкость не мене 300 Н/мм 2 ;
  • Сопротивляемость на разрыв до 420 МПа;
  • Эластичность до 270 Мпа;
  • Удлинение до 10%;
  • Устойчивость к деформациям, ударам.

Условия хранения

Не всегда есть возможность сразу монтировать ВЧШГ трубы , в связи с чем, возникает вопрос их временного хранения. Для того чтобы избежать порчи материала, перед отправкой рекомендуется осмотреть металопровод на возможные дефекты. Контролю подвергаются как внешняя сторона, так и внутреннее сторона. Трубы ВЧШГ укладывают в соответствии с общими требованиями хранения металлопроката. Их кладут в штабели, не превышающие по высоте 2,5 м на ровную поверхность. Складированные трубы должны храниться как можно меньше, в противном случае все технические свойства ухудшаются, что существенно сокращает срок службы изделий.

Монтаж

Установка высокопрочного металла с шарообразным графитом происходит путем поэтапного удлинения, когда одна труба вставляется в отверстие предыдущей и таким образом происходит наращивание провода. Как и при любом другом монтаже, перед тем как приступить к установке ВЧШГ труб , их поверхность очищается. Затем спецтехника, оборудованная приспособлением для захвата, опускает трубу в предварительно вырытую траншею. Эта тяжелая работа требует особой точности и аккуратности, поскольку нельзя допускать удара труб друг об друга или с другими твердыми предметами. Трубы соединяются и с помощью радиального сжатия уплотнительного кольца фиксируются.

Читайте также:
Схемы бытовых рекуператоров воздуха

Иной способ заключается в смазке внутренней поверхности одной трубы и наружной поверхности другой трубы специальным составом, обеспечивающим надежное сцепление.

Трубы ВЧШГ: описание, особенности, нормативная документация, области применения

В этой статье нам предстоит познакомиться с трубами из относительно экзотического материала – высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ). Мы выясним, чем они отличаются от привычных чугунных раструбных труб для водопровода и канализации, какими защитными покрытиями комплектуются, для каких целей могут использоваться и как монтируются. Кроме того, мы изучим регламентирующую их производство нормативную документацию.

Устройство отечественной трубы из высокопрочного чугуна.

Знакомство с материалом

Что мы знаем о чугуне:

  • Он является первичным продуктом переработки железной руды и сырьем для производства стали, отличаясь от нее большим содержанием углерода;
  • Чугун, в отличие от черной стали (лишенной легирующих добавок – хрома, никеля и молибдена), стоек к коррозии. От нержавеющих сталей он выгодно отличается дешевизной;
  • Вместе с тем он проигрывает стали в пластичности и вязкости: наличие углерода делает металл хрупким.

Любопытно: в отсутствие абразивного режущего инструмента опытные слесаря нередко отламывали отрезки труб из серого чугуна, предварительно надрубив их по кругу зубилом.

В 1949 году американским изобретателем Кейтом Миллисом был получен патент на необычную форму чугуна. Суть модификации сводилась к добавке в расплав небольшого количества магния.

В результате графит (одна из форм углерода), содержащийся в чугуне и определяющий его свойства, претерпевал любопытную трансформацию: его частицы приобретали вместо привычной плоской шаровидную форму.

Форма графита в сером чугуне и ВЧШГ.

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом разительно отличался от серого: сохранив стойкость к коррозии, он становился вязким, ковким, пластичным и приобретал высочайшую механическую прочность. При этом себестоимость металла возрастала весьма незначительно.

Применение и способ монтажа

Традиционно чугунные трубы использовались в двух областях:

  1. При сооружении канализационных систем. Стойкость чугуна к коррозии здесь была очень кстати: агрессивность бытовых и промышленных стоков делала невозможным использование более прочной стали;
  2. При строительстве магистральных водопроводов. Грунтовые воды и растворенный в воде кислород почти столь же губительны для стали, как и стоки.

Это, однако, не мешает восстановленному после Великой Отечественной Войны чугунному водопроводу Петергофа служить шестой десяток лет.

Способ монтажа раструбных соединений зависел от области применения:

  • Канализация чеканилась каболкой (органическим волокном с масляной или битумной пропиткой) и заделывалась цементно – песчаным раствором;
  • Раструбы водопроводов заливались серой, свинцом или чеканились свинцовой лентой. Сера применялась, впрочем, и при монтаже канализации, но значительно реже.

Понятно, что высокопрочный чугун быстро заставил потесниться своего предшественника. В настоящее время он применяется как в коммунальной сфере, так и при сооружении нефтегазопроводов.

Способ монтажа по-прежнему определяется областью применения:

  • Трубы ВЧШГ для канализации используют все те же раструбные соединения, но уже не под чеканку, а снабженные резиновыми уплотнителями;

Заметьте: при диаметре до 250 мм для стыковки используются хомуты и рычаги.
При больших размерах для монтажа привлекается погрузочная техника.

Производство в России

В нашей стране, несмотря на популярность труб из высокопрочного чугуна, они производятся лишь одним предприятием – Липецкой трубной компанией “Свободный Сокол”. Доля предприятия в поставке материала для трубопроводов ЖКХ составляет 25% – согласитесь, немало для единственного завода.

Что еще полезно знать о продукции ЛТК?

Вот информация с официального сайта компании:

  1. Номинальный диаметр продукции варьируется от 80 до 1000 миллиметров;
  2. Стандартная длина трубы составляет 6 метров;
  3. Вся продукция Липецкого завода изготавливается только и исключительно под раструбные соединения с резиновым уплотнителем. При этом производитель использует замки трех типов, различающиеся диапазоном рабочего давления:
Соединение Рабочее давление, МПа Диаметр, мм
Tyton 3,0 – 6,4 80-1000
RJ 2,5 – 8,8 80-500
RJS 1,6-3,2 600-1000
  1. Замки позволяют монтировать трубы не только на одной продольной оси, но и с отклонением от прямой в 1,5 – 5 угловых градусов без использования фасонины и без нарушения герметичности;
  2. Несмотря на коррозионную стойкость, изделия дополнительно снабжаются защитными покрытиями. На них есть смысл остановиться несколько подробнее.

Внешнее покрытие

Оно состоит из двух слоев:

  1. Металлического цинка;
  2. Битумного лака.

Покрытие интересно тем, что оно способно к самовосстановлению. Как это происходит? Дело в том, что цинк образует гальваническую пару с железом и сплавами на его основе, в том числе с ВЧШГ.

Читайте также:
Стол для кормления – обзор лучших моделей и советы по выбору материалов и конструкций (130 фото и видео)

При повреждении цинкового слоя оголенный чугун выполняет роль катода, а оцинкованная поверхность трубопровода – анода. Миграция ионов цинка постепенно восстанавливает защитный слой.

Самовосстановление защитного покрытия.

Мало того: при укладке в грунт на поверхности трубопровода образуется исключительно прочный и практически нерастворимый слой из оксидов, солей и гидратов цинка.

Внешнее покрытие битумным лаком консервирует процессы ионного обмена с окружающей средой; процесс замедленной, чрезвычайно растянутой во времени коррозии приводит не к разрушению стенок, а к образованию плотного слоя продуктов коррозии, выполняющего защитные функции.

Наружная оболочка способна выполнять свои функции в крайне агрессивной среде.

Внутреннее покрытие

Вся продукция «Свободного Сокола» – это труба ВЧШГ с ЦПП. Что такое ЦПП? Это цементно-песчаное покрытие, опять-таки защищающее стенки от агрессивного воздействия транспортируемой среды.

Производитель подчеркивает, что покрытие обеспечивает пассивную и активную защиту. Под пассивной понимается примитивная механическая защита от абразивного износа и непосредственного контакта с агрессивной средой.

Активная же состоит в постепенном насыщении пор защитного слоя продуктами гидратации цемента, в первую очередь – гидроокиси кальция. Она, в свою очередь, провоцирует превращение железа поверхностного слоя в оксид Fe2O3, который удерживается цементно-песчаным покрытием от разрушения и предотвращает дальнейшую коррозию стенок.

ЦПП обладает рядом дополнительных полезных свойств:

  • несмотря на относительную шероховатость, снижает гидравлическое сопротивление труб, предотвращая образование отложений;
  • является самовосстанавливающимся в условиях транспортировки водной среды. При возникновении трещин и увлажнении покрытия все та же гидратация цемента с образованием гидроокиси и карбоната кальция способствует их постепенному заполнению.

Все достоинства ЦПП в одной схеме с сайта производителя.

Нормативные документы

Зарубежные стандарты, регламентирующие качество импортной продукции, мы оставим за кадром и сосредоточимся на отечественной нормативной документации.

С ней сложилась довольно забавная картина:

  1. существенная часть продавцов, в качестве основного документа ссылается на ГОСТ 9583-75;
  2. однако единственный производитель – пресловутый ЛТК “Свободный Сокол” – в списке нормирующих документов его не упоминает; зато туда входят техусловия ТУ 1461-037-50254094-2008.

Давайте попробуем прояснить картину и изучить оба документа.

Он регламентирует изготовление напорных чугунных труб методом полунепрерывного и центробежного литья.

Для удобства читателя мы выделим лишь основные моменты стандарта:

  • Все трубы производятся с раструбами;

Труба ВЧШГ 100 мм с раструбом под кольцевой уплотнитель.

  • Минимальный номинальный диаметр составляет 65 мм, максимальный – 1000 мм;

Заметьте: здесь есть явное расхождение с сортаментом продукции ЛТК, начинающегося с диаметра 80 мм.

  • Длина труб варьируется от 2 до 10 метров, что тоже вызывает определенные сомнения в соответствии продукции ЛТК данному ГОСТ;
  • Наконец, главное: продукция должна изготавливаться из… затаите дыхание, уважаемый читатель… литейного серого чугуна, содержащего не более 0,12% серы и не более 0,7% фосфора. Про ВЧШГ – ни слова.

Вывод очевиден: соответствие любой отечественной трубы из ВЧШГ данному стандарту – не более чем фикция.

Автор техусловий покажется нам знакомым: это некое липецкое предприятие “Свободный Сокол”. Надо ли говорить, что изданные им техусловия выполняются неукоснительно!

Впрочем, и этот документ принесет нам несколько любопытных открытий:

  • ТУ предусматривает наличие не только раструбов, но и фланцев. На главной странице предприятия о них не упоминается;

Изделия с фланцами не упоминаются на офсайте предприятия, но предусмотрены ТУ.

  • В качестве области применения упоминаются только водопровод и канализация. На главной странице в аналогичном списке фигурируют нефтегазопроводные магистрали и теплотрассы с рабочей температурой до +120С;
  • Трубы могут поставляться без цинкового наружного покрытия, с защитой битумным лаком или полимерной смолой;
  • В числе примеров условных обозначений упоминается как труба ВЧШГ 150 мм длиной 6 метров, так и труба диаметром 300 мм и длиной… 5500 мм. Несмотря на то, что на сайте предприятия прямо указан единственный выпускаемый типоразмер – 6000 мм.

Заключение

Несмотря на все странности нормирующей документации, трубы из высокопрочного чугуна являются одним из наиболее привлекательных решений для прокладки водопроводов и канализации на больших глубинах или в условиях вероятных подвижек грунта.

Статистика свидетельствует в пользу материала.

Если у читателя возникли вопросы и дополнения к нашему материалу – мы будем рады видеть их в комментариях. Успехов!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: