Чугун – это металл, который является видом сплава с большим количеством углерода. Исходя из того, какой процент углерода содержится в сплаве, и какую химическую формулу он имеет, чугун бывает белым, серым, ковким, а также высокопрочным. В сером чугуне содержится углерод в виде пластинчатого графита, в высокопрочном – углерод с формой шаровидного графита, а в ковком чугунном металле – углерод хлопьевидного графита.
Трубы из чугуна производят из всех этих видов различными способами и методами. Сегодня наиболее популярными являются методы литья в песчаную форму, так называемый «метод центробежного литья» и полунепрерывное и центробежное литье. Исходя из того, какой именно метод используют, трубы из чугуна подразделяются на классы. Они изготавливаются во всевозможных диаметрах – начиная от 50 мм и заканчивая 1200 мм, с толщиной стен 10-15 мм и длиной 2-7 м. Бывают чугунные изделия с безраструбными и раструбными типами соединений. Раструбные трубы – это трубы, заканчивающиеся с одного конца раструбом и гладкой формой на другом. Трубы из чугуна, которые соединяются при помощи раструбов, нужно дополнительно уплотнять чеканкой или расширяющимся цементным раствором. Сегодня наиболее часто трубы из чугуна с раструбами закрепляют с помощью натяжных болтов, а безраструбные обладают гладкими концами трубы.
Зависимо от того, в какой области применяются данные трубы, они бывают канализационными, безнапорными/напорными, нефтепроводными, газовыми и, конечно, водопроводными. Все эти трубы из чугуна обладают устойчивостью к коррозии и большим перепадам температур, имеют хорошую звукоизоляцию и являются ударопрочными. Также чугунные трубы являются экологически безопасными и не токсичными, что немаловажно. Благодаря тому, что чугунные трубы не горючи и пожароустойчивы, они незаменимы в нефтеперерабатывающей промышленности, и длительный срок эксплуатации является дополнительным преимуществом. Все эти достоинства дают возможность применять трубы из чугуна для устройства как внутренних, так и внешних систем трубопроводов, канализаций, сетей водоснабжения, а также при проектировании газопроводов.
Несмотря на нарастающую в последнее время популярность пластиковых труб, трубы из чугуна не сдают свои позиции и в некоторых отраслях остаются незаменимыми по сей день.
Компания «АКВИЛОН-КС» предлагает вам приобрести трубы ВЧШГ отечественных и зарубежных производителей. Вам не нужно беспокоиться о качестве изделий, ведь мы работаем только с проверенными компаниями.
Источник: akvilon-ks.ru
Виды чугунных труб и их применение
Чугун – это сплав железа с углеродными добавками. Чтобы сплав можно было назвать чугуном, содержание в нем углерода должно быть не меньше 2,14%. Сплавы железа с меньшей долей углерода являются сталью.
Существует несколько видов чугунных труб, которые выпускают из сплавов железа с разной степенью содержания углерода. Причем углерод варьируется не только в долевом содержании, но и различается по строению. Это может быть круглый графит, пластинчатый, химически связанный углерод. Кроме углерода в сплав добавляют алюминий, висмут, никель, хром, марганец, серу, фосфор, кремний для придания сплаву тех или иных химико-физических свойств.
Обратите внимание! Высокая доля углерода в сплаве железа придает ему повышенную жесткость и хрупкость, уменьшая пластичность. В химических свойствах можно отметить повышенную устойчивость к агрессивным воздействиям, что в разы увеличивает срок службы чугунных труб (в сравнении со стальными аналогами).
Сфера применения чугунных трубных изделий остается достаточно широкой, поскольку по некоторым эксплуатационным характеристикам этим изделиям нет равных аналогов.
Основные области использования это:
- промышленные трубопроводы для транспортировки агрессивных жидкостей и нефтепродуктов;
- строительство канализации и водоотведения на промышленных объектах, в многоэтажных жилых домах;
- монтаж противопожарных систем;
- отопление и водоснабжение.
В индивидуальных домах для прокладки канализации они используются редко, поскольку здесь нет повышенных требований к прочности коммуникаций.
Чугунные трубы имеют следующие эксплуатационные характеристики:
- гарантийный срок службы 80 лет;
- минимальная температура эксплуатации достигает -60 градусов;
- выдерживают удары внутренней среды силой 550 Н/мм²;
- могут быть заглублены в землю на глубину до 10 м;
- обладают свойством поглощать шумы и вибрацию.
Обратите внимание! Немаловажным достоинством является возможность монтажа без использования фитингов не только на прямолинейных участках. Длинные прогоны можно укладывать дугой, соединяя сегменты трубопровода в раструб.
Различают следующие виды чугунных труб:
- ЧК – чугунные канализационные, безнапорные. В состав сплава, кроме углерода в пластинчатой форме, входит кремний.
- ВШЧГ – чугун высокопрочный, трубы предназначены для эксплуатации в условиях повышенного давления, напорные.
- SML – чугунные трубные изделия без раструба, сплав с повышенным содержанием углерода.
- ЧНР – аббревиатура расшифровывается как «чугунные, напорные, раструбные».
Безнапорные
Безнапорные трубы из чугуна используют при прокладке внутренней и уличной канализации в системах, которые работают на самотеке. Именно такие материалы использовались для канализационных магистралей в жилых домах. Их преимуществом является бесшумность, возможность совмещения с пластиковыми трубами, возможность повторного использования при аккуратном демонтаже. Это достаточно хрупкие изделия, которые не терпят ударной нагрузки.
Высокопрочные
Высокопрочный чугун используют для строительства трубопроводов, которые эксплуатируют под давлением, для транспортировки агрессивных жидкостей. Особенностью этих материалов является их устойчивость к силовым и ударным нагрузкам. По прочности они превосходят стальные трубы. Срок службы их достигает отметки в 100 и более лет.
Такая прочность трубных материалов из чугуна марки ВШЧГ объясняется особенностью сплава. В состав его входит графит в шаровидной форме, который придает сплаву нехарактерную для чугуна пластичность. Трубы выпускают с раструбом и резиновыми прокладками. кроме промышленного производства их используют для прокладки внешней канализации в неблагоприятных условиях – на большой глубине залегания, при крайне низких температурах, под автомобильными трассами.
Безраструбные
Трубные изделия, для монтажа которых требуются специальные хомуты. Безраструбные чугунные трубы для придания большей коррозийной устойчивости покрывают внутри и снаружи специальным составом, содержащим эпоксидную смолу. Сфера применения этих изделий – системы водоотведения на предприятиях, использующих агрессивные среды и водопровод.
Для монтажа водопроводов безраструбные чугунные трубы не имеют себе равных. Это экологичные трубопроводы с высокой пропускной способностью, которые выдерживают любую температуру и ее перепады. По статистике такие водопроводы имеют самый длительный безаварийный срок службы.
Раструбные напорные
При производстве эти трубы покрывают специальным составом на основе битума, что придает им дополнительную устойчивость к агрессивным воздействиям.
Размеры чугунных трубных изделий
Трубные изделия из чугуна характеризуют следующие размерные параметры:
- толщина стенки изделия;
- условный проход (не путать с внутренним сечением);
- внешний диаметр.
Масса погонного метра изделия как характеристика чугунной трубы не используется, поскольку варьируется в зависимости от размера и вида.
Официальным документом, который регулирует производство безнапорных трубных изделий из чугуна, является ГОСТ 6942-98. Согласно этому документу выпускают изделия трех внешних диаметров – 50, 100 и 150 мм.
Для регулирования производства напорных труб используют ГОСТ 9583-75. Согласно ему изготавливают трубы с условным проходом от 65 до 1000 мм.
По толщине стенки трубы делят на 3 класса с маркировкой А, Б, ЛА. Данные характеристики систематизированы в специальных таблицах.
В силу высокой массы изделий, чугунные трубы производят сегментами от 0,75 м до 6 м длиной.
Обратите внимание! При указании длины изделия раструб не учитывают.
Маркировка
При выборе чугунных трубных изделий следует обращать внимание на их маркировку, в которой указаны все параметры трубы, начиная с ее вида, а именно:
- вид изделия;
- производственный стандарт;
- длина;
- условная пропускная способность.
Например, маркировка ТЧК-150-2000 ГОСТ 6942 -98 обозначает раструбное безнапорное изделие с диаметром в 150 мм и длиной сегмента в 2 метра.
Достоинства и недостатки
Популярность чугунных труб для монтажа канализации объясняется их высокой износостойкостью. К основным положительным качествам коммуникаций относят:
- длительный безаварийный срок службы, который доходит до 100 лет;
- экологическую безопасность;
- бесшумность;
- возможность укладки в любой грунт без использования дополнительных защитных коробов;
- возможность укладки на большой глубине;
- возможность комбинирования с современными пластиковыми трубами;
- низкая стоимость обслуживания коммуникаций после ввода в эксплуатацию;
- устойчивость к температурным перепадам и низкой температуре;
- большой диапазон возможностей монтажа – соединения в раструб, на сварке, с использованием фитингов или специальных хомутов.
Из недостатков чугунных канализационных труб выделяют:
- хрупкость;
- большой вес;
- высокую стоимость.
Обратите внимание! Хрупкость и большой вес чугунных труб затрудняют их самостоятельный монтаж, транспортировку. При покупке изделий для канализации в индивидуальном доме следует выбирать трубы с тонкой стенкой.
Чугунные раструбные изделия класса А или ЛА обладают достаточной прочностью для индивидуальной канализационной системы.
Монтаж канализационной системы из чугунных труб
Для монтажа канализации внутри дома используют раструбные безнапорные изделия диаметром 50 или 100 мм. Для прокладки наружных коммуникаций диаметр трубы увеличивается до 150-200 мм. Однако эти размеры не являются жесткой нормой и варьируются в зависимости от назначения канализационной системы и предполагаемой пропускной нагрузки.
Вертикальный монтаж участков канализации осуществляют в раструб, производя сборку конструкции снизу вверх. Для герметизации соединений используют внутренние резиновые прокладки и дополнительную заделку соединения строительным раствором или специальным герметиком (строительный герметик сохнет быстрее). На высыхание раствора оставляют сутки, после чего проводят испытательный пуск коммуникаций.
Обратите внимание! Трубы и фитинги, выпущенные до 1974 года, не являются стандартизированными и могут отличаться по размеру от более современных. В настоящее время чугунные трубы и фитинги производят согласно международным стандартам.
Для монтажа поворотов, разводки, ревизий используют соответствующие фитинги, которые бывают раструбными или гладкими. Производители сантехники предлагают большой выбор тройников, крестовин, отводов, переходников для чугунных трубопроводов.
Крепление чугунных коммуникаций осуществляется на специальных опорах, к которым трубы крепят круговыми хомутами, скобами.
Источник: InfoTruby.ru
Развитие технологий обработки железа в полной мере можно проследить, рассматривая историю применения чугуна и стали для изготовления труб. Историю чугунных трубопроводов принято отсчитывать с создания подземных трубопроводов Версаля (1662 г. мастер Р. Салем по проекту архитектора А. де Виля), после чего чугун стал основным материалом для труб водоводов и канализации. В России чугунные трубы были использованы для реконструкции Ростокинского водопровода Москвы (1858 г. А. Дельвиг). Первый российский нефтепровод построен на нефтяных промыслах Баку-Батуми (1897-1907 г. В.Г.Шухов) длиной 835 км.
Объем производства труб является индикатором технологического и технического состояния тяжелой промышленности любого государства, а уровень собственного потребления трубной продукции — индикатором динамики всей экономики.
Виды продукции
Номенклатура наименований позиций трубной продукции очень обширна. ГОСТ 28548-90 «Трубы стальные. Термины и определения» дает следующую классификацию:
- Бесшовные стальные трубы.
- Сварные стальные трубы.
- Паяльные стальные трубы.
- Стальные трубы с наружным или внутренним защитным покрытием (покрышками).
- Стальные трубы с обработанной (внутренней или наружной) поверхностью.
Классификация построена на базовых технологиях изготовления. Внутри каждой категории стандартами определены свои требования, т.к. различные отрасли предъявляют свои технические требования. Существуют ГОСТы на трубы для химической, нефтегазовой или атомной промышленности. Кроме этого, современные технологии защиты трубы от воздействия внешних и внутренних факторов существенно расширяют количество номенклатурных позиций.
Другим видом классификации принято считать толщину трубы, которая выражается через соотношение толщины стенки к наружному диаметру трубы и учитывает диапазон диаметров:
- особо тонкостенные,
- тонкостенные,
- толстостенные,
- особо толстостенные.
Технология производства
Различают две базовые технологии изготовления труб: бесшовная и сварная. Внутри каждой технологии существуют технологические приемы, которые обеспечивают изготовление определенных типоразмеров с наиболее оптимальными техническими и ценовыми параметрами.
Бесшовная технология
Технология основана на пластической деформации заготовки. Различают технологии по температурному режиму обработки по отношению к температуре рекристаллизации сплава железо-углерод (Fe-C):
- Холоднодеформированные.
- Горячедеформированные.
- Теплодеформированные.
По технологическим схемам различают следующие способы изготовления бесшовной трубы:
Ковка. Применяется для изготовления заготовки (гильзы) под последующую обработку. Кроме этого, ковка применяется для изготовления труб из труднодеформируемых сталей и сплавов. Близким методом получения трубы, по способу формирования и условиям обработки, можно считать горячее прессование.
Прокатка. Способ изготовления, при котором заготовка проходит через клеть с калиброванными валками. При прокатке гильзы через валки происходит пропорциональное изменение геометрии трубы — уменьшение толщины стенки и увеличение длинны. Различают:
- холоднокатаные трубы (диаметр 5…250 мм, стенка толщиной 0,3…24 мм, ГОСТ 8734-75) изготавливают непосредственно после ковки (прошивки) заготовки, без дополнительного нагрева. В процессе вальцовки деталь охлаждают до температуры ниже температуры кристаллизации сплава Fe-C.
- горячекатаные трубы (диаметр 20…550 мм, толщина стенок не менее 2,5 мм, при максимальном значении толщины 75 мм, ГОСТ 8732-78) изготавливают после дополнительного нагрева выше температуры нагрева выше температуры рекристаллизации на 50…70 °С. Требуется термическая обработка.
- теплокатанные трубы изготавливаются с применением промежуточного температурного режима, что позволяет упростить режим последующей термической обработки.
Волочение. Способ изготовления, при котором гильза проходит через калиброванные отверстия. Волочение, в части наименований, связано с температурным режимом процесса, аналогично прокатке: горяче, холодно и теплотянутые.
Специальные технологии.. Технологии прессования, центробежного литья и обработки резанием, которые не используют непосредственно деформацию металла, применяются для получения труб со специфическими свойствами или труб с применением специальных материалов.
Технологии с применением сварки
Сварка краев, деформированного в трубку листа или полосы происходит двумя способами:
- Сварка давлением, под действием сил деформации, когда подогретые и подготовленные края полосы смыкаются в формообразующей фильере (печная сварка).
- Сварка краев производится электродуговым способом в защитной среде или под флюсом. Электросварка различается по положению шва относительно оси трубы на прямолинейную и винтовую.
Сварка электродуговым способом получила широкое распространение благодаря развитию технологий сварки и методов неразрушающего автоматического контроля качества шва.
Положение в отрасли
В девяностые годы спад промышленного производства коснулся металлургии и трубного производства. Сокращение объемов производства в 4, 4 раза в погонных метрах и в 2,6 раза в весовом выражении, по сравнению с 1990 годом, поставило трубное производство на грань уничтожения. Приватизированная металлургическая отрасль, вплоть до 2000 года, подвергалась реструктуризации и пределу между собственниками. В итоге сформировались несколько финансово-промышленных групп, которые представляют собой вертикально ориентированные структуры с достаточно самостоятельным набором предприятий. Шесть холдингов: Evraz Group, Магнитогорский металлургический комбинат (ММК), Северсталь Российская Сталь, Новолипецкий металлургический комбинат (НЛМК), Металлоинвест и Мечел — контролируют около 80% трубного производства. С 2000 по 2007 годы производство труб в России выросло в 2,7 раза в весовом выражении и достигло уровня 1990 года прошлого столетия. Основной прирост производства получен в сегменте производства труб большого диаметра (ТБД) для нефтегазовой промышленности.
Перспективы отрасли
Перспективы отрасли следует рассматривать в двух сегментах трубного производства: производство труб общего назначения и производство ТБД. В первом сегменте ощущается сильное давление производителей высокотехнологичных труб с антикоррозионным покрытием и производителей полимерных труб, особенно Китая, Японии и Индии, которые предлагают большие объемы по демпинговым ценам. На переоснащение производства требуется порядка 90 млрд. $ в течение 10 лет. В сегменте ТБД ситуация намного лучше благодаря относительно высокой доле нового оборудования, на котором выпускается 40% ТБД и участию в государственных программах строительства новых нефте- и газопроводов, как на территории России, так и вне ее.
Источник: www.wiki-prom.ru