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:
Трубы для дренажа: типы, характеристики, применение

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.

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.

Читайте также:
Чистка швов от клея для затирки

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.

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

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.

Марки чугуна с шаровидным графитом

Технология маркировки чугунов с шаровидным графитом имеет определенный ГОСТом порядок и выполняется с применением буквенного и числового обозначения. Так маркировка «ВЧ» означает высокопрочный чугун, после него указываются цифры, информирующие о временном сопротивлении при растяжении, данные предоставляются в Мпа, для получения полного числа необходимо указываемый показатель умножить на 10.

Условное обозначение может выглядеть так-ВЧ50 ГОСТ7293-85, цифра 50 показывает временное сопротивление при растяжении 500Мпа, ВЧ45-временное сопротивление 450 Мпа, ВЧ80-временное сопротивление 800Мпа, и т.д. Перечисленные
марки чугуна с шаровидным графитом хорошо обрабатывается резанием, плавится при более низкой температуре и обладает отличными литейными и механическими свойствами, лишь немногим хуже стали. Марки чугуна с шаровидным графитом ВЧ100-4-3, ВЧ110-6-5 имеют предел прочности 100-120кгс/мм 2 согласно ГОСТу7293-70. Такие марки используют при отливке коленчатых валов, гильз цилиндров, распределительных валов и других испытывающих сильную нагрузку деталей. Высокие марки ВЧ80, 100 можно получить с помощью микролегирования с последующей нормализацией отливки.

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.
Читайте также:
Шаровые краны и труба для отопления — что выбрать?

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

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

  • высокий порог пластичности (не мене 300 Н/мм2);
  • 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.

Применение высокопрочного чугуна

Из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом изготавливают отливки развесом от десятых долей килограмма до нескольких десятков тонн. Свойства ВЧШГ очень разнообразны, поэтому высокопрочный чугун применяется:

  • взамен серого чугуна — для удлинения срока службы отливок (изложниц, прокатных валков, поршней, поршневых колец и др.);
  • взамен стали — с целью упрощения и удешевления производства, уменьшения количества металла и рационализации конструкции отливок (коленчатых валов, траверс, шестерен и др.);
  • взамен цветных сплавов — целью сокращения расхода дефицитных металлов и уменьшения стоимости машин.

Наряду с конструкционными высокопрочными чугунами применяются высокопрочные чугуны со специальными свойствами: жаростойкий и ростоустойчивый (например, см. Нирезист), стойкий в различных агрессивных средах, антифрикционный высокопрочный чугун с низким коэффициентом трения и т.д.

Самая известная на сегодняшний день область применения высокопрочного чугуна

— это производство труб из ВЧШГ.

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.

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.

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.

Особенности соединения и производства раструбных конструкций

Монтаж труб ВЧШГ, производимых по технологии «RJ» и «RJS», проводится 2-мя способами: с помощью кристаллической электросварки или внедрением электродов в конструкцию. Первый вариант позволяет получить качественное, прочное соединение, но вызывает трудности при управлении потоками при движении грунта. Второй способ подразумевает хорошую гибкость конструкции при влиянии большого давления на трубы.

Читайте также:
Эксклюзивный интерьер вашей кухни

Последовательность возведения раструбных соединений выглядит следующим образом:

  1. Внутренняя поверхность раструба тщательно очищается: удаляются засоры, грязь, жировые остатки, песок и другой мусор. Такая же процедура применяется к противоположному участку конструкции. Под конец операции, необходимо смазать точки контакта специальной промышленной пастой.
  2. Манжеты проходят проверку на качество и пригодность, после чего выкладываются в форме сердца и вдавливаются в конструкцию. В образовавшиеся отверстия необходимо залить специальное масло.
  3. Окончание второй трубы ровно устанавливается, место контакта аккуратно фиксируется, после чего изделие тщательно спрессовывается.

Разновидности ковкого чугуна

Марка чугунного сплава КЧ напрямую связана с условиями, в которых проводят отжиг. После этой операции получают три класса чугуна КЧ:

  • ферритный;
  • перлитной;
  • ферритно-перлитным.

Первый содержит в своем химсоставе феррит и углерод хлопьевидного строения. Второй включает перлит и графит хлопьевидного строения. Третий имеет в своем составе феррит, перлит и углерод хлопьевидного строения.

Рановидности ковкого чугуна

Ковкий перлитный чугун возникает в итоге быстрого охлаждения заготовки, когда она находится в зоне распада. В этом случае в строении чугуна кроме феррита будет находиться перлит. Он будет сохраняться и при дальнейшем остывании заготовки до температуры ниже чем 727 градусов.

То есть, можно сказать, что строение чугуна жестко связано с температурными режимами отжига и наличием легирующих компонентов.

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.

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 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.
Читайте также:
Сэндвич-панель ПВХ (38 фото): пластиковая панель размером 10 мм для откосов окон и перегородки из сэндвичных панелей, параметры и технология производства

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

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.

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?

Читайте также:
Строительство водопровода: видео-инструкция как построить своими руками, особенности установки для дачи, для частного дома, цена, фото

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

  • 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.

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.

Изделия различного класса при одинаковом наружном диаметре будут отличаться толщиной стенки и массой.

Приобретая продукцию из высокопрочного чугуна, следует учитывать, что производители работают по ТУ и внимательно изучать прилагаемую документацию по сортаменту.

Невзирая на путаницу в документах, трубы ВЧШГ Свободный сокол пользуются спросом.

Описание и назначение внешнего и внутреннего покрытия: соединение чугунных труб с цпп (цементно песчаным покрытием)

Изделия из высокопрочного чугуна иногда значатся так: труба ВШЧГ 300 с ЦПП. Цифры означают размер, а аббревиатура расшифровывается как цементно-песчаное покрытие. Оно наносится для дополнительной защиты от коррозии и улучшает гидравлические характеристики изделий. Толщина слоя, его состав и способ нанесения бывают различными, но он всегда помогает сохранять коэффициент потока воды в течение длительного периода эксплуатации и сокращает потери напора в трубопроводе. Труба ВЧШГ — это гарант прочности коммуникаций.

Снаружи нанесен цинковый слой, покрытый битумным лаком. С подобной обработкой трубопровод способен функционировать даже в сложных условиях. Область применения труб ВЧШГ достаточно большая.

Причины популярности монтажа раструбных труб Rj для канализации: зачем нужны фасонные части

Преимущества труб из высокопрочного чугуна очевидны:

  • срок эксплуатации 80 — 100 лет;
  • простота соединения обеспечивает быстроту монтажа всей системы;
  • хладостойкость до — 60° C;
  • транспортируемая вода сохраняет свои качества;
  • стойкость к коррозии;
  • пластичность, устойчивость к повреждениям.

Сравнительный анализ и исследования подтвердили, что коммуникации, проложенные с использованием ВЧШГ труб, отличаются наименьшей аварийностью. Их закладывают на глубину от 8 до 10 м, укладывают по дуге с большим радиусом изгиба, не применяя фитинги.

Цена труб ВЧШГ способна конкурировать с аналогичными изделиями из других материалов.

Таблица 1. Примерная стоимость продукции

Диаметр изделия, мм Цена, руб. Примечание
80 5600 Цены приведены за 1 единицу товара длиной 6 метров. При подборе данных учитывалась розничная стоимость без учета скидок оптовым покупателям.
100 5680
300 19300
400 29600
600 53600
1000 122300

Таким образом, технические особенности труб ВЧШГ удачно сочетаются с экономической эффективностью создаваемых коммуникаций. Обслуживание таких трубопроводов считается малозатратным, а по окончанию срока службы все элементы можно утилизировать. Труба ВЧШГ пользуется большой популярностью в промышленности.

Трубы ВЧШГ: расшифровка, размеры труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, монтаж

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.

Читайте также:
Строим пол в моечном отделении бани

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:
Ямобур своими руками: дешевое и удобное решение для бурения, пошаговый процесс изготовления

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

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:
Шаровые краны и труба для отопления — что выбрать?

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

  • О компании
  • Вакансии
  • Наши прайсы
  • Техническая информация

+7(495) 225-99-45

© ООО «АкваОптим» (с) 2022 – оптовая продажа запорной арматуры, труб, отопительного и сантехоборудования. Политика конфиденциальности

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.
Читайте также:
Трубы для дренажа: типы, характеристики, применение

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.

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: :???: :?: :!: