Как делают чугунные трубы
Обновлено: 04.07.2024
Чугунные трубы — разновидности, особенности, применение
Обеспечение антикоррозийной устойчивости материала достигается за счет специального покрытия, наносимого на поверхности внутри и снаружи. Это не только продлевает срок службы труб, изготовленных из чугуна, а и положительно отражается на их гидравлических характеристиках, что обеспечивает надежность канализационных систем.
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.
Рекомендуем ознакомиться: Особенности устройства крана-буксы для смесителя, самостоятельная замена и ремонт устройства
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.
Рекомендуем ознакомиться: Асбестоцементные трубы и их применение
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.
Чугун или сталь
Те, кто был в подвалах Петергофа, наверняка обратил внимание на массивные трубы, снабжающие водой его знаменитые фонтаны. Это один из старейших функционирующих до нашего времени чугунных водопроводов. Он строился на века; при этом строители царской резиденции, прямо скажем, не особенно считались с затратами.
Во второй половине прошлого века на первое место вышла экономическая целесообразность. В самом деле, зачем строить водопровод с полуторавековым ресурсом, если уже через 40 лет район города будет расширяться и перестраиваться с прокладкой новых магистралей?
Именно тогда получили массовое распространение стальные магистральные водопроводы – сравнительно дешевые и, главное, куда более технологичные в плане монтажа.
Совет: электросварка и наружная гидроизоляция битумом выполняются куда быстрее, чем ручная чеканка с заливкой раструба.
Последствия экономии вполне предсказуемы и ощущаются до сих пор:
- Ресурс уложенной в грунт трубы, несмотря на гидроизоляционные мероприятия, редко превышает 30-40 лет. По прошествии этого времени многочисленные свищи в ней делают объем потерь питьевой воды неприемлемым.
Любопытно: по подсчетах местных властей, в Севастополе, городе, где живет автор статьи, за счет износа сети водоснабжения теряется 40% воды.
- Мало того: стальная труба активно обрастает изнутри известковыми отложениями и ржавчиной. За пару десятков лет просвет может снизиться в 3 – 4 раза с соответствующим падением напора и проходимости.
Так выглядит внутри старый стальной водопровод.
А как на этом унылом фоне выглядит чугун?
- При должном качестве внешней гидроизоляции реальный срок службы уложенной в грунт трубы составляет не меньше века.
- Трубопровод практически не зарастает изнутри.
Чугунный водопровод в подвалах Петергофа.
Единственная проблема чугунного водопровода – большая чувствительность к подвижкам грунта: там, где стальная труба слегка деформируется, чугунная лопнет.
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.
Особенности ремонта
Если необходима герметизировать трубный раструб, то его уплотняют каболкой, промасленным органическим волокном. Укладывать жгут следует как можно плотнее, после чего его можно дополнительно уплотнить используя чеканку и молоток.
Герметизация стыка на этом не заканчивается – каболка должна быть защищена от биологического разложения и разнообразных повреждений.
Делают это следующими методами:
- Используется обычный цемент марки 400. Необходимо приготовить водно-цементную смесь с соотношением 1 к 9, после чего максимально забить ее в раструб и уплотнить чеканкой, пока она не начнет отскакивать от пробки. Далее раструб следует укутать смоченной ветошью и оставить на сутки;
- Применяется асбестоцементная смесь. Пропорция должна составлять 1 к 2, где в последствии приготовления добавляется 10 – 12% воды. Уплотнение такое же, что и в случае с цементом;
- Применяется расширяющийся цемент. По сравнению с обычным, его не нужно уплотнять;
- Расплав серы, в которую добавляется 10-15% молотого каолина. Данный метод актуален при герметизации заводских трубопроводов;
- Расплав свинца;
- Свинцом можно сделать чеканку сверху каболки.
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.
Рекомендуем ознакомиться: SML труба и безраструбная чугунная канализация
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.
Как производится врезка в канализационный стояк
В случаях, когда необходимо сделать дополнительный слив в канализационный стояк, к примеру, при подключении стиральной или посудомоечной машины, потребуется врезка.
Если невозможно использовать готовый тройник, врезка осуществляется следующим образом:
- Трубопровод разрезается вдоль (отсюда и название «врезка»).
- Просверливается отверстие.
- К оставшейся части трубопровода приваривается патрубок.
Более простым вариантом являются случаи, когда патрубок соединяется герметиком и хомутами. Врезка по такой технологии может быть осуществлена в каждом доме.
Врезка может потребоваться как в водопроводную, так и в канализационную систему.
Врезка в канализационную трубу
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.
Труба чугунная
Чугунные трубы – один из наиболее распространенных видов литых изделий из чугуна. Они гораздо дешевле стальных аналогов, отличаются более высокой стойкостью к развитию коррозионных процессов, поэтому широко применяются для обустройства напорных и безнапорных трубопроводов.
Внешний вид чугунной трубы
К недостаткам такой продукции относится низкие пластические свойства металла и, соответственно, относительно высокая хрупкость изделий. Поэтому они применяются только при прокладке трубопроводов и не используются для обустройства металлоконструкций.
Чертеж раструбной чугунной трубы
- S - толщина стенки
- L - длинна трубы
- Dn - условный внутренний проход
Стандарты и сортаменты чугунных труб
В России чугунные трубы поставляются по двум основным стандартам. Это стандарты ГОСТ 9583 и ГОСТ 6942. Что интересно, если в первом упомянуты только сами чугунные трубы, то во втором перечислены все фасонные элементы.
Государственный стандарт качества ГОСТ 9583
Данный стандарт регламентирует выпуск чугунных труб для напорных трубопроводов, длиной до 10 метров, разделяя их на три класса:
- класс А - с средней толщиной стенки;
- класс Б - с наибольшей толщиной стенки.
- класс ЛА - с наименьшей толщиной стенки;
Все три классов труб представляют собой полое изделие постоянного диаметра (от 81 до 1048 мм), имеющее на одном конце фаску, а на другом — раструб. Такая конструкция позволяет монтировать трубопровод, вставив один элемент в следующий. Основным параметром изделий является условный проход (внутренний диаметр), который варьирует от 65 до 1000 мм. При необходимости обустройства поворотов, отводов, разветвлений используются соответствующие фасонные элементы по ГОСТ 5525.
Типоразмеры труб по ГОСТ 9583
| Условный проход | Наружный диаметр | Толщина стенок | ||
| Класс А | Класс Б | Класс ЛА | ||
| 65 | 81 | 7,4 | 8 | 6,7 |
| 80 | 98 | 7,9 | 8,6 | 7,2 |
| 100 | 118 | 8,3 | 9 | 7,5 |
| 125 | 144 | 8,7 | 9,5 | 7,9 |
| 150 | 170 | 9,2 | 10 | 8,3 |
| 200 | 222 | 10,1 | 11 | 9,2 |
| 250 | 274 | 11 | 12 | 10 |
| 300 | 326 | 11,9 | 13 | 10,8 |
| 350 | 378 | 12,8 | 14 | 11,7 |
| 400 | 429 | 13,8 | 15 | 12,5 |
| 500 | 532 | 15,6 | 17 | 14,2 |
| 600 | 635 | 17,4 | 19 | 15,8 |
| 700 | 738 | 19,3 | 21 | 17,5 |
| 800 | 842 | 21,1 | 23 | 19,2 |
| 900 | 945 | 22,3 | 25 | 20,6 |
| 1000 | 1048 | 24,8 | 27 | 22,5 |
Государственный стандарт качества ГОСТ 6942
По данному нормативу выпускаются не только чугунные трубы, а и фасонные части к ним (тройники, отводы, полуотводы, крестовины), с основным предназначением - для монтажа внутренний канализационных сетей.
В зависимости от наличия раструба они подразделяются на два типа:
- раструбные (SME): маркируются буквами ТЧК и числами, обозначающими величину условного прохода и длину изделия в мм;
- безраструбные (SMU): не имеют раструбов, поэтому их длина может отличаться от соответствующего аналога, приведенного в ГОСТ.
Типоразмеры труб по ГОСТ 6942
| Условный проход | Толщина стенки | Строительная длина |
| 50 | 4 | 750 |
| 1000 | ||
| 2000 | ||
| 100 | 4,5 | 750 |
| 1000 | ||
| 1250 | ||
| 2000 | ||
| 2100 | ||
| 2200 | ||
| 150 | 5 | 750 |
| 1000 | ||
| 2000 | ||
| 2100 | ||
| 2200 |
Кроме типоразмеров самих труб, в ГОСТ 6942, приведены конструкции элементов для монтажа канализационных трубопроводов: патрубков, колен, отводов, тройников, отступов, крестовин, муфт, заглушек, ревизий и прочисток.
История изобретения чугунных труб
Чугун, как конструкционный материал, стал использоваться человечеством только в средних веках. Он появился в результате увеличения объема домниц. Если раньше продуктом плавки было малоуглеродистое железо, то, по мере повышения высоты печи, в ней начал образовываться расплав, насыщенный углеродом. Он был хрупким и не подвергался ковке, поэтому поначалу считался отходом производства. Недаром в английском языке чугун получил название «pig iron», то есть «свиное железо». А в русской терминологии слитки чугуна до сих пор называются «чушки».
Литье чугуна в песочные формы, на сталелитейном заводе в Чикаго, 1895 год
Однако со временем литейные свойства чугуна оценили и стали производить из него различные изделия. Еще в XIV веке проживавший в городе Зиген мастер пушечных дел Христиан Слантерер отлил из чугуна пробную партию пушек. Работа настолько понравилась заказчику графу Иоганну IV, что вскоре он заказал большую партию чугунных труб для обустройства водопровода в своем замке Дилленбург.
Замок Дилленбург (Германия)
Особенно активно чугун для производства труб стали использовать после наполеоновских войн, когда в Англии образовался избыток пушечного чугуна. Это вызвало настоящую революцию в городских инженерных системах и стало толчком к изучению технологии литья этого сплава.
Технология производства чугунных труб
Вид центробежно-литой трубы
Если в Средние века трубы отличали в песчаные формы (как видно на фотографии выше), то с ростом спроса на эту продукцию потребовались более производительные методы производства. Одним из них является полунепрерывное литье чугуна на специальных установках. Оно осуществляется в медный водоохлаждаемый кристаллизатор, внутренняя форма которого соответствует наружным очертаниям трубы. При этом внутренняя стенка трубы формируется за счет водоохлаждаемой вставки.
Схема полунепрерывного литья чугунных труб
- ковш с жидким чугуном
- наружный кристаллизатор с внутренней вставкой-кристаллизатором
- труба
- раструб
- стержень формирования раструба
- опорная плита
Постепенно в зазор между кристаллизатором и вставкой заливают чугун, который быстро охлаждается и затвердевает. В ходе разливки труба с помощью специального механизма вытягивания (затравки) постоянно смещается вниз, освобождая пространство для заливки новых порций чугуна. После окончания разливки изделие полностью охлаждается и извлекается из установки.
Существует и другой метод изготовления чугунных труб – центробежное литье. Его сущность заключается в отливке изделий во вращающуюся форму, внутренние очертания которой повторяют наружную форму трубы. В нее заливается жидкий чугун. За счет вращения формы с заданной скоростью расплав затвердевает, образуя тело вращения.
Схема литья чугунных труб методом центробежного литья
- электродвигатель
- ковш с жидким чугуном
- кожух
- стержень
- желоб
- отливка
- форма
Список предприятий производящих чугунные трубы в России - здесь.
Сфера применения чугунных труб
Как уже указывалось, основной сферой применения чугунных труб является сооружение канализационных систем. Причем, в последнее время объемы производства такой продукции снизились, поскольку для внутридомовой и наружной канализации все чаще стали использовать более дешевые и удобные в применении пластиковые трубы.
Кроме того, чугунные трубы применяются для обустройства систем для отвода грунтовых, ливневых или сточных вод. Их используют для обустройства малонапорных трубопроводов промышленного или сельскохозяйственного назначения, в качестве вентиляционных каналов, водопроводов для транспортировки технической либо питьевой воды и других целей.
Чугунные трубы
Чугунные трубы являются материалом, издавна нашедшим свое применение в системах наружной и внутренней канализации, отопительных системах, а также системах водоснабжения. Не смотря на то, что с появлением металлопластиковых труб чугунные трубы стали использоваться несколько меньше, однако полностью вытеснить их из обихода пока не удалось ни одному материалу. Стоит отметить, что чугунные трубы перестали использоваться в быту в качестве, например, канализационных труб, но некоторые их виды и далее продолжают активно использоваться.
Производство чугунных труб осуществляется из так называемого серого чугуна. Серый чугун представляет собой сплав железа и углерода, который во время охлаждения металла образует хлопьевидные или пластинчатые включения. Серый чугун подвергается легированию церием, магнием, а также другими металлами, в результате чего происходит модификация углерода, в процессе которой он приобретает шаровидную форму. Благодаря этому, прочность и пластичность серого чугуна значительно возрастают, что существенно увеличивает срок эксплуатации изготовленных из него деталей – до 100 лет. Легированный серый чугун получил название высокопрочного чугуна и имеет маркировку ВЧШГ. Все трубы производятся в соответствии ГОСТ.
Качество и производство чугунных труб должно соответствовать требованиям, прописанным в ГОСТ 9642-98 и 9583-75. Все чугунные трубы должны иметь сертификат соответствия. Итак, напорные канализационные чугунные трубы ГОСТ 9583-75 производятся с шаровидным графитом, а канализационные чугунные трубы ГОСТ 9642-98 производятся из серого чугуна, легированного пластичным графитом.
Применение чугунных труб
Совсем до недавнего времени трубы из серого чугуна активно применялись в водопроводных сетях. Данные трубы имели большой диаметр и служили для организации водоснабжения микрорайонов и поселков. Также такие трубы использовались в канализационных системах, где из них монтировались стояки, лежаки, коллектора и выпуски.
В настоящее время в водопроводах на замену чугунным трубам пришли стальные. Это связано с одним очень весомым недостатком труб из серого чугуна, который заключается в слабом соединении двух подобных элементов между собой, что приводило к расхождению труб во время грунтовых подвижек. В канализации данные трубы применяются по сей день. Во многих многоквартирных домах, которые были построены еще в 90-х годах, система отвода канализационных стоков в подвале сооружена из чугунных труб.
На самом деле чугунные трубы, произведенные из высокопрочного материала, имеют достаточно широкую область применения. Их применяют:
- в напорных и самотечных канализационных системах;
- для строительства теплотрасс;
- для поднятия при необходимости стоков на необходимую высоту;
- в качестве обсадных труб при бурении;
- для строительства магистралей нефтегаза высокого давления.
Большим преимуществом чугунных труб является их высокая устойчивость к повреждению коррозией, чем и обусловлена его достаточно длительная эксплуатация.
Также чугунные трубы применяются в производственных отопительных котлах. Однако, в них идут специальные экономайзерные чугунные трубы, основным предназначением которых является предварительный подогрев поступающей в котел воды, после чего уже в котле происходит нагрев воды для отопления до необходимой температуры. Экономайзер выполняет роль своеобразного теплообменника, в котором ребристые трубы выполняют функцию передатчика тепла.
Характеристика чугунных труб
Чугунные раструбные трубы подразделяются на три класса: А, Б и ЛА. Главное их отличие друг от друга заключается в толщине стенки. Все они имеют одинаковый удельный проход, размер которого колеблется в пределах 65 – 1000 мм. Основные характеристики приведены в таблице чугунных труб:
Монтаж чугунных труб
На сегодня на рынке существует два вида чугунных труб – SME – с раструбом и без него – SMU. В связи с этим, крепление чугунных труб осуществляется по-разному. Однако, подготовка к монтажу одного и второго вида осуществляется по одному и тому же принципу. Оба вида труб предварительно проходят проверку на качество, а именно:
- проверяется диаметр, который должен соответствовать указанному значению;
- проверяется диаметр раструба, который также должен соответствовать заявленному значению;
- края изделий должны быть чистыми, а также металл на них должен быть распределен равномерно;
- трубы простукиваются с целью определения в теле чугуна раковин;
- - осматривается изоляционный слой. Битумное покрытие должно иметь гладкую поверхность, а также должно выдержать нагрев до температуры в + 80 0 С.
Монтаж раструбных труб осуществляется таким образом, что в раструб, который всегда находится с одной стороны, вставляется противоположный конец другой трубы. При таком соединении два элемента на стыке соединяются таким образом, чтобы избежать возможные протечки. Для этого используют защитный прочный раствор, который заливается в зазор, образующийся между раструбом и вставленной в него второй трубой. В качестве такого раствора используется цементная или асбоцементная смесь. Однако, с помощью раствора тоже невозможно придать полную герметичность стыку, в связи с чем также используются дополнительные материалы. Раструбный стык герметизируется в таком порядке:
- с помощью пропитанной заранее смолой пакли, которую сворачивают в жгут, имеющий диаметр 6 – 8мм;
- образованный жгут наматывается на конец вставляемой трубы до того момента, как будет осуществлен монтаж. Стоит отметить, что герметик не должен попадать во внутреннюю часть трубы;
- далее трубные элементы стыкуются;
- с помощью конопатки осуществляется забивание жгута в зазор. При этом жгут занимает 2/3 глубины стыка;
- остальная глубина заполняется уплотняющим раствором.
Стоит отметить, что чугунные трубы имеют очень большой вес, в связи с чем есть риск неустойчивого размещения трубопровода. В связи с этим при монтаже трубопровода каждую трубу следует крепить надлежащим образом. Если трубы укладываются в траншеи, то дополнительного крепления не требуется, главная задача, в данном случае, это выдержать линейность. Если же трубопровод прокладывается вертикально по несущим конструкциям, то необходимо уделить внимание надежности крепежным изделиям. Для этого используются металлические хомуты, специальные консоли, крюки. Один из крепежей в обязательном порядке устанавливается под раструбом, остальные распределяются по всей длине трубопровода.
Следует отметить, что металлу свойственно расширяться и сужаться по мере изменения температуры, в связи с чем будут изменяться и размеры труб. В связи с этим крепления должны быть надежными, но не жесткими, чтобы чугунный трубопровод мог иметь подвижность.
Крепление чугунных труб без раструба осуществляется с использованием специальной муфты – короткого трубного изделия, имеющего внутренний диаметр такой же величины, как внешний диаметр соединяемых изделий. Муфта имеет три части: соединительный элемент с двумя стягивающими хомутами. Крепится данная муфта при помощи болтов. Посредине внутри муфты расположен упор, ограничивающий вхождение труб внуть. Герметичность стыка обеспечивается резиновыми манжетами, расположенными внутри муфты с двух краев. Монтаж чугунных труб без раструба осуществляется в таком порядке:
- разбор муфты;
- надевание хомутов на трубы;
- вставка краев труб в муфту;
- установка хомутов, в которые вставляются болты;
- затягивание болтов с целью стяжки хомутов.
Чугунные трубы также могут соединяться и с другими видами труб – стальными или пластиковыми. С первыми чугунные трубы соединяются с использованием специальных пресс-фитингов или переходников. Внешний диаметр такого проводника должен иметь такой же размер, как и внутренний диаметр раструба. С одной стороны переходник должен иметь трубную резьбу. Переходник может иметь вид прямого или же быть под углом.
Переходник вставляется в раструб, после чего осуществляется его герметизация описанным выше способом. С другого края наматывается фум-лента, которая выполняет роль герметика, накручивается муфта, в которую накручивается сгон, к которому и приваривается стальная труба.
Чугун с пластиком может быть соединен следующими способами:
- с помощью специального резинового переходника – «жабы». Перед началом установки поверхность как переходника, так и трубы, смазывается герметиком. После этого «жаба» вставляется в раструб, а в нее – пластиковая труба.
- посредством чеканки. Данный способ аналогичен соединению чугуна с чугуном, однако, в цементный раствор в данном случае используется с добавлением клея ПВА;
- с помощью сантехнического силикона. Данный способ уместен тогда, если величина зазора между раструбом и пластинкой превышает 2 мм;
- комбинированным способом, используя три перечисленные выше;
- с использованием переходника, как при соединении чугуна и стали.
Ремонт чугунных труб
В том случае, если чугунная труба повреждена, что мешает ее эксплуатировать надлежащим образом (например, в ней образовалось отверстие, через которое происходит утечка воды), необходимо произвести ремонт. Существует несколько вариантов ремонта чугунных труб:
- использование резины, которую плотно наматывают на поврежденное место вокруг трубы, после чего закрепляют хомутами или проволокой;
- использование бинта, который смачивают в жидком цементном растворе и обматывают место протечки в несколько слоев. Рекомендовано в такой раствор добавлять не воду, а жидкое мыло. Использование трубопровода после данного вида ремонта допускается только после полной просушки заделки;
- использование ортофосфорной кислоты и окиси меди, которые смешивают в пропорциях 2:3. Данная смесь способна застывать в короткий промежуток времени, в связи с чем следует при таком ремонте работать очень быстро.
Таким образом, не смотря на появление новых материалов, все же чугунные трубы являются достаточно востребованными и в настоящее время в связи с тем, что обладают хорошими техническими характеристиками.
Чугунные трубы и их особенности
Многие уверены, что чугунные трубы применяются только в канализационных системах, и то, постепенно уходят в прошлое. Однако, в действительности они наряду с современными материалами продолжают применяться в системах водо-и теплоснабжения. Далее мы рассмотрим особенности этих изделий, их виды и область применения.
Трубы из чугуна
Общие сведения
Чугун, как известно–это сплав железа, который содержит в своем составе большой процент углерода, в результате чего отличается хрупкостью. Однако, это его качество недопустимо в системах водопровода, газопровода и других трубопроводах, где в системе присутствует высокое давление.
Поэтому трубы делают не из привычного нам чугуна. Дело в том, что углерод может находиться в разных формах и обладать разными свойствами. К примеру, сажа, графит и алмаз – это все разные формы углерода.
Графит, который вместе с железом и некоторыми другими примесями образует чугун, обычно имеет пластинчатую форму. Если же в состав добавить небольшое количество магния, после чего выполнить высокотемпературный отжиг, частицы графита примут шарообразную форму. Это изменение позволяет получить материал с совершенно другими свойствами, именно его и применяют при изготовлении чугунных труб.
Формы графита в чугуне
В частности, благодаря такой модификации материал приобретает следующие качества:
- Становится гораздо менее хрупким;
- В случае деформации может тянуться, не давая трещин;
- Становится более устойчивым к агрессивным средам и атмосферному кислороду;
- Увеличивается его долговечность, которая может составлять 100 и более лет.
Благодаря этому изделия из такого чугуна обладают довольно высокими эксплуатационными качествами и способны выдерживать высокие нагрузки и негативные воздействия окружающей среды.
Из чего делали трубы раньше и какие они сейчас
Бамбук, хоть и относится к травянистым растениям, обладает высокой прочностью и хорошей гибкостью. А то, что его стебли достигают огромной длины и полые внутри, само подсказывало, что можно использовать их как трубы. Правда, встречается этот природный материал далеко не везде. Водопровод из бамбуковых труб был в Китае – это одна из самых древних находок археологов. В некоторых провинциях Поднебесной бамбуковый водопровод использовался аж до середины прошлого века.
Фрагмент трубы из бамбука. Фото - открытые источники. Фрагмент трубы из бамбука. Фото - открытые источники.Довольно долго в разных странах были популярны трубы из древесины, ведь дерево было одним из самых доступных материалов. Благодаря тому, что отдельные виды древесины при взаимодействии с водой не разрушались, а становились только прочнее, элементы таких систем доходят до наших дней. Существуют упоминания о деревянном водопроводе в Англии, которые датируются 17 веком. Активно использовались трубы из древесины и в Америке, и в России. Например, в Петергофе был проложен деревянный водопровод к фонтану Самсон, который прослужил почти 300 лет.
Деревянные трубы большого диаметра собирали из реек (наподобие бочки) и стягивали. Герметичность достигалась или в результате разбухания древесины под воздействием влаги, или применением цементирующих и клейких растворов. Трубы небольшого сечения выдалбливались из цельных разрезанных пополам стволов или высверливались. По свидетельствам современников, конструкции были настолько крепкими, что невозможно было разбить такую трубу даже топором.
Остатки деревянных водопроводов в наших городах коммунальщики находят довольно часто. В регионах, где работает Росводоканал, тоже есть такие примеры. В музее Оренбурга хранится деревянный водопровод, найденный во время ремонта теплосетей.
Часть деревянной водопроводной трубы в музее Оренбурга. Часть деревянной водопроводной трубы в музее Оренбурга.Трубы диаметром 500 миллиметров были сделаны из лиственницы, древесина которой не гниет от воды и с годами не каменеет. В 2019 году в Тюмени при замене старого чугунного водовода был обнаружен фрагмент канализационной сети квадратной формы, набранный из деревянных досок. Кубические конструкции были распространены в Японии, и остается загадкой, как такая труба появилась в российской глубинке. Находку откопали на ул. Водопроводной, с которой началась история централизованного водоснабжения Сибири, осторожно извлекли и передали в местный музей.
Старинный деревянный "квадратный" водопровод, найденный в Тюмени в 2019 году. Старинный деревянный "квадратный" водопровод, найденный в Тюмени в 2019 году.Керамика и глина
Более долговечной альтернативой дереву и бамбуку стала керамика – один из самых долговечных материалов. Керамические и глиняные трубы использовались для отвода сточных вод и сбора дождевой воды в колодцы еще 6 тысяч лет до нашей эры. Остатки подобного водопровода были обнаружены на острове Крит, и археологи определили возраст находки в 8 тысяч лет. Собирались такие водопроводы из трубных секций, соединённых раствором, которые могли укладываться и на земле, и под ней.
Фрагмент керамической трубы. Фото - открытые источники. Фрагмент керамической трубы. Фото - открытые источники.Керамика не боится перепада температур, не подвержена коррозии, экологична. Одно время такие трубы пытались применять для обустройства и водоснабжения, и отопления, и канализации. В то же время, трубы из керамики всегда толстостенные (тонкие стенки слишком хрупкие) и поэтому тяжелые. Длинные элементы для уличных коммуникаций крайне сложны в изготовлении и не технологичны. Эта особенность сильно ограничивает возможность применения керамических труб, и в настоящее время они не используются.
Также из глины изготавливали более практичные кирпичные водопроводы. Они, в отличие от керамических, могли иметь значительные диаметры (до 3 метров) и применялись в основном для водоотведения. Кирпич позволял изготавливать трубопроводы сложного сечения, обеспечивающего правильный режим течения и предотвращение забивания коллекторов песком. Однако трудоемкость изготовления привела к тому, что постепенно и они были вытеснены бетонными сооружениями.
Кирпичная канализация начала 20 века в Самаре. Кирпичная канализация начала 20 века в Самаре.Благородные и не очень металлы
С развитием возможностей технологических процессов на смену природным материалам пришли металлы. Медь, бронза, чугун, сталь….
Один из первых металлов, который стали использовать для изготовления труб – медь. Самая древняя из найденных металлических труб – 4700 лет – была сделана как раз этого металла. Нашли ее в Египте. Она была сделана из медного листа, соединенного ковкой внахлест. Для большей сохранности труба была уложена в вырубленный в камне желоб, который сверху залили известью. Известно, что в Иерусалиме и Риме трубы делали из бронзы.
Фрагменты древних металлических водопроводных труб. Фото- свободные источники. Фрагменты древних металлических водопроводных труб. Фото- свободные источники.Первое упоминание о чугунных трубах датируется 1455 годом. Изначально литая чугунина никак не обрабатывалась. Позже для увеличения срока службы придумали использовать битумное покрытие – сначала его наносили только снаружи, а потом и внутри, погружая трубы полностью в горячий расплав.
Чугун, медь, и сталь как материалы для изготовления водопроводных труб используются и сегодня. Известны уникальные случаи, когда чугунные трубы, установленные более ста лет назад, исправно служат и просто не дают повода их заменить! Так, сотрудники "Росводоканал.Омск" с профессиональным интересом внимательно следят за чугунной трубой возле офиса водоканала, которая установлена в 1915 году и до сих пор не вызывает нареканий. Но, конечно, это исключение, и сегодня предприятия давно перешли на современные и технологически более совершенные изделия.
Так, на смену обычному чугуну пришел так называемый высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ). По сравнению с серым чугуном он сохранил коррозионную стойкость и устойчивость к растягивающим усилиям, но и приобрел способность выдерживать ударные, деформирующие нагрузки. Технологии позволяют изготавливать из ВЧШГ трубопроводы не только для водоотведения (традиционной сферы применения чугунных трубопроводов), но и для напорного водоснабжения. Срок службы таких трубопроводов составляет не менее 50 лет.
Стальные трубопроводы, даже с покрытием, для внешних сетей водоснабжения, а тем более водоотведения, все чаще вытесняются более долговечными и технологичными материалами.
Железобетон
Активному распространению железобетона мы обязаны Жозефу Монье, садоводу из Версаля, который, пытаясь защитить кадки от прорастающих корней растений, опытным путем создал первую железобетонную конструкцию, когда попробовал использовать железные обручи в качестве каркаса. В 1867 году Монье уже получил первый патент на садовые кадки из металлических обручей и цементного раствора, а всего год спустя взял патент на железоцементный резервуар и трубы. Хотя до этого у ряда исследователей были попытки реализовать проекты с применением цемента, бетона и металлических стержней, именно Монье считают "автором" железобетона.
Использование железобетона в качестве материала для отливки труб большого диаметра было логичным решением в условиях быстро растущих городов, где для подачи воды нужны были трубы большого диаметра. Впервые железобетонные трубы диаметром до 1800 мм появились уже в конце 19 века. Долговечность, пропускные и изоляционные возможности, пластичность материала были быстро оценены по достоинству.
Огромным недостатком трубопроводов из железобетона является разрушение бетона под воздействием канализационных испарений, в частности сероводорода. Поэтому сегодня железобетонные трубопроводы все чаще заменяют на трубы из более современных материалов.
Время полимеров
Появление на рынке труб из полимерных материалов практически оставило в прошлом проблему ржавых водопроводных конструкций. Изделия именно этого сегмента повсеместно используются для монтажа водопровода в многоквартирных и загородных частных домах.
Технология производства из полиэтилена появилась еще в 50 годах прошлого века как результат поиска сферы применения нового материала в разных областях промышленности. У первых полиэтиленовых труб был один существенный недостаток – они не выдерживали высоких температур. Но и для этой проблемы со временем нашли решение. Например, известные всем металлопластиковые трубы уже хорошо переносят высокие температуры.
На сегодняшний день для внешнего водоснабжения и водоотведения наибольшее применение получили трубы из полиэтилена (полиэтилена низкого давления – ПНД) в комбинациях с другими полимерами, изготовленные по различным технологиям. Заявленный срок службы современных трубопроводов из полиэтилена низкого давления - 50 лет и более. Для отдельных задач используются трубопроводы из поливинилхлорида (ПВХ). Как правило, это внутренняя разводка и придомовая территория.
К полимерным также можно отнести стеклопластиковые трубопроводы из полиэфирных и эпоксидных смол. Применение последних сдерживается высокими требованиями к технологичности производства, что могут обеспечить далеко не все производители.
В целом технические характеристики труб из полимеров выигрывают у многих других вариантов, подкупая, в том числе, и своей относительно невысокой стоимостью.
Что предпочитают водоканалы?
ГК «Росводоканал» практикует строительство не только магистральных сетей водоснабжения и водоотведения, но и прокладывает внутриквартальные сети к много- и малоэтажным застройкам, проектирует и строит по заказу частные сети, предъявляя при этом к трубам самые высокие требования.
Чугунные канализационные трубы заливают серой и забивают в нее каболку. Интересные технологии родом из СССР
Во времена Советов очень часто использовался чугун в домохозяйствах. Вспомните про тяжеленные чугунные ванны, массой в 100-150 кг. Чугунные бачки наполненные водой под потолком и угрожающе свисающие над унитазами. Ну и наконец чугунные трубы канализации повсеместно распространенные в каждой квартире.
Привет, дорогой друг, автор данного канала является сантехником. Рассказываю своим читателям, доступным, простым языком о инженерных системах. Я искрене рад что вы посетили данную страницу. Буду признателен вашей оценке статьи и подписке, ну что продолжим:
Чтоб понять для чего использовался чугун, я ранее писал о каждом элементе интерьера советской квартиры, вот ссылки - О трубах , о бачке , о ванне . Но прежде дочитайте статью, а потом вернитесь, чтоб узнать интересное о чугуне в советских квартирах.
Все мы прекрасно помним о чугунных трубах канализации, у некоторых они все еще стоят. Не мудрено, срок службы у этих изделий довольно велик. Но пришли новые веяния в виде пластиковых трубороводов и чугун "канул в лету"
Недавно в комментариях меня спросили, а как эти трубы соединяются? И вот пришло время, докладываю, подробно объясняю:
Почему чугунные трубы соединяются раструбами?
В СССР широкое распространение соединения чугуна получили способ рструбной стыковки, это такое расширение одного конца трубы, в которое вставляется такая же труба, но не расширенная . Надеюсь внятно объяснил)
Возникает вопрос, а почему бы эти трубы просто не сварить электродуговой сваркой как стальные трубы? Дело в том что чугун очень сложно сваривать из-за своего состава и он быстро лопается при перегреве.
Поэтому применяли раструбы, естественно такое соединение требует дополнительных работ по герметизации.
Каболка
Состыковав трубу, выставляют их таким образом, чтоб по окружности стыка было одинаковое расстояние. Сантехник помощью специального инструмента, набора чеканок забивают специальную прядь изготовленного из пенька или льна пропитанного специальной маслянистой жидкостью.
Читайте также: