Наиболее экономично изготавливать чугунные трубы способом
Обновлено: 07.07.2024
Способ изготовления чугунных труб
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к технологии деформационно-термической обработки железоуглеродистых сплавов, и может быть использовано при производстве горячедеформированных бесшовных чугунных труб.
Недостатком известного способа при производстве труб является низкое качество труб из-за наличия трещин на их поверхности.
Недостатком известного способа является низкое качество труб, наличие на поверхности дефектов в виде трещин.
Технический результат - повышение качества изготовляемых труб и расширение технических возможностей способа изготовления труб.
Возможны варианты горячего деформирования в виде поперечно-винтовой прокатки, экструдирования и других.
Сущность изобретения состоит в следующем. Для изготовления труб берут заготовки из высокопрочного чугуна, в частности с шаровидным или вермикулярным графитом.
Заготовки после их изготовления имеют неоднородную структуру, вызванную неравномерным охлаждением в процессе кристаллизации. Как правило, по сечению заготовки ближе к наружной стороне, где была повышенная скорость охлаждения, в структуре имеется большое количество ледебурита и карбидов. Кроме того, после кристаллизации заготовка имеет повышенное объемное напряженное состояние. Использование такой заготовки для деформирования приведет к образованию в трубе трещин и даже разрыву стенок.
Использование указанной предварительной термической обработки заготовки расширяет технические возможности способа, т.к. становится возможным использовать для горячего деформирования заготовки из высокопрочного чугуна не только с шаровидной формой графита, но и вермикулярной, а также при наличии обеих форм графита в матрице. Кроме того, указанная предварительная термическая обработка позволяет производить деформирование заготовки не только экструдированием, но и поперечно-винтовой прокаткой и другими способами.
Примеры реализации способа.
При реализации указанного способа поверхность труб не имеет ни макро-, ни микротрещин, что обеспечивается регламентированной предварительной термической обработкой заготовки. Значительно расширяются технические возможности способа: становится возможным получать трубы из высокопрочного чугуна с различными формами графита и расширяется количество способов, применяемых при деформировании заготовки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что деформирование осуществляют поперечно-винтовой прокаткой.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что деформирование осуществляют экструдированием.
Способы литья чугунных отливок
Различные производства используют около 15 способов литья, основные из которых:
Литье в песчаные формы
Точность геометрических размеров, шероховатость поверхности отливок, полученных в песчаных формах, во многих случаях не удовлетворяет требованиям современной техники. Литье в песчаные формы обеспечивает невысокое качество поверхности (ниже Rz =320 мкм), низкую точность (ниже 16 квалитета), трудно автоматизируется и не обеспечивает удовлетворительные условия труда.
Поэтому быстрыми темпами развиваются специальные способы литья: в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, кокильное, под давлением, центробежное и другие, позволяющие получать отливки повышенной точности, с малой шероховатостью поверхности, минимальными припусками на механическую обработку, а иногда полностью исключающие ее, обеспечивают высокую производительность труда и т. д.
Литье в ЖСС
Для получения более высоких качественных показателей применяют литье в формы из жидких самоотвердевавщих смесей (ЖСС). Этот способ литья применяют в любом виде производства.
Процесс можно легко механизировать в автоматизировать.
Литье в оболочковые формы
Этот способ является, как и предыдущие, способом литья в разовые формы. Для изготовления тонких оболочковых форм нужно в 20-30 раз меньше формовочных материалов, чем для песчаных или форм из ЖСС. Способ применяют для чугунных, стальных и для алюминиевых отливок, простой конфигурации без внутренних полостей в серийном производстве.
Литье в оболочковые формы, которые изготавливают из формовочных смесей (кварцевый песок с термореактивной связующей смолой) по горячим моделям.
В настоящее время альтернативы термореактивным смолам на основе фенолоформальдегида для изготовления оболочковых форм по технологичности и качеству поверхности форм не найдено.
Литье в кокиль
Экономическая целесообразность кокильного литья зависит от стойкости металлической формы.
Преимущества литья в кокиль на основе производственного опыта:
2. Повышение качества отливки, обусловленное использованием металлической формы, повышение стабильности показателей качества: механических свойств, структуры, плотности, шероховатости, точности размеров отливок.
3. Устранение или уменьшение объема вредных для здоровья операций выбивки форм, очистки отливок от пригара, их обрубки, общее оздоровление и улучшение условий труда, меньшее загрязнение окружающей среды.
4. Механизация и автоматизация процесса изготовления отливки, обусловленная многократностью использования кокиля.
Литье в кокиль следует отнести к трудо- и материалосберегающим, малооперационным и малоотходным технологическим процессам, улучшающим условия труда в литейных цехах и уменьшающим вредное воздействие на окружающую среду.
Литье по выплавляемым моделями
Литье по выплавляемым моделям применяют в приборостроении для изготовления отливок различной сложности из любых сплавов массой от нескольких граммов до нескольких килограммов с толщиной стенок 0,4-20 мм, точностью размеров до 12 квалитета и шероховатостью поверхности до Rz =20 мкм. Способ применяют при любом виде производства.
Процесс литья заключается в изготовлении моделей из легкоплавкого материала, покрытия моделей тонкой огнеупорной оболочкой , выплавление модельного материала из огнеупорной оболочки и заливки освободившейся от моделей полости металлом.
Литье под давлением
Литье под давлением является самым производительным способом изготовления тонкостенных деталей сложной конфигурации в серийном и массовом производстве.
Процесс литья заключается в заливке расплавленного металла в камеру сжатия машины и последующем выталкивании его через литниковую систему в полость металлической формы, которая заполняется под давлением.
Наиболее полно требованиям удовлетворяют сплавы на основе цинка, алюминия, магния и меди.
При литье под давлением получают высокое качество отливок. Достижимая точность: 9-11 квалитет по размерам, получаемым в одной части литейной формы и 11-12 квалитет по размерам, получаемым в двух частях формы.
Наиболее экономичный способ изготавливать чугунные трубы способом
Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к технологии деформационно-термической обработки железоуглеродистых сплавов и может быть использовано при производстве горячедеформированных бесшовных чугунных труб. Технический результат состоит в повышении качества изготовляемых труб и в расширении технических возможностей способа изготовления труб. Для достижения технического результата заготовку из высокопрочного чугуна подвергают предварительной термической обработке при температуре Ас3+200°С с выдержкой 10 часов, затем ведут нагрев заготовки до температуры деформирования, деформирование заготовки и термическую обработку трубы. 3 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к технологии деформационно-термической обработки железоуглеродистых сплавов, и может быть использовано при производстве горячедеформированных бесшовных чугунных труб.
Известен способ получения изделий из чугуна, включающий нагрев заготовки и прессование через матрицу, причем нагрев заготовки осуществляют до 800-1000°С, а прессование осуществляют со скоростью нагружения 10-100 м/с и степенью обжатия 0,2-0,9 за проход (SU 988398, 15.01.83, Бюл.№2).
Недостатком известного способа при производстве труб является низкое качество труб из-за наличия трещин на их поверхности.
Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления чугунных труб, включающий предварительную термическую обработку заготовки из высокопрочного чугуна, состоящую из нагрева до температуры 830-950°С, выдержки в течение 1-5 часов, нагрева заготовки до температуры деформирования, деформирования заготовки и термической обработки трубы (RU 2166389 C2, МПК 7 В 21 С 23/08, 10.05.2001 г.).
Недостатком известного способа является низкое качество труб, наличие на поверхности дефектов в виде трещин.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления чугунных труб, включающем предварительную термическую обработку заготовки из высокопрочного чугуна, нагрев заготовки до температуры деформирования, деформирование заготовки и термическую обработку трубы, предварительную термическую обработку заготовки проводят при температуре ≥(Ас3+10)°С, но (Ас3+150)°С, но ≤(Ас3+300)°С с выдержкой в течение 5 часов. Термическую обработку трубы проводят при температуре 700-1100°С и выдерживают в течение 2-48 часов.
Возможны варианты горячего деформирования в виде поперечно-винтовой прокатки, экструдирования и других.
Сущность изобретения состоит в следующем. Для изготовления труб берут заготовки из высокопрочного чугуна, в частности с шаровидным или вермикулярным графитом.
Заготовки после их изготовления имеют неоднородную структуру, вызванную неравномерным охлаждением в процессе кристаллизации. Как правило, по сечению заготовки ближе к наружной стороне, где была повышенная скорость охлаждения, в структуре имеется большое количество ледебурита и карбидов. Кроме того, после кристаллизации заготовка имеет повышенное объемное напряженное состояние. Использование такой заготовки для деформирования приведет к образованию в трубе трещин и даже разрыву стенок.
Для повышения качества труб заготовку подвергают предварительной термической обработке для растворения карбидов, устранения структуры ледебурита, выравнивания механических свойств заготовки по сечению и снижения уровня остаточных литейных напряжений. Предварительную термическую обработку заготовки проводят при температуре ≥(Ас3+10)°С, но (Ас3+150)°С, но ≤(Ас3+300)°С с выдержкой в течение 5 часов. При несоблюдении указанных режимов предварительной термической обработки изготовленная труба получается с микро- и макротрещинами, что резко снижает качество готовой продукции.
Использование указанной предварительной термической обработки заготовки расширяет технические возможности способа, т.к. становится возможным использовать для горячего деформирования заготовки из высокопрочного чугуна не только с шаровидной формой графита, но и вермикулярной, а также при наличии обеих форм графита в матрице. Кроме того, указанная предварительная термическая обработка позволяет производить деформирование заготовки не только экструдированием, но и поперечно-винтовой прокаткой и другими способами.
Дополнительное повышение качества труб достигается при проведении термической обработки изготовленной трубы путем выдержки при температуре 700-1100°С в течение 2-48 часов. В результате термической обработки наблюдается укорачивание вытянутых графитовых включений, которые удлиняются в процессе деформирования заготовки. При проведении термической обработки уменьшается анизотропия механических свойств как в продольном, так и в поперечном сечении трубы.
Примеры реализации способа.
Пример 2. Методом отливки получают гильзу тех же размеров и состава, что и в примере 1. Отлитую гильзу подвергают предварительной термической обработке: нагревают со скоростью 20°С/мин до 1000°С, что составляет (Ас3+200)°С и выдерживают в течение 10 часов. Затем заготовку охлаждают вместе с печью до температуры 700°С, затем на воздухе. Под прокатку заготовку нагревают до температуры 915°С и методом поперечно-винтовой прокатки получают трубу наружным диаметром 85 мм с толщиной стенки 5 мм. Готовая труба охлаждается на воздухе. Вытяжка при горячей прокатке заготовки в трубу составляет λ=11,28. После прокатки трубу нагревают со скоростью 20°С/мин и подвергают окончательной термической обработке при 800°С в течение 10 часов, после чего охлаждают вместе с печью до 300°С, далее на воздухе.
При реализации указанного способа поверхность труб не имеет ни макро-, ни микротрещин, что обеспечивается регламентированной предварительной термической обработкой заготовки. Значительно расширяются технические возможности способа: становится возможным получать трубы из высокопрочного чугуна с различными формами графита и расширяется количество способов, применяемых при деформировании заготовки.
1. Способ изготовления чугунных труб, включающий предварительную термическую обработку заготовки из высокопрочного чугуна, нагрев заготовки до температуры деформирования, деформирование заготовки и термическую обработку трубы, отличающийся тем, что предварительную термическую обработку заготовки проводят при температуре ≥(Ас3+10)°С, но (Ас3+150)°С, но ≤(Ас3+300)°С, с выдержкой в течение 5 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что деформирование осуществляют поперечно-винтовой прокаткой.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что деформирование осуществляют экструдированием.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что термическую обработку трубы проводят при температуре 700÷1100°С и выдерживают в течение 2÷48 ч.
Трубный двор
Начало
Чугунные трубы
Металл, для изготовления труб, стали применять достаточно давно. Первыми металлами из которых изготавливали продукцию для трубопроводов, стали медь (III век до н.э.) и свинец (VII век н.э.). Однако в средние века секреты производства труб были утеряны и к концу XIV столетия, чугун — как наиболее дешевый материал, стал использоваться для изготовления труб.
Трубы канализации в древнем Риме
Этот процесс был тесно связан с необходимостью получения орудийных стволов. Применение чугуна для этих целей было обусловлено необходимостью снижения стоимости и повышения качества артиллерийских орудий. Поэтому разработка королевскими литейщиками Генриха VIII технологии отливки изделий из чугуна привела к прорыву, в результате чего чугун стал основным металлом европейской цивилизации. Результаты военной программы Англии стали толчком для развития техники и, в первую очередь, металлургии.
Прокладка чугунных труб в Лондоне
Несмотря на то, что пушки из чугуна стали получать в XIV веке, а первые трубы из этого сплава были получены почти через сто лет. В 1445 году Христианом Слантерером был получен заказ на производство тридцати пушек, а через двенадцать лет он же получил заказ на отливку чугунных труб. В 1815 году коммунальное хозяйство Великобритании в связи с окончанием военных действий против армии Наполеона получило значительное количество оружейного чугуна, из которого стали лить трубы. Именно в те времена в Лондоне соорудили первую систему газоснабжения.
С тех пор чугун стал одним из основных конструкционных материалов и значительно уступает по этому показателю лишь другому сплаву железа — стали. Традиционно чугунные трубы наиболее часто используются для монтажа систем канализации и водоснабжения. Трубы, изготовленные из серого чугуна, считаются одним из наиболее распространенных видов продукции, которую получают методом центробежного литья. В последние десятилетия чугунные трубы получили новый комплекс свойств благодаря использованию другого вида чугуна — высокопрочного с шаровидным графитом. При этом около половины мирового производства ВЧШГ идет на центробежное литье труб различного диаметра. Трубы, изготовленные из высокопрочного чугуна, имеют механические свойства почти эквивалентные стальным. Кроме того, по долговечности они превосходят стальные в 3-8 раз. Этому способствует более высокая коррозионная стойкость.
Центробежное литьё труб, в том числе напорных, обеспечивает плотную структуру металла, а также отсутствие разнотолщинности. Данный способ литья достаточно экономичен, поскольку образование внутренней поверхности не требует использования стержней, а массовый выпуск трубной продукции окупает дорогие машины и установки. Водопроводные и канализационные трубы, как правило, получают в подвижных интенсивно охлаждаемых металлических формах.
Чугунные трубы из серого чугуна повсеместно широко применяют при изготовлении сантехнических изделий. Эти изделия и непосредственно трубы используются в первую очередь в канализационных сетях, а также в водопроводах, нефте- и газо проводах. Они пригодны для транспортировки питьевой и технической воды. Достаточно часто чугунные трубы предназначены для слива грунтовых, атмосферных, сточных и бытовых вод.
Трубы из ВЧШГ широко распространены для изготовления напорных трубопроводов, предназначенных для транспортировки и перекачки нефти, воды, и других агрессивных газовых и жидких сред. При этом диаметры труб составляют диапазон 50 — 2800 мм, а длины 2000 — 8000 мм. Кроме того, высокопрочный чугун рационально использовать для изготовления различных видов регулирующей и запорной арматуры, которая работает в агрессивных жидких и газовых средах (кислота, щелочь, соли), в том числе эксплуатируемых и при отрицательных температурах.
Производства чугунных труб регулируется следующими государственными нормативами:
- ГОСТ 6942-98. ТРУБЫ ЧУГУННЫЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ И ФАСОННЫЕ ЧАСТИ К НИМ
- ГОСТ 9583-75. Трубы чугунные напорные, изготовленные методами центробежного и полунепрерывного литья
- ГОСТ 5525-88. ЧАСТИ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЧУГУННЫЕ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ЛИТЬЕМ В ПЕСЧАНЫЕ ФОРМЫ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ
Проведение монтажа чугунных труб, зависит от типа используемых изделий (SMU или SME). При соединении двух деталей из чугуна SMU, используется муфта из эластомера, а при соединении SME применяется прокладка JC, изготавливаемая из эластомера. Данная прокладка состоит из двух эластомеров, выкладывающихся в раструб трубы. При вертикальном монтаже трубопроводной системы применяются металлические хомуты, которые предназначены для завинчивания или прикрепления к стене. При горизонтальном монтаже трубопроводной системы детали укладываются на железных скобах или . . . Подробнее о прокладке и монтаже чугунных труб > >
V2: 06.02. Композиционные материалы
S: Органоволокниты – это композиционные материалы, состоящие из…
-: металлической матрицы и наполнителя в виде синтетических волокон
-: полимерной матрицы и наполнителя в виде металлической проволоки
+: полимерной матрицы и наполнителя в виде углеграфитовых волокон
-: полимерной матрицы и наполнителя в виде синтетических волокон
S: Дисперсно-упрочненные композиционные материалы получают…
+: методами порошковой металлургии
-: методами обработки давлением
V2: 06.03. Стекло. Резина.
S: Для изготовления тиглей, лабораторной посуды используют стекло…
-: разрушение и унос полимерного материала при воздействии горячего газового потока
+: процесс «сшивания» макромолекул каучука поперечными связями
-: деструкция макромолекул каучука под действием нагрева
структурирование полимерных материалов под действием радиации
S: При вулканизации каучуков используется…
-: взаимодействие мономеров по функциональным группам с образованием макромолекул полимера и побочных низкомолекулярных продуктов
+: реакция «сшивания макромолекул» каучука поперечными связями
-: окислительная деструкция макромолекул каучука
-: реакция соединения молекул мономера в полимерную цепь
S: Макромолекулы резины имеют строение…
S: Наполнители вводят в состав резин для…
-: формирования сетчатой структуры
+: повышения прочности, износостойкости, снижения стоимости
-: облегчения процесса переработки резиновой смеси
-: замедления процесса старения
V1: 07. Основы ТКМ
V2: 07.01. Основы литейного производства
S: Технологический процесс получения фасонных отливок путем заполнения жидким металлом заранее приготовленных форм называется…
S: Самым широко применяемым литейным сплавом в промышленности является…
S: Металлическая форма, многократно используемая для получения отливок путем заливки в нее расплава свободной струей, называется…
S: Основным компонентом формовочных смесей является…
S: Отливки сложной конфигурации изготавливают литьем…
S: Для получения отверстия в отливках применяют…
S: При литье под давлением применяется…
S: Наиболее экономично изготавливать чугунные трубы способом…
-: литья в оболочковые формы
V2: 07.02. Основы сварочного производства
S: Высокой свариваемостью обладают стали…
S: Баллон для хранения и транспортировки кислорода окрашен в цвет…
S: Технологический процесс получения неразъемных соединений за счет межатомных и межмолекулярных сил связи называется…
S: Мощный стабильный разряд электричества в ионизированной атмосфере свариваемых материалов называется…
Способ при котором наиболее экономично изготавливать чугунные трубы
Металл, для изготовления труб, стали применять достаточно давно. Первыми металлами из которых изготавливали продукцию для трубопроводов, стали медь (III век до н.э.) и свинец (VII век н.э.). Однако в средние века секреты производства труб были утеряны и к концу XIV столетия, чугун — как наиболее дешевый материал, стал использоваться для изготовления труб.
Трубы канализации в древнем Риме
Этот процесс был тесно связан с необходимостью получения орудийных стволов. Применение чугуна для этих целей было обусловлено необходимостью снижения стоимости и повышения качества артиллерийских орудий. Поэтому разработка королевскими литейщиками Генриха VIII технологии отливки изделий из чугуна привела к прорыву, в результате чего чугун стал основным металлом европейской цивилизации. Результаты военной программы Англии стали толчком для развития техники и, в первую очередь, металлургии.
Прокладка чугунных труб в Лондоне
Несмотря на то, что пушки из чугуна стали получать в XIV веке, а первые трубы из этого сплава были получены почти через сто лет. В 1445 году Христианом Слантерером был получен заказ на производство тридцати пушек, а через двенадцать лет он же получил заказ на отливку чугунных труб. В 1815 году коммунальное хозяйство Великобритании в связи с окончанием военных действий против армии Наполеона получило значительное количество оружейного чугуна, из которого стали лить трубы. Именно в те времена в Лондоне соорудили первую систему газоснабжения.
С тех пор чугун стал одним из основных конструкционных материалов и значительно уступает по этому показателю лишь другому сплаву железа — стали. Традиционно чугунные трубы наиболее часто используются для монтажа систем канализации и водоснабжения. Трубы, изготовленные из серого чугуна, считаются одним из наиболее распространенных видов продукции, которую получают методом центробежного литья. В последние десятилетия чугунные трубы получили новый комплекс свойств благодаря использованию другого вида чугуна — высокопрочного с шаровидным графитом. При этом около половины мирового производства ВЧШГ идет на центробежное литье труб различного диаметра. Трубы, изготовленные из высокопрочного чугуна, имеют механические свойства почти эквивалентные стальным. Кроме того, по долговечности они превосходят стальные в 3-8 раз. Этому способствует более высокая коррозионная стойкость.
Центробежное литьё труб, в том числе напорных, обеспечивает плотную структуру металла, а также отсутствие разнотолщинности. Данный способ литья достаточно экономичен, поскольку образование внутренней поверхности не требует использования стержней, а массовый выпуск трубной продукции окупает дорогие машины и установки. Водопроводные и канализационные трубы, как правило, получают в подвижных интенсивно охлаждаемых металлических формах.
Чугунные трубы из серого чугуна повсеместно широко применяют при изготовлении сантехнических изделий. Эти изделия и непосредственно трубы используются в первую очередь в канализационных сетях, а также в водопроводах, нефте- и газо проводах. Они пригодны для транспортировки питьевой и технической воды. Достаточно часто чугунные трубы предназначены для слива грунтовых, атмосферных, сточных и бытовых вод.
Трубы из ВЧШГ широко распространены для изготовления напорных трубопроводов, предназначенных для транспортировки и перекачки нефти, воды, и других агрессивных газовых и жидких сред. При этом диаметры труб составляют диапазон 50 — 2800 мм, а длины 2000 — 8000 мм. Кроме того, высокопрочный чугун рационально использовать для изготовления различных видов регулирующей и запорной арматуры, которая работает в агрессивных жидких и газовых средах (кислота, щелочь, соли), в том числе эксплуатируемых и при отрицательных температурах.
Производства чугунных труб регулируется следующими государственными нормативами:
- ГОСТ 6942-98. ТРУБЫ ЧУГУННЫЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ И ФАСОННЫЕ ЧАСТИ К НИМ
- ГОСТ 9583-75. Трубы чугунные напорные, изготовленные методами центробежного и полунепрерывного литья
- ГОСТ 5525-88. ЧАСТИ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЧУГУННЫЕ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ЛИТЬЕМ В ПЕСЧАНЫЕ ФОРМЫ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ
Проведение монтажа чугунных труб, зависит от типа используемых изделий (SMU или SME). При соединении двух деталей из чугуна SMU, используется муфта из эластомера, а при соединении SME применяется прокладка JC, изготавливаемая из эластомера. Данная прокладка состоит из двух эластомеров, выкладывающихся в раструб трубы. При вертикальном монтаже трубопроводной системы применяются металлические хомуты, которые предназначены для завинчивания или прикрепления к стене. При горизонтальном монтаже трубопроводной системы детали укладываются на железных скобах или . . . Подробнее о прокладке и монтаже чугунных труб > >
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
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:
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
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
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.
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.
Читайте также: