Характеристики труб ВЧШГ, особенности производства и использования

Содержание:

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

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.

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

Достоинства ВЧШГ:

• 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.

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.