Классификация и применение чугунных труб

Современная промышленность предлагает большой выбор самых разнообразных труб для создания эффективной канализационной системы. Все большую популярность завоевывают пластиковые трубы, однако и чугунные не сдают своих позиций. Сторонников у чугуна довольно много: это качественный и проверенный десятилетиями материал, которые имеет немало достоинств.

Чугунные водопроводы строили еще в дореволюционной России, в то время все делали «на века», однако, во второй половине прошлого века на первое место вышли теории экономической целесообразности. Инженеры того времени решили, что строить трубопроводы, рассчитанные на полуторавековое использование, не имеет смысла, поскольку уже спустя пару-тройку десятилетий, город будет расширяться, расстраиваться и придется прокладывать новые магистрали.

Именно в то время широкое применение получили трубы из стали – это более дешевый материал, к тому же его производство и монтаж куда проще, чем возведение чугунных конструкций.

К сожалению, многие планы так и остались планами, а трубы из стали до сих пор поставляют воду ко многим домам, несмотря на то, что полезный ресурс уложенной в землю трубы не превышает 40 лет. По истечении этого времени в их стенках появляются многочисленные свищи, потери воды через которые могут достигать 20%. Более того, стальная труба изнутри обрастает ржавчиной и известковыми отложениями, за 20 лет просвет сокращается в 3-4 раза, а это, в свою очередь, ведет к резкому падению напора и степени проходимости водопровода.

Если сравнить чугун с другими материалами, то картина не менее красноречива. К примеру, керамические трубы не так прочны, как чугун, они могут расколоться даже от удара средней силы, причем какие-либо возможности для их последующего восстановления отсутствуют. Именно поэтому при использовании таких вариантов труб приходится монтировать дополнительные конструкции, которые надежно защищают от давления почвы – все это ведет к существенному удорожанию водопровода в целом.

Трубы из смеси цемента и асбеста имеют довольно низкую стоимость, но материал можно повредить еще проще, чем керамику. Да и пластиковые изделия тоже не отличаются такой же прочностью, как чугун, они разрушаются при воздействии высоких температур и прямых ультрафиолетовых лучей, кроме того, материал может быть поврежден грызунами.

Именно поэтому в последние годы чугун начал возвращать свои позиции, что обусловлено его исключительно высокими потребительскими характеристиками:

• период эффективной эксплуатации чугунных изделий составляет не менее 100 лет;
• внутренние поверхности труб практически не зарастают;
• материал отличается стойкостью к коррозии благодаря специальному антикоррозийному покрытию;
• чугун имеет высокую прочность на разрыв и растяжение;
• характеризуется незначительным тепловым расширением;

• отличается высокой звукоизоляцией;
• устойчив к механическим и большинству химических типов повреждений;
• не самовозгорается и не поддерживает горение;
• резистентен к колебаниям температур;
• изготовлен из экологически безопасного сырья.

Впрочем, как и любой другой материал, чугун имеет свои недостатки и к самому ощутимому может относиться его хрупкость. Эта особенность нестандартна для металлов, поскольку они в массе своей пластичны. Именно поэтому при серьезных подвижках в грунте там, где сталь просто деформируется – чугун попросту лопнет. Это связано с тем, что в структуре сплава содержится большое число всевозможных углеродных добавок, которые и модифицируют материал.

Впрочем, справедливости ради следует отметить, что растрескивание чугунной трубы возможно лишь в том случае, если давление грунта, которое она испытывает, носит постоянный, а не разовый характер.

Еще один минус чугуна связан с его весом, такие конструкции намного тяжелее стальных и тем более пластиковых, именно поэтому монтаж чугунных трубопроводов возможен лишь с использованием подвесного оборудования.

Вес чугуна является следствием его структуры, поскольку ГОСТ запрещает литье труб диаметром от 10 см с толщиной стенки менее 1 см. В случае повреждения трубопровода трещины, которыми покрывается материал, могут быть неоднородными, поэтому отремонтировать их простым вырезанием деформированного участка не представляется возможным, это может привести к ее полному разрушению.

Все чугунные трубы делятся на раструбные и безраструбные:

• Раструбные считаются самым «старым» видом труб, но в то же время актуальным и популярным и по сей день. Они не подвержены образованию ржавчины и имеют длительный период эксплуатации. К минусам раструбных изделий следует отнести их хрупкость, которая существенно затрудняет проведение трубопроводов.
• Безраструбные трубы изготавливаются из чугуна с высоким процентным содержанием графита, их внутренние стенки покрыты специальным составом на базе эпоксидных смол, благодаря чему заиливание и наслоение известковых отложений практически исключается. Такие трубы имеют широкий диапазон использования, благодаря которому они эффективно работают даже при контакте с агрессивными средами. Кроме того, трубы SML не нуждаются в дополнительных защитных механизмах, которые уберегают их от вибрации и разрушительного действия огня, поскольку эти изделия сами по себе прочны и устойчивы к негативным природным факторам.

Все трубы, произведенные из чугуна, можно разделить на несколько категорий. Остановимся подробнее на каждой из них:

Такие изделия изготовлены методом центробежного литья с добавлением шаровидного графита. Эти трубы нашли широкое применение при возведении напорных систем для обеспечения доставки технической и питьевой воды, а также для обустройства систем отопления, котельной и водопровода напорной канализации. Они оптимальны для прокладки под землей.

ЧШГ выдерживают внутреннее давление более 1.5 МПа, они не склонны к коррозии и образованию ржавчины, отличаются крепостью и пластичностью, а также стойкостью к колебаниям температуры и простотой монтажа.

Проходящая по трубам с графитом вода не меняет своих физико-технических и биологических свойств. По окончании периода эксплуатации такие трубопроводы легко демонтируются, а сам материал подлежит утилизации.

Они содержат пластичный графит, а их наружные и внутренние стенки покрыты антикоррозийным материалом, чаще всего битумом. Для облегчения прокладки этих труб один конец изделия оборудован раструбом.

Необходима для соединения стояка с атмосферой, она призвана предотвращать возникновение разрежения над потоком сточных вод.

Такой отрезок обязателен к монтажу в следующих ситуациях:

1. если в дом два и более этажей;
2. канализационные стояки в здании имеют диаметр 50 мм;
3. в строении оборудован бассейн, который периодически выпускает сточные воды в большом объеме.

Трубы, оба конца которых гладкие, а для их соединения между собой используются фланцевые адаптеры. Эти устройства состоят из двух частей: непосредственно фланца с отрезком трубы и небольшой муфты, которая изготовлена из нержавейки. Во время монтажа фланец адаптера соединяется с фланцем трубы и присоединяется к муфте.

Она используется при обустройстве отопительной системы и монтаже радиаторов.

Отдельного внимания заслуживает вопрос о размерах труб из чугуна. Когда речь идет о водопроводе, равно как и о канализации, размер труб имеет большое и даже решающее значение. Именно от диаметра зависит, где используется изделие, и какой объем жидкости труба сможет переносить за единицу времени.

К примеру, труба из чугуна до 100 мм может использоваться только для внутренней канализации, поскольку, если использовать ее при монтаже общих стояков, она не выдержит всего давления и попросту забьется. Кстати, это очень важный момент, который во многом отличает канализационные системы от водопроводов. Если по каким-либо причинам забивается последний, то единственное неудобство, с которым столкнутся домочадцы – это снижение напора воды. Однако в водопроводе гоняют чистую воду, а вот в канализации – фекальную, поэтому если возникнет засор, то вся канализация забьется и перестанет функционировать.

• Для внутренней канализации достаточно труб диаметром 100 мм, а для небольших санитарных узлов и вовсе подходят изделия диаметром 50-70 мм – они устанавливаются в местах подключения ванны, раковины или унитаза.
• Для монтажа стояков следует отдать предпочтение трубам размером 150 мм.
• В наружной канализации используют самые разные размеры, к примеру, для средних веток берут трубы диаметром 150 мм, для фиксации нескольких участков между собой берут трубы 300 мм, а вот для магистральных систем следует приобрести изделия диаметром 800 мм и более.

В действующих ГОСТах содержатся таблицы, в которых можно найти все допустимые размеры по трубам каждого типа.

Существует несколько основных методов соединения чугунных труб между собой. Как правило, они не сильно отличаются от монтажа пластиковых изделий, разве что в работе с чугуном не допускается варка.

Наиболее часто используемый способ – это соединение труб в раструб. Раструб – участок на конце трубы, который имеет незначительное расширение, он используется для того, чтобы соединять трубы по цепочке. С одной стороны раструб имеет обычный размер, соответствующий диаметру трубы, а с другой – заготовка расширяется на 6-8 мм. Это нужно для того, чтобы можно было легко вставить в расширенную часть трубы другую, такую же, но с обычным концом.

Такие соединения просты, удобны и практичны, с ними не возникает никаких проблем, а стандартная схема включает несколько этапов:

• подготовка необходимых материалов и местности в целом;
• монтаж первой трубы;
• фиксация второй и последующих заготовок;
• закрепление в раструбы;
• герметизация мест соединения.

Трубы герметизируют разными способами. В прежние времена использовали «дедовские» способы, такие, как, например, лен. Сейчас активно применяют силиконовые герметики. Несомненное достоинство силикона – это способность формировать герметичный, но при этом легкий и дешевый шов без особых усилий.

Естественное, что нужно сделать – это нанести состав в несколько слоев и дождаться его высыхания. Если проем довольно большой, то стоит проводить работы в несколько этапов. Такая схема используется для того, чтобы подсоединить элементы внешней и внутренней канализации, а также для подключения унитазов, раковин и других подобных установок. Для безраструбного соединения труб необходимо их просверлить, а затем использовать крепежные элементы: седелки и манжеты.

В современных домах довольно часто возникает необходимость провести монтаж того же унитаза в ситуации, когда его выход выполнен из другого материала – пластика или резины.

Всем известно, что переход трубопроводов из различных по своей структуре материалов опасен, однако, в случае с чугуном никаких проблем не возникает – для соединения элементов в единую систему устанавливают особые переходники, а затем щедро герметизируют места стыков составами на основе силикона.

Невзирая на то, что во всем мире активно переходят с чугуна на сталь, спрос на него остается неизменно высоким благодаря отличной прочности, поэтому крупные металлургические компании не торопятся свернуть изготовление чугунных изделий. В России трубы из чугуна производят крупные производственные холдинги.

Металлургическое производство «Свободный сокол», расположенное в Липецке, до сих пор остается единственным отечественным производителей напорных труб. Здесь изготавливаются чугунные трубы с шаровидным графитом методом центробежного литья. Производственные мощности составляют 280 тыс. тонн в год.

Некоторое время назад завод признали банкротом и реорганизовали в ЛТК, а производство чугуна было приостановлено. В настоящее время металл, который используют для производства чугунных труб, закупают на соседнем НЛМК, как оказалось, использование покупного сырья выгоднее, чем производство своего собственного.

Альтернативы трубам, которые выпускаются в Липецке, нет во всем мире. Они покрыты цинковым составом снаружи и защищены песчано-цементным слоем внутри. Качество воды, поступающей из таких водопроводов, неизменно превосходно, поэтому высокая цена не становится препятствием для тех, кто хочет получить качественный товар.

Изделия этого производителя в массе своей идут на экспорт.

Этот завод специализируется на выпуске труб из чугуна и стали, вместе с рядом других металлокомбинатов это предприятие входит в группу ТМК. Именно здесь впервые в мире были произведены чугунные трубы длиной 10 метров. Изделия представлены в широкой ассортиментной линейке, благодаря чему они охватывают большой круг потребителей – от коммунальных компаний для крупных нефтеперерабатывающих холдингов.

Современная промышленность требует, чтобы для обслуживающих ее трубопроводов применялся именно чугун. Конечно, стоимость таких систем гораздо выше, но только они максимально отвечают требованиям технологичности и безопасности выводящих систем.

Трубопроводы монтируются на десятилетия, от их функциональности во многом зависят комфорт людей и эффективность работы систем жизнеобеспечения жилых и коммерческих помещений. Именно поэтому очень важно подобрать товар надлежащего качества.

• Первое, на что следует обратить внимание – предлагаемый ассортимент. У надежного продавца всегда представлен широкий выбор как самих труб, так и сопутствующих крепежных элементов и фасонных изделий (сиделки и т. п. ). Довольно удобно, если в одном месте реализуют и сами трубы, и паклю, и другие материалы, используемые для создания герметичных соединений. Это не только удобно, но и выгодно, так как приобретение товаров в нескольких местах существенно увеличивает транспортные расходы.
• Очень важно проверить все предлагаемые условия оплаты и доставки труб, а также гарантийные обязательства продавца и наличие возможности возврата бракованных товаров с последующей компенсацией затрат. Ну и, конечно, необходимо убедиться в надлежащем качестве чугунных труб.

• Необходимо произвести внешний осмотр и убедиться в отсутствии внешних дефектов: деформаций, сколов, трещин, наплывов металла и шлаковых наслоений. Эти дефекты должны отсутствовать и снаружи, и изнутри.
• Размеры изделий должны точно соответствовать существующему ГОСТу. Отклонение не должно превышать 2 мм, а наибольшая погрешность длины должна составлять 0.9% от номинального показателя в тех. условиях.

Еще на производстве трубы из чугуна покрывают специальной смесью на основе битумов, она обуславливает порог преобразования твердого слоя в более мягкий при температуре не ниже 60 градусов. Изменение требуемой пластичности вне лаборатории измерить не представляется возможным, однако, в отсутствии трещин, вздутий и прочих дефектов убедиться довольно легко.

Для этого используют несколько методик:

1. При температуре не ниже 15 градусов тепла к внешней поверхности трубы необходимо прижать белый лист бумаги плотно, но без чрезмерного давления. После того как лист будет отделен, на нем не должно оставаться никаких следов.
2. Второй способ позволяет оценить надежность антикоррозионного покрытия. Для этого его разрезают в виде сетки так, чтобы между линиями оставалось расстояние в 40-45 мм. Если покрытие остается целостным, значит слой характеризуется высоким качеством, а вот если он начинает отслаиваться, стоит приобрести товар у другого продавца.

О том, как производятся трубы из чугуна, смотрите в следующем видео.