Сп 40-109-2006 проектирование и монтаж водопроводных и канализационных сетей с применением высокопрочных труб из чугуна с шаровидным графитом, сп (свод правил) от 26 февраля 2006 года №40-109-2006

Безраструбные трубы SML

Преимущества

Труба чугунная SML выполняется методом центробежного литья из чугуна с высоким процентным содержанием графита. Внутренняя поверхность изделий с целью защиты от образования наслоений обрабатывается эпоксидными покрытиями. Это к тому же позволяет использовать трубы для транспортирования агрессивных жидких веществ.

Если говорить об эксплуатационных свойствах, то труба чугунная безраструбная SML обладает:

прочностью;
высокой износостойкостью – интервалы между проведением ремонтных мероприятий достаточны длительные, что сокращает материальные затраты, возникающие при эксплуатации;
устойчивостью к воздействию высоких температур;
отличной стойкостью к коррозии – трубопроводы, собранные из труб SML, могут транспортировать любые коррозионно-опасные жидкие среды;
прочностью к ударным воздействиям;
огнестойкостью, негорючестью – защита от горения трубам не требуется;
хорошими звукоизоляционными свойствами – чугунные трубы SML характеризуются высоким уровнем шумоподавления;
отсутствием раструба – части трубопровода соединяются хомутами.

SML трубы соединяются при помощи хомутов

Область применения

Безраструбные SMLтрубы используются:

при монтаже водоотводящих систем жилых домов;
для строительства канализаций производственных зданий;
для сооружения внутренних и внешних канализационных систем, к которым предъявляются высокие требования по пожарной и шумозащите (например, гостиницы, больницы, учебные учреждения и пр.).

Если хотите создать в своем частном доме акустический комфорт, применяйте для строительства канализации трубы SML.

Знакомство с материалом

Что мы знаем о чугуне:

Он является первичным продуктом переработки железной руды и сырьем для производства стали, отличаясь от нее большим содержанием углерода;
Чугун, в отличие от черной стали (лишенной легирующих добавок – хрома, никеля и молибдена), стоек к коррозии. От нержавеющих сталей он выгодно отличается дешевизной;
Вместе с тем он проигрывает стали в пластичности и вязкости: наличие углерода делает металл хрупким.

В 1949 году американским изобретателем Кейтом Миллисом был получен патент на необычную форму чугуна. Суть модификации сводилась к добавке в расплав небольшого количества магния.

В результате графит (одна из форм углерода), содержащийся в чугуне и определяющий его свойства, претерпевал любопытную трансформацию: его частицы приобретали вместо привычной плоской шаровидную форму.

Форма графита в сером чугуне и ВЧШГ.

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом разительно отличался от серого: сохранив стойкость к коррозии, он становился вязким, ковким, пластичным и приобретал высочайшую механическую прочность. При этом себестоимость металла возрастала весьма незначительно.

Трубы напорные ВЧШГ

Преимущества

«Высокопрочный чугун с шаровидным графитом» – такова расшифровка сокращенного названия труб ВЧШГ. Данные трубы характеризуются повышенной пластичностью и прочностью, которые изделие приобретает за счет образования мини-сфер графита в процессе модифицирования чугуна магнием. В результате такой обработки получается металл с улучшенными свойствами, приближающимися к параметрам углеродистой стали.

Шаровидная структура графита минимизирует распространение трещин

Трубы ВЧШГ долговечны и надежны, они легко подстраиваются под любые климатические условия. К их отличительным особенностям относятся:

высокая эластичность;
устойчивость к ударным нагрузкам;
прочность на изгиб;
коррозионная стойкость;
стойкость к образованию трещин.

Область применения

Благодаря хорошим эксплуатационным характеристикам трубы чугунные высокопрочные нашли свое применение в самых разных областях:

канализационные трубопроводы – чугунные трубы подходят для строительства канализации помещений как бытового, так и промышленного назначения, особенно если это здания большой площади;
водопроводные магистрали – трубы ВЧШГ отлично справляются с подачей водопроводной и технической воды;
трубопроводы, функционирующие под давлением – высокопрочные трубы способны выдерживать давление 1,8 МПа;
буровые установки – монтируются с использованием специальных буровых чугунных труб малого диаметра;
газо- и нефтепроводы.

Трубы ВШЧГ нашли широкое применение в системах напорных трубопроводов

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

Преимущества труб из высокопрочного чугуна очевидны:

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

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

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

Таблица 1. Примерная стоимость продукции

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

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

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

Производство в России

В нашей стране, несмотря на популярность труб из высокопрочного чугуна, они производятся лишь одним предприятием – Липецкой трубной компанией “Свободный Сокол”. Доля предприятия в поставке материала для трубопроводов ЖКХ составляет 25% – согласитесь, немало для единственного завода.

Трубный завод в Липецке.

Что еще полезно знать о продукции ЛТК?

Вот информация с официального сайта компании:

Номинальный диаметр продукции варьируется от 80 до 1000 миллиметров;
Стандартная длина трубы составляет 6 метров;
Вся продукция Липецкого завода изготавливается только и исключительно под раструбные соединения с резиновым уплотнителем. При этом производитель использует замки трех типов, различающиеся диапазоном рабочего давления:

Соединение	Рабочее давление, МПа	Диаметр, мм
Tyton	3,0 – 6,4	80-1000
RJ	2,5 – 8,8	80-500
RJS	1,6-3,2	600-1000

Замки позволяют монтировать трубы не только на одной продольной оси, но и с отклонением от прямой в 1,5 – 5 угловых градусов без использования фасонины и без нарушения герметичности;
Несмотря на коррозионную стойкость, изделия дополнительно снабжаются защитными покрытиями. На них есть смысл остановиться несколько подробнее.

Внешнее покрытие

Оно состоит из двух слоев:

Металлического цинка;
Битумного лака.

Покрытие интересно тем, что оно способно к самовосстановлению. Как это происходит? Дело в том, что цинк образует гальваническую пару с железом и сплавами на его основе, в том числе с ВЧШГ.

При повреждении цинкового слоя оголенный чугун выполняет роль катода, а оцинкованная поверхность трубопровода – анода. Миграция ионов цинка постепенно восстанавливает защитный слой.

Самовосстановление защитного покрытия.

Мало того: при укладке в грунт на поверхности трубопровода образуется исключительно прочный и практически нерастворимый слой из оксидов, солей и гидратов цинка.

Внешнее покрытие битумным лаком консервирует процессы ионного обмена с окружающей средой; процесс замедленной, чрезвычайно растянутой во времени коррозии приводит не к разрушению стенок, а к образованию плотного слоя продуктов коррозии, выполняющего защитные функции.

Наружная оболочка способна выполнять свои функции в крайне агрессивной среде.

Внутреннее покрытие

Вся продукция «Свободного Сокола» – это труба ВЧШГ с ЦПП. Что такое ЦПП? Это цементно-песчаное покрытие, опять-таки защищающее стенки от агрессивного воздействия транспортируемой среды.

Производитель подчеркивает, что покрытие обеспечивает пассивную и активную защиту. Под пассивной понимается примитивная механическая защита от абразивного износа и непосредственного контакта с агрессивной средой.

Активная же состоит в постепенном насыщении пор защитного слоя продуктами гидратации цемента, в первую очередь – гидроокиси кальция. Она, в свою очередь, провоцирует превращение железа поверхностного слоя в оксид Fe2O3, который удерживается цементно-песчаным покрытием от разрушения и предотвращает дальнейшую коррозию стенок.

ЦПП обладает рядом дополнительных полезных свойств:

несмотря на относительную шероховатость, снижает гидравлическое сопротивление труб, предотвращая образование отложений;
является самовосстанавливающимся в условиях транспортировки водной среды. При возникновении трещин и увлажнении покрытия все та же гидратация цемента с образованием гидроокиси и карбоната кальция способствует их постепенному заполнению.

Все достоинства ЦПП в одной схеме с сайта производителя.

5.1 Земляные работы

5.1.1 Земляные работы при строительстве
трубопроводов водоснабжения с применением труб из высокопрочного
чугуна с шаровидным графитом, крепление стенок траншей, водоотлив и
водопонижение следует производить в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01.

5.1.2 Для укладки трубопроводов из труб ВЧШГ должна
производиться специальная подготовка дна траншеи с обеспечением уклона в
сторону спуска воды >0,005 и с доведением до проектной отметки: при
естественном основании — ровной срезкой грунта с профилированием на угол (по
проекту); при искусственном — насыпкой песка, гравия, щебенки с утрамбовкой
слоями толщиной 100-150 мм, бетонированием, в том числе по свайному основанию.

5.1.3 После завершения гидравлических испытаний
трубопроводов следует производить окончательную засыпку траншеи местным
грунтом, не содержащим твердых включений крупнее 300 мм (щебня, камней,
кирпичей и пр.), экскаватором-планировщиком по уплотненному защитному слою с
уплотнением до степени по проекту.

Чугунные трубы ВЧШГ канализационные

В современном мире на смену типовым постройкам приходят эксклюзивные дизайнерские решения. Все больше смелых идей в жилищном строительстве внедряются в жизнь. Именно поэтому при подборе строительных материалов стоит опираться не только на цену, но и на высокие показатели качества, безопасности, надежности и, конечно же, экологичности. Таким требованиям, бесспорно, отвечает чугун, если дело касается монтажа канализационной, ливневой и дренажной системы.

Высокопрочный чугун нетоксичен и обладает устойчивостью к деформациям; изделия из него просты в монтаже, дешевы, обеспечивают герметичность соединений и стойки к сезонным и суточным температурным изменениям.

Коррозия чугунных труб

Антикоррозийное внешнее покрытие может состоять из цинка или краски с высоким содержанием цинкового порошка и отделочным слоем. Также трубы ВЧШГ могут быть покрыты полиуретаном, полиэтиленом, битумом. Внутренняя поверхность также покрывается глиноземистым цементом, шлакопортландцементом или портландцементом, полимерными материалами, эпоксидной смолой или битумом. Применение того или иного покрытия обуславливается условиями эксплуатации и назначением трубопровода.

Основные нормативные документы, которыми должен руководствоваться изготовитель труб и фасонины ВЧШГ:

ТУ 14-161-183-2000;
ТУ 1460-035-50254094-2000;
ТУ 1461-037-50254094-2000;
ТУ 1468-041-50254094-2001.

Технологический процесс производства

Как же появляется такой усовершенствованный вид чугуна, как ВЧШГ? Конечно же, эти сведения не секретны и многие о них знают, даже школьники. Чугун является производным материалом, полученным из руды. Кроме того, в составе чугуна содержится большое количество углеродного элемента, чего нельзя сказать о похожем металле, как сталь.

Для того чтобы углеродный элемент изъять из сплава чугуна, чугунную смесь вываривают в специальных печных агрегатах, где мощнейшей силы воздушный поток проходит сквозь расплавленный металл. Химическая реакция заключается в том что, молекулы воздуха связываются с молекулами углерода, при этом образуется новый химический элемент такой, как углекислый газ.

труба чугунная ВЧШГ

В итоге образовывается такой металл, как сталь. Вновь созданный материал известен своими отличительными характеристиками:

1. Имеет высший уровень прочности механическим ударам и повреждениям, в отличие от чугуна (см. Технические характеристики чугунных труб).

2. Свойство прочности приобретается, в том числе и благодаря приобретенным качествам таким, как вязкость и пластичность. 3. Наряду с преимущественными сторонами, сталь имеет важный недостаток она подвержена воздействию коррозийных образований.

Вот именно из-за этого, пожалуй, единственного недостатка, стальные изделия невозможно использовать для создания канализационных линий. Поэтому чугунные трубы заняли устойчивую позицию в этой области и стабильно там существуют.

ВЧШГ – это высокопрочный чугун с шаровидным графитом

Но, технологии не стоят на месте, стоит лишь добавить в сплав стали вспомогательные элементы такие, как титан, ванадий и хром, и получите совершенно новый прочнейший материал, устойчивый к коррозийным образованиям название ему сталь нержавеющая, относящаяся к одному из видов легированной стали. Но, так как затрат для ее создания потребуется гораздо больше, чем можно предположить, ее себестоимость на рынке для потребителя будет очень высокой.

В октябре 1949 года американский ученный, который вывел новый вид чугунного материала, запатентовал свою разработку. Созданный им модифицированный материал обладал почти всеми качественными свойствами стального изделия, но при этом был достаточно дешевым в его изготовлении. Кроме того, важнейшим преимуществом было то, что модифицированный чугун не утрачивал своей особенности отсутствие боязни к ржавчине.

Что же собой представлял такой процесс модификации материала?

Главной мыслью в технологии производства было достижение изменения форм углеродных элементов, а, точнее, одного из многих их состояний графитовых частиц. Деформируясь, графитовые частицы приобретали шарообразные формы и уже не были похожи на плоские элементы. Такие превращения могли произойти с помощью добавления в расплавленный материал определенного количества такого элемента, как магний.

высокопрочный чугун

В результате получившийся продукт имел ряд качеств и свойств:

1. Пластичность.

2. Проявлял прочность на разрыве.

3. Устойчивость к механическому воздействию, в частности деформации и ударам.

4. Продукту присуще свойства нержавеющего.

5. Низкая себестоимость.

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.

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.

5.3 Проход трубопроводов в камерах переключения и колодцах

5.3.1 Сопряжение двух соседних участков
трубопроводов из чугунных труб, устройство ответвлений и т.п. обычно
осуществляют в камерах переключения (колодцах) из железобетона или кирпича
путем расположения в них соединительных частей и арматуры.

5.3.2 Проход трубопровода сквозь стенки камер
переключения (колодцев) из железобетонных колец и другие строительные
конструкции следует осуществлять с помощью гильз из отрезков труб или
непосредственного бетонирования.

5.3.3 Гильзы рекомендуется устанавливать на концах
труб, примыкающих к камерам переключения (колодцам), перед засыпкой пазух
траншеи с проложенным трубопроводом.

5.3.4 Монтаж фланцевых соединительных частей и
арматуры на трубопроводах выполняется в камерах переключения (колодцах).

5.3.5 Расположение фланцевых соединений
непосредственно в грунте должно сопровождаться их обязательной защитой от
коррозии.

Норма загрузки чугунных труб

Существует 2 способа транспортировки магистралей ВЧШГ: автомобильный транспорт, представленный огромными дальнобойными фурами, и железнодорожный, по которому перевозят продукцию большие промышленные поезда с вместительными вагонами. Отличие в системах торгового сообщения — количество материала, которое можно поставить, а также время перевозки. Немаловажный фактор также играют транспортные пути, так как не во всех местах присутствуют железная дорога, либо налаженный автомобильный маршрут.

Показатели по нормам загрузки в 2 транспортных направлениях представлены в следующих таблицах:

Нормы погрузки в автомобильный транспорт
Диаметр трубы(мм)	Кол-во труб на один пакет(шт)	Норма производства(шт)	Вес конструкции(кг)
83	17	227	98
103	11	188	114
127	7	144	166

Нормы погрузки в железнодорожные вагоны
Диаметр трубы(мм)	Кол-во труб в пакете(шт)	Вместимость вагона(м³)	Вес конструкции(кг)
86	16	530	99
104	12	497	108
133	6	388	129

Особенности производства, характеристики и сфера применения

Трубы из обычного серого чугуна начали использовать еще в середине 19 века – они служили для прокладки трубопроводов и устройства канализационных систем. Материал славился долговечностью, которая, однако, сильно снижалась вследствие его хрупкости.

При изготовлении расплава чугуна использовался углерод (графит) пластинчатой формы, который и был причиной повышенной хрупкости готовых изделий.

Добавление в расплав магниевых и цериевых присадок позволило придать графиту сферическую форму, которая и стала источником появления у конечного продукта новых, не присущих обычному чугуну свойств, ранее характерных исключительно для стали – ударопрочности и более высокого предела упругости.

В процессе производства серый чугун нагревают до 1480-1538 градусов. При этом магниевые присадки придают графиту сферическую форму. Затем заготовки остужают.

Но, помимо этого, они приобретают и целый ряд преимуществ:

высокая прочность на разрыв;
упругость;
повышенная ударопрочность;
относительное удлинение;
низкая чувствительность к возникновению напряжений.

Микроскопические шарики графита избавили чугун от образования трещин и других дефектов, появляющихся в ходе процесса литья. Новый материал получился достаточно пластичным и ковким. Новые свойства значительно расширили область применения чугунных труб.

Они с успехом используются при монтаже таких систем, как:

водоснабжение;
канализация (в том числе напорная);
теплоснабжение (в качестве наружных сетей с температурой теплоносителя до 115 градусов);
сети мелиорации земель;
опреснительные установки;
трубопроводы систем пожаротушения;
бурение скважин (обсадные трубы);
нефтегазовые магистрали с повышенным давлением.

Производство труб ВЧШГ является менее затратным, чем аналогичных стальных, а срок их службы значительно больше. Поэтому использование изделий из высокопрочного чугуна является экономически выгодным во многих случаях.

Что касается размеров данных труб, то они регламентируются ГОСТ 9583-75 «Трубы чугунные напорные, изготовленные методами центробежного и полунепрерывного литья». Согласно документации, вся продукция делится на три вида: А, ЛА, Б. Изделия этих видов различаются толщиной стенки.

Марки чугуна регламентируются ГОСТ 7293-85 «Чугун с шаровидным графитом для отливок».

В России трубы ВЧШГ производит ООО «Липецкая трубная . Изготовление продукции регламентируется ТУ 1461-037-50254094-2008 «Трубы чугунные напорные высокопрочные».

Трубы ВЧШГ: основные преимущества

Сегодня ВЧШГ используется в основном в качестве материала для производства трубопроводов — систем, состоящих из труб и фасонных частей — тройников чугунных, колен, отводов, патрубков, переходников, муфт. Соединяются элементы конструкций одним из трех способов: с помощью сварки, фланцев либо раструбов. При любой технологии соединения получаемые коммуникации обладают следующими достоинствами:

коррозионная стойкость;
устойчивость к растягивающим усилиям;
способность выдерживать ударные, деформирующие нагрузки. При всем этом такие трубные системы являются недорогими и наиболее оправданными во многих ситуациях.

Если вы желаете в Екатеринбурге приобрести по ценам производителя любые элементы чугунных трубных систем, обращайтесь в .

Алексей Новиков

Чугун либо сталь

Те, кто был в подвалах Петергофа, точно обратил внимание на массивные трубы, снабжающие водой его известные фонтаны. Это один из старейших функционирующих до нашего времени чугунных водопроводов

Он строился на столетия, наряду с этим строители царской резиденции, прямо скажем, не особенно считались с затратами.

Во второй половине прошлого века на первое место вышла экономическая целесообразность. В действительности, для чего строить водопровод с полуторавековым ресурсом, в случае если уже через 4 десятилетия район города будет расширяться и перестраиваться с прокладкой новых магистралей?

Как раз тогда взяли массовое распространение металлические магистральные водопроводы — относительно недорогие и, основное, куда более технологичные в плане монтажа.

Совет: наружная гидроизоляция и электросварка битумом выполняются куда стремительнее, чем ручная чеканка с заливкой раструба.

Последствия экономии в полной мере предсказуемы и ощущаются до сих пор:

Ресурс уложенной в грунт трубы, не обращая внимания на гидроизоляционные мероприятия, редко превышает 30-40 лет. По прошествии этого времени бессчётные свищи в ней делают количество утрат питьевой воды неприемлемым.

Любопытно: по подсчетах властей, в Севастополе, городе, где живет создатель статьи, за счет износа сети водоснабжения теряется 40% воды.

Кроме того: металлическая труба деятельно обрастает изнутри ржавчиной и известковыми отложениями. За несколько десятков лет просвет может снизиться в 3 — 4 раза с соответствующим падением проходимости и напора.

А как на этом унылом фоне выглядит чугун?

При должном качестве внешней гидроизоляции настоящий срок работы уложенной в грунт трубы образовывает не меньше века.
Трубопровод фактически не зарастает изнутри.

Единственная неприятность чугунного водопровода — громадная чувствительность к подвижкам грунта: там, где металлическая труба легко деформируется, чугунная лопнет.

Что такое ВЧШГ?

Сталь по сравнению с чугуном обладает следующими преимуществами:

большая устойчивость к резким (ударным) нагрузкам;
лучшие показатели пластичности и вязкости, обеспечивающие дополнительную прочность материала.

4 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1 Упаковка, транспортирование, оформление
документации и хранение труб и соединительных частей ВЧШГ должны производиться
в соответствии с требованиями ГОСТ
10692.

4.2 Трубы и соединительные части из ВЧШГ
допускается перевозить в любых транспортных средствах в закрепленном состоянии,
препятствующем их перемещению. При перевозке труб автотранспортом длина свисающих
концов не должна превышать 25 % длины трубы.

4.3 При перевозке и погрузочно-разгрузочных работах
запрещается перемещать трубы волоком, сбрасывать и спускать по наклонной
плоскости, ронять и ударять трубы друг о друга, подвергать трубы ударным нагрузкам.

4.4 Хранение труб на складах и строительных
площадках должно производиться в штабелях, белях, уложенных на
ровных площадках. Ряды труб в штабеле должны быть уложены на прокладки.
Раструбы в каждом ряду должны быть направлены попеременно в противоположные
стороны.

4.5 При хранении труб высота штабеля не должна
превышать 3 м. При этом необходимо предусматривать боковые опоры,
предотвращающие самопроизвольное раскатывание труб.

4.6 Соединительные части должны храниться
рассортированными по виду и диаметрам.

4.7 Хранение труб с момента нанесения
цементно-песчаного покрытия в течение суток должно производиться с герметично
закрытыми торцами.

4.8 В летнее время трубы ВЧШГ с цементно-песчаным
покрытием должны храниться в местах, исключающих попадание на них прямых
солнечных лучей, либо цементно-песчаное покрытие для исключения высыхания и
растрескивания один раз в сутки должно орошаться водой.

4.9 Резиновые уплотнители должны храниться в
помещениях при температуре от нуля до +25 °С на расстоянии не менее 1 м от
отопительных приборов и быть защищены от негативного воздействия
нефтепродуктов.