Общая характеристика и разновидности стальных труб


Стальная труба играет важную роль в жизни человека, поскольку используется ежедневно в быту, строительстве и промышленности. Перечислять области применения стали можно до бесконечности, ведь она присутствует повсюду – в инженерных сетях, деталях интерьера, уличных поручнях.

Стальные трубы

Прочность и надежность, продолжительный срок службы, доступная цена – все эти факторы способствовали широкому распространению материала. Существуют различные типы трубопровода из стали, что отличаются в зависимости от формы и размера сечения, толщины стенки, наличия или отсутствия изоляции.

Достоинства и недостатки трубопровода из стали

Стальные трубы производятся на специальных металлургических комбинатах. Основные характеристики трубных изделий из стали включают:

  • Устойчивость к механическим нагрузкам;
  • Длительное отсутствие коррозии;
  • Возможность эксплуатации в условиях высокого рабочего давления;
  • Различная толщина стенки и диаметр, широкий сортамент изделий;
  • Выдерживают температуру до 130˚С;
  • Высокий коэффициент теплопроводности;
  • Небольшое линейное расширение, что позволяет использовать трубопровод для системы отопления;
  • Срок службы – 5-15 лет.

Срок службы изделий из стали можно значительно увеличить при использовании защитного антикоррозийного покрытия.

Трубы из стали
Трубы из стали

Столь положительные характеристики стальных трубных изделий позволяет использовать их для газопроводов и нефтепроводов, а также водопроводных систем функционирующих в условиях высокого давления переносимой жидкости. Однако данный трубопровод помимо достоинств имеет некоторые недостатки:

  • Абразивный износ;
  • Низкая морозоустойчивость;
  • Низкое противостояние коррозии и отложению осадка, что сокращает срок использования материала;
  • Высокий коэффициент шероховатости;
  • Очень большой вес;
  • Трудоемкий монтаж водопроводных сетей или газопроводов, что требует участия спецтехники;
  • Необходимость использования специальных отводов для разветвления сети в силу полного отсутствия гибкости.

Предотвратить разрушение магистралей от промерзания можно благодаря использованию качественной изоляции.

Сортамент профильной трубы: преимущества, применение

Бесшовные холоднодеформируемые трубы, которые соответствуют ГОСТ 8734, в зависимости от толщины стенок применяются в различных видах промышленности. Тонкостенные и особо тонкостенные трубы с оцинкованным слоем чаще всего нужны в различных гидравлических системах (поршни и цилиндры для моторов и насосов), при изготовлении точного холодильного оборудования, в медицинском производстве, косметической и пищевой промышленности.

Бесшовная труба с толстыми стенками

Трубы со средней и высокой толщиной стенок и большим диаметром применяются для строительства трубопроводов, газопроводов, в энергетической, криогенной промышленности, судопроизводстве и автомобилестроении (производство двигателей.). Главным преимуществом служит цельная составляющая, которая не имеет сварного шва, а значит, обладает большим запасом прочности и долговечности и другими повышенными характеристиками. Среди основных преимуществ можно выделить:

  • высокий ассортимент готовой продукции (по толщине стенок и диаметру);
  • максимальные характеристики прочности;
  • долговечность и стойкость к различного рода климатическим изменениям;
  • эстетичность материала и хорошие эксплуатационные свойства.

Стоимость бесшовных труб зависит от марки стали, которая используется для ее производства, толщины стенок, диаметра, способа изготовления и объема. В любом виде она стоит дороже стандартных сварных металлических труб, но и обладает гораздо большим потенциалом. Для некоторых видов промышленности изготовление бесшовных труб осуществляется на заказ, так как к нормам ГОСТ 8734 прибавляются дополнительные технические условия и нюансы (особенно для производства материалов для химической промышленности).

Профильные трубы можно применять в самых различных областях, именно поэтому их существует большое количество разновидностей. В связи с этим и было введено понятие, помогающее удобно и понятно представить имеющиеся виды, что включают в себя профильные трубы — сортамент.

Если объяснить проще, не на примере профильных труб, то сортамент является таким понятием, что происходит от слова «сорт», таким образом, это означает перечень названий этой продукции, которые представлены на рынке.

Обычно сортамент является главным показателем наличия каких-то определённых видов труб на предприятии или в магазине. Это таблица или список, где перечислены виды материалов, что соответствуют стандартам ГОСТ. Сортамент включает в себя разновидности, а также характеристики. Сортамент включает в себя очень великое разнообразие типов трубопроката.

Классификация осуществляется по разным параметрам, в зависимости от формы различаются трубы:

  • прямоугольные,
  • плоскоовальные,
  • квадратные,
  • овальные,
  • с полыми рёбрами,
  • со специальным профилем.

Сортамент выполняется отдельно для каждой разновидности, и регламентируется согласно ГОСТу.

В каждом перечисленном виде имеется множество разновидностей по параметрам:

  • способ производства,
  • материалы, что использовались при изготовлении,
  • обработка,
  • назначение.

Производители используют сортамент, чтобы показать предоставленные на рынке варианты, а также своё развитие. Чем больше предоставленный сортамент изделий, тем это будет лучше, несмотря на высокие затраты и производственные мощности.

Обычно профильные трубы классифицируются на прямоугольные и квадратные, что имеют различную длину и толщину. Материалом изготовления является металл, что постепенно вытесняется пластиком в последнее время. Профильные материалы используют в различных металлоконструкциях, для разных отраслей промышленности, они являются замечательной альтернативой конструкции из брусков. Этому способствует ещё и довольно небольшая цена и вес профиля.

Когда ведётся монтаж конструкций, необходимо также правильно выбрать изделие профильного металлопроката. Нужно правильно выполнить расчёт несущей способности материала, учитывать возможность использования как прямоугольных, так и квадратных профилей.

А ещё учитывается масса и сечение погонного метра каждой из разновидностей.

Самыми востребованными материалами на строительном рынке являются те трубы, что имеют следующие размеры:

  • 15 на 15,
  • 20 на 20,
  • 25 на 25,
  • 30 на 30,
  • 40 на 40,
  • 60 на 60,
  • 80 на 80,
  • 100 на 100.

Профильная труба является металлическим изделием с сечением, что отличается от круглого. Сечение обычно бывает прямоугольными или квадратными и в основном используются профили 25, 60, 100 мм, а также 40 на 80, 40 на 100 и 50 на 50.

В роли конструкционных элементов обычно применяются материалы из сортамента диаметром в 100 мм и представляющие собой кусок металла, что имеет четыре ребра жёсткости и малую удельную массу. Изделия в 60 мм обладают хорошей жёсткостью на изгиб, а потому их можно применять в строительстве и для производства инженерных систем.

  • Маленькая металлоёмкость, что позволяет сэкономить 25% металла при строительстве объекта.
  • Монтаж осуществляется очень быстро.
  • Соответствует санитарно-гигиеническим нормам, а также их легко подвергать дезинфекции и санитарной обработке.
  • Соответствует всем противопожарным нормам.
  • Даже самые сложные конструкции очень быстро возводятся при помощи этого материала.

Применение

Изделия различаются своей формой и сечением, а потому их можно применять в разных сферах деятельности.

Труба 60 на 30 обладает очень маленькой металлоёмкостью, её эффективно можно применять, если необходимо экономить металл. При возведении каркаса сооружения обычно используются трубы 15 на 15, 40 на 60, 60 на 100 мм. Они используются как элементы конструкции.

Изделие 25 на 25 обладает низким весом, высокой прочностью, удобством и простотой монтажа.

Многофункциональность и превосходные эксплуатационные характеристики профильных сооружений, позволяют применять их в разных отраслях деятельности, например:

  • Труба профильная 25 на 250 используется в машиностроении.
  • Труба 60 на 30 применяется в рекламной сфере при производстве каркасов, рекламных щитов и баннеров.

Читать далее: Инструкция по сварке и монтажу труб пнд своими руками

Очень много труб используется при постройках большинства складов и сооружений.

Металлопрокат обычно выпускается длиной до 12 метров. А потому очень часто поставщики испытывают некоторые затруднения при перевозке этого материала.

Например, чтобы перевезти изделие длиной 8−12 метров, необходимо использовать грузовой спецтранспорт, что обойдётся в копеечку.

Шестиметровый профиль является самым распространённым вариантом. Доставку такой конструкции необходимо производить с помощью Газели, когда один конец укладывают на горизонтальную перекладину, а второй по диагонали в кузов. Использование Газели обходится гораздо дешевле, чем транспортировка автотранспортом.

Всегда можно заказать распил материала, шестиметровый профиль тогда получится трехметровым, и в таком случае он поместится в любой легковой автомобиль на крышу.

Обзор сортамента видов и характеристик стальных труб

Отклонение по толщине стенки профиля должно быть урегулировано предельным отклонением по толщине исходной заготовки, что имеет ширину 1250 мм нормальной точности прокатки Б по ГОСТ 199 03. Предельное отклонение по толщине может не распространяться на местах изгиба.

Все отклонения по высоте и ширине должны соответствовать определённым параметрам.

  • Если высота профиля до 100 мм, то погрешность составляет /- 1,0.
  • Если высота профиля больше 100 миллиметров, то погрешность /- 0,8.

Профильные трубы являются на данный момент незаменимым строительным материалом, что используется в различных каркасах и конструкциях.

Тонкостенные можно применять для изготовления различных перегородок и приспособлений, не несущих какую-то определённую нагрузку.

Сортамент профильной трубы: преимущества, применениеПодробная информация о сортаменте профильной стальной трубы. Спектр применения. Преимущества труб. Особенности перевозки и доставки материала.

Обзор сортамента видов и характеристик стальных труб

Свою популярность на рынке строительного и ремонтного оборудования профильная труба получила благодаря многочисленным преимуществам. Среди них основными являются:

  • простой алгоритм проведения монтажных работ. Удобная квадратная форма позволяет легче фиксировать деталь на месте, а легкий вес, по сравнению с аналоговыми арматурными деталями, способствует экономии времени и сил рабочих-монтажников;
  • универсальность. Такая труба может устанавливаться в зданиях любого размера и назначения. Это может быть что угодно — от многоквартирных домов – до супермаркетов и коммерческих зданий;
  • сравнительно небольшая стоимость. Как уже говорилось выше, сортамент профилированных изделий применяют чаще всего в качестве замены арматурных элементов, которые являются более дорогостоящими и тяжелыми;
  • высокая прочность. Металл сам по себе — очень прочный и плотный материал. Труба, изготовленная из высококачественной стали, устойчива к механическим повреждениям и весовым нагрузкам;
  • устойчивость к неблагоприятному влиянию экстремальных температур. Для таких труб не страшны ни жара, ни морозы, так как металл имеет очень высокую температуру плавления и очень маленький коэффициент линейного расширения;
  • удобная форма. Это существенно упрощает погрузку/разгрузку, транспортировку и монтаж профильных изделий.

Помимо этого, такой сортамент способен обеспечить нестандартные инженерные и дизайнерские решения.

Создание конструкций из профильных труб производится при помощи обычной сварки, что позволяет вести работы даже в домашних условиях

Виды трубных изделий из стали

Существуют различные классификации трубопровода из стали. В частности в зависимости от того, какая толщина стенки, выделяют такие виды изделий:

  • Толстостенные;
  • Нормальные;
  • Тонкостенные.

Трубопровод из стали
Трубопровод из стали

По форме сечения различают такие основные виды трубопроводов:

  • Круглые;
  • Квадратные (ГОСТ 8639 – 82);
  • Овальные;
  • Прямоугольные;
  • Шестигранные;
  • Каплевидные.

Различают несколько классов стального трубопровода:

  • Первый класс или газовая магистраль, что используется для транспортировки жидкостей, газов, прокладки кабеля, а также оросительных систем;
  • Второй класс используется в магистралях высокого и низкого давления для газопроводов и нефтепроводов;
  • Третий класс трубопровода разработан для работы в условиях высокого давления и температуры, преимущественно в пищевой и химической промышленности.

В зависимости от способа изготовления стальная труба бывает:

  • Бесшовная (холоднодеформированная, горячедеформированная);
  • Электросварная (прямошовная, спиралешовная, водогазопроводная);
  • Паяльная.

Прямоугольные стальные трубы
Прямоугольные стальные трубы

По наличию антикоррозийного покрытия различают изделия:

  • Оцинкованные;
  • Неоцинкованные.

Какие бывают толстостенные трубы: виды и материалы

Трубопровод с увеличенной толщиной стенки требуется на производствах с экстремальными условиями эксплуатации, например, на бурильных установках, где изделие должно выдерживать огромное внутренне и внешнее давление. Нередко используется продукция в качестве трубопровода при передаче особо опасных веществ или жидкостей под очень большим давлением.

Трубы с большой толщиной: размеры

Толстостенная стальная труба – понятие довольно расплывчатое, во всяком случае, одним указанием на толщину стенки здесь не обойтись. Изделие с диаметром в 1400 мм при толщине стенки в 4 мм такого звания явно не заслуживает.

Для большей очевидной при описании используют коэффициент соотношения между внешним диаметром трубопровода и величиной стенки. К толстостенным трубам относят изделия, у которых коэффициент оказывается в диапазоне от 0,5 до 1. На фото – образец продукции.

Размеры толстостенных труб регулирует ГОСТ 8732-78. В документации указываются стандартные величины сечения и возможная длина и толщина стенки.

  • Колеблется она от 3,5 до 75 мм. Изделиями с повышенной толщиной стенки является металлопрокат с величиной не менее 6 мм.
  • Выпускается металлическая труба немерной длины – от 4 до 12,5 м с допуском погрешности в 5 мм, а также мерной и кратной – от 1,5 до 9 м. Здесь допуск погрешности составляет 15 мм

ГОСТ 8732-78 указывает на возможную величину отклонения не только по длине, но и по массе и внешнему диаметру. Допуск зависит от общих размеров изделий.

Методы изготовления

Труба толстостенная ГОСТ 8732-78 – это бесшовное горячекатаное изделие. Отсутствие стыков на поверхности значительно увеличивает прочность и способность сопротивляться давлению, что, собственно, и является самым ценимым качеством бесшовного проката.

Получают трубопровод по следующей технологии:

  • цельную цилиндрическую заготовку – штангу, нагревают до пластичного состояния, не достигая температуры плавления;
  • на прошивном стане из цилиндра получают полую заготовку;
  • ее подают на вальцы, где раскатывают и вытягивают до тех пор, пока не получают точно заданного сечения и толщины стенки;
  • толстостенная труба охлаждается и нарезается.

Параметры трубопровода, получаемого холоднокатаным методом, описывает ГОСТ 9941-81. Этот способ сообщает стальным изделиям дополнительную стойкость к вертикальным нагрузкам и большую точность. При таких же габаритах отклонения здесь минимальны.

Холодная деформация получила свое назначение за то, что вальцовке подвергается охлажденная заготовка. Именно таким образом обеспечивают необыкновенно точные геометрические параметры и стойкость к нагрузкам.

Но при холодной деформации металла возникает остаточное напряжение, что может служить будущим ядром деформации. Поэтому готовое уже изделие отжигается, чтобы снять напряжение.

Сырьем для толстостенной трубы служит нержавеющая сталь, так как она в наименьшей степени подвержена коррозии, а также черная и другие специальные сорта стали.

Формы выпуска

В зависимости от производственных нужд изготавливаются изделия с разной формой сечения:

  • круглые – используются для передачи агрессивных жидкостей под большим давлением. Также незаменимы при бурении и в машиностроении;
  • овальные – являются частью производственных циклов, где требуется скорейшее охлаждение жидкости;
  • профильные — квадратные и прямоугольные, служат несущими опорами в тяжелых строительных конструкциях.

В большинстве случаев для строительных работ применяют изделия из черной стали, а не нержавеющей, так как грунтовку и покраску первой выполнить дешевле.

Изделия из металла и неметалла

Гост на трубы толстостенные допускает изготовление не только трубопровода нестандартных размеров, но и применение других материалов.

  • Медные – предназначены для систем горячего водоснабжения, подачи питьевой воды, так как совершенно не влияют на ее качества, а и также для систем кондиционирования.
  • Алюминиевые – могут быть круглыми и профильными. Благодаря высокой инертности алюминиевые изделия получили применение в химической и пищевой промышленности, а также в строительстве, при возведении облеченных каркасов.

Области применения стальных труб

Высокий коэффициент теплопроводности и возможность эксплуатации в условиях рабочей среды высокого давления позволили широко применять данный трубопровод для отопительных и водопроводных систем. Также изделия из стали успешно применяются для:

  • Прокладки газопроводов;
  • Прокладки кабеля;
  • Транспортировки неагрессивных жидкостей и сыпучих;
  • Системы орошения;
  • Строительства и машиностроения.

Продукция из стали имеет чрезвычайно широкое распространение: прокладывание газопроводов, нефтепроводов, водопроводов высокого давления, системы отопления и орошения.

Оцинкованные стальные трубы
Оцинкованные стальные трубы

Нормативная документация по производству трубопровода

Производство стальных труб, их основные характеристики и параметры регулируются государственным стандартом ГОСТ. Нормативы по стальному трубопроводу прописаны в следующих документах:

  • ГОСТ 10704 – 91 – Круглая прямошовная магистраль;
  • ГОСТ 8639 – 82 – Квадратные изделия;
  • ГОСТ 8642 – 68 – Овальный трубопровод;
  • ГОСТ 8651 – 57 – Шестигранная стальная продукция;
  • ГОСТ 8645 – 68 – Прямоугольные магистрали;
  • ГОСТ 10705 – 80, ГОСТ 10706 – 76 – Прямошовная труба из стали;
  • ГОСТ 10692 – 80 – Круглая металлическая труба. Сортамент;
  • ГОСТ 3262 – 75 – Стальные трубы для водоснабжения и газопроводов;
  • ГОСТ 20295 – 85 – Сварные изделия для нефте- и газопроводов.

Отличительные качества оцинкованных изделий

Оцинкованные стальные трубы лучше противостоят коррозии, имеют высокий коэффициент теплопроводности и небольшое линейное расширение, поэтому именно они рекомендованы для водопроводов высокого давления и отопления.

Стальные трубы для отопления
Стальные трубы для отопления

Основные отличительные свойства, которыми обладают оцинкованные магистрали, включают:

  • Антикоррозийное покрытие способствует успешному противостоянию ржавчине (ржавчина появляется на оцинкованной продукции в 10 раз медленней!);
  • Оцинкованные изделия легко режутся, формуются и свариваются;
  • Срок эксплуатации оцинкованной магистрали повышается до 25-50 лет, что в 2-5 раз выше, чем у обычной;
  • Наружный диаметр оцинкованной трубы не отличается от обычной металлической, изменения есть лишь в толщине стенки за счет наносимого слоя цинка.

По форме сечения оцинкованная труба бывает:

  • Круглая;
  • Овальная;
  • Квадратная (ГОСТ 8639);
  • Прямоугольная;
  • Шестигранная;
  • Восьмигранная.

Стальной трубопровод в ППУ изоляции

Стальной трубопровод в пенополиуретановой (ППУ) изоляции используется для газопроводов и транспортировки жидкости в условиях высокого давления рабочей среды. Изделия в ППУ изоляции производятся в соответствии с ГОСТ 30732 – 2001 в виде конструкции труба в трубе. Для тепловой изоляции могут быть использованы трубные изделия с диаметром от 25 до 1200 мм, а в качестве теплоизоляционного слоя – заливной ППУ.

Стальные трубы в ППУ изоляции
Стальные трубы в ППУ изоляции

Использование ППУ изоляции позволяет снизить стоимость прокладки трубопровода, ведь земляные работы можно проводить без каналов и колодцев. Благодаря использованию ППУ, стенки изделий надежно защищены от промерзания и потери тепла.

Также можно выделить такие преимущества ППУ изоляции:

  • Изделия в ППУ изоляции полностью защищены от наружной коррозии;
  • Небольшое линейное расширение;
  • Срок эксплуатации в 2,5 раза выше;
  • Возможность быстро произвести монтаж;
  • ППУ придает прочности и эстетичности изделиям.

Металлические трубы

1.1. Стальные трубы

Стальные трубы, несмотря на расширение использования других типов труб, достаточно часто применяются в отрасли водоснабжения и водоотведения. Из них монтируются напорные трубопроводы для транспортировки жидкостей (холодной и горячей воды, сточных вод) и газов. Это прочные изделия, которые способны выдерживать значительные нагрузки. В применении стальных труб, тем не менее, существуют ограничения, обусловленные коррозионными явлениями и обрастанием труб коррозийной ржавчиной даже при наличии защитных покрытий.

По методу производства стальные трубы можно подразделить на бесшовные (горяче- и холоднодеформированные) (рис. 1) и электросварные (прямошовные, спиралешовные, водогазопроводные, профильные). Сварные трубы изготавливают из плоского стального листа, который сворачивается в зависимости от формы сечения и типа шва. Если шов прямой, то стальная лента при помощи вальцов скручивается в трубку и сваривается вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG-сварка) или током высокой частоты (HF-сварка).

Для получения спиралешовной трубы стальную ленту навивают по спирали. Профильные (сечение не круглое) и водогазопроводные трубы тоже производятся сварным методом. Бесшовные трубы производятся из стальных стержней путем высверливания, литья, горячего или холодного деформирования.

Стальные бесшовные трубы

Рис. 1. Стальные бесшовные трубы

Для защиты труб от коррозии применяют различные типы покрытий: цинком (холодное и горячее цинкование), экструдированным полиэтиленом, полиэтиленом (в один или несколько слоев), цементно-песчаной смесью, эпоксидно-битумной смесью и др. .

Преимущества стальных труб:

  • прочность, выдерживают давление до 30 атмосфер;
  • хорошая сопротивляемость динамическим нагрузкам и изгибающим усилиям;
  • устойчивость к механическим повреждениям;
  • негорючесть;
  • термостойкость, выдерживают высокую температуру жидкости до 130 ◦С;
  • возможна полная утилизация труб по истечении жизненного цикла.

Недостатки стальных труб:

  • высокая масса;
  • склонность к коррозии или отложениям на внутренней поверхности в зависимости от состава транспортируемой жидкости или коррозия внешней поверхности («почвенная» коррозия);
  • высокая теплопроводность;
  • значительная внутренняя шероховатость, увеличивающаяся в процессе эксплуатации;
  • нарушение защитного покрытия (например, цинкового) при соединении труб путем сваривания.

Для характеристики труб используют несколько важных параметров:

  • условный проход (DN) — условная величина, которая представляет значение фактического внутреннего диаметра трубы, округленного до ближайшего большего из стандартного ряда . Условный проход используют для подбора присоединяемых частей, например, соединений трубопроводов, фасонных частей (фитингов) и арматуры. Измеряется в мм или в дюймах;
  • внутренний диаметр — фактическая величина параметра, получаемая непосредственным измерением, в мм;
  • наружный диаметр — фактический диаметр трубы с учетом толщины стенки, в мм.

Более подробно о фитингах и другом оборудовании на сетях водоснабжения и водоотведения рассказано в 5 главе.

Значения номинального диаметра водопроводных труб (мм) в соответствии с ГОСТ 28338–89 «Соединения трубопроводов и арматура. Номинальные диаметры. Ряды» приведены ниже: 10–15–20–25–32–40–50–65–80–100–125–150–200–250–300–350–400–450–500–600–700–800–900–1000–1200–1400–1600.

Стальные трубы маркируются соответственно нормативам ГОСТ 10692–2015 «Трубы стальные, чугунные и соединительные детали к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение» , введенного в Российской Федерации в 2021 году на смену ГОСТу 1069280. Согласно нормативам этого ГОСТа, на каждое изделие с диаметром выше 159 мм должна наноситься маркировка, содержащая информацию об изделии. На изделия с меньшим диаметром информация наносится на ярлык, прикрепляемый к упаковке изделия.

Маркировка стальных труб по ГОСТ 10692–2015 производится на заводе после изготовления и содержит информацию о размере, марке стали, из которой изготовлена труба, а также товарный знак производителя. Размер букв и цифр клеймления прямо пропорционально зависит от размера изделия и может наноситься несколькими методами. Самые распространенные — клеймление и водостойкая краска. Допускается применение нескольких методов.

Маркировка согласно этому ГОСТу может наноситься на внешней стороне трубы на разном расстоянии, но не более 500 мм от среза трубы и не ближе 20 мм, с торца на срезе трубы при толщине стенки стальной трубы 7 мм и более, а также на внутренней части трубы при диаметре изделия более 350 мм. При необходимости надпись может состоять из нескольких строк.

Маркировка газоводопроводных труб содержит информацию о диаметре трубы, наличии изоляции, наличии и типе резьбы, а также другую необходимую информацию.

Рассмотрим пример клеймления:

Ц-Р-25×2,8 расшифровывается:

  • Ц — оцинкованная поверхность;
  • Р — резьба; 25×2,8 — (внутренний диаметр) × (толщина стенки).

1.2. Трубы напорные из высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита (ВЧШГ)

Главный недостаток стальных труб и труб из серого чугуна для наружного водопровода — проблемы с коррозией, зарастание внутренней поверхности и плохие прочностные характеристики труб из серого чугуна.

В последние годы в водопроводной практике нашел применение новый тип чугунных труб (рис. 2) — трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ).

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом, обладающий без сомнения редким сочетанием физико-механических характеристик, получают модификацией частиц графита в чугуне. В 1943 году американский исследователь Кейт Миллис получил в чугуне графит шаровидной формы, вместо существовавшей ранее — пластинчатой, путем добавления в сплав магния .

Трубы ВЧШГ

Рис. 2. Трубы ВЧШГ (сортамент чугунных напорных труб)

Трубы ВЧШГ имеют следующие свойства:

  • долговечность (прогнозируемый срок службы от 80 до 100 лет и более);
  • ударопрочность;
  • высокая пластичность;
  • экологичность (после окончания срока службы или при выходе из строя возможна полная утилизация трубы);
  • хладостойкость (прогнозируемая до –60 °C);
  • низкая аварийность (в сравнении с трубами из других материалов);
  • высокая скорость монтажа, легкость установки труб при прокладке;
  • стойкость к изменениям гидравлического давления (выдерживают возможные пиковые значения до 550 Н/мм2);
  • высокая устойчивость к внешним нагрузкам (возможна укладка трубы ВЧШГ в грунт на глубину до 8…10 метров без подготовки «ложа» или «подушки»);
  • антикоррозийные свойства (труба ВЧШГ не поддается зарастанию и коррозии внутренней поверхности, безупречно сохраняя высокое качество водопроводной питьевой воды).

Трубы ВЧШГ применяются:

  • в горячем и холодном водоснабжении;
  • канализации и водоотведении;
  • теплоснабжении;
  • катодной защите трубопроводов;
  • трубопроводах для нефтесодержащих жидкостей.

В нашей стране трубы из высокопрочного чугуна производятся лишь одним предприятием — Липецкой трубной . Доля предприятия в поставке материала для трубопроводов ЖКХ составляет около 25 % по России .

На официальном сайте предоставлена следующая информация:

  • номинальный диаметр продукции варьируется от 80 до 1000 мм;
  • стандартная длина трубы составляет 6 м;
  • вся продукция Липецкого завода изготавливается исключительно под раструбные соединения с резиновым уплотнителем. При этом производитель использует замки трех типов, различающиеся диапазоном рабочего давления и условиями применения (табл. 1);
  • замки позволяют монтировать трубы не только на одной продольной оси, но и с отклонением от прямой в 1,55° угловых градусов без использования фасонных частей и без нарушения герметичности.

На рисунке 3 приведено соединение труб ВЧШГ с уплотнительным кольцом Tyton. Этот вид соединения труб на стыке под кольцевой двухслойный уплотнитель применяется для труб холодного водоснабжения и канализации.

Таблица 1. Виды соединений труб ВЧШГ

СоединениеРабочее давление, МпаДиаметр, мм
Tyton3,0–6,480–1000
Tyton-SITдо 1,680–400
RJ2,5–8,880–500
RJS1,6–3,2600–1000

Несмотря на коррозионную стойкость, изделия дополнительно снабжаются защитными покрытиями. Остановимся на защитных покрытиях несколько подробнее.

Внешнее защитное покрытие состоит из двух слоев:

  • металлический цинк;
  • битумный лак.

Соединение труб с уплотнительным кольцом Tyton

Рис. 3. Соединение труб с уплотнительным кольцом Tyton1

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

Вся продукция — это трубы ВЧШГ с цементно-песчаным покрытием (ЦПП). Что такое ЦПП? Это покрытие, защищающее стенки от агрессивного воздействия транспортируемой среды.

Производитель подчеркивает, что ЦПП обеспечивает пассивную и активную защиту. Под пассивной защитой понимается примитивная механическая защита от абразивного износа и непосредственного контакта с агрессивной средой. Активная — состоит в постепенном насыщении пор защитного слоя продуктами гидратации цемента, в первую очередь,— гидроокиси кальция, которая провоцирует превращение железа поверхностного слоя в оксид (Fe2O3), удерживаемый цементно-песчаным покрытием от разрушения, способный предотвратить дальнейшую коррозию стенок.

ЦПП обладает дополнительными полезными свойствами, а именно:

  • 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.

Гофрированная труба: характеристика и использование

Гофрированная труба из стали универсальна по своему применению, ее можно использовать для газопроводов, холодного и горячего водоснабжения, водопроводов высокого давления, систем кондиционирования, а также для прокладки кабеля.

Гофрированные трубы из стали
Гофрированные трубы из стали

Гофрированная магистраль имеет гладкие внутренние стенки и ребристую наружную поверхность. Именно такая конструкция обеспечивает массу преимуществ, которыми обладает гофрированная труба:

  • Устойчивость к внешним и внутренним механическим воздействиям;

Гофрированная труба выдерживает гидроудар до 65 атмосфер.

  • Гибкость и пластичность, отсутствие микротрещин;
  • Гофрированная магистраль имеет внутренние стенки, что устойчивы к заиливанию;
  • Морозоустойчивость;
  • Экологичность;
  • Устойчивость к образованию грибков и плесени;
  • Высокая теплоотдача;
  • Возможность монтажа под бетонную стяжку (данная характеристика особенно востребована, если устанавливается газовая система, теплый пол, или прокладывается электропроводка);
  • Простота монтажа;
  • Отсутствие необходимости в поточном обслуживании.

Гофрированные стальные трубы
Гофрированные стальные трубы

Гофрированная труба может гнуться в любом направления без использования специнструмента и негативных последствий в виде разрушений целостности конструкции. Соединяется гофрированная магистраль без применения сварки, элементы стыкуются при помощи латунных фитингов.

Гофрированная продукция из нержавеющей стали бывает следующих видов:

  • Отожженная;
  • Неотожженная;
  • В оболочке из полиэтилена.

Виды водопроводных труб и основные требования

Вода поставляется для различных целей:

  • питья, приготовления пищи;
  • для полива;
  • пожаротушения;
  • горячего водоснабжения;
  • обеспечения производственно-технологического цикла.

Для наружных или внутренних сетей водоснабжения применяют трубы:

  • стальные прямошовные по ГОСТ 10704;
  • медные для воды и газа ГОСТ 52318;
  • напорные из полиэтилена по ГОСТ 18599;
  • напорные из термопластов по ГОСТ 52134;
  • многослойные из металла и полимеров по ГОСТ 53630;
  • асбестоцементный по ГОСТ 539-73;
  • чугунные по ГОСТ 21053.

Стандарты нормируют внутренний и наружный диаметр трубы, толщину стенки, массу погонного метра, прочность, состав и свойства материалов. Конструкции должны быть устойчивы к постоянному давлению, выдерживать рабочую температуру среды. На внутренней и внешней поверхности не допускаются повреждения, деформации, трещины или раковины.

Наружный водопровод прокладывают под землей, внутреннюю сеть располагают в здании вдоль или в толще стен, под плинтусами или под полом.


Схема внутреннего водопровода в двухэтажном доме

Наиболее высокие требования к качеству труб для снабжения дома питьевой водой. Опасные вещества могут проникнуть в жидкость и навредить здоровью человека. Так переизбыток меди ведет к заболеванию циррозом печени, а повышенная концентрация железа — к отложению токсичных соединений в органах человека.

Основные характеристики — наружный (Дн), условный или номинальный(Ду или DN) диаметры, толщина стенки. Изделия диаметром 5-102 мм классифицируются как малоразмерные, 103-427 — средние, свыше — большемерные.


Параметры трубы

*

Водопроводные сети рассчитывают на определенный показатель давления:

  • до 12 атмосфер — низкого давления;
  • 12-25 — среднего;
  • свыше 25 — высокого.

В квартирах или частных домах трубы должны выдерживать напор не менее 2 атм. Давление в системе внутреннего пожарного водопровода выше — до 10 атм.

Для передачи холодной воды используют трубы с пределом температурной устойчивости до +46°. Транспортировку более высокотемпературной среды осуществляют «горячие» трубопроводы.

На вопрос, какие трубы лучше использовать для водопровода, можно ответить, рассмотрев все варианты и взвесив достоинства или недостатки каждого.

Гофротруба из нержавеющей стали

АвторПоделитесьОцените
Виктор Самолин

Интересное по теме:
Понятие удельного веса и способы расчета

Значение удельного веса стальных труб и способы вычисления

Классификация вентиляционных труб

Комментарии к данной статье

  1. remenergo-proДля домашней системы отопления лучше взять обычные стальные или оцинкованные трубы? Какие станут более надежными и прослужат дольше?
    11.03.2016 в 10:39
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: