Характеристики труб ВЧШГ, особливості виробництва та використання

Зміст:

Що таке ВЧКГ?
Характеристики та області застосування матеріалу
Методики виробництва труб з ВЧКГ
Вимоги до труб ВЧКГ
Особливості з'єднання виробів

Найчастіше труби з чавуну – сплаву заліза з високим вмістом вуглецю – використовуються в каналізаційних системах. Але, крім цієї області, труби ВЧКГ знайшли застосування і при облаштуванні теплотрас, водопроводів і газових магістралей, а також у нафтовій сфері, при створенні свердловин. Ця стаття – про властивості ВЧКГ, областях застосування і монтажу виробів з цього матеріалу.

Що таке ВЧКГ?

Насамперед слід зазначити, що для терміна труба ВЧКГ розшифровка досить проста: це труба з високоміцного чавуну з кулястим графітом.

Як відомо, чавун містить велику кількість вуглецю. Шляхом обробки сплаву в сталеплавильному апараті форсованим доступом повітря, що насичує розплав киснем, отримують сталь, в якій вуглецю значно менше. Надлишки вуглецю йдуть у вуглекислий газ, що утворюється в процесі плавки.

Сталь в порівнянні з чавуном володіє наступними перевагами:

• велика стійкість до різких (ударних) навантажень;
• найкращі показники пластичності та в'язкості, що забезпечують додаткову міцність матеріалу.

Основний недолік сталі – схильність до корозії, що утрудняє застосування сплаву у системах каналізації. Для розв'язання цієї проблеми можна створювати на поверхні сталевих труб захисне покриття (цинкове, хромове і т. д.) або випускати сталь спеціальних нержавіючих марок (з додаванням до складу ванадію, титану, хрому та інших речовин), однак в тому й іншому випадку ціна виробів помітно підвищується.

Вихід з положення був знайдений в 1943 р., коли під час чергового з'їзду Американської Асоціації Ливарників була внесена ідея про можливість модифікувати форму графіту, що міститься в чавуні, з метою керування його властивостями. У результаті через дуже нетривалий час вчений К. Мілліс домігся заміни в сірому чавуні раніше наявної пластинчастої форми графіту на кулясту.

Здійснити це вийшло при введенні в розплав магнію в невеликій кількості. В результаті кінцевому покупцеві став доступний дуже стійкий до корозії недорогий матеріал, в українській мові він позначається абревіатурою ВЧКГ.

Характеристики та області застосування матеріалу

Властивості чавунних труб ВЧКГ на території України регламентуються ДСТУ 7293-85.

Переваги ВЧКГ:

• чудові ливарні якості;
• висока міцність, що гарантує довгий термін служби виробів;
• гарна пластичність в поєднанні з в'язкістю;
• стійкість до точок виникнення концентрованої напруги;
• здатність добре переносити навантаження циклічного характеру;
• можливість обробки виробів різанням;
• безпека матеріалу, екологічна чистота та можливість повного перероблення виробів, що прийшли в непридатність;
• стійкість до підвищених значень тиску і температури;
• збереження працездатності при перепадах зовнішньої температури та вологості;
• можливість транспортувати хімічно агресивні середовища.

Маючи такі технологічні параметри, матеріал може застосовуватися:

1. Як альтернатива сірого чавуну – зі збільшенням терміну служби й інших важливих показників.
2. Як заміна сталі – крім зменшення вартості продукції, перевагами такого технологічного рішення є зниження витрати сплаву і спрощення процесу лиття.
3. Замість сплавів на основі різних кольорових металів – як і в другому випадку, головна вигода заміни – зниження ціни матеріалу.

Методики виробництва труб з ВЧКГ

Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.

Оскільки високоміцний чавун з кулястим графітом дуже популярний у промисловості, його виробництво з кожним роком набирає обертів, отже, зростає і кількість методів отримання цього недорогого якісного матеріалу.

На сьогодні поряд з традиційною присадкою – магній – активно застосовуються такі речовини, як кальцій, рідкоземельні метали та інші.

Все-таки найбільш популярним, почасти внаслідок звичності, є процес з використанням магнію або присадок, що містять магній (лігатур).

Отримувані на виході розміри труб ВЧКГ не впливають на спосіб їх виготовлення. На сьогодні найбільш дешеве і технологічне переважно лиття таких виробів.

Вимоги до труб ВЧКГ

Система вимог, що пред'являються до таких труб, досить заплутана, регламентується як ДСТУ, так й іншими нормативними документами.

Наприклад, при конструюванні з ВЧКГ трубопроводів, які пролягають під землею, особливості складання цих контурів визначає СП 40-106-202.

Стандартні характеристики та способи використання напірних труб з того самого матеріалу регулюються ТУ 14-161-183-2000.

Однак в тому й іншому випадку сортамент виробів регламентується ДСТУ 9583-75, згідно з яким за товщиною стінок виділяють три класи труб: ЛА, А, Б. Для кожної товщини стінок передбачена своя система типорозмірів, що включає такі параметри, як умовний прохід, зовнішній діаметр виробу, маса труби в залежності від довжини (передбачені значення в діапазоні 2-10 м з кроком 1 м) і маса погонного метра продукції.

У підприємств є можливість виготовляти продукцію згідно ТУ. Наприклад, завод «Вільний сокіл» випускає труби ВЧКГ не тільки з розтрубами, але й з можливістю фланцевого з'єднання. Варто зауважити, безрозтрубна чавунна каналізація стає все більш популярною.

Для передачі за допомогою водопроводу з даного матеріалу питної води виробляються труби ВЧШГ з ЦПП (покриття цементно-піщане), що виключає утворення в трубі шлаку і підсилює захист внутрішньої поверхні виробу від корозії. У результаті якість води, що постачається, відповідає СанПін.

ЦПП забезпечує трубі як пасивний захист (в якості покриття на поверхні виробу), так й активний (під час намокання в мікропорах труби утворюється гідроксид кальцію, пасивуючий залізо з утворенням поверхневої плівки та таким чином охороняє його від руйнування в результаті корозії).

Особливості з'єднання виробів

Монтаж труб ВЧКГ здійснюється двома способами: електрозварюванням і з'єднанням в розтруб.

Перший варіант здійснюється із застосуванням спеціальних електродів.

Алгоритм створення розтрубного з'єднання:

1. Очистити внутрішню поверхню розтруба, видаляючи бруд, жир, частинки піску і т. п. Те саме зробити з кінцем другої труби, перевіривши наявність фаски та в разі необхідності нарізавши її самостійно. Змастити торець спеціальною пастою.
2. Перевіривши цілісність манжети, скласти її у формі серця і з невеликим зусиллям ставити в розтруб. На відкриту область вироби нанести пасту.
3. Рівно встановити кінець другої труби з нанесеною на відстані глибини розтруба мінус 1 см відміткою в розтруб, зафіксувати підручними засобами та спресувати з'єднання.

У разі сумлінного виконання з'єднання зібраний контур прослужить довго, не вимагаючи термінового ремонту.