Чугунные трубы, применяемые в системах канализации, по-прежнему занимают важное место в данной области. Несмотря на серьезную конкуренцию со стороны пластиковых изделий, чугунные трубы остаются надежным вариантом для строительства долговечных трубопроводов. У них есть свои плюсы и минусы, о которых стоит знать. Вы согласны?
В данной статье мы обсудим, какие виды чугунных труб подходят для наружной канализации и какие используются исключительно внутри зданий. Мы также рассмотрим особенности маркировки, типы соединений и предложим альтернативные решения.
Краткое содержание статьи
Высокопрочная чугунная труба
Снижение использования чугуна в проектируемых канализационных системах часто обусловлено экономическими факторами. Однако по поводу надежности и долговечности чугунные трубы не имеют аналогов.
Изделия, изготовленные из высококачественного чугуна, находят широкое применение в таких областях, как машиностроение, водоснабжение, водоотведение, а также в добыче газа и нефти.
Чугунные трубы в первую очередь применяются для оборудования наружных канализационных систем. Благодаря своей прочности и высокой устойчивости к механическим нагрузкам, они могут использоваться для прокладки линий, подверженных различным транспортным воздействиям.
Чугунные трубы предназначены как для строительства магистральных канализаций, так и для автономных систем в частных домах.
Эти трубы отличаются долговечностью и могут служить на протяжении столетий, не поддаваясь горению и разрушению от температурных перепадов. Тем не менее, из-за шероховатой внутренней поверхности они могут быстро засоряться. Для борьбы с этой проблемой применяется специальное полимерное покрытие.
К значительным недостаткам чугунных труб, которые важны для монтажников и перевозчиков, можно отнести их значительный вес.
Даже для малодебетных чугунных труб потребуется использование подъемной техники, что является их явным преимуществом по сравнению с пластиковыми аналогами.
Чугунные трубы идеально подходят для установки напорных канализационных систем, особенно на участках с неровностями рельефа или для обхода подземных объектов. Они эффективно работают в сетях с давлением до 1 мПа.
Технологические особенности производства чугунных труб для канализации обеспечивают их высокую устойчивость к химическим и биологическим воздействиям.
В наше время чугунные трубы в частных системах канализации встречаются нечасто, однако те, кто ценит прочность и надежность, всё же часто выбирают именно их.
Значительную часть этой продукции составляют высокопрочные чугунные трубы.
Их эксплуатационные показатели, по сравнению с обычными трубами, обогащены следующими механическими характеристиками:
- высокая ударная вязкость;
- низкий предел текучести;
- слабое временное сопротивление;
- умеренный коэффициент относительного удлинения.
Достижение таких характеристик стало возможным благодаря введению графита сфероидальной (или пластинчатой) формы в состав чугуна.
Другими словами, металл насыщается высокими концентрациями углерода, что придаёт конечным продуктам такие важные свойства, как:
- износостойкость;
- прочность на сжатие;
- устойчивость к усталости;
- легкость механической обработки;
- отличные литейные качества.
Упоминание высокопрочных чугунных труб не случайно. Проектирование наружных канализационных систем нередко включает организации линий для отвода стоков от объектов, прокладываемых под почвой. Эти системы обозначаются аббревиатурой TML.
Эксплуатационные условия подземных линий канализации характеризуются повышенными физическими и температурными нагрузками, с которыми чугунные трубы высокой прочности успешно справляются. Глубина их укладки в землю регулируется строительными нормами.
Классификация труб по конструкции
Для чугунных канализационных труб классификации TML предусмотрено их деление на два типа по функциональным параметрам:
- Безраструбные (SML).
- Раструбные (SME).
Первый тип представляет собой элементы с абсолютно гладкой поверхностью по всей длине. Второй тип, в свою очередь, имеет расширение в диаметре на одном из концов.
Чугунные трубы, предназначенные для систем водоотведения в зданиях, имеют различные конструктивные особенности, но чаще всего встречаются именно безраструбные и раструбные варианты.
Безраструбные чугунные трубы считаются оптимальным решением для монтажа наружных канализационных систем, соответствующих классу TML. Трубы SML значительно облегчают процесс укладки и обеспечивают быстрое демонтаж в случае необходимости.
Обе категории труб могут иметь номинальный внутренний диаметр 100 мм, тогда как внешний диаметр составляет 110 мм. Обычно номинальные и другие размеры указываются в маркировке (например, DN100).
Стандартные размеры диаметров чугунных труб варьируются в пределах 100-400 мм, с возможностью охвата размеров вплоть до 1000 мм. Стандартная длина составляет 3000 мм.
Безраструбные трубы, изготовленные из пластинчатого чугуна и относящиеся к категории SML, а также сопутствующие элементы, необходимые для полноценного монтажа систем водоотведения.
Существуют также изделия иных классификационных групп. Например, продукция категории SMU предназначается для водоотведения зданий и дренажных систем.
Имеются трубы, предназначенные для транспортировки агрессивных химических веществ. Они относятся к классификации MLK. А трубы под классификатором MLB прекрасно подходят для дренажных систем на дорогах и мостах.
Специфика конструкции и используемых материалов, применяемых при производстве чугунных труб, отражена в их маркировке:
Если в маркировке присутствует аббревиатура ВЧШГ, это свидетельствует о добавлении гранитных гранул в расплав. Полученные трубы отличаются повышенной морозостойкостью и прочностью. Эти изделия производят только с раструбом.
Трубы с маркировкой ЧНР предназначены для создания напорных канализационных систем и выпускаются как с раструбами, так и с фланцевыми соединениями.
В системах автономного водоотведения чаще всего применяются трубы ЧК из серого чугуна, где в процессе литейного производства используется графитовые пластины. Хотя они не очень прочные, они вполне годятся для самотечных сетей.
Трубы SML предназначены как для наружных, так и внутренних канализационных систем. Их защищают от внешних повреждений эпоксидные покрытия, а при производстве используется розеточный графит, и их изготавливают только без раструбов.
Как соединяют трубы SML и SME?
Безраструбные чугунные канализационные трубы соединяются с помощью специальных фиксирующих устройств. Эти соединительные элементы состоят из стального стягивающего хомута и эластичной муфты, надеваемой на стык.
На практике используются две версии стяжки стального хомута — с одним винтом (CE) или двумя винтами (CV). Материалы, из которых выполнена эластичная муфта, гарантируют отличную герметичность, а свойства стали соединительного кольца исключают коррозию.
Для соединения безраструбных чугунных труб обычно используются металлические хомуты и муфты, дополненные эластичными вставками. Существует несколько вариаций таких соединительных элементов.
Хомуты не только связывают отдельные трубы в трубопроводе. Они также применяются для соединения с фасонными деталями.
Хомуты изготавливаются для разнообразных монтажных диаметров и рассчитаны на весь диапазон рабочих давлений. Существуют модели с функцией звукопоглощения, которые используются в бесшумных канализационных системах. Их монтаж не требует дополнительной звукоизоляции в местах, где трубы проходят через перекрытия.
Сборка чугунных канализационных труб маркировки SML осуществляется с использованием отводов различных углов, переходников, крестовин и тройников. Соединения производятся с помощью металлических хомутов с уплотняющими элементами.
Трубы SML применяются в канализационных системах, находящихся в неотапливаемых помещениях. Их защищает от коррозии специальное наружное покрытие.
Неоспоримым преимуществом SML труб является отсутствие раструбов. Это значит, что при необходимости замены трубопроводного элемента не потребуется разбирать всю систему — достаточно перекрыть и заменить необходимый участок.
Безраструбные трубы идеально совместимы со всеми видами утеплителей и отделочных материалов и не требуют сложных решений при прокладке в одной линии.
Соединения раструбных элементов осуществляется путем вставки гладкого конца одной трубы в раструб другого. Для обеспечения герметичности и гибкости соединения используется резиновое кольцо, которое устанавливается в специальный прорезь на внутренней поверхности раструба чугунной трубы.
Кроме того, существует метод, при котором герметичность раструбного соединения достигается за счет заполнения промежутка между трубами уплотняющим материалом.
При проектировании канализационных систем на основе чугунных раструбных труб применяются пять различных схем соединений (А, Б, В, Г, Д). Четыре из них используют резиновый уплотнитель (5, 6), тогда как одно соединение основано на просмоленном жгуте (3).
Для раструбных труб характерны следующие способы герметизации и фиксации соединений:
- Чеканка с использованием асбоцементного наполнителя.
- Установка уплотнительных манжет.
- Использование самоуплотняющегося кольца.
- Применение накидного фланца с болтовым креплением.
- Использование упорного шипа.
Также существует технология фиксации соединений с помощью холодной или горячей сварки, однако она используется крайне редко из-за сложности работы с чугуном. Для сварочных работ требуются высококвалифицированные специалисты, специализированный инструмент и дорогие электроды на никелевой основе.
Подробнее о выборе труб для строительства внутренней канализационной системы можно узнать из статьи, где детально описаны различные аргументы и характеристики разных типов труб.
Особенности структуры и применение
Основной характеристикой чугунных труб, относящихся к классификатору TML, является их предназначение для подземной установки на глубине от 0,8 до 6 метров. Эти трубы, созданные специально для наружных систем, обладают высокой прочностью и защитой от коррозии.
Их параметры, позволяющие выдерживать большие нагрузки при сжатии, позволяют безопасно прокладывать канализационные линии, например, под дорогами с высокими нагрузками. Однако при установке необходимо руководствоваться стандартами DIN EN 877, 1610 и ГОСТ, которые предписывают создание соответствующих опорных фундаментов и перекрытий.
Структура современных безраструбных чугунных труб состоит из двухслойного эпоксидного покрытия с внутренней стороны (1), внешнего слоя из эпоксидного лака (2), основного слоя чугуна с пластинчатым или сфероидальным графитом (3), а также защитного покрытия из цинка (4).
К особенностям высокопрочных чугунных труб можно отнести наличие эффективных покрытий как снаружи, так и внутри, включая фасонные части. Эти покрытия изготавливаются с учетом применения цинка и эпоксидных смол, что обеспечивает надежную защиту от коррозии, даже в условиях агрессивной среды.
Данные трубы подходят для эксплуатации в грунтах с высоким уровнем pH (0-10). Внутренние лакированные эпоксидные покрытия имеют гладкую структуру, что минимизирует сопротивление при прохождении сточных вод.
Структура современных чугунных труб TML:
- Двухслойное покрытие модифицированной эпоксидной смолой (толщина 120 мкм).
- Эпоксидный лак для защиты (толщина 60 мкм).
- Основной чугунный слой с повышенным содержанием углерода.
- Цинковое защитное покрытие (плотность напыления 130 г/м²).
Стандартная длина трубы составляет 3000 мм, и при необходимости ее легко можно укоротить до нужного размера, например, с помощью электрического трубореза. При обрезке важно добиться ровного и чистого среза, что обеспечивает надежную герметизацию при соединении трубопроводов.
Границы обреза, как правило, окрашиваются специальной краской и обвязываются изоляционной лентой Pro-Cut. Для работы в агрессивных средах используются особые уплотнения. Эти меры повышают герметичность и помогают избежать утечек.
Таким образом, в области стыка обрезанной чугунной трубы создается соединительный узел, где защита и герметизация обеспечиваются изоляционной лентой Pro-Cut.
Список достоинств чугунных труб для канализации внушителен. В отличие от популярных пластиковых решений, которые прославились своей дешевизной, чугунные трубы обладают многими преимуществами.
Чугун не боится высокой температуры и огня, тогда как пластиковые трубы начинают деформироваться при температуре 100°C и могут расплавиться при еще более высоких значениях.
Чугунные трубы обеспечивают низкий уровень шума при работе системы и не требуют специальных компенсаторов для учета тепловых расширений. Их можно укладывать в бетонные конструкции без риска повреждений от сжатия или расширения материалов.
Таким образом, вложенные средства на приобретение чугунных труб быстро оправдаются благодаря их экономичному обслуживанию. Их использование исключает необходимость установки огне- и шумоизоляции, а срок межремонтного обслуживания в несколько раз превышает аналогичный интервал для пластиковых труб. Срок службы чугунных труб может превышать 100 лет.
Предварительно изолированные изделия
Изделия из чугуна группы TML также включают предварительно изолированные трубы, которые эффективно функционируют в условиях низких температур.
По своей сути, это те же раструбные или безраструбные трубы с высокой прочностью (1), дополненные слоями теплоизоляции (2, 3, 4).
Вариант безраструбной чугунной трубы, оснащенной теплоизоляцией, называется «предварительно изолированная труба». Они предназначены для работы в условиях низких температур.
Эффективным теплоизолятором служит термореактивная пена (3) или аналогичные материалы с высокой плотностью и негорючими свойствами по классу «А2». Теплоизолятор защищен кожухом из оцинкованной стали (4) с толщиной не менее 1 мм. Кожух фиксируется с помощью хомутов (2), также изготовленных из оцинкованной стали.
Предварительно изолированные чугунные трубы могут использоваться в условиях влажности до 75%. Теплоизоляция предотвращает образование конденсата в условиях низких и критически низких температур. Существуют модели с встроенным нагревательным кабелем внутри теплоизоляции.
Причины замены чугуна полимерами
Что стоит за растущей популярностью полимерных труб, которые активно пытаются использовать вместо чугуна?
К основным причинам относят:
- угрозу коррозии чугуна от блуждающих токов;
- отсутствие дополнительной защиты внутренних стенок труб от агрессивных сред;
- жесткость труб, которая может привести к перераспределению нагрузки в точках стыков на трубопроводе, состоящем из множества труб;
- технические трудности, которые возникают при ремонте или добавлении новых соединений.
Полимерные трубы гораздо чаще выбирают для автономных канализационных систем в частных домах.
О том, какие трубы лучше подходят для сооружения наружной части канализации на загородном участке, расскажет следующая статья, посвященная этому вопросу.
Выводы и полезное видео по теме
Несколько практических рекомендаций по выбору труб будут полезны для тех, кто планирует собственноручно создавать системы канализации:
Тем не менее, по техническим и эксплуатационным характеристикам полимерные изделия уступают чугунным. Они имеют значительно больше недостатков по сравнению с трубами из чугуна.
Полимеры удобно применять в системах внутренней канализации, но для серьезных наружных коммуникаций целесообразно использовать именно чугун.
Есть ли у вас полезная информация по установке наружной канализации из чугунных труб? Хотите поделиться опытом о том, как вы строили систему на своем участке? Оставляйте свои комментарии ниже, выкладывайте фотографии по теме статьи, задавайте вопросы.
