Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ВЧШГ трубы: особенности и преимущества высокопрочного чугуна и монтажа изделий из него

ВЧШГ трубы: особенности и преимущества высокопрочного чугуна и монтажа изделий из него

ВЧШГ трубы – оптимальный выбор для обустройства водопровода и канализационных систем. Для изготовления используют особый высокопрочный чугун с шаровидным графитом (отсюда аббревиатура ВЧШГ). Внутри изделий наносят цементно-песчаное покрытие. Такие детали отличаются по эксплуатационным характеристикам в лучшую сторону по сравнению как с обычными чугунными (из серого чугуна), так и стальными.

Трубы из высокопрочного чугуна имеют высокие эксплуатационные характеристики, отличаются прочностью и хорошо поддаются обработке

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.

Основной недостаток стали – склонность к коррозии, затрудняющая применение сплава в системах канализации. Для решения этой проблемы можно создавать на поверхности стальных труб защитное покрытие (цинковое, хромовое и т.д.) или выпускать сталь специальных нержавеющих марок (с добавлением в состав ванадия, титана, хрома и других веществ), однако в том и другом случае цена изделий заметно повышается.

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.

Осуществить это получилось при введении в расплав магния в небольшом количестве. В результате конечному покупателю стал доступен очень устойчивый к коррозии недорогой материал, в русском языке и обозначаемый аббревиатурой ВЧШГ.

Значение и метод нанесения цементно-песчаного покрытия

Метод нанесения цементно-песчаного покрытия (ЦПП) используется на производственных территориях, жилых районах и местах, где есть подземные коммуникации, для экономии средств во время реконструкции поврежденных трубопроводов.

Во время эксплуатации трубопровода, который обработан ЦПП, образуется гидрофильный шар, благодаря которому уплотняются утечки и убираются все дефекты трубы. Согласно нормативам ГОСТ технология восстановления трубопровода способом нанесения ЦПП используется для таких целей:

  • Предупреждения образования налета внутри трубы;
  • Предупреждения образования коррозии;
  • Герметизации стыков;
  • Повышения срока службы.

Устройство ВЧШГ трубы

Цементно-песчаное покрытие (ЦПП) представляет собой раствор из цемента и песка, который наносится на внутреннюю часть трубопровода методом центробежного набрызгивания. Важным преимуществом такого метода защиты является низкая стоимость материалов (песка и цемента).

Метод цементно-песчаного покрытия (ЦПП) регламентируется ГОСТ и используется при санировании старого и изношенного трубопровода. Такие работы значительно экономят время и финансовые затраты по сравнению с прокладыванием новых труб. Также ЦПП наносится на новые чугунные трубы хозяйственных, сельскохозяйственных и промышленных сфер. Благодаря своим микробиологическим свойствам ЦПП служит наилучшим материалом для системы водоснабжения. При монтаже чугунные трубы наращивают постепенно, соблюдая все условия проектной документации.

Чугунные трубы не требуют значительных усилий при монтаже, они просты в эксплуатации.

Характеристики высокопрочного чугуна

Высокопрочный чугун ГОСТ 7293-85 имеет шаровидные включения графита за счёт чего он не оказывает надрезающее воздействие на основной металл разгружая напряжение, что приводит к увеличению прочности.

Положительные характеристики высокопрочного чугуна:

  • устойчивость к высоким температурам,
  • переносимость низких температур,
  • антифрикционность,
  • податливость механической обработке,
  • свариваемость, автогенная резка.

Хотелось бы отметить, что положительные свойства более проявляются при образовании сферического графита правильной формы. Это достигается условиями модифицирования, зависит от шихтового материала, специфики выплавки. Так же особо влияет скорость охлаждения готовой отливки, чем быстрее охлаждается деталь, тем графитовые включения приобретают наиболее правильную форму.

Читать еще:  Почему не заряжается аккумулятор шуруповерта и что делать

Для изделий с большой толщиной понижают состав углерода и кремния. Чтобы получить высоки марки сплава применяют легирование, в качестве компонентов добавляют никель, хром, медь, молибден.
Механические свойства высокопрочного чугуна указаны в таблице.
Литейные свойства высокопрочного чугуна:

  • отличная текучесть,
  • устойчивость к растрескиванию в горячем состоянии,
  • маленькая усадка.

Применение высокопрочных чугунов

Применение данного материала обусловлено отличными физико-механическими характеристиками, а так же в большей степени экономическим фактором. При использовании его вместо марок СЧ увеличивает эксплуатационный срок детали, повышает ряд физических свойств. Замещение высокопрочным чугуном деталей из цветных металлов не только значительно удешевляет производимый агрегат, но и придаёт дополнительные свойства.

  • коленчатые валы,
  • траверсы,
  • шестерни,
  • станины.

Основные характеристики металла

Ключевые параметры чугуна КЧ определены количеством углерода, который имеет форму графита и наличием кремния. Перлитный ковкий чугунный сплав содержит в себе еще два составных элемента – хром и марганец.

Характеристики ковкого чугуна

Различие в строении ковкого чугуна отражается и на конечных свойствах изделий, получаемых из него. К, примеру, заготовки, выполненные из ферритного чугуна, имеют меньшую твердость, чем те, которые производят из перлитного материала, но вместе с тем первые имеют повышенную пластичность. Графит в виде хлопьев обеспечивает высокие параметры прочности готовым деталям при относительно хорошей пластичности. Изделия из чугуна КЧ могут деформироваться в условиях комнатной температуры и влажности. Именно это свойство и определило название этого материала – ковкий. На самом деле, это условное название и не означает того, что готовые детали получают из него при помощи ковочного оборудования. Для производства изделий применяют литье. Главное свойство этого материала заключено в том, в том, что в нем отсутствуют напряжения.

Микроструктура ковкого чугуна

Механические свойства ковкого чугуна расположены между серым чугуном и сталью. То есть, чугун этого типа обладает высокой текучестью, стойкостью к износу, коррозии, агрессивным веществам. Кроме того, этот материал отличается высокими прочностными свойствами. Так, деталь с толщиной стенки 7 – 8 мм выдерживает давление рабочей среды до 40 атм. Это позволяет использовать его для изготовления трубопроводной арматуры для газа и воды.

Нельзя забывать и том, что при малых температурах, чугун становиться очень хрупким и очень боится ударных воздействий.

Фасонные части ВЧШГ

Трубы чугунные вчшг соединяются при помощи фасонных частей вчшг, отвечающих тем же требованиям, что и сами трубы. При эксплуатации систем из фасонных частей и труб чугунных вчшг, основная нагрузка ложится на соединительные части, поэтому к их выбору следует относиться очень внимательно. В нашем каталоге представлено большое количество различных видов и разновидностей фасонных изделий вчшг для соединения и герметизации чугунных труб вчшг. Продукция мировых производителей успешно прошла все испытания на надежность и долговечность, поэтому вы можете быть уверены в высоком качестве представленных товаров.

Чугун высокопрочный с шаровидным графитом

Высокопрочный чугун получают путем введения магния (до 0,9%) и церия (до 0,05%) в жидкий серый чугун перед разливкой его в формы. Основная часть этих модификаторов испаряется, окисляется и переходит в шлак, так что в твердом металле обнаруживается не более 0,01% этих элементов. Магний и церий активно удаляют из чугуна серу. Но главная роль их заключается в том, чтобы изменить чешуйчато-пластинчатую форму графита на шаровидную. После модифицирования чугуна магнием или церием в ковш добавляют 75%-ный ферросилиций (сплав железа с кремнием). В отличие от модифицированного серого чугуна высокопрочный чугун имеет более высокое содержание углерода и кремния и пониженное содержание марганца.

Металлическая основа высокопрочного чугуна состоит из феррита и перлита или только из перлита. В этом чугуне сочетаются ценные свойства стали и чугуна. Он обладает сравнительно высокой прочностью при достаточной пластичности и вязкости. Высокопрочный чугун с успехом заменяет стальное литье и даже стальные поковки, что дает большой экономический эффект. Изделия из высокопрочного чугуна благодаря его повышенной износостойкости могут работать в условиях трения. Высокопрочный чугун лучше, чем серый, сохраняет свою прочность при нагреве, поэтому может применяться для работы при температурах до 400°С (серый чугун выдерживает температуру до 250°С).

Читать еще:  Схемы и описания подключения однофазных и трёхфазных счетчиков электроэнергии

ГОСТ 7293-85 нормирует предел прочности σв, предел текучести σт, относительное удлинение δ и твердость НВ высокопрочных чугунов. Требования к отливкам из этих чугунов устанавливаются нормативно-технической документацией. Принцип маркировки высокопрочных чугунов (ВЧ) отличается от маркировки серых чугунов. В обозначение их марки входят два числа — первое указывает предел прочности на разрыв, второе — относительное удлинение. Например, марка чугуна ВЧ 42-12 означает, что данный чугун имеет предел прочности σв = 412 Н/мм 2 (42 кгс/мм 2 ) и относительное удлинение δ =12%.

Стандарт предусматривает 10 марок высокопрочных чугунов: ВЧ 38-17, ВЧ 42-12, ВЧ 45-5, ВЧ 50-7, ВЧ 50-2, ВЧ 602, ВЧ 70-2, ВЧ 80-2, ВЧ 100-2, ВЧ 120-2. Стандарт или справочник дает дополнительные сведения об этом чугуне: предел текучести σт = 274 Н/мм 2 (28 кгс/мм 2 ), твердость-140÷200 НВ.

Из высокопрочных чугунов изготовляют многие детали (в том числе фасонные), которые ранее получали из стали, базовые и корпусные детали повышенной прочности (корпуса и станины станков, крупные планшайбы, гильзы, каретки, цилиндры, кронштейны, зубчатые колеса, накладные направляющие станков и детали с поверхностной закалкой). Они заменяют стали Сталь 20Л, 25Л, ЗОЛ и 35Л.

Труба ВЧШГ – возможности применения и ключевые характеристики

На трубу ВЧШГ в Москве постоянно высокий спрос. Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам, трубы из высокопрочного чугуна широко используются при реализации объектов и конструкций различного характера и предназначения.

Областями применения труб ВЧШГ являются:

  • бурение скважин,
  • организация нефтегазовых магистралей,
  • сооружение отопительных систем,
  • реализация напорной или самотечной канализации.

Труба из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом представляет собой совокупность прочностных характеристик. Ключевыми преимуществами данных изделий являются такие качества, как пластичность, устойчивость к циклическим нагрузкам, невысокая склонность к образованию трещин. При эксплуатации объектов, в конструкции которых задействованы трубы ВЧШГ, вероятность аварийных ситуаций сводится к минимуму.

ВЧШГ — высокопрочный чугун с шаровидным графитом

Заявка успешно отправлена.

В ближайшее время с Вами свяжется менеджер.

ОАО ЛМЗ «Свободный сокол»

Трубы из ВЧШГ (ОАО ЛМЗ «Свободный сокол»)

Технические характеристики

Механические свойства металлоизделий из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ)

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) отличается от серого чугуна с пластинчатой формой графита тем, что обладает более высокими прочностными свойствами, близкими к свойствам углеродистой стали СТ55 (предел прочности при растяжении, предел текучести и относительное удлинение) и повышенной коррозионной стойкостью.

Эти свойства получены им при модифицировании жидкого чугуна магнием. В результате модифицирования частицы графита в ВЧШГ находятся в виде маленьких сфер (шариков), исключая любой риск образования и распространения трещин, одновременно придавая чугуну пластичность и прочность.

Серый чугунВысокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ)

Повышенные механические свойства обеспечиваются химическим составом чугуна и высокотемпературным отжигом, что позволяет эксплуатировать трубы при знакопеременных нагрузках, при движении, перемещении и просадке грунта.

Трубы ВЧШГ и трубопроводы из них могут испытывать большие диаметральные прогибы при эксплуатации, сохраняя все функциональные характеристики, что позволяет им выдерживать большую толщину почвенного покрытия и большие дорожные нагрузки.

Трубы изготавливаются из высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита методом центробежного литья. Выпускаемые трубы имеют 5 типоразмеров — 100, 150, 200, 250, 300 мм и 3 стандартные длины — 5600, 5800 и 6000 мм. Трубы ВЧШГ сертифицированы на соответствие требованиям международного стандарта ISO 2531.

Основные механические характеристики труб ВЧШГ приведены в таблице:

Пластично-прочностные свойства труб из ВЧШГ

Механические свойства металла труб, фланцев, стопоров и болтов из ВЧШГ, определяемые при испытании образцов на растяжение, должны быть не менее величин, указанных в таблице.

Читать еще:  Что такое капролон, сфера применения этого полимера
ПоказательЗначение
Временное сопротивление, МПа (кгс/мм 2 )420 (42)
Условный предел текучести, МПа (кгс/мм 2 )300 (30)
Относительное удлинение, %10,0
Твердость металла— не более 230 НВ (для труб).
— не более 250 НВ (для фланцев, болтов, стопоров)

Примеры пластичности труб ВЧШГ

Отрезок трубы из ВЧШГ испытывается на сплющивание статической нагрузкойСварной трубопровод из ВЧШГ (Ду 100 мм, длина 22 м) испытывается на изгиб в цеховых условиях ОАО ЛМЗ » Свободный сокол»

Отрезок трубы из ВЧШГ с кольцевым сварным швом сплющивается путем ударных нагрузок

Коррозионная стойкость труб из ВЧШГ

Прогнозируемый безаварийный срок службы труб из высокопрочного чугуна в сетях водоснабжения в условиях почвенной коррозии, воздействия блуждающих токов и отсутствия катодной защиты составляет 80-100 лет, в сетях канализационных сточных вод с сероводородом — 50-60 лет (согласно Е. Пивоваров, «Высокопрочный чугун», Т.2, перевод с немецкого, М., 1965, стр. 820). В аналогичных условиях стальные трубы служат около 12-15 лет.

Скорость общей коррозии, мм/год

СредаВЧШГСталь 20
Морская вода0,01-0,060,1-0,8
Трубопроводы пара и горячей воды0,0110,048
Нефтесодержащие жидкости0,0130,053

Внутренняя поверхность трубопроводов теплоснабжения после 6-ти лет эксплуатации

ВЧШГСталь 20

Чугунные трубопроводы не склонны к локальной (питтинговой) коррозии, в то время как глубина питтингов на стальных трубах достигает 0,5 — 2,5 мм в год, в зависимости от условий эксплуатации.

Внутренняя поверхность труб

На внутреннюю поверхность труб наносится цементно-песчаное покрытие.

Цементно-песчаное покрытие наносится методом центрофугирования. Требования к покрытию — согласно ISO 4179.

Уникальные свойства покрытия цементным раствором состоят в наличии как пассивного, так и активного защитного эффекта.

Пассивный защитный эффект достигается за счёт чисто механической изоляции стенки трубы слоем раствора. Эффективность покрытия тем больше, чем плотнее структура цемента.

Активный защитный эффект заключается в том, что при гидратации цемента в порах возникает насыщенный раствор гидроокиси кальция, рН которого составляет около 12,6. При этих условиях низколегированное железо пассивируется за счёт образования субмикроскопического покровного слоя из оксидов железа. Этот чрезвычайно тонкий слой механически изолирован цементным покрытием от протекающей воды, удерживается на месте и предотвращает дальнейшую коррозию металла.

Наряду с антикоррозионным защитным эффектом нанесение покрытия улучшает и гидравлические свойства трубопровода, достигается это за счёт отсутствия внутренней коррозии и, как следствие, отсутствие отложений на облицованной поверхности трубы, а также за счёт образования на поверхности покрытия тонкого гидрофильного (гелиевого) слоя.

Условный проход Dy, ммНаружный диаметр Dн и предельные отклонения, ммТолщина стенки трубы и предельные отклонения, S, ммТолщина цементного покрытия, S1, ммМасса трубы 6м с внутренним покрытием и раструбом, кг
100118(+1,0)-1,36,0(-1,3)3.0111.4
150170(+1,0)-1,36,0(-1,3)3.0168.6
200222(+1,0)-1,86,3(-1,5)3227,7
250274(+1,0)-2,66,8(-1,6)3296,6
300326(+1,0)-3,37.2(-1,6)3373,2

Примечание: По требованию потребителя допускается увеличение толщины цементно-песчаного покрытия по сравнению с толщиной указанной в таблице.

Внешнее покрытие труб

На наружную поверхность труб наносится консервационное покрытие битумным лаком или композитное покрытие металлическим цинком и битумным лаком согласно ISO 8179.

В случае агрессивной внешней среды могут использоваться другие виды покрытий, по вопросам применения которых рекомендуется связаться с производителем.

По требованию Потребителя фасонные части могут поставляться без внешнего и внутреннего покрытий.

Маркировка

-Трубы имеют маркировку на раструбе. На трубе нанесены следующие обозначения:

-товарный знак предприятия-изготовителя;

-диаметр условного прохода;

-тип уплотнительного кольца (соединения);

-обозначение, что материалом трубы является чугун с шаровидной формой графита (ЧШГ).

Спецификация труб

Допуски на длину раструбных труб — ± 30 мм, для фланцевых — ± 10 мм.

По требованию потребителя допускается увеличение толщины цементно-песчаного покрытия по сравнению с величиной, указанной в таблице.

Толщина стенки фланцевых труб оговаривается далее.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector