Комментарии опытного «трубоведа»

         Редакция нашего сайта регулярно публикует материалы о различных свойствах и качествах труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ).

Инженерные системы водоснабжения и водоотведения из этих труб отличаются долговечностью и прочностью. Они обеспечивают максимальную чистоту транспортируемой воды. И, что также немаловажно, их монтаж и последующая эксплуатация обходится заказчику значительно дешевле, чем создание аналогичного трубопровода из других материалов. ООО «ЛТК «Свободный Сокол» - единственный в СНГ производитель труб из ВЧШГ – выпустил новое издание «Рекомендаций…». Мы попросили Михаила Юрьевича Шаурова, заместителя генерального директора ООО «ТД «Уральский стандарт» (официальный дилер ООО «ЛТК «Свободный Сокол» в Республике Казахстан), прокомментировать важные для заказчиков и подрядчиков особенности монтажа и укладки трубопроводов из ВЧШГ.

            М.Ю. Шауров: Очень часто при выборе конструкционного материала для будущего водовода проектировщики руководствуются только одним параметром – ценой за метр трубы. А между тем стоимость сырья стоит вовсе не на первом месте в списке расходов на строительство. Приведу пример. В разделе «Рекомендаций…» об укладке трубопровода есть такой пункт: «Грунт, вынутый из траншеи, следует укладывать в отвал с одной (левой по направлению работ) стороны траншеи на расстояние не ближе 0,5 м от края, оставляя другую сторону свободной для передвижения и производства прочих работ». Что на самом деле стоит за этими словами?

Смонтированный ВЧШГ-трубопровод, уложенный на дно траншеи, готовой к засыпке грунтом

 Высокопрочный чугун с шаровидным графитом сохраняет прочность «обычного» серого чугуна и приобретает пластичность стали. На трубу из ВЧШГ наносят специальное лаковое покрытие, которое увеличивает прочность изделия. Благодаря этим свойствам трубопроводу из ВЧШГ не страшен неоднородный грунт, который может нанести царапины и вызвать трещины. Поэтому подрядчику при монтаже трубопровода не нужно будет организовывать вывоз грунта, который образовался при копке траншеи. Его просто засыпают обратно и утрамбовывают. Для сравнения: при монтаже трубопровода из полиэтилена требуется особый «мягкий» грунт, обычно это песок с заданной фракционностью. Дело в том, что один (!) камень в засыпке может вызвать сконцентрированную точечную нагрузку, приводящую к появлению проколов или распространению трещин по всей (!) трубе.

Труба из ПЭ с продольной трещиной. Ремонту не подлежит.

Чтобы избежать подобных аварий, подрядчик обязан 1) подвезти и выгрузить «мягкий» грунт и 2) погрузить и отвезти грунт, вынутый из траншеи. А ведь это дополнительные деньги, люди, транспортные средства. Несоблюдение требований, предъявляемых к качеству материала засыпки, приводит к тому, что, даже имея новый пластиковый или полиэтиленовый трубопровод, целые кварталы сутками сидят без воды…

Непосредственно с темой аварийности связано другое свойство труб из ВЧШГ – запас прочности. «Рекомендации…»: «Несмотря на то, что оценить механические напряжения (внутреннее давление, внешняя нагрузка), которым подвергаются трубопроводы в процессе обслуживания, достаточно легко, достоверно предсказать напряжение, которому будут подвергнуты трубы в процессе эксплуатации, – достаточно сложно. Поэтому, для гарантии максимально возможных сроков эксплуатации, трубы ООО «ЛТК «Свободный сокол» обладают высоким запасом прочности».

И строители, и работники эксплуатационных организаций давно заметили, что у труб из ВЧШГ повышенная стойкость к старению в условиях как пластических, так и циклических нагрузок. При этом в отличие от сталей, где при циклических нагрузках резко ускоряется старение и повышается порог хладноломкости, эти показатели труб ВЧШГ остаются постоянными, а долговечность возрастает на 40%, что объясняется уникальной склонностью высокопрочного чугуна увеличивать предел выносливости с увеличением числа циклов нагрузки. Это явление называется «тренированностью металла». Снова обратимся к сравнению. Процесс старения ПЭ труб сопровождается снижением эластичности, прочности, повышением хрупкости и самопроизвольным растрескиванием. Отличительная особенность полимерных труб в том, что они стареют по всей массе, в то время как коррозия металлических труб начинается с поверхности. Пластмассовые трубы разрушаются как бы вдруг и полностью, а в металлических образуются свищи, которые можно заделывать, например, сваркой. К тому же, полимерные трубопроводы очень чувстви­тельны к отклонениям от норм параметров транспортируемых сред. Так, превышение нормативного рабочего давления на несколько процентов или установленной температуры на несколько градусов весьма ощутимо сказыва­ются на долговечности трубопровода.

Нужно отметить, что чугун всегда славился долговечностью. Известны трубопроводы, которые функционируют уже больше 100 лет (Версаль, Петергоф). Но трубы из серого чугуна сопровождали две проблемы – хрупкость самого материала и соединение труб методом зачеканки. Современная наука решила обе эти проблемы. Как уже говорилось, чугун, модифицированный магнием, приобретает пластичность стали и становится практически «вечным» материалом. А соединение труб приобрело герметичность благодаря применению резиновых уплотнительных колец.

«Рекомендации…»: «Назначением уплотнительных колец, используемых в раструбных соединениях труб, является обеспечение гарантии того, что уплотнение будет полностью герметично во время всего срока службы трубопровода. Раструбные соединения труб выполняются таким образом, что за счет контактного давления  между уплотнительным кольцом и металлом трубы, а также давления воды, гарантируется абсолютная плотность трубопровода в течение всего срока службы».

Рис. 1                                                                                 Рис. 2

М.Ю. Шауров: На рис. 1 хорошо видно, насколько просто монтируется трубопровод из ВЧШГ-труб. Уплотнительное резиновое кольцо рабочий сжимает одной рукой и вставляет в раструб трубы. Затем в раструб вставляется гладкий конец другой трубы. Монтаж окончен! Не нужен сварочный аппарат, электрогенератор, утеплённая палатка и другое дорогостоящее оборудование (покупка и амортизация которого, кстати, значительно увеличивает стоимость трубопровода). Такой способ соединения обеспечивает гибкость трубопровода при полной герметичности (что является очень важным фактором при прокладке трубопровода в скалистой местности или любой другой с неоднородным рельефом) и высокую скорость монтажа. Время монтажа одной трубы Ду900 RJS  в ПЭ рукаве  составляет 8 минут. Следовательно, за  1 смену  можно смонтировать участок из 60 труб, или 360 м готового трубопровода.

В заключение хочу подчеркнуть, что каждый из критериев, о которых шла речь в статье – прочность, долговечность, надёжность, скорость прокладки трубопроводов, – подтверждает: трубы из ВЧШГ – правильный выбор!