ЧУГУН С ГРАФИТОМ И БОЛЬШИМИ ПЕРСПЕКТИВАМИ
Новые материалы для сетей водоснабжения

В рамках новой технической политики, определяющей развитие распределительных сетей водоснабжения и канализации России, применение труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ) в системах водоснабжения признается перспективным.

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом уже более 50 лет доказывает на практике свои преимущества по сравнению со всеми современными материалами для производства труб.
По объемам использования труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в сетях водоснабжения и водоотведения Россия отстает от Китая в 14 раз, стран Европы – в 15 раз; США – в 30 раз.

Предел прочности на разрыв у высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в 10 раз выше, чем у ПВХ, и в 24 раза выше, чем у полиэтилена высокой плотности.
Предел прочности на разрыв материала, из которого изготовлены трубы, – очень важная характеристика, поскольку она оказывает сопротивление силам, вызываемым внутренним гидростатическим давлением и гидравлическим ударом.

Поскольку у высокопрочного чугуна умеренный и надежный коэффициент теплового расширения, то при смене рабочих температур не возникает проблем.
Наоборот, эксплуатационные характеристики труб из ПВХ и ПЭ в значительной мере зависят от рабочей температуры. Не случайно производители не рекомендуют эксплуатировать трубопроводы из ПЭВП под давлением при температуре выше 60°С. К этому следует добавить, что при эксплуатационной температуре выше 22°С трубы из ПВХ и ПЭ начинают терять прочность, жесткость и пространственную стабильность.
Вследствие того, что коэффициент теплового расширения ПВХ в 5 раз выше, а у ПЭ в 18 раз выше, чем у ВЧШГ, при воздействии экстремальных значений температур в трубах ПВХ и ПЭВП возможны нежелательные структурные изменения.

Противодействие долговременным разрушающим нагрузкам труб из ВЧШГ в 82 раза выше, чем труб из ПЭВП. В связи с этим жесткость почвы, устройство ложа траншей и проверка качества установки труб на местах для систем из ПВХ и ПЭВП играют важную роль.

Вследствие их малой прочности требования к траншеям при прокладке трубопроводов из этих материалов очень высоки: необходимо предусмотреть засыпку трубы частицами минимального размера, обеспечить равномерное уплотнение почвы; почва не должна содержать органические вещества; ложе траншеи должно быть гладким и не содержать большие и острые камни. Выполнение столь жестких требований достаточно дорого и не всегда реализуемо.

Благодаря прочности труб из ВЧШГ для них применимы траншеи типа 1 (плоское ложе, свободная засыпка) или типа 2 (плоское ложе, засыпка с небольшим уплотнением).

Со временем прочность труб из ВЧШГ не снижается, тогда как многочисленные испытания американской Ассоциации по исследованию труб из высокопрочного чугуна (DIPRA) свидетельствуют о выходе из строя труб из ПВХ и ПЭВП под воздействием давления (после 11,4 лет), растягивающего напряжения и т. п.

Исследованиями ученых установлено, что трубы из полимерных материалов (полиэтилена, полибутелена и ПВХ) легко проницаемы, их нельзя прокладывать в отравленных почвах, загрязненных углеводородами, включая сырую нефть, масла, бензин, дизельное топливо, керосин или в местах их хранения.
Эти химические соединения могут растворять стенки пластиковых труб, проникать через них, снижать прочность труб, загрязнять питьевую воду, придавать ей неприятный вкус и запах.
Трубы из ВЧШГ непроницаемы для углеводородов и не портятся под их воздействием.

– Коррозионная стойкость труб из высокопрочного чугуна в 4–5 раз превышает стойкость стальных труб (из нелегированных сталей), равна или выше, чем у труб из серого чугуна.
– Электрическое сопротивление высокопрочного чугуна в 3,6–4,8 раза выше, чем у стали, а стыки труб разделены непроводящими резиновыми манжетами, поэтому трубы ВЧШГ, как правило, не подвергаются электрической коррозии.
Что касается часто задаваемого вопроса о сроках службы резиновых манжет, то при подземной укладке трубопроводов манжеты служат тот же срок, что и сам трубопровод. Это подтверждает отечественный опыт применения резиновых уплотнений (в музее «Мир воды» «Водоканал СПб» представлена резиновая уплотнительная прокладка, прослужившая исправно около 100 лет).

Оборудование для сварки ПЭ труб, расходы по обслуживанию требуют достаточно больших затрат. Перемена погоды или малейшая ошибка в процедуре сварки может сделать содержание трубопровода из ПЭВП чрезвычайно трудным.
Соединения труб из ВЧШГ хорошо зарекомендовали себя при любой температуре и при монтаже всеми типами техники, в любых условиях, включая монтаж в условиях грязи и под водой.

Светлана Соснова
(По материалам ОАО «Липецкий металлургический завод
«Свободный сокол»)