Чугунные трубопроводы: надежность и долговечность

В большинстве городов нашей страны происходит интенсивный выход из строя городских систем водоснабжения и канализации, резко увеличились затраты на восстановительные работы. � перед администрациями городов во весь рост встала проблема повышения эксплуатационных качеств и увеличения долговечности труб, используемых в этих системах. Одним из вариантов решения этого вопроса может стать, на наш взгляд, использование в сетях водоснабжения и канализации труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ) производства Синарского трубного завода. Основным достоинством чугунных трубопроводов является высокая коррозионная стойкость, в несколько раз превышающая стойкость стальных труб и обеспечивающая их долговечность на срок до 70—100 лет. Одним из примеров надежности и долговечности чугунных труб служит тот факт, что большая часть водопроводных вводов г. Москвы по улицам Пятницкая, Малая Ордынка, Петровка, Трубная площадь, проложенных в 1893 году, по-прежнему находится в исправном состоянии и обеспечивает требуемый уровень надежности. Трубы из обычного серого чугуна обладают высокой коррозионной стойкостью, но имеют серьезный недостаток: серый чугун практически не обладает пластичностью, а это становится порой неразрешимой проблемой при монтаже чугунных трубопроводов. Сегодня на предприятии выпускаются чугунные водонапорные трубы из серого и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ) с условным проходом от 100 до 1 000 мм. С 1989 года на Синарском трубном заводе применяется современная технология известной швейцарской фирмы FISHER по выплавке высокопрочного чугуна путем его модифицирования. �звестно, что в металлической основе серого чугуна на молекулярном уровне имеются графитовые включения в виде пластинок разной формы. Каждая пластинка, образно говоря, врезана в металлическую основу, из-за этого по всему объему чугуна образуются концентраторы напряжений и металлическая основа теряет пластичность, становится хрупкой. Но если с помощью определенной технологии изменить форму графитовых включений с пластинчатой на круглую (в виде шариков), то надрезы, концентраторы напряжений, исчезнут и чугун приобретет пластичность, приближаясь по механическим свойствам к стали, с пределом прочности выше 50 кгс/кв. мм и относительным удлинением выше 10%. Для таких труб уже допустимы изгиб, сплющивание, ударные нагрузки. �спользование чугунных труб из ЧШГ, кроме вопроса прочности и коррозионной стойкости металла, позволяет существенно уменьшить сроки монтажных работ, изменить технологию выполнения стыковых соединений. «Синара» выпускает чугунные трубы диаметром от 100 до 400 мм с быстромонтируемым соединением под резиновую манжету. Данная конструкция обеспечивает герметизацию стыков при рабочем давлении в трубопроводах до 16 кг/кв. см и осевом смещении до 50. При этом практика работы завода такова, что каждая труба проходит испытание на опрессовочном стенде, выдерживая внутреннее давление от 23 до 40 кгс/кв. см, что соответствует рабочему давлению в трубопроводе 14—16 кгс/кв. см. С 1998 года на заводе налажен выпуск труб Ду 500, 600 и 1 000 мм с новой конструкцией стыкового соединения — раструбно-фланцевой (болтовой). Все крепежные детали соединения так же, как и материал трубы, выполнены из чугуна с шаровидным графитом. В IV квартале 2001 года будет налажен выпуск труб марки Ду 700 и 900 мм с таким же соединением (рис. 1). Современные требования к качеству питьевой воды обязывают производителей принимать дополнительные меры по защите внутренней поверхности чугунных труб от заиливания и коррозии. С 2000 года на «Синаре» на полную мощность работает участок труболитейного цеха по нанесению внутреннего цементно-песчаного покрытия (ЦПП). ЦПП исключает образование на внутренней поверхности труб коррозионных явлений и улучшает гидравлические свойства трубопроводов. По данным Российской Академии коммунального хозяйства, по количеству аварий на 1 км в год трубопроводы из ЧШГ выгодно отличаются от других труб. Данные приведены в публикуемой ниже таблице. В России в последнее время «увлеклись» трубами из ПХВ, но опыт (по данным МГП «Мосводоканал») показывает, что трубопроводы из ПХВ легко монтируются и эксплуатируются только в мягком климате, но не выдерживают суровых российских условий, легко повреждаются при движении грунта, требуют особых условий при монтаже, монтируются дорогостоящим импортным оборудованием. Актуальной проблемой при эксплуатации чугунных трубопроводов является использование чугунных соединительных частей — фитингов, т. к. срок службы водопроводов, собранных с применением чугунных частей, не менее 100 лет. «Синара» комплектует чугунные трубы фитингами всех размеров, как изготавливаемыми на заводе, так и получаемыми по кооперации. Синарский трубный завод — предприятие, которое давно и успешно сотрудничает с крупнейшими нефтяными компаниями России. Благодаря новым разработкам завод сделал качественный скачок в решении основной проблемы, связанной с эксплуатацией нефтепроводов, — проблемы коррозионной стойкости труб. На «Синаре» освоено производство труб нефтяного сортамента Ду 100—300 мм из чугуна с шаровидным графитом. �сследование труб из чугуна с шаровидным графитом во «ВН��Тнефти» подтвердило, что их стойкость примерно в 8–10 раз выше стальных. �зготовленная в 1993 году опытная партия труб Ду 100 мм для ОАО «Самаранефтегаз» была поставлена в предельно жесткие условия на те участки, где стальные трубы эксплуатировались не более 4–6 месяцев. Чугунные трубы Синарского трубного завода стоят там уже свыше семи лет! Такие же трубы в 1997 году получило ОАО «Нижневартовскнефтегаз», где они успешно работают уже четыре года на таких же сложных участках. 623401 Россия, Свердловская обл., г. Каменск-Уральский, ул. Заводской проезд, 6 Тел. (34378) 6-33-16 Факс: (34378) 6-33-16, 6-38-33 E-mail: mark_stw@kamensk.ru