Чугунные трубы для внешней канализации: разновидности, особенности установки и использования

Трубы из чугуна, применяемые в системах канализации, по-прежнему заслуживают популярности как материал. Несмотря на растущую конкуренцию со стороны пластиковых труб, чугунные изделия позволяют создавать прочные и долговечные трубопроводы. Они имеют свои достоинства и недостатки, с которыми стоит ознакомиться, согласны?

В данной статье мы выясним, какие чугунные трубы идеально подходят для наружных канализационных систем, а какие предназначены только для внутренней установки. Мы подробно обсудим маркировку, типы соединений в сборке чугунных коммуникаций и обозначим альтернативные возможности.

Устойчивые чугунные трубы

Планы по сокращению использования чугуна в канализационных системах, как правило, продиктованы экономическими факторами. Однако в вопросах надежности и долговечности нет более качественного материала, чем чугун.

Трубы из прочного чугуна активно используются в машиностроении, системах водоснабжения и водоотведения, а также в добывающей отрасли.

Чугунные трубы, как правило, применяются для создания внешних канализационных систем. Их высокая прочность и устойчивость к механическим нагрузкам позволяют использовать их на участках с различными транспортными нагрузками.

Производят чугунные трубы как для магистральных канализационных систем, так и для частных автономных решений.

Эти трубы имеют долгий срок службы, оставаясь надежными на протяжении веков, не горят и не повреждаются при изменениях температуры. Однако их шершавая поверхность способствует быстрому загрязнению. Полимерное покрытие может помочь решить эту проблему.

К основным недостаткам чугунных труб, особенно для монтажников и перевозчиков, относят их значительный вес.

Даже для труб небольшого диаметра требуется специализированная техника для их транспортировки. Здесь они заметно уступают пластиковым трубам.

Чугунные трубы подходят для напорных канализационных систем, необходимых в сложных рельефных условиях или для обхода подземных конструкций. Они могут эффективно работать в системах с давлением до 1 мПа.

Производственные особенности чугунных канализационных труб обеспечивают их отличную стойкость к химическим и биологическим воздействиям.

Хотя сегодня редко встречаются чугунные системы в частных домах, многие предпочитают их благодаря прочности и надежности.

Чугунные трубы различных диаметров, фланцевые фитинги и улучшенные эксплуатационные характеристики – всё это свидетельствует о высоком качестве таких изделий.

Нельзя забывать о значительном недостатке – тяжелом весе труб.

Создание канализации для загородного дома и монтаж напорных коллекторов требует внимания.

Процесс производства чугунных труб также важен для понимания их преимущества.

Внутренняя канализация, выполненная из чугунных труб, остается важным моментом.

Среди такой продукции особенно выделяются трубы высокой прочности.

К их эксплуатационным характеристикам на фоне обычных труб добавляются следующие механические параметры:

• повышенная ударная вязкость;
• уменьшенный предел текучести;
• низкое временное сопротивление;
• незначительный коэффициент относительного удлинения.

Эти характеристики достигаются за счет добавления графита в сфероидальной (или пластинчатой) форме в структуру чугуна.

То есть, структура металла обогащается углеродом, что в итоге придаёт конечным изделиям такие свойства, как:

• повышенная износостойкость;
• прочность на сжатие;
• устойчивость к усталости;
• лёгкость обработки;
• отличные литейные свойства.

Упоминание высокопрочных чугунных труб не случайно. Проекты наружных канализационных систем обычно подразумевают отвод сточных вод с прокладкой под землей. Такие системы обозначаются аббревиатурой TML.

Эксплуатация подземных канализационных линий подразумевает высокие физические и температурные нагрузки, с которыми успешно справляются чугунные трубы повышенной прочности. Глубина их закладки регламентируется строительными нормами.

Классификация труб по конструкции

В рамках классификации TML чугунные канализационные трубы разделяются на два основных типа:

1. Безраструбные (SML).
2. Раструбные (SME).

Безраструбные трубы имеют гладкую поверхность по всей длине, в то время как раструбные трубы на одном конце имеют расширение.

Трубы из чугуна, предназначенные для водоотведения в зданиях, имеют различия в конструкции. На практике чаще всего используются как безраструбные, так и раструбные трубы.

Безраструбные чугунные трубы являются предпочтительными для монтажа наружных систем канализации, относящихся к TML. Они облегчают процесс прокладки и демонтажа при необходимости.

Оба типа труб имеют номинальный внутренний диаметр 100 мм и внешний диаметр 110 мм. Обычно размеры диаметров указываются в маркировке (например, DN100).

Наиболее распространенные размеры диаметров чугунных труб (как раструбных, так и безраструбных) варьируются от 100 до 400 мм, в то время как в целом диапазон достигает 1000 мм. Стандартная длина равна 3000 мм.

Труба без раструбов, изготовленная из пластинчатого чугуна и относящаяся к SML, а также сопутствующие фитинги, важны для полноценного монтажа систем водоотведения.

Существуют и другие классы труб. Например, продукция группы SMU предназначена для дренажных систем и систем водоотведения в зданиях.

Также бывают изделия для транспортировки агрессивных химических веществ, относящихся к классу MLK. Продукция марки MLB хороша для дренажа на мостах и дорогах.

Определенные детали конструкции и состав, использованный при литье чугунных труб, обозначаются в маркировке:

Если в маркировке чугунной трубы присутствует аббревиатура ВЧШГ, это указывает на добавление гранитных гранул в расплав, что повышает морозостойкость и прочность готового продукта. Этот тип труб доступен только с раструбами.

Трубы с маркировкой ЧНР предназначены для систем напорной канализации и могут производиться как с раструбами, так и с фланцевыми соединениями.

В организации автономных канализационных систем обычно используют трубы ЧК из серого чугуна, куда добавляют пластинки графита. Их прочность невысока, но они вполне подойдут для самоточных сетей.

Трубы марки SML хорошо подходят как для внутренней, так и для внешней прокладки канализационных веток. Они защищены снаружи эпоксидными оболочками от внешних воздействий и производятся только без раструбов.

Способы соединения труб SML и SME

Безраструбные канализационные трубы из чугуна соединяются с использованием специализированных фиксирующих устройств. Эти элементы состоят из стального хомута и эластичной муфты, накладываемой на место соединения.

В практике применяются две модификации стяжных хомутов – с одним винтом (CE) или двумя винтами (CV). Материал эластичной муфты обеспечивает герметичность, а стальная основа хомута исключает коррозию.

Металлические хомуты и муфты с эластичными вставками применяются для соединения безраструбных чугунных труб, различных модификаций таких крепежей существуют.

Хомуты применяются не только для связанных отдельных труб, но и для соединений с фитингами.

Хомуты доступны в различных монтажных диаметрах и под разные рабочие давления. Существуют модели с шумопоглощением для создания бесшумной канализации, что освобождает от необходимости использования отдельной звукоизоляции в местах, где трубы проходят через перекрытия.

Соединение чугунных канализационных труб марки SML выполняется с использованием отводов, переходников, тройников и крестовин. Соединения выполняются через металлические хомуты с уплотнителями.

Трубы марки SML можно прокладывать в неотапливаемых помещениях. Их защищает специальное покрытие от коррозии.

Значительным преимуществом безраструбных труб является отсутствие раструбов. В случае замены отдельного участка трубопровода достаточно закрыть и заменить только нужный элемент, а не разбирать всю линию.

Безраструбные трубы легко комбинируются с любыми утеплителями и отделочными материалами без особых сложностей при совместной прокладке.

Соединение раструбных элементов осуществляется путем вставки одного конца трубы с ровной границей в раструб другой трубы. Обычно для обеспечения надежности и герметичности такого соединения используется резиновое кольцо, которое помещается в специальный паз на внутренней стороне раструба чугунной трубы.

Существует также альтернативная технология, при которой герметичность и мягкость соединения достигается за счет заполнения пространства между трубами специальным уплотняющим материалом.

При проектировании канализационных систем с использованием чугунных раструбных труб специалисты имеют в распоряжении пять различных вариантов соединений (обозначенных буквами А, Б, В, Г, Д). Четыре из них основываются на резинокольцевых уплотнителях (5, 6), а один — на просмоленном жгуте (3).

К числу характерных методов герметизации и фиксации соединений раструбных элементов относятся:

1. Чеканка с применением асбестоцементной прокладки.
2. Монтаж уплотнительных манжет.
3. Установка самоуплотняющегося кольца.
4. Применение накидного фланца с болтовым соединением.
5. Использование упорного шипа.

Также возможно использование горячей и холодной сварки для фиксации трубных соединений, хотя практикуется это довольно редко. Причиной служит сложность сварочных работ с чугуном. Кроме того, для такой сварки необходимы квалифицированные специалисты, соответствующий инструментарий и дорогие электроды на никелевой основе.

В статье, подробно рассматирующей выбор труб для внутренней канализации, содержатся все необходимые доводы и характеристики различных видов.

Характеристики структуры и область применения

Ключевой особенностью чугунных труб из классификатора TML является их назначение для установки под землёй на глубине от 0,8 до 6 метров. Эти трубы, специально разработанные для наружных систем, отличаются высокой прочностью и защитой от коррозии.

Эксплуатационные характеристики, такие как сопротивление сжатию, позволяют безопасно прокладывать канализационные линии, например, под дорогами с значительными нагрузками. Однако при установке необходимо следовать стандартам DIN EN 877, 1610 и ГОСТ, которые требуют создания надлежащих опорных фундаментов и перекрытий.

Современные безраструбные чугунные трубы имеют двухслойное внутреннее покрытие из эпоксидной смолы (1), внешнее покрытие из эпоксидного лака (2), основной слой чугуна с графитом листовой или сфероидальной формы (3) и защитное цинковое покрытие (4).

Среди особенностей высокопрочных чугунных труб также можно выделить эффективное антикоррозионное покрытие (внешнее и внутреннее), которое применяется даже на фасонных деталях. Это покрытие осуществляется с использованием цинка и эпоксидных смол, что обеспечивает надежную защиту от коррозии даже в агрессивной среде.

Эти трубы могут эффективно использоваться в грунтах с высоким уровнем pH (0-10). Внутреннее эпоксидное лакокрасочное покрытие канализационных чугунных труб имеет гладкую (скользящую) структуру, что минимизирует сопротивление потоку сточных вод.

Структура современной чугунной трубы TML включает в себя:

1. Двухслойное покрытие модифицированной эпоксидной смолой (толщина слоя 120 мкм).
2. Защитное покрытие из эпоксидного лака (толщина слоя 60 мкм).
3. Основной слой из чугуна с увеличенным содержанием углерода.
4. Защитное покрытие из цинкового порошка (плотность напыления 130 г/м²).

Обычная длина трубы (3000 мм) при необходимости может быть легко сокращена до нужного размера, например, с помощью электрического трубореза. При обрезке чугунных труб важно добиться ровного и аккуратного среза, что обеспечивает надежность герметизации при соединении линий сточных вод.

Границы обреза обычно обрабатываются специальной краской и обвязываются изоляционной лентой типа Pro-Cut. Для работы в агрессивных средах используются специальные уплотнения. Эти меры дополнительно снижают риски утечки.

Так формируется соединительный узел на краю обрезанной чугунной трубы, где в качестве защитного и герметизирующего элемента используется изоляционная лента Pro-Cut.

Список характеристик чугунных труб для канализации достаточно впечатляющ. В отличие от быстро набирающих популярность за счет низкой стоимости полимерных изделий, чугунные трубы обладают множеством преимуществ.

Чугун устойчив к огню и высоким температурам, в то время как пластиковые трубы начинают размягчаться уже при температуре 100ºC, и при более высоких значениях могут деформироваться и даже расплавляться.

Чугунные трубопроводы отличаются низким уровнем шума в процессе работы, и для них не требуется установка компенсаторов на расширение. Их можно закладывать в бетонные конструкции, не опасаясь за их разрыв от расширения или сжатия материалов.

Таким образом, первоначальные расходы на покупку быстро окупаются за счет низкой стоимости эксплуатации чугунных труб. Их использование не требует создания огне- и шумозащитных конструкций, а срок службы значительно превышает аналогичный показатель для пластиковых систем и может составлять более 100 лет.

Предварительно изолированные трубные изделия

Чугунные трубы из классификатора TML могут быть дополнены предварительно изолированными чугунными трубами, которые успешно используются в условиях низких температур.

По сути, это те же безраструбные или раструбные высокопрочные трубы (1), дополненные слоями (2, 3, 4) термической изоляции.

Безраструбные чугунные трубы с элементами теплоизоляции называют «предварительно изолированными трубами». Они создаются для работы в морозных условиях.

В качестве эффективного теплоизолирующего материала используется термореактивная пена (3) или другие материалы, обладающие плотной структурой и негорючими свойствами по классу «А2». Теплоизолятор защищается оболочкой, выполненной из оцинкованной стали (4). Толщина металлической оболочки составляет не менее 1 мм. Оболочка крепится с помощью хомутов (2), также изготовленных из оцинкованной стали.

Предварительно изолированные чугунные трубы подходят для эксплуатации в условиях влажности до 75%. Изоляция предотвращает конденсацию влаги в условиях низких и критически низких температур. Есть также модели с встроенным нагревательным кабелем непосредственно в слой теплоизоляции.

Причины перехода от чугуна к полимерным материалам

Каковы же причины растущей популярности полимерных труб, которые стремятся использовать вместо чугуна?

Основные факторы включают:

• вероятность коррозии чугуна из-за воздействия блуждающих токов в электромагнитных полях;
• отсутствие дополнительной защиты внутренних стенок труб от агрессивных веществ;
• жесткость изделий, что положительно сказывается на каждой отдельной трубе, но может приводить к изменению распределения нагрузок грунта в местах соединений в трубопроводах, состоящих из множества труб;
• технические затруднения, которые неизбежно возникают при ремонте или при устройстве новых врезок в коммуникации.

Полимерные трубы гораздо чаще применяются для создания систем автономной канализации в частных домах, чем чугунные.

В следующей статье, посвященной этому сложному вопросу, вы узнаете, какие трубы лучше использовать при создании внешней части канализационной системы на загородном участке.

Выводы и полезное видео по теме

Несколько советов по выбору труб, которые будут полезны для самостоятельного создания систем канализации:

Стоит отметить, что полимерные изделия по техническим и эксплуатационным характеристикам уступают чугунным. У них намного больше недостатков по сравнению с чугунными трубами для канализации.

Полимеры более удобны для применения в системах внутренней канализации, но для значительных коммуникаций на открытом воздухе более разумно использовать именно чугунные трубы.

Если у вас есть полезная информация по устройству наружной канализации из чугунных труб или вы хотите поделиться опытом о том, как строили систему на вашем участке, пожалуйста, оставьте комментарии в блоке ниже, публикуйте фотографии по теме статьи и задавайте вопросы.