Труба из ковкого чугуна - Ductile iron pipe

Секция трубы DICL (футерованная из высокопрочного чугуна), обычно используемая для водопровода, с железным корпусом, бетонной футеровкой и текстурированными полимерными защитными покрытиями на внутренней и внешней поверхностях.

Труба из ковкого чугуна является труба сделано из ковкий чугун обычно используется для Питьевая вода передача и распространение.[1] Этот тип трубы является прямым развитием более ранних чугунная труба, который он заменил.[1] Ковкий чугун, используемый для изготовления трубы, характеризуется сфероидальной или узловатой природой графита внутри чугуна.[2] Обычно труба изготавливается с использованием центробежное литье в формах, облицованных металлом или смолой.[3] На трубы из высокопрочного чугуна часто наносят защитные внутренние покрытия и внешние покрытия для предотвращения коррозии: стандартная внутренняя облицовка цементный раствор и стандартные внешние покрытия включают связанный цинк, асфальт или краска на водной основе. В высококоррозионных средах рыхлый полиэтилен Также можно использовать муфты (LPS) для ограждения трубы. Ожидаемый срок службы незащищенных труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом зависит от коррозионной активности почвы и, как правило, меньше там, где она очень агрессивна.[4] Однако, по оценкам, срок службы трубопроводов из чугуна с шаровидным графитом, установленных с использованием «усовершенствованных методов прокладки», включая использование правильно установленных LPS (полиэтиленовая оболочка), превышает 100 лет.[5][6] Исследования воздействия труб из высокопрочного чугуна на окружающую среду дают разные результаты в отношении выбросов и потребляемой энергии. Труба из высокопрочного чугуна, произведенная в Соединенные Штаты был сертифицирован как экологически безопасный продукт Институтом рыночных преобразований к устойчивости.[7][8]

Габаритные размеры

Размер трубы из ковкого чугуна определяется в соответствии с безразмерным термином, известным как размер трубы или номинальный диаметр (известный под французской аббревиатурой DN). Это примерно соответствует внутреннему диаметру трубы в дюймах или миллиметрах. Однако внешний диаметр трубы остается постоянным между изменениями толщины стенки, чтобы обеспечить совместимость соединений и фитингов. Следовательно, внутренний диаметр иногда значительно отличается от номинального. Номинальные размеры труб в США варьируются от 3 до 64 дюймов с шагом не менее 1 дюйма.

Размеры труб стандартизированы по взаимно несовместимому стандарту AWWA C151 (Традиционные единицы США ) в США, ISO 2531 / EN 545/598 (метрика ) в Европе и AS / NZS 2280 (метрическая система) в Австралии и Новой Зеландии. Хотя метрические, европейские и австралийские трубы несовместимы и трубы идентичны. номинальные диаметры имеют совсем другие размеры.

Северная Америка

Размеры труб по американскому AWWA С-151

Размер трубыНаружный диаметр
[дюйм (мм)]
33.96 (100.584)
44.80 (121.92)
66.90 (175.26)
89.05 (229.87)
1011.10 (281.94)
1213.20 (335.28)
1415.30 (388.62)
1617.40 (441.96)
1819.50 (495.3)
2021.60 (548.64)
2425.80 (655.32)
3032.00 (812.8)

Европа

Европейская труба стандартизирована ISO 2531 и его последующие спецификации EN 545 (питьевая вода) и EN 598 (сточные воды). Европейские трубы имеют размеры, которые приблизительно соответствуют внутреннему диаметру трубы после внутренней футеровки номинальному диаметру. ISO 2531 поддерживает совместимость размеров со старыми немецкими чугунными трубами. Однако старые британские трубы, в которых использовался несовместимый имперский стандарт BS 78, требуют переходников при подключении к вновь установленной трубе. По совпадению, гармонизация Великобритании с европейскими стандартами на трубы произошла примерно в то же время, что и переход на высокопрочный чугун, поэтому почти все чугунные трубы - британские, а все пластичные - метрические.

DNНаружный диаметр
[мм (дюйм)]		толщина стенки
[мм (дюйм)]
Класс 40K9K10
4056 (2.205)4.8 (0.189)6.0 (0.236)6.0 (0.236)
5066 (2.598)4.8 (0.189)6.0 (0.236)6.0 (0.236)
6077 (3.031)4.8 (0.189)6.0 (0.236)6.0 (0.236)
6582 (3.228)4.8 (0.189)6.0 (0.236)6.0 (0.236)
8098 (3.858)4.8 (0.189)6.0 (0.236)6.0 (0.236)
100118 (4.646)4.8 (0.189)6.0 (0.236)6.0 (0.236)
125144 (5.669)4.8 (0.189)6.0 (0.236)6.0 (0.236)
150170 (6.693)5.0 (0.197)6.0 (0.236)6.5 (0.256)
200222 (8.740)5.4 (0.213)6.3 (0.248)7.0 (0.276)
250274 (10.787)5.8 (0.228)6.8 (0.268)7.5 (0.295)
300326 (12.835)6.2 (0.244)7.2 (0.283)8.0 (0.315)
350378 (14.882)7.0 (0.276)7.7 (0.303)8.5 (0.335)
400429 (16.890)7.8 (0.307)8.1 (0.319)9.0 (0.354)
450480 (18.898)-8.6 (0.339)9.5 (0.374)
500532 (20.945)-9.0 (0.354)10.0 (0.394)
600635 (25.000)-9.9 (0.390)11.1 (0.437)
700738 (29.055)-10.9 (0.429)12.0 (0.472)
800842 (33.150)-11.7 (0.461)13.0 (0.512)
900945 (37.205)-12.9 (0.508)14.1 (0.555)
10001,048 (41.260)-13.5 (0.531)15.0 (0.591)
11001,152 (45.354)-14.4 (0.567)16.0 (0.630)
12001,255 (49.409)-15.3 (0.602)17.0 (0.669)
14001,462 (57.559)-17.1 (0.673)19.0 (0.748)
15001,565 (61.614)-18.0 (0.709)20.0 (0.787)
16001,668 (65.669)-18.9 (0.744)51.0 (2.008)
18001,875 (73.819)-20.7 (0.815)23.0 (0.906)
20002,082 (81.969)-22.5 (0.886)25.0 (0.984)

Другие европейские стандарты содержат спецификации для более специализированных продуктов:

EN 15655: 2009 - Трубы, фитинги и аксессуары из высокопрочного чугуна. Внутренняя полиуретановая футеровка труб и фитингов. Требования и методы испытаний.

EN 877: 1999 / A1: 2006 - Трубы и фитинги из чугуна, их соединения и аксессуары для отвода воды из зданий - Требования, методы испытаний и обеспечение качества

CEN / TR 15545: 2006 - Руководство по использованию EN 545

CEN / TR 16017: 2010 - Руководство по использованию EN 598

EN 877: 1999 - Трубы и фитинги из чугуна, их соединения и аксессуары для отвода воды из зданий - Требования, методы испытаний и обеспечение качества

EN 877: 1999 / A1: 2006 / AC: 2008 - Трубы и фитинги из чугуна, их соединения и аксессуары для отвода воды из зданий - Требования, методы испытаний и обеспечение качества

EN 598: 2007 + A1: 2009 - Трубы, фитинги, аксессуары и их соединения из высокопрочного чугуна для канализации - Требования и методы испытаний

EN 12842: 2012 - Фитинги из ковкого чугуна для трубопроводных систем из непластифицированного ПВХ или полиэтилена - Требования и методы испытаний

CEN / TR 16470: 2013 - Экологические аспекты систем труб из чугуна с шаровидным графитом для систем водоснабжения и канализации

EN 14628: 2005 - Трубы, фитинги и аксессуары из высокопрочного чугуна. Наружное полиэтиленовое покрытие для труб. Требования и методы испытаний.

EN 15189: 2006 - Трубы, фитинги и аксессуары из высокопрочного чугуна. Наружное полиуретановое покрытие для труб. Требования и методы испытаний.

EN 14901: 2014 - Трубы, фитинги и аксессуары из высокопрочного чугуна - Эпоксидное покрытие (для тяжелых условий эксплуатации) фитингов и принадлежностей из высокопрочного чугуна - Требования и методы испытаний

EN 969: 2009 - Трубы, фитинги, аксессуары из высокопрочного чугуна и их соединения для газопроводов. Требования и методы испытаний.

EN 15542: 2008 - Трубы, фитинги и аксессуары из высокопрочного чугуна. Наружное покрытие из цементного раствора для труб. Требования и методы испытаний.

EN 545: 2010 - Трубы, фитинги, аксессуары из высокопрочного чугуна и их соединения для водопроводов. Требования и методы испытаний.

EN 14525: 2004 - Муфты и фланцевые переходники из высокопрочного чугуна с широким допуском для использования с трубами из различных материалов: высокопрочный чугун, серый чугун, сталь, полиэтилен PVC-U, фиброцемент.

Австралия и Новая Зеландия

Размеры труб из Австралии и Новой Зеландии соответствуют независимой спецификации. ТАК КАК /NZS[9] 2280, который несовместим с европейскими трубами, хотя используется та же номенклатура. Австралия сначала приняла имперский британский стандарт на чугунные трубы BS 78, а когда он был отменен после принятия Великобританией стандарта ISO 2531, вместо того, чтобы аналогичным образом согласоваться с Европой, Австралия выбрала «мягкий» перевод из имперских единиц в метрические, опубликовано как AS / NSZ 2280, с неизменным физическим наружным диаметром, что обеспечивает непрерывность производства и обратную совместимость. Таким образом, внутренний диаметр трубы с футеровкой значительно отличается от номинального диаметра, и для гидравлических расчетов требуется некоторое знание стандарта на трубу.

Номинальный размер (DN)Наружный диаметр
[мм (дюйм)]		Номинальная толщина стенки
[мм (дюйм)]		Класс фланца
PN 20PN 35
100122 (4.803)-5.0 (0.197)7.0
150177 (6.969)-5.0 (0.197)8.0
200232 (9.134)-5.0 (0.197)8.0
225259 (10.197)5.0 (0.197)5.2 (0.205)9.0
250286 (11.260)5.0 (0.197)5.6 (0.220)9.0
300345 (13.583)5.0 (0.197)6.3 (0.248)10.0
375426 (16.772)5.1 (0.201)7.3 (0.287)10.0
450507 (19.961)5.6 (0.220)8.3 (0.327)11.0
500560 (22.047)6.0 (0.236)9.0 (0.354)12.0
600667 (26.260)6.8 (0.268)10.3 (0.406)13.0
750826 (32.520)7.9 (0.311)12.2 (0.480)15.0

Суставы

Основная статья: Трубопроводная и сантехническая арматура

Отдельные отрезки трубы из чугуна с шаровидным графитом соединяются фланцами, муфтами или какой-либо формой втулки и раструба.

Фланцы

Фланцы представляют собой плоские кольца на концах труб, которые сопрягаются с эквивалентным фланцем другой трубы, причем эти два кольца удерживаются вместе болтами, обычно проходящими через отверстия, просверленные во фланцах. Деформируемая прокладка, обычно эластомерная, помещаемая между выступами на ответных фланцах, обеспечивает уплотнение. Фланцы проектируются по большому количеству спецификаций, которые различаются из-за разницы в размерах труб и требований к давлению, а также из-за независимой разработки стандартов. В США фланцы нарезаны резьбой или приварены к трубе. На европейском рынке фланцы обычно привариваются к трубе. В США фланцы доступны со стандартной таблицей болтов на 125 фунтов, а также со стандартной схемой болтов на 250 фунтов (и более тяжелой) (стальная группа болтов). Оба обычно оцениваются в 250psi (1,700 кПа ). Фланцевое соединение жесткое и может выдерживать оба напряжение и сжатие а также ограниченная степень срезать и изгиб. Его также можно разобрать после сборки. Из-за жесткой природы соединения и риска возникновения чрезмерного изгибающего момента рекомендуется не заглублять трубопроводы с фланцами.

Текущие стандарты на фланцы, используемые в водном хозяйстве: ANSI B16.1 в США, EN 1092 в Европе и AS / NZS 4087 в Австралии и Новой Зеландии.

Патрубок и розетка

Втулка и раструб включают обычный конец трубы, втулку, вставленную в раструб или раструб другой трубы или фитинга с уплотнением, сделанным между ними внутри раструба. Обычные гладкие и раструбные соединения не допускают прямого контакта металла с металлом при передаче всех сил через эластомерное уплотнение. Следовательно, они могут изгибаться и допускать некоторую степень вращения, позволяя трубам смещаться и снимать напряжения, возникающие при движении почвы. Следствием этого является то, что незакрепленные гладкие и раструбные соединения практически не передают сжатия или растяжения вдоль оси трубы и имеют небольшой сдвиг. Поэтому любые изгибы, тройники или клапаны требуют либо фиксирующего соединения, либо, чаще, упорных блоков, которые передают силы в виде сжатия в окружающий грунт.

Существует большое количество различных розеток и уплотнений. Самым современным из них является «нажимное соединение» или «скользящее соединение», при котором муфта и резиновое уплотнение предназначены для того, чтобы после смазки гладкий конец трубы можно было просто вставить в муфту. Нажимные соединения остаются запатентованной конструкцией. Также доступны системы стопорных прокладок. Эти системы фиксирующих прокладок позволяют сдвинуть трубу вместе, но не позволяют соединению разъединиться без использования специального инструмента или горелки для прокладки.

Самые ранние чугунные трубы с гладким концом и раструбом соединялись путем заполнения раструба смесью воды, песка, железных опилок и аммиака (хлорид аммония.) А уплотнительное кольцо был вставлен в гнездо вокруг патрубка, чтобы удержать смесь, которая была вбита в патрубок с помощью инструмента для уплотнения, а затем заострена. Это заняло несколько недель, чтобы получить полностью жесткий шарнир. Такие системы труб часто можно увидеть в церквях девятнадцатого века в системе отопления.

Срок службы и коррозия

В конце 1950-х годов на рынке были представлены трубы из высокопрочного чугуна, отличающиеся более высокой прочностью и аналогичной коррозионной стойкостью по сравнению с чугуном.[10] Согласно исследованию 2004 года, ожидаемый срок службы труб из чугуна с шаровидным графитом составляет 100 лет, исходя из результатов испытаний, полевых проверок и эксплуатации в течение более 50 лет.[11] В 2012 году Американская ассоциация водопроводных сооружений сообщила, что трубы из высокопрочного чугуна в доброкачественной почве или установленные в более агрессивных почвах с использованием «усовершенствованных методов прокладки» имеют расчетный срок службы до 110 лет на основе общенационального анализа водопроводных труб в США[5]

Как и большинство черных металлов, высокопрочный чугун подвержен коррозии, поэтому его срок службы зависит от воздействия коррозии.[1] Коррозия в трубах из высокопрочного чугуна может происходить двумя путями: графитизация, выщелачивание железа из-за коррозии, что в целом приводит к ослаблению конструкции трубы, и коррозия, что является более локализованным эффектом, также вызывающим ослабление конструкции трубы.[10]

За последние 100 лет средняя толщина железных труб уменьшилась из-за повышения прочности металла,[12] благодаря достижениям в металлургии, а также усовершенствованной технике литья.[13][14]

Способы уменьшения коррозии

На возможность коррозии, ведущей к выходу из строя труб, в значительной степени влияет коррозионная активность почвы. Незащищенные трубы в очень агрессивной почве обычно имеют более короткий срок службы.[4] Срок службы трубы из чугуна с шаровидным графитом, установленной в агрессивной среде без соответствующей защиты, может составлять от 21 до 40 лет.[6][15] Внедрение методов защиты от коррозии пластичных труб, включая использование полиэтилен втулки, могут уменьшить коррозию, контролируя воздействие коррозийной почвы на трубопроводы.[6]

В Соединенных Штатах Американский национальный институт стандартов и Американская ассоциация водопроводных сооружений стандартизировали использование полиэтиленовых рукавов для защиты труб из ковкого чугуна от воздействия коррозии.[3][16] Отчет 2003 г. исследователей из Национальный исследовательский совет Канады отметил, что сообщалось о «как хороших, так и плохих характеристиках» полиэтиленовых рукавов.[10] Однако исследование, проведенное на испытательном полигоне Флориды Ассоциации исследования труб из ковкого чугуна, показало, что по сравнению с трубами без покрытия, подвергающимися воздействию агрессивной среды, трубы, заключенные в неплотную полиэтиленовую оболочку, были «в отличном состоянии».[6] На основании метаанализа 1379 образцов труб в 2005 году было обнаружено, что неплотные полиэтиленовые рукава очень эффективны для уменьшения коррозии. Единственная среда, для которой анализ показал, что полиэтиленовая оболочка не обеспечивает эффективного контроля коррозии, - это «исключительно суровые» среды, классификация редких, но чрезвычайно агрессивных сред. Анализ показал, что в этих «исключительно суровых» условиях можно ожидать продолжительности жизни 37 лет.[6]

Трубы, изготовленные в соответствии со стандартами Международной организации по стандартизации (ISO), обычно покрываются цинком для защиты от коррозии. В случае более агрессивных почв поверх оцинкованной трубы устанавливают полиэтиленовую втулку для дополнительной защиты.[10][17]

Катодная защита может также использоваться для предотвращения коррозии и, как правило, рекомендуется инженерами по коррозии для труб в коррозионных грунтах в качестве дополнения к внешним диэлектрик покрытия.[10][18]

Инженеры и водные органы США разделились во мнениях относительно использования различных покрытий или катодной защиты. Смешанные результаты были получены для всех методов защиты. Тем не менее, это может быть связано с влиянием изменений местной коррозионной активности и температуры почвы или с повреждениями, возникающими во время установки, которые могут повлиять на эффективность защитных покрытий.[10][18]

Внутренние накладки

Труба из ковкого чугуна в некоторой степени устойчива к внутренней коррозии в питьевой воде и менее агрессивных сточных водах. Однако даже в тех случаях, когда потеря материала трубы и, следовательно, уменьшение толщины стенки трубы происходит медленно, отложение продуктов коррозии на внутренней стенке трубы может уменьшить эффективный внутренний диаметр. Доступны различные покрытия для уменьшения или устранения коррозии, включая цементный раствор, полиуретан и полиэтилен. Из них наиболее распространенной является облицовка из цементного раствора.

Полиуретан (PUR)

Основная статья: Полиуретан

Полиуретан - это вариант, предлагаемый в качестве внутреннего покрытия для труб из высокопрочного чугуна вместо цементного раствора. Однако, поскольку PUR обеспечивает только пассивную защиту, жизненно важно, чтобы покрытие не повредилось во время обращения и установки. Производители устанавливают строгие процедуры обращения, транспортировки и установки, чтобы гарантировать защиту полиуретановых покрытий. Если трубы деформируются, эластичность полиуретана в некоторых случаях позволяет не повредить покрытие. Эксперты по коррозии

Впервые полиуретановые покрытия начали применять в 1972 году.[нужна цитата ] По сравнению с другими покрытиями внутренняя полиуретановая футеровка демонстрирует высокую стойкость к различным средам, таким как питьевая вода, сточные воды, деминерализованная вода, техническая вода и газ, а также к агрессивным растворам, таким как серная кислота.

Полиуретан - это термореактивный пластик, не содержащий растворителей, с трехмерной молекулярной структурой, придающей ему механическую стабильность. Полиуретановая футеровка, используемая для внутреннего покрытия, имеет следующие стандартные свойства, стандартизированные EN 15655: 2009 (Трубы, фитинги и аксессуары из высокопрочного чугуна - Внутренняя полиуретановая футеровка для труб и фитингов - Требования и методы испытаний).

Цементный раствор

Основная статья: Труба из высокопрочного чугуна с цементным покрытием

Преобладающая форма футеровки для водоснабжения - это цементный раствор, наносимый центробежным способом во время производства. Цементный раствор состоит из смеси цемента и песка в соотношении от 1: 2 до 1: 3,5. Для питьевой воды, портландцемент используется; для очистки сточных вод обычно используют сульфатостойкий или высокоглиноземистый цемент.

Было обнаружено, что футеровка из цементного раствора значительно снижает внутреннюю коррозию. Исследование DIPRA показало, что Хазен-Уильямс Коэффициент цементной футеровки остается между 130 и 151, лишь незначительно снижаясь с возрастом.

Внешние покрытия

Незащищенный высокопрочный чугун, как и чугун, по своей природе устойчив к коррозии в большинстве, хотя и не во всех, почвах. Тем не менее, из-за частого отсутствия информации об агрессивности почвы и для продления срока службы подземной трубы трубы из высокопрочного чугуна обычно защищаются одним или несколькими внешними покрытиями. В США и Австралии предпочтительны свободные полиэтиленовые рукава. В Европе стандарты рекомендуют использовать более сложную систему цинковых покрытий с прямым соединением, покрытых отделочным слоем, в сочетании с полиэтиленовыми рукавами.

Свободные полиэтиленовые рукава (LPS)

Свободные полиэтиленовые рукава были впервые разработаны CIPRA (с 1979 г., DIPRA) в США в 1951 г. для использования в сильно коррозионных почвах. Более широко он использовался в США в конце 1950-х годов и впервые был применен в Великобритании в 1965 году и Австралии в середине 1960-х годов. Свободные полиэтиленовые рукава (LPS) остаются одним из наиболее экономически эффективных методов защиты от коррозии, доступных сегодня, с проверенной репутацией в отношении надежности и эффективности.

LPS представляет собой неплотный рукав из полиэтилена, который полностью покрывает трубу, включая раструбы любых стыков. Муфта препятствует коррозии с помощью ряда механизмов. Он физически отделяет трубу от частиц почвы, предотвращая прямую гальваническую коррозию. Обеспечивая непроницаемый барьер для грунтовых вод, гильза также препятствует диффузии кислорода к поверхности ковкого чугуна и ограничивает доступность электролитов, которые могут ускорить коррозию. Он обеспечивает однородную среду по всей поверхности трубы, поэтому коррозия происходит равномерно по всей трубе. Рукав также ограничивает доступность питательных веществ, которые могут поддерживать сульфатредуцирующие бактерии, подавляя микробиологическая коррозия. LPS не является полностью водонепроницаемым, а скорее сильно ограничивает движение воды к поверхности трубы и от нее.[19] Вода, находящаяся под муфтой и контактирующая с поверхностью трубы, быстро дезоксигенируется и обедняется питательными веществами и образует стабильную среду, в которой происходит ограниченная дальнейшая коррозия. Неправильно установленная втулка, которая по-прежнему пропускает свободный поток грунтовых вод, неэффективна для предотвращения коррозии.

Полиэтиленовые рукава доступны из различных материалов. Самые распространенные современные композиции: линейный полиэтилен низкой плотности пленка, которая требует толщины 8 мил или 200 мкм и многослойной полиэтиленовой пленки высокой плотности, которая требует толщины всего 4 мил или 100 мкм. Последний может быть усилен или не усилен слоем холста.

У полиэтиленовых рукавов есть ограничения. В европейской практике его использование без дополнительных цинковых и эпоксидных защитных покрытий не рекомендуется там, где естественные почвы удельное сопротивление ниже 750 Ом / см. Если удельное сопротивление ниже 1500 Ом / см и труба установлена ​​на уровне или ниже уровень грунтовых вод, где есть дополнительные искусственные загрязнения почвы и особенно паразитные токи, его рекомендуется использовать в дополнение к цинкованию и эпоксидному покрытию.[19] Из-за уязвимости полиэтилена к разрушению под воздействием ультрафиолета рукава или трубы с рукавами не следует хранить на солнце, хотя углеродные пигменты, содержащиеся в рукавах, могут обеспечить некоторую ограниченную защиту.

Полиэтиленовые рукава стандартизированы в соответствии с международным стандартом ISO 8180, AWWA C105 в США, BS 6076 в Великобритании и AS 3680 и AS 3681 в Австралии.

Цинк

В Европе и Австралии трубы из высокопрочного чугуна обычно производятся с цинковым покрытием, на которое накладывается битумный, полимерный или эпоксидный отделочный слой. EN 545/598 требует минимального содержания цинка 200 г / м2 (чистота 99,99%) и минимальная средняя толщина отделочного слоя 70 мкм (с локальным минимумом 50 мкм). AS / NZS 2280 требует минимального содержания цинка 200 г / м2 (с местным минимумом 180 г / м2 чистотой 99,99%) и минимальной средней толщиной отделочного слоя 80 мкм.

В настоящее время стандарты AWWA отсутствуют для покрытий со связующим (цинк, эпоксидная смола, системы обмотки лентой, как показано на стальных трубах) для труб из высокопрочного чугуна, DIPRA не поддерживает клеевые покрытия, а AWWA M41 обычно не одобряет их, рекомендуя их использовать только в сочетании с катодная защита.[20]

Битумные покрытия

Цинковые покрытия обычно не используются в США. Чтобы защитить трубу из высокопрочного чугуна перед установкой, труба вместо этого поставляется с временным битумным покрытием толщиной 1 мил или 25 мкм. Это покрытие не предназначено для обеспечения защиты после установки трубы.

Покрытия для труб на водной основе

Основная статья: Покрытие труб на водной основе

Покрытия для труб на водной основе - это экологически чистое покрытие, которое наносится на внутренний и внешний диаметр трубы из высокопрочного чугуна. Они защищают от коррозии снаружи и изнутри, а также защищают изделие от загрязнения. Покрытие представляет собой эмульсию, изготовленную с использованием в первую очередь асфальтена и воды, а также другого сырья в соответствии со спецификациями производителя.

Они начали использоваться в начале 1990-х годов, заменив покрытия на основе опасных и вредных для окружающей среды растворителей, таких как бензолы, толуолы, гексаны и другие. летучие органические соединения.

Отраслевые ассоциации и рынок

В Соединенных Штатах Ассоциация по исследованию труб из высокопрочного чугуна представляет производителей труб из высокопрочного чугуна. Ассоциация проводит исследования и продвигает использование труб из чугуна с шаровидным графитом в инженерных проектах (водоснабжение и канализация), уделяя особое внимание их прочности, возможности вторичной переработки и стоимости жизненного цикла по сравнению с альтернативными продуктами, такими как ПВХ.[21][22] Промышленность США также представлена ​​Национальной ассоциацией производителей труб.[23] За пределами США производство труб из высокопрочного чугуна поддерживается ассоциациями, в том числе Европейской ассоциацией трубных систем из высокопрочного чугуна.[24]

После финансового кризиса 2008 года объем продаж трубной отрасли в США в целом снизился из-за того, что муниципалитеты отложили замену водопроводов и сократили строительство новых домов.[25] Согласно отчету, опубликованному Freedonia Group в 2011 году, восстановление экономики после кризиса 2008 года, вероятно, приведет к увеличению доли рынка высокопрочного чугуна на рынке труб большого диаметра.[26]

Окружающей среды

Труба из высокопрочного чугуна в разработанный мир обычно производится исключительно из переработанного материала, включая лом стали и переработанное железо.[27][28] После использования трубу можно утилизировать.[29] Что касается воздействия на окружающую среду, в нескольких исследованиях сравнивалось влияние труб из ковкого чугуна на окружающую среду с воздействием труб из других материалов.[30] Исследование Jeschar et al. в 1995 году сравнили потребление энергии и выбросы углекислого газа (CO2) при производстве труб из различных материалов, включая бетон, высокопрочный чугун, чугун и ПВХ, на основе труб с номинальным диаметром от 100 до 500 мм. При производстве труб из чугуна с шаровидным графитом было затрачено 19,55 энергии. MJ на кг, а объем выбросов, выпущенных во время производства, составил 1,430 кг CO2 на кг по сравнению с 68,30 МДж на кг энергии и 4,860 кг CO2 на кг выбросов для труб из ПВХ, и 1,24 МДж на кг и 0,148 кг CO2 на кг для бетонных труб из такой же диаметр.[31] Другое исследование, проведенное в следующем году Forschungsinstitut für Chemie und Umwelt, дало аналогичные результаты. Однако при этом также учитывался срок службы труб. Это исследование показало улучшение экологических характеристик труб из чугуна с шаровидным графитом с точки зрения потребляемой энергии и выбросов во время производства благодаря более длительному сроку службы.[30] В более недавнем исследовании Du et al., Опубликованном в августе 2012 года, был проведен анализ жизненного цикла шести типов материалов, используемых для водопроводных и канализационных труб, включая высокопрочный чугун, ПВХ, полиэтилен высокой плотности (HDPE) и бетон. Они обнаружили, что при диаметре ≤ 24 дюйма трубы из высокопрочного чугуна имеют самый высокий «потенциал глобального потепления», исходя из выбросов при производстве, транспортировке и установке. При больших диаметрах, ≥ 30 дюймов, трубы из высокопрочного чугуна имели более низкий «потенциал глобального потепления», в то время как ПВХ имел самый высокий.[32] Согласно исследованию Koo et al., Проведенному в 2008 году, трубы из высокопрочного чугуна оказали наименьшее влияние на истощение природных ресурсов по сравнению с трубами из HDPE и PVC.[29] В ноябре 2012 года трубы из чугуна с шаровидным графитом, произведенные в Соединенных Штатах, получили сертификат экологически безопасного продукта от Института рыночных преобразований к устойчивому развитию.[7][8]

Заметки

  1. ^ а б c Мозер, А. П. и Фолкман, Стивен Л. (2008) Проект закопанной трубы (3-е издание) Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, п. 336-337, ISBN  978-0-07-147689-8
  2. ^ Романов, Мелвин (1968). «Характеристики трубы из высокопрочного чугуна в грунтах». Журнал (Американская ассоциация водопроводных сооружений). 60 (6): 645–655. Дои:10.1002 / j.1551-8833.1968.tb03591.x. JSTOR  41265349.
  3. ^ а б Общественные работы 15 апреля 1995 г. Сеть из высокопрочного чугуна; РАЗДЕЛ «Водоснабжение и очистка»: Стр. pC34 (4) Vol. V126 № N5 ISSN  0033-3840
  4. ^ а б Деб, Арун К .; Grablutz, Frank M .; Хасит, Якир (2002). Приоритетность замены и восстановления водопроводных сетей. Американская ассоциация водопроводных сооружений. п. 54. ISBN  978-1583212165. Получено 18 октября 2012.
  5. ^ а б Американская ассоциация водопроводных сооружений (2012 г.). Больше не похоронены: решение проблемы водной инфраструктуры Америки (PDF) (Отчет). Американская ассоциация водопроводных сооружений. п. 8. Архивировано из оригинал (PDF) 14 сентября 2012 г.. Получено 19 октября 2012.
  6. ^ а б c d е Облигации, Ричард В .; Барнард, Лайл М .; Хортон, А. Майкл; Оливер, Джин Л. (2005). «Коррозия и контроль коррозии железных труб: 75 лет исследований». Журнал (Американская ассоциация водопроводных сооружений). 97 (6): 88–98. Дои:10.1002 / j.1551-8833.2005.tb10915.x. JSTOR  41312605.
  7. ^ а б "Труба из ковкого чугуна" (PDF). mts.sustainableproducts.com. Институт рыночной трансформации к устойчивости. Получено 8 января 2013.
  8. ^ а б «Ковкий чугун считается экологически безопасным материалом для труб» (Пресс-релиз). Общественные работы. 27 ноября 2012 г.. Получено 8 января 2013.
  9. ^ «Стандарты Австралии». Архивировано из оригинал на 2014-11-30. Получено 2014-11-17.
  10. ^ а б c d е ж Раджани, Балвант; Кляйнер, Иегуда (2003). «Защита водопровода из ковкого чугуна: какой метод защиты лучше всего подходит для каких условий почвы?». Журнал (Американская ассоциация водопроводных сооружений). 95 (11): 110–125. Дои:10.1002 / j.1551-8833.2003.tb10497.x. JSTOR  41311262.
  11. ^ Крун, Дэвид Х .; Линемут, Дейл Дональд; Sampson, Sheri L .; Винченцо, Терри (2004). Защита от коррозии труб из ковкого чугуна. Коррозия (2004) - Конференция. С. 1–17. Дои:10.1061/40745(146)75. ISBN  978-0-7844-0745-5. Получено 18 октября 2012.
  12. ^ Роберж, Пьер Р. (2007). Контроль и мониторинг коррозии. Вайли. п. 173. ISBN  978-0471742487. Получено 17 октября 2012.
  13. ^ «Металлургия ковкого чугуна». NAPF.com. Национальная ассоциация производителей труб. 2012. Архивировано с оригинал 27 января 2013 г.. Получено 28 января 2013.
  14. ^ Кэмпбелл, Flake C. (2008). Элементы металлургии и инженерных сплавов. ASM International. С. 464–465. ISBN  978-0871708670. Получено 29 января 2013.
  15. ^ «Больше не похоронены - перед лицом проблемы американской инфраструктуры водоснабжения» (PDF). Американская ассоциация водопроводных сооружений (AWWA). 2011 г.. Получено 9 мая 2017.
  16. ^ Американская ассоциация водопроводных сооружений и Американский национальный институт стандартов (1 октября 2010 г.). ANSI / AWWA C105 / A21.5-10 Полиэтиленовая оболочка для трубных систем из ковкого чугуна (отчет). AWWA.
  17. ^ Технический комитет ISO / TC 5 (2009). Международный стандарт ISO / FDIS 2531: Трубы, фитинги, аксессуары и их соединения из высокопрочного чугуна для водоснабжения (Отчет). Международная организация по стандартизации. п. 59.
  18. ^ а б Берстолл, Тим (1997). Наливные водопроводы. Thomas Telford Ltd. стр. 200. ISBN  978-0727726094. Получено 18 октября 2012.
  19. ^ а б IGN 4-50-03 - Руководство по эксплуатации применяемых на месте, заводских и армированных полиэтиленовых рукавов заводского изготовления на трубопроводных системах из ковкого чугуна «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-23. Получено 2009-07-04.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  20. ^ AWWA Manual M41 - Трубы и фитинги из высокопрочного чугуна[постоянная мертвая ссылка ]
  21. ^ "Кто мы". dipra.org. Ассоциация исследований труб из ковкого чугуна. Архивировано из оригинал 14 апреля 2013 г.. Получено 30 января 2013.
  22. ^ «Исследование выводит на поверхность проблемы водной инфраструктуры». american-usa.com. Американская компания по производству чугунных труб. 15 июня 2012 г.. Получено 30 января 2013.
  23. ^ "Домашняя страница". napf.com. Национальная ассоциация производителей труб. Получено 30 января 2013.
  24. ^ "Fachgemeinschaft Guss-Rohrsysteme (FGR) e. V. / Европейская ассоциация трубопроводных систем из ковкого чугуна". environmental-expert.com. Environmental Expert.com. Получено 30 января 2013.
  25. ^ "Что делать с американской трубкой?". Американская водная разведка. Июнь 2011. Архивировано с оригинал 4 декабря 2012 г.. Получено 30 января 2013.
  26. ^ Plastics Today Staff (21 апреля 2011 г.). «Спрос на пластиковые трубы будет расти, но высокопрочный чугун и бетон лучше». Пластмассы сегодня. Получено 30 января 2013.
  27. ^ AWWA Manual M41: Трубы и фитинги из высокопрочного чугуна. Американская ассоциация водопроводных сооружений. 2002. с. 13. ISBN  978-1583212189. Получено 9 октября 2012.
  28. ^ «Производство труб из ковкого чугуна». PSCIPCO.com. Компания по производству чугунных труб в Тихоокеанском регионе. Архивировано из оригинал 12 мая 2012 г.. Получено 9 октября 2012.
  29. ^ а б Ку, Дэ-Хён; Ариаратнам, Сэмюэл Т. (август 2008 г.). «Применение модели устойчивости для оценки вариантов замены водопровода». Журнал строительной инженерии и менеджмента. 134 (8): 563–574. Дои:10.1061 / (ASCE) 0733-9364 (2008) 134: 8 (563).
  30. ^ а б Фридрих, Э; Пиллэй, S; Бакли, Калифорния (июль 2007 г.). «Использование LCA в водном хозяйстве и аргументы в пользу индикатора экологической результативности». Water SA. 33 (4): 443–452. ISSN  0378-4738. Получено 5 октября 2012.
  31. ^ Jeschar, R; Specht, E; Штайнбрюк, А (апрель 1995 г.). "Energieverbrauch und CO2-Emission bei der Herstellung und Entsorgung von Abwasserrohren aus verschiedenen Werkstoffen" [Потребление энергии и выбросы CO2 при производстве и утилизации канализации из различных материалов]. Korrespondenz Abwasser (на немецком). 42 (4): 537–40, 542–4, 546–9. Получено 8 октября 2012.
  32. ^ Ду, Ф; Вудс, G; Канг, Д; Lansey, K; Арнольд, А (август 2012 г.). «Анализ жизненного цикла материалов для водопроводных и канализационных труб». Журнал экологической инженерии. 139 (5): 703–711. Дои:10.1061 / (ASCE) EE.1943-7870.0000638.

внешние ссылки