Вопрос 15

Приведите общие сведения о пластмассовых трубах.

Трубы представляют собой полые (пустотелые) цилиндрические или профильные изделия, имеющие большую по сравнению с сечением длину. В строительстве трубы используют для транспортирования жидкостей, газов, пара, сыпучих материалов, прокладки коммуникаций или в качестве элементов строительных конструкций.

Наиболее полно отвечают требованиям, которые предъявляются в настоящее время к санитарно-техническим системам, трубопроводы из полимерных материалов. Пластмассовые трубы можно легко разобрать и прочистить в случае возникновения засоров. Они в 3...10 раз легче металлических, что облегчает монтажные работы, особенно в стесненных условиях, и удешевляет доставку. Пластмассовые трубы устойчивы к коррозии и действию многих агрессивных химических веществ. Обладают достаточно гладкой внутренней поверхностью и практически не зарастают со временем. Коэффициент шероховатости их составляет 0,01, что в среднем в 20 раз меньше, чем у стальных, и примерно в 40...50 раз меньше, чем у чугунных.

Пластмассовые трубы требуют меньших затрат электроэнергии на перекачку транспортируемых сред, что очень актуально для горячего и холодного водоснабжения с большой скоростью потока транспортируемой жидкости, эластичны, имеют низкую теплопроводность, их легко обрабатывать и монтировать.

Трубы из полимерных материалов и соединительные детали к ним широко применяются во внутренних санитарно-технических системах холодного и горячего водоснабжения, водоотведения, для оборудования центрального и внутреннего отопления зданий, устройства теплых полов, технологических трубопроводов и газопроводов и для других технических целей. Сырьем для производства труб и соединительных деталей служат полиэтилен, поливинилхлорид и хлорированный поливинилхлорид, полиизобутилен, полипропилен, композиты на основе полиэтилена и полипропилена и др.

Из полимеров изготовляют также большинство изделий санитарно-технического назначения — ванны, умывальники, раковины, душевые кабины, вентиляционные и радиаторные решетки и др. Сырьем служат поливинилхлорид, полиэтилен, полиметилметакрилат, карбамидные и другие полимеры.

В исходное сырье, из которого изготовляют пластмассовые трубы и соединительные детали к ним, вводят пигменты для придания материалу определенного цвета: черный - полиэтилену, серый — полипропилену, розово-желтый — поливинилхлориду и т.д. Цвет труб характеризует также их функциональное назначение: голубой и синий цвет труб или продольные полосы такого же цвета на внешней поверхности труб — для систем холодного водоснабжения, белый — для систем горячего водоснабжения и отопления, красный - для систем напольного отопления. Желтый цвет применяют для труб и соединений деталей систем газоснабжения.

Вопрос 16

Приведите маркировку и укажите область применения серого, высокопрочного и ковкого чугуна.

Серый чугун получил название по виду излома, который имеет серый цвет. Большая часть углерода в сером чугуне находится в свободном состоянии в виде графита. Графитные включения имеют пластинчатое строение, их образование зависит от скорости охлаждения и химического состава (содержание углерода и кремния). При быстром охлаждении графитизации не происходит и получается белый чугун.

В строительстве серый чугун применяют главным образом для изготовления деталей, работающих при сжатии (башмаков, колонн), а также санитарно-технических (отопительных радиаторов, труб) и архитектурно-художественных изделий. Значительное количество чугуна расходуется для изготовления тюбингов, из которых сооружается туннель метрополитена.

Марки серого чугуна состоят из букв СЧ (серый чугун) и цифр. Первое число показывает минимальное значение временного сопротивления при растяжении, второе — при изгибе (МПа). Например, СЧ 36-56 - чугун серый, предел прочности при растяжении 36 МПа, при изгибе — 56 МПа.

Высокопрочный чугун получают при модифицировании жидкого серого чугуна магнием или цезием (0,03...0,07 % от массы отливки). В результате модифицирования частицы графита находятся в чугуне в виде маленьких сфер (шариков), исключая любой риск образования и распространения трещин. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом по своим прочностным и деформативным показателям сильно отличается от обычного серого чугуна и по механическим свойствам не уступает литой углеродистой стали, однако превосходит ее по литейным свойствам, износостойкости и обрабатываемости резанием. Помимо высокой прочности он обладает еще и высокой пластичностью.

Высокопрочные чугуны маркируются по пределу прочности при растяжении и относительному удлинению. Например, ВЧ 45-5, где 45 кгс/мм² или 450 МПа - предел прочности при растяжении, 5 % — относительное удлинение.

Высокопрочный чугун применяется для изготовления труб в сетях водоснабжения уже более 100 лет. Кроме того, из высокопрочных чугунов изготавливают оборудование прокатных станов, кузнечно-прессовое оборудование, корпуса паровых турбин, коленчатые валы и другие детали, работающие при циклических нагрузках и в условиях сильного износа.

Ковкий чугун получают из белого чугуна определенного химического состава путем специального графитизирующего отжига (томление), который заключается в длительной (до 2 суток) выдержке при температуре 950...970 °С. После такой обработки чугун приобретает вязкость, пластичность, почему и называется ковким. Увеличение пластичности обусловлено перераспределением углерода при отжиге. В белом чугуне углерод содержится в форме карбида железа Fe₃C. В процессе отжига карбид разлагается на железо и графит. Графитные включения имеют вид малых сферических включений (хлопьевидной формы), которые, будучи отделены друг от друга, почти не снижают пластичность окружающей их железной матрицы.

Различают черносердечный ковкий чугун, получаемый в результате графитизирующего отжига, и светлосердечный, получаемый путем обезуглероживающего отжига в окислительной среде. По механическим и технологическим свойствам ковкий чугун занимает промежуточное положение между серым чугуном и сталью.

Маркируются ковкие чугуны индексом КЧ и числами, обозначающими временное сопротивление при растяжении в десятых долях мегапаскаля (кгс/мм²) и относительное удлинение при разрыве в процентах. Например, КЧ 30-6, КЧ 60-3, КЧ 80-1,5 и др.

Ковкий чугун идет на изготовление деталей высокой прочности, которые подвержены сильному истиранию и ударным знакопеременным нагрузкам. Большая плотность отливок ковкого чугуна позволяет изготавливать детали водо- и газопроводных установок, трубопроводные фитинги и железнодорожное оборудование.