Сортамент, монтаж и установка водогазопроводных труб

Для транспортировки жидкостей, газов применяются трубы ВГП. Их изготавливают из прочных сталей, которые выдержат высокое давление и не ржавеет при контакте с водой, химически активными веществами. Их применяют для изготовления сетей газо- и водоснабжения, а для отопления жилой и нежилой недвижимости. Но какие различают разновидности водогазопроводных труб? Как их делают на заводах? Каков сортамент труб ВГП согласно ГОСТ? В статье эти вопросы будут рассмотрены.

Основные сведения о ВГП

Водогазопроводные (ВГП) трубы — это класс пустотелых цилиндрических изделий из металла. Их применяют для сбора трубопроводных систем, которые предназначены для транспортировки воды и природного газа, а также некоторых жидкостей. На практике водогазопроводные трубы применяются для снабжения домов водой, природным газом, а также нагретым теплоносителем для отопления помещений. Их можно применять в промышленности и коммерческом деле для водо- и газоснабжения нежилых помещений и производственных цехов, а еще для их отопления.

Труба ВГП ГОСТ из углеродистой стали, которая может проходить оцинковку для повышения прочности и уменьшения риска коррозии. Трубные изделия обычно соединяются с помощью высокоточной сварки, которая позволяет получить сплошную конструкцию без трещин и полостей. Для сбора сложных конструкций применяются фитинги, которые обеспечивают приемлемое качество соединения (однако для использования фитингов подходят только ВГП трубы с нанесенной резьбой).

В советское время на каждую упаковку в водогазопроводными трубами выдавался сертификат качества, который подтверждал качество. В России это правило больше не действует (то есть выдача сертификата является добровольной). Поэтому при выборе ориентируйтесь в первую очередь на технические характеристики (хотя наличие сертификата будет большим плюсом). Основные технические параметры — внутренний, внешний диаметр, толщина стенок, общий вес, продольная длина.

Разновидности водогазопроводных труб

Трубы ВГП изготавливают из стальных сплавов с высоким или средним содержанием углерода. Применение стали делает ВГП прочными, устойчивыми к коррозии и механической деформации, что хорошо влияет на срок годности, технические характеристики.

Однако они чаще покрываются коррозией, а в случае подачи воды/газа под давлением они могут дать трещину, что сделает трубную конструкцию бесполезной. Труба стальная ВГП часто проходит процедуру цинкования, в ходе которой на поверхность наносится тонкий слой защитного цинка. Трубы ВГП оцинкованные дороже стандартных стальных изделий, однако они обладают преимуществами, что делает их более распространенными. Оцинкованное покрытие выполняет следующие функции:

• Значительный риск снижения коррозии. Железо в составе стального сплава может вступать в химические реакции с атмосферными газами, а также с водой и химически активными веществами. Это приводит к появлению коррозии, что снижает прочность. Цинковое покрытие минимизирует контакт жидкостей и газов с железом, поэтому оцинкованные ВГН реже покрываются ржавчиной (сам цинк не ржавеет).
• Повышение прочности. Цинковое покрытие делает поверхность более прочной, что очень важно при транспортировке жидкостей, газов под давлением. Покрытие защищает как внутреннюю, так и внешнюю поверхность. Благодаря этому увеличивается срок годности изделия (на 20-30%). Поэтому трубопроводные конструкции такого типа прослужат не только надежную, но и долгую службу.
• Нейтрализация воздействия высоких температур. Цинк в составе сплава немного повышает температуру плавления металла, что делает металл более устойчивыми к воздействию высоких температур. Это критично для трубопроводных систем, по которым курсирует горячая вода для отопления помещений (жилые дома, технические постройки, коммерческая недвижимость).

Примерный сортамент

Трубные конструкции могут выпускаться в различных габаритах в зависимости от того, какую техническую задачу нужно решить человеку. Основной регулирующий документ — стандарт ГОСТ 3262-75.

Примерный сортамент труб ВГП выглядит так:

• Условный проход находится в пределах от 6 до 100 миллиметров. Он отражает диаметр изделия без учета стенок и покрытия, что важно при подгонке, монтаже трубопроводных систем. В технике параметр часто обозначают буквами Dy.
• Наружный параметр составляет от 10,2 до 114 миллиметров. Показатель отражает диаметр конструкции с учетом толщины трубы, что важно учитывать при монтаже трубопроводных систем.
• Трубы для хранения, поставок нарезаются небольшими отрезками, длина которых находится в пределах 4-12 метров. Иногда допускается изготовление более коротких или длинных.

Категории труб

В зависимости от массы, толщины стенки (без учета защитного покрытия) различают три категории труб — легкие, обычные и тяжелые.

• У легких изделий толщина стенки составляет от 1,8 до 4 миллиметров, а масса — 0,3-10,6 кг. Они применяются для газа под небольшим давлением, где нет риска коррозии и механической деформации в случае превышения давления. Легкие ВГП обычно применяются для снабжения частных домов, небольших котельных, компактных производств.
• У обычных изделий толщина — 2-4,5 миллиметров, а масса — 0,4-12 кг. Их применяют для транспортировки воды (горячей или холодной), а также газа под средним или низким давлением. Их выполняют из оцинкованной стали, поскольку защитное покрытие на основе цинка минимизирует риск коррозии при прохождении воды.
• Толщина усиленных конструкций составляет 2,5-5 миллиметров, а масса — 0,5-13,4 килограммов. За счет усиления стенок изделия этого типа хорошо переносят воздействие высокого давления, поэтому с их помощью можно быстро транспортировать большие объемы газа. Усиленная ВГП труба применяется для передачи горячей воды под давлением на большие расстояния.

На практике для бытовых нужд применяются легкие и обычные трубы, у которых толщина составляет 2-3 миллиметра, а вес 4-8 килограмм. Их используют в основном для снабжения газом и водой частных домов, небольших хозяйств или мелких производственных цехов. Обычные трубы толщиной 3-4 миллиметра и длиной 5-10 килограммов применяют для снабжения газом и водой (как холодной, так и горячей) крупных многоэтажных домов.

Также их применяют для снабжения объектов технического назначения (производственные цеха, сельскохозяйственные фермы, металлургические заводы, крупные складые). Толстостенные усиленные ВГП толщиной 4-5 миллиметров и весом 8-12 килограмм используют для передачи газа и воды на большие расстояния. Это обеспечивает хорошее качество передачи, а срок годности подобных систем может составлять 20 и более лет.

Монтаж и установка

Оптимальным способом соединения труб является использование сварки. Эта технология обеспечивает высокое качество соединения и не оставляет зазоров, что минимизирует риск образования трещин. По завершении сварки на шов рекомендуется нанести слой краски, грунтовки с добавлением антикоррозийных компонентов. В случае хромированных труб антикоррозийный состав можно не наносить, поскольку риск ржавления шва минимален. Для доставки упаковываются и фиксируют на платформах (обычно из дерева). Допускается любая транспортировка (автомобили, поезда, пароходы, самолеты, речной транспорт и так далее).

При наличии резьбы конструкцию можно собирать с помощью резьбовых фитингов. Резьбово-фитинговый способ соединения является менее надежным, однако в случае качественной сборки риск образования течей и трещин минимален. Сборка резьбовых фитингов выполняется по такому алгоритму:

1. Сгон с резьбой обрабатывается герметиком, чтобы обеспечить высокое качество соединения. Потом на сгон монтируется контргайка, которая будет выступает фиксатором.
2. Сгон вставляется в фитинг, а потом заворачивается контргайка. Устанавливать контргайку нужно плотно, чтобы она плотно прилегала к металлу (иначе конструкция даст течь).
3. Конструкцию повторно смазывают герметиком, чтобы заделать мельчайшие щели, полости и неровности, из-за которых конструкция может получиться ненадежной.

Изготовление ВГП

Оцинкованные трубы ВГП делают из металлических штрипсов методом прямой сварки. Штрипсы — это длинная стальная полоса, которая упакована в рулоны. Чтобы приступить к производству, штрипсы в виде рулона доставляют цех, а потом выполняется размотка. В среднем из одного штрипса получается несколько сотен метров металла. Иногда производитель покупает штрипсы, обладающие большой шириной (скажем, из-за низкой цены). Широкие штрипсы нарезаются на станках продольной нарезки, чтобы получить заготовку нужной ширины).

Перед изготовление штрипсы разматывают, фиксируют на конвейерных платформах. Когда заготовка подходит к концу, ее край приваривают к новой заготовке. Это обеспечивает бесперебойность работы производственного цеха. Сварка концов осуществляется с помощью устройства, которые называют петлеобразователем или накопителем. Непосредственно изготовление выполняется в два этапа.

Формовочный этап

На этом шаге происходит формовка из металлических полос прямоугольных листов нужного размера. Ведь толщина штрипсов может быть слишком большой, поэтому ее нужно уменьшить. Для формовки полос применяется валы, при прохождении через которые толщина изделия уменьшается. Чтобы получить изделие нужной толщины, необходимо прохождение через несколько формовочных валов. При прохождении через валы штрипсы изменяют свою форму и выгибаются. Это приводит к их закруглению (чем больше валов, тем более закругленным получается полоса). После прохождения через все валы образуется практически круглая трубная заготовка с ровными краями.

Сварочный этап

После прохождения через формовочные валы необходимо сварить края металлических полос, чтобы получить цилиндрическую полую трубу. На крупных металлургических, обрабатывающих предприятиях обычно используется электродуговая сварка, поскольку она является точной, надежной. Края заготовки перед сваркой могут проходить расплавление с помощью электрического тока. Это обеспечивает более высокое качество сварки, что положительно влияет на срок годности изделия. Сварка выполняется так — с помощью электричества расплавляются края, а потом полусформированный объект проходит мимо закрепленного сварочного аппарата, который формирует шов (но не наоборот).

После сварки изделие отправляется на сушку в цех хранения. После небольшого остывания сварного шва выполняются первичные контроль (обычно с помощью ультразвукового дефектоскопа). При наличии дефектов ВГП отправляется на повторную обработку. Даже самые маленькие трещины и ошибки сварки могут представлять опасность во время эксплуатации ВГП. Чтобы получить изделие нужной длины, труба проходит нарезку.

Контроль качества

При необходимости выполняется закалка, упрочнение, термообработка шва и другие операции. По требованию заказчика могут выполнять дополнительные мероприятия — контроль, гидросбив окалины, гидропроверка и другие:

• Для контроля применяют ультразвуковой дефектоскоп — он позволяет получить информацию о поверхности материала. В этой процедуре нет практической пользы, поскольку дефектоскопия часто проводится сразу же после сварки краев, а после остывания шов крайне редко меняет свою форму. Однако повторный контроль может быть оправдан при сборке больших трубопроводных систем, которые будут транспортировать газ под высоким давлением. Повторный контроль может быть оправдан, если ВГП будут прокладывать на территории огнеопасных объектов (скажем, в промышленных цехах).
• Гидросбивом окалины называют процедуру, когда со внутренней поверхности удаляется различный мусор. Обычно в качестве мусора выступает окалина, которая активно образуется во время сварки (окалина представляет собой небольшой частички металлических оксидов, которые образуются при контакте металла с кислородом при сварочном нагреве воздуха). Удаление окалины обычно применяется с помощью потока вода под большим давлением, что позволяет удалить даже самые мелкие частички мусора.
• После удаления окалины выполняется гидропроверка. Для этого в изолированное изделие закачивается поток воды под большим давлением (>150 атмосфер). Гидропроверка — еще одна причина того, почему повторная ультразвуковая дефектоскопия не имеет практического смысла. Ведь гидропроверка и так покажет, будет ли изделие качественным или нет. После гидропроверки на изделие наносится слой краски или герметика.

Заключение

Подведем итоги. ВГП трубы используются для транспортировки природного газа и воды. Жидкость может быть высокой температуры, поэтому они могут применяться для отопления жилых или нежилых помещений. Для транспортировки и хранения готовые их необходимо нарезать за отрезки от 4 до 12 метров. Производитель может оформить сертификат качества на партию товаров, но это правило не является обязательным.

Более подробный сортамент указан в регулирующем документе ГОСТ 3262-75. Для соединения ВГП применяется сварка; при наличии резьбы на краях допускается применение фитингов. После соединения труб при отсутствии цинкового покрытия рекомендуется покрывать поверхность защитным антикоррозийным составом. На заводах ВГП делают в несколько этапов. Это подготовка, формовка, сварка и финальные процедуры. Для контроля продукции выполняется гидропроверка — вода под большим давлением закачивается в ВГП. При отсутствии течей изделие признается качественным.

Используемая литература и источники:

• Cast Iron Soil Pipe Institute
• Косилова А. Г. Справочник технолога-машиностроителя. — М.: Машиностроение, 1986.
• Фитинги // Товарный словарь / И. А. Пугачёв (главный редактор). — М.: Государственное издательство торговой литературы, 1961.
• ГОСТ 26349-84 Соединения трубопроводов и арматура. Давления номинальные. Ряды