Долговечность
Скорость общей коррозии, мм/год |
||
|
ВЧШГ |
Сталь 20 |
Морская вода |
0,01-0,06 |
0,1-0,8 |
Трубопроводы пара и горячей воды |
0,011 |
0,048 |
Нефтесодержащие жидкости |
0,013 |
0,053 |
Безаварийный срок службы трубопроводных систем из ВЧШГ при применении раструбных труб с уплотнительной манжетой:
- в сетях водоснабжения в условиях почвенной коррозии, воздействия блуждающих токов и отсутствия катодной защиты составляет 80 – 100 лет;
- в самотечных сетях канализационных сточных вод с сероводородом составляет 50 – 60 лет.
Коррозионная стойкость труб из ВЧШГ в 5 – 10 раз выше, чем у стальных труб.
Простота монтажа
Не требуются затраты электроэнергии, специальное оборудование и высококвалифицированный персонал при укладке трубопроводов из ВЧШГ.
Возможна укладка непосредственно в грунт на глубину 8 – 10 м без подготовки ложа.
Допускается ведение монтажных работ при отрицательных температурах.
Энергосбережение
Внутреннее цементно-песчаное покрытие (ЦПП) труб из ВЧШГ обеспечивает не только соблюдение санитарно-эпидемиологических требований при транспортировке питьевой воды, но и улучшает гидравлические свойства трубопровода из ВЧШГ.
Коэффициент шероховатости (по формуле COLEBROOK) внутренней поверхности трубы из ВЧШГ с цементно-песчаным покрытием составляет для отдельной трубы К=0,03. При проектировании системы трубопроводов из ВЧШГ, чтобы учесть все потери на трение в собранной системе трубопроводов, рекомендуется брать для расчетов: К=0,1 для DN 80 – 250 мм; К=0,08 для DN 300 – 700 мм; К=0,05 для DN 700 – 1000 мм. То есть, трубы из ВЧШГ с внутренним цементно-песчаным покрытием позволяют резко снизить гидравлические потери на трение в трубопроводе и отвечают всем современным требованиям в области энергосбережения.
Кроме того, большее внутреннее проходное сечение труб ВЧШГ, по сравнению с полиэтиленовыми трубами (при одинаковом показателе условного прохода DN), позволяет значительно снизить затраты на перекачку транспортируемой жидкости.
Сравнение размеров поперечного сечения труб ВЧШГ и полиэтиленовых труб
DN, мм |
Трубы ВЧШГ ЛТК «Свободный сокол», ТУ 1461-037-50254094-2008 |
Трубы напорные из ПЭ-100 SDR 17, ГОСТ 18599-2001 |
Отношение площади проходного сечения трубы ВЧШГ к сечению полиэти-леновой трубы |
||||||
Наруж-ный d, мм |
Толщина стенки с ЦПП, мм |
Внутр. d, мм |
S проход-ного сече-ния, кв. мм |
Наруж- ный d, мм |
Толщи-на стенки, мм |
Внутр. d, мм |
S проход-ного сече-ния, кв. мм |
||
80 |
98 |
9,0 |
80,0 |
5024 |
90 |
5,4 |
79,2 |
4924 |
1,02 |
100 |
118 |
9,0 |
100,0 |
7850 |
110 |
6,6 |
96,80 |
7356 |
1,07 |
125 |
144 |
9,0 |
126,0 |
12346 |
140 |
8,3 |
123,40 |
11954 |
1,04 |
150 |
170 |
9,0 |
152,0 |
18137 |
160 |
9,5 |
141,00 |
15607 |
1,16 |
200 |
222 |
9,3 |
203,4 |
32477 |
225 |
13,4 |
198,20 |
30837 |
1,05 |
250 |
274 |
9,8 |
254,4 |
50805 |
280 |
16,6 |
246,80 |
47815 |
1,06 |
300 |
326 |
10,2 |
305,6 |
73312 |
355 |
21,1 |
312,80 |
76807 |
0,95 |
350 |
378 |
12,7 |
352,6 |
97597 |
400 |
23,7 |
352,60 |
97597 |
1,00 |
400 |
429 |
13,1 |
402,8 |
127365 |
450 |
26,7 |
396,60 |
123474 |
1,03 |
500 |
532 |
14,0 |
504,0 |
199403 |
560 |
33,2 |
493,60 |
191258 |
1,04 |
600 |
635 |
14,9 |
605,2 |
287520 |
630 |
37,4 |
555,20 |
241974 |
1,19 |
700 |
738 |
16,8 |
704,4 |
389501 |
710 |
42,1 |
625,80 |
307426 |
1,27 |
800 |
842 |
17,7 |
806,6 |
510724 |
800 |
47,4 |
705,20 |
390386 |
1,31 |
900 |
945 |
18,6 |
907,8 |
646919 |
900 |
53,3 |
793,40 |
484145 |
1,31 |
1000 |
1048 |
19,5 |
1009,0 |
7991914 |
1000 |
59,3 |
881,40 |
609840 |
1,31 |
Сравнение размеров проходного сечения труб ВЧШГ и полиэтиленовых труб из ПЭ 100
При равном показателе условного прохода (DN) труб из высокопрочного чугуна и полиэтиленовых труб проходное сечение труб ВЧШГ с внутренним ЦПП превышает проходное сечение полиэтиленовых труб из ПЭ 100 до 30% в диапазоне диаметров DN 80 – 1000 мм соответственно.
Надежность
Уникальные свойства высокопрочного чугуна обеспечивают трубопроводам:
- коррозионную стойкость в сочетании с высокими механическими свойствами, а также функциональными особенностями раструбных соединений;
- большой коэффициент запаса прочности по сравнению с другими системами трубопроводов (Кпр <3,0);
- хладостойкость (ударная вязкость труб из ВЧШГ практически не изменяется в пределах от +20 °С до -60 °С).
Трубопроводы из ВЧШГ обладают наименьшей аварийностью по сравнению с трубопроводами из других конструкционных материалов.
Многочисленные испытания позволили сделать вывод, что трубы из ВЧШГ, наряду с расчетными допустимыми нагрузками, имеют достаточный резерв надежности, что идеально подходит для сложных условий прокладки трубопроводов.
«Союзом Германии по водо- и газоснабжению» (DVGW) приведена следующая статистика повреждений сетей трубопроводов питьевой воды в Западной Германии (изучены данные 360 предприятий по водообеспечению, при этом охвачены 126000 км трубопроводов питьевого назначения и около 5 млн. км трубопроводов, подведенных к жилым домам), согласно которой трубы из ВЧШГ имеют наименьшую аварийность.
Статистика данных повреждений трубопроводов водоснабжения в результате крупных землетрясений в Японии, США, Китае и Индии с 1989 по 2009 годы показывает, что трубопроводы из ВЧШГ в сейсмоопасных районах вышеуказанных стран, имеющие наибольшую протяжённость (6637 км), наименьшим образом пострадали (4,4 повреждения на 100 км) от землетрясений с амплитудой свыше 7 баллов по шкале Рихтера.
Трубы и фасонные части из ВЧШГ имеют высокий запас прочности относительно максимально допустимого давления.
Давление, при котором происходит разрыв,значительно превышает максимально допустимое значение.
Экологическая безопасность
Трубопроводы из ВЧШГ с внутренним цементно песчаным покрытием гарантируют качество транспортируемой воды, отвечающей всем требованиям санитарно-экологической безопасности (PH воды до 12,0).
Трубопроводные системы из ВЧШГ непроницаемы для углеводородов и органических химикатов, находящихся в почве.
Возможность полной утилизации труб после окончания срока службы.
Источники
- Japan Water Works Association « Damage to water Pipelines at the 1995 Hyogoken-Nanbu Earthquake».
- Iain Tromans Department of Civil and Environmental Engineering Imperial College of Science, Technology and Medicine London,« Behaviour of buried water supply pipelines in earthquake zones», January 2004.
- Kuraoka S., Rainer J.H.«Damage to water distribution system caused by the 1995 HyogoKen Nanbu earthquake» Canadian Journal of Civil Engineering, 23, (3), pp. 665-677, June 01, 1996.
- M. Nakano, S. Katagiri and S. Takada «Anexperimental study on the antiseismic performance of a U-PVC water supply pipeline with enlarged expansion joints» ASIAN JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING (BUILDING AND HOUSING) VOL. 10, NO. 5 (2009).
- Eidinger, J. M. (1998). «Water Distribution System.» The Loma Prieta, California, Earthquake of October 17, 1989.
- Anil Kkumar Sinha, Senior Technical Advisor, Asian Disaster Reduction Center «THE GUJARAT EARTHQUAKE 2001».
- V. Thiruppugazh, Joint Chief Executive Officer Gujarat State Disaster Management Authority, India «WHAT HAS CHANGED AFTER GUJARAT EARTHQUAKE 2001».
- «DAMAGE BEHAVIOR OF LARGE-DIAMETER BURIED STEEL PIPELINES UNDER FAULT MOVEMENTS» LIU Ai-wen(1) , HU Yu-xian(1) , LI Xiaojun(1) , ZHAO Fen-xin(1) , TAKADA Shiro(2) (1. Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China; 2. Kobe University, Japan).