Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Połączenia blokowane przewodów żeliwnych

Restrained joints of ductile iron pipes
Fot. 1. Stanowisko do powietrznej próby badania szczelności niewspółosiowych połączeń przewodów z żeliwa sferoidalnego
Fot. 1. Stanowisko do powietrznej próby badania szczelności niewspółosiowych połączeń przewodów z żeliwa sferoidalnego
Fot. arch.autora

Postęp w produkcji żeliwa sferoidalnego oraz nowe rozwiązania w łączeniu przewodów i ochrony przed korozją spowodowały, że wyparło ono produkty z żeliwa szarego i jest nadal powszechnie stosowanym materiałem do budowy sieci wodociągowych, szczególnie przewodów tranzytowych i magistralnych.

Ze względu na trudności w umiejscowieniu bloków oporowych w gęstej infrastrukturze podziemnej miast kielichowe połączenia blokowane stosowane są nie tylko w przewodach żeliwnych. Jednak to w przypadku rur z żeliwa sferoidalnego występują najczęściej. Stosowane są nawet przy budowie linii przesyłowych wody pod przeszkodami metodą wiercenia sterowanego, a z krótkich odcinków możliwe jest budowanie rur ochronnych, które w razie potrzeby mogą być wyciągane w odcinkach od kielicha do kielicha i rozłączane. Z uwagi na szerokie zastosowanie połączenia te zasługują na osobne omówienie.

Rys historyczny

Infrastruktura podziemna, zwłaszcza w miastach, to zbiór instalacji z różnych lat i okresów. Od XVI wieku przewody z żeliwa szarego stosowane były do budowy systemów zaopatrzenia w wodę zamków niemieckich, a następnie francuskich. Początkowo przewody żeliwne odlewane były wyłącznie w pionowych formach, co wymagało zachowania znacznej grubości ścian. W 1920 roku po raz pierwszy zastosowano odśrodkową technologię odlewania w formach poziomych – jest ona z pewnymi modyfikacjami stosowana do dziś.

Kolejnym rewolucyjnym krokiem w produkcji rur żeliwnych było wynalezienie żeliwa sferoidalnego, w którym grafit wytrąca się w postaci kulek, a nie nieregularnych form o ostrych brzegach. Sam wynalazek żeliwa sferoidalnego datuje się na rok 1945. Jednak dopiero w latach 70. zostało ono upowszechnione i obecnie całkowicie wyparło żeliwo szare z produkcji przewodów wodociągowych. Powodem jest dwukrotnie większa wytrzymałość żeliwa sferoidalnego na rozciąganie przy tej samej wytrzymałości na ściskanie.

Przewody z żeliwa szarego o tej samej średnicy i przy tym samym ciśnieniu nominalnym wymagały dla dużych średnic dwukrotnie grubszych ścianek niż wykonane ze stali przewodowej. Natomiast obecnie rury z żeliwa sferoidalnego mają grubość ścian identyczną jak stalowe i dlatego już w 2005 roku udział żeliwa szarego w budowie nowych sieci wodociągowych był w Polsce niewielki [5], a od 1992 roku zmalał dziesięciokrotnie, podczas gdy udział żeliwa sferoidalnego w nowych budowach w tym samym czasie tylokrotnie wzrósł.

Tabela 1. Procentowy udział poszczególnych materiałów w budowie nowych przewodów w latach 1992 oraz 2005 według opracowania ankietowego opublikowanego w pracy [6]
Tabela 1. Procentowy udział poszczególnych materiałów w budowie nowych przewodów w latach 1992 oraz 2005 według opracowania ankietowego opublikowanego w pracy [6]

Strukturę materiałową nowo budowanych przewodów podano w tab. 1 na podstawie danych zawartych w [6].

Przewody żeliwne są studzone zewnętrznie wodą w obracającej się formie odlewniczej i dlatego w pobliżu krawędzi zewnętrznej świeży odlew zawiera dużo drobnych wytrąceń grafitu i poprawienie jego struktury wymaga zastosowania kilkugodzinnego procesu wyżarzania. W tym czasie rozżarzona powierzchnia przewodu jest w kontakcie z powietrzem, które zawiera wilgoć, co powoduje pokrycie się powierzchni rur cienką warstwą produktów korozji.

Obserwacje pod skaningowym mikroskopem elektronowym z zastosowaniem przystawki EDS do badania składu powierzchni obserwowanych prób materiału wykazały, że w rzeczywistości produkty te składają się z dwóch cienkich warstw o nieco różnym składzie chemicznym i, co istotne, są one zazwyczaj oddzielone pęknięciem [9].

Fakt ten spowodował wyraźny podział metod ochrony zewnętrznej powierzchni przewodów żeliwnych między producentów europejskich i amerykańskich:

  • pierwsi stosują normę ISO [7] i rozpoczynają nakładanie zewnętrznych warstw ochronnych od ogniowego cynkowania w ilości nie mniejszej niż 200 g/m2 cynkiem o czystości co najmniej 99,99%, a w gruntach silnie korozyjnych stopem Zn/Al, wagowo odpowiednio 85 i 15%;
  • w drugim przypadku nakłada się nie mniej niż 400 g/m2 przewodu.

Przy ogniowym cynkowaniu z dodatkiem aluminium (glinu) istotne jest umieszczenie w łuku elektrycznym tylko jednego drutu ze stopu cynku i aluminium. Umożliwia to bardziej równomierny skład warstwy ochronnej, niż gdyby zastosowano dwa odrębne druty: jeden cynkowy, a drugi aluminiowy.

Według wyników pomiarów przeprowadzonych przez producentów przewodów żeliwnych szybkość korozji przewodu chronionego powłoką cynkowo-aluminiową jest początkowo większa, a następnie mniejsza niż w przypadku zastosowania wyłącznie pokrywy cynkowej.

W ostatnich latach dodaje się również nieduże ilości miedzi, żeby przeciwdziałać korozji mikrobiologicznej. Muszą to być ilości niewielkie, gdyż w elektrolitach wodnych cynk jest anodą w połączeniu z żelazem, przez co korozja jest w miarę równomiernie rozłożona na powierzchni przewodów, a miedź stanowiłaby katodę, co groziłoby powstaniem korozji wżerowej.

To, czy pęknięcia w warstwie produktów korozji powstałych w wyniku wyżarzania nie utrudniają biernej ochrony katodowej, którą zapewnia połączenie w środowisku wodnym żelaza i cynku, jest fascynującym zagadnieniem badawczym.

Czytaj też: Jakość przewodów z żeliwa sferoidalnego i ich warstw ochronnych >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   20.12.2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl