Rury ceramiczne kanalizacyjne: podstawowe właściwości, produkcja i montaż

Ceramiczne rury do ścieków były używane na długo przed wynalezieniem elektryczności i silnika parowego - najbardziej wyrafinowanych systemów do odprowadzania wody deszczowej i domowych ścieków, wykonanych z wypalanej gliny, służyły zarówno starożytnemu Rzymowi, jak i Babilonowi, i najprawdopodobniej o wiele więcej starożytnych megamiast. Obecnie ceramika z powodzeniem konkuruje z materiałami takimi jak żeliwo z tworzywa sztucznego. Rzeczywiście, jak się okazało, te ostatnie mają znacznie mniejszą wytrzymałość w stosunku do wielu agresywnych czynników w działaniu zewnętrznych systemów kanalizacyjnych.

Rury ceramiczne są stosowane w systemach kanalizacyjnych od bardzo dawna

Zalety rurociągów ceramicznych

Głównym kryterium wyboru ceramiki przy układaniu bezciśnieniowych sieci kanalizacyjnych i kanalizacyjnych jest jej wysoka rentowność. Prostota produkcji, ponad 100 lat żywotności, a także niskie koszty utrzymania i naprawy systemów rurociągów zapewniają materiałowi bardzo wysokie zapotrzebowanie wśród konsumentów.

Główne zalety rurociągów ceramicznych obejmują:

• niska chropowatość powierzchni wewnętrznej. Niskie współczynniki chropowatości wewnętrznej rur ceramicznych zapewniają wysoki przepływ. Eliminuje to opóźnienie osadzania się na ścianach i przyczynia się do płynnej eliminacji zatorów;
• wysoka wytrzymałość mechaniczna;
• odporność na ekstremalne temperatury;
• obojętność chemiczna. Wewnętrzna i zewnętrzna powłoka rur ceramicznych (specjalna glazura), konstrukcja złączy i materiałów uszczelniających zapewniają odporność na środowiska kwasowe i zasadowe o poziomie pH 0-14, a także na ścieranie;
• przyjazność dla środowiska. Produkcja rur ceramicznych odbywa się w temperaturach do 1200ºС, co minimalizuje porowatość materiału. Zapewnia to niezawodną ochronę środowiska przed kontaktem z zawartością kanalizacji.

Z reguły sieci kanalizacyjne układane są w ziemi, gdzie podlegają znacznym obciążeniom statycznym i dynamicznym. Dzięki wysokiej twardości i odporności na obciążenia mechaniczne ceramika zapewnia niezmienność geometrii rurociągu i eliminuje pojawianie się pęknięć lub pęknięć podczas pracy.

Właściwości rur ceramicznych pozwalają na ich długotrwałe użytkowanie.

W przeciwieństwie do plastiku i żeliwa ceramika nie jest narażona na nagłe zmiany temperatury. Zapewnia to integralność i nieprzepuszczalność ceramicznych rur kanalizacyjnych, niezależnie od wskaźników temperatury w środowisku zewnętrznym lub wewnętrznym.

Interesujący fakt! Ze względu na swoje wyjątkowe właściwości rury ceramiczne mają niemal nieograniczony zasięg, który obejmuje zarówno sektor gospodarstw domowych, jak i przemysł oraz rolnictwo.

Wady ścieków ceramicznych

Korzyści, jakie ceramika wykazuje w porównaniu z metalem i tworzywem sztucznym, nie pozwalają ignorować jego wad. Obejmują one:

• kruchość;
• niestabilność w temperaturach ujemnych;
• złożoność „zimnego” przetwarzania;
• duży ciężar właściwy;
• złożoność transportu i instalacji;
• wysoki koszt drobnej budowy sieci odwadniających i kanalizacyjnych.

Pomimo wysokiej wytrzymałości mechanicznej i odporności na obciążenia statyczne i dynamiczne ceramika jest bardzo delikatnym materiałem. Wstrząsy, nagłe zmiany ciśnienia wewnętrznego lub zewnętrznego, naprężenia mechaniczne podczas instalacji są w stanie zniszczyć rurę. Istotną wadą tego materiału jest jego niestabilność w ujemnych temperaturach. W rezultacie rury ceramiczne nie są stosowane w trudnych regionach.

Do cięcia i łączenia rur ceramicznych potrzebny jest specjalny sprzęt

Ceramika waży nieco mniej niż żeliwo. Jednocześnie transport i przechowywanie jest trudne. W odniesieniu do instalacji, aby zachować integralność rur, ich właściwe dopasowanie i dopasowanie, wymagana jest obecność specjalnego sprzętu, a także podłoża, z wyłączeniem wykrawania gleby pod ciężarem elementów sieci kanalizacyjnej.

Pomocna informacja! Elementy rurociągów ceramicznych mają małą długość, co zwiększa liczbę połączeń i komplikuje ich uszczelnienie. Dlatego zastosowanie ceramiki jest niepraktyczne w budownictwie prywatnym - znacznie bardziej opłaca się ją stosować do układania sieci inżynierii przemysłowej.

Funkcje produkcyjne

Ceramiczne rury kanalizacyjne produkowane są zgodnie z technologią podobną do klinkieru - jego podstawą jest wypalanie materiału źródłowego w wysokiej temperaturze. Jako ten ostatni stosuje się surową lub szamotową glinę. Szkliwo pokrywające wewnętrzne ściany i zewnętrzną powierzchnię produktów wykonane jest z mieszanki gliny, gliny, skalenia, dolomitu i kwarcu. Ponadto, aby nadać mu określony kolor, stosuje się tlenki różnych metali i żaroodporne barwniki.

Proces produkcji rury ceramicznej można podzielić na 5 etapów:

• przetwarzanie i przygotowanie surowców. Wstępnie rafinowane surowce z ogniotrwałym zanieczyszczeniem technologicznym - kaolin - są kruszone do postaci proszku. Do mieszaniny dodaje się wodę, uzyskując pastę, teksturę przypominającą plastelinę;
• zagęszczanie materiału formierskiego z ewakuacją. Przygotowaną masę zagęszcza się za pomocą specjalnej prasy (młynek do gliny), po czym pozostałe powietrze usuwa się z niej w komorze próżniowej;
• formowanie produktu. Zagęszczona glina jest podawana do wytłaczarki (maszyna do formowania z głowicami profilującymi), gdzie najpierw formowany jest dzwon, a następnie korpus rury. Na wyjściu z wytłaczarki za pomocą stalowego sznurka rura jest przycinana do określonej z góry długości;
• suszenie i oszklenie. Po wytłoczeniu rury nabierają kształtu, jednak ich twardość jest wystarczająca tylko, aby nie odkształcać się pod własnym ciężarem. Na tym etapie produkcji produkty wprowadza się do komory suszącej, gdzie w temperaturze około 80 ° C pozostała wilgoć jest usuwana z gliny. Po wysuszeniu rury nabierają sztywności mechanicznej i są oszklone w specjalnych wannach;
• palenie. Przygotowane produkty są wypalane w piecach typu tunelowego lub okresowego o temperaturze roboczej 1250ºC.

Proces wypalania trwa około dwóch dni, podczas których mikrocząstki gliny są spiekane do monolitu, a szkliwo topi się.

Produkcja rur ceramicznych jest pracochłonnym i długim procesem.

Po zakończeniu procesu otrzymuje się materiał, którego konsystencja jest podobna do sztucznego kamienia, a powłoka o swoich właściwościach przypomina trwałe szkło.

Interesujący fakt! Gotowa rura ceramiczna ma prawie zerowy współczynnik absorpcji wody.

Wymagania prawne dotyczące rur ceramicznych

Produkcja ceramicznych rur kanalizacyjnych odbywa się zgodnie z przepisami GOST 286-82. Gotowe produkty muszą spełniać następujące normy:

• wewnętrzna średnica produktów mieści się w zakresie 100–600 mm, asortyment jest wykonywany w odstępach co 50 mm;
• grubość ścianki gotowego produktu wynosi 19-41 mm;
• długość pojedynczego odcinka rury mieści się w zakresie 1000-1500 mm;
• wytwarzany jest dzwon łączący o głębokości 60–70 mm i średnicy 224–734 mm;
• tolerancja krzywizny rury wynosi kilka mm, jej wartość zależy od średnicy wewnętrznej;
• owalność lufy i dzwonu nie przekracza wartości maksymalnego odchylenia od rozmiaru i średnicy rury;
• stożek dzwonu na wewnętrznej średnicy nie przekracza 8 mm;
• odchylenie od prostej rury na 1 m długości lufy nie przekracza 11 mm (o średnicy 150-200 mm), 9 mm (średnica 300-600 mm).

Na zewnętrznej stronie końca lufy i na wewnętrznej powierzchni gniazda wykonuje się cięcie co najmniej 5 rowków o głębokości 2 mm lub większej.

Ogromne znaczenie ma również wygląd rur ceramicznych.

Złożony gotowe produkty są przeprowadzane za pomocą gniazd połączeniowych lub złączek.

Ważne jest, aby wiedzieć! Po schłodzeniu rury są testowane przy ciśnieniu hydraulicznym 0,15 MPa. Jednocześnie współczynnik absorpcji wody w rurach powinien wynosić nie więcej niż 8%, a odporność na kwas powinna wynosić co najmniej 93%.

W gotowej formie rury ceramiczne muszą być całkowicie szczelne. Rury ceramiczne podlegają również wymaganiom dotyczącym wyglądu, zgodnie z którymi obecność:

• obszary nie pokryte szkliwem o powierzchni większej niż 1% na wewnętrznej i większej niż 5% na zewnętrznych powierzchniach;
• nacięcia w kształcie sieci;
• nieprzenikalne pęknięcia o szerokości ponad 1 mm na ramieniu dzwonu;
• przez i przez pęknięcia na końcach rury;
• indywidualne wytapianie i inkluzje powierzchni obcych;
• wzdęcia na wewnętrznej powierzchni;
• guzki na końcach rury i na żebrach gniazda.

Technologia montażu

Kanalizacja jest siecią bezciśnieniową. Dlatego w procesie układania rur ceramicznych ogromne znaczenie ma zgodność z tendencjami projektowymi.

Ważne jest, aby wiedzieć! Bezpośrednio przed montażem ceramiczne elementy sieciowe muszą przejść ustaloną procedurę kontroli jakości i odbioru.

Układanie rurociągów ceramicznych odbywa się za pomocą pojedynczych elementów lub ogniw zawierających od dwóch do pięciu segmentów. Całkowita długość ogniwa nie powinna przekraczać 8 m. Z reguły układanie odbywa się zgodnie z nachyleniem projektowym od dołu do góry. Instalacja powinna rozpocząć się od studni widokowej, a rury układa się dzwonami przeciw odpływowi ścieków.

Instalacja rurociągu ceramicznego odbywa się zgodnie z pewnymi zasadami

Złącza rurociągów są uszczelniane pasmami konopi, żywicy lub bitumu, po czym na połączeniach układane są zamki ogrzewanej mastyksu asfaltowego, zaprawy cementowej lub mieszanki azbestowo-cementowej. Obwód rury musi być co najmniej dwa razy skręcony pasmem, po czym musi być uszczelniony w sposób nieuszkodzony.

Pojedyncze rury ceramiczne do ścieków montuje się na wcześniej przygotowanym podłożu, a montaż wszystkich kolejnych elementów rurociągu odbywa się po niezawodnym zamocowaniu pierwszego. Prostoliniowość osi w płaszczyźnie poziomej jest sprawdzana za pomocą sznurka, a poprawność nachylenia jest kontrolowana za pomocą poziomu. Łączniki rurociągu ceramicznego są montowane w celu przyspieszenia procesu układania w okopach. Jednocześnie sekcje 2-3 elementów o średnicy do 250 mm są ustawiane ręcznie, a do połączeń o większej średnicy stosuje się żuraw.