Надежность и прочность труб из ВЧШГ во многом обеспечиваются за счет нанесения на изделия внешнего и внутреннего антикоррозийного покрытия. НПП «Валок-Чугун», в соответствие с современными мировыми тенденциями, осуществляет обработку выпускаемых фасонных частей полимерными красками на эпоксидной основе.
Основные требования, предъявляемые к современным материалам, – надежность, экологичность и долговечность. Еще несколько столетий назад этим критериям вполне отвечали трубы из чугуна. Прочность серого чугуна с пластинчатым графитом составляла 150-250 МПа, а пластичность, увы, практически отсутствовала.
Тем не менее, чугунные трубопроводы успешно эксплуатировались более трех столетий. Всем известны примеры Версаля, старинных замков Германии, Петергофского дворца. Изготовители труб-ветеранов создавали запас прочности и надежности за счет увеличения толщины стенки изделий. Этот метод позволял существенно продлить срок безремонтной эксплуатации водопроводов из серого чугуна.
С приходом в промышленность эпохи технологий производства труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, имеющего прочность 400-450 МПа и относительное удлинение более 10%, необходимость увеличивать толщину стенки изделий отпала. Чугунные трубы стали легче, прочнее, пластичней, появилась возможность монтажа трубопроводов с помощью надежного раструбного соединения на резиновой манжете (в том числе неразъемного).
Однако, коррозионная нагрузка на трубопроводы, особенно эксплуатируемые в городской черте, за последние десятилетия серьезно возросла. Изменилось качество и химический состав почв и транспортируемых жидкостей. Подземные и наземные электрокабели стали способствовать появлению блуждающих токов, приводящих к локальным повреждениям труб, даже обладающих высокой коррозионной стойкостью.
Вместе с тем, современные тенденции развития систем транспортировки жидкостей направлены на уменьшение толщины стенок чугунных труб (до 3-4 мм на Ду 100) с целью облегчения веса и удешевления. Все это диктует необходимость нанесения на трубы из ВЧШГ надежного внешнего и внутреннего покрытия, призванного обеспечить современным чугунным трубопроводам гарантированный срок эксплуатации более 100 лет.
Традиционно в качестве внешнего покрытия для труб и фасонных частей из ВЧШГ используется двухслойный вариант: первый слой – металлический цинк или цинконаполненная краска; второй слой – краска на водной основе. В качестве внутреннего покрытия применяется цементно-песчаная смесь, которая наносится на трубы центробежным способом, а на фасонные части чаще всего вручную.
В последние десятилетия все больше европейских производителей труб, фасонных частей и задвижек из высокопрочного чугуна используют в качестве внешнего и внутреннего покрытия полимерные краски на эпоксидной основе. Такой вид покрытия при толщине слоя ≤ 250 мкм компенсирует снижение толщины стенки труб из ВЧШГ (по сравнению с серым чугуном) в 2-3 раза, а также обеспечивает надежную защиту и гарантированный срок службы изделий. Кроме того производители уходят от ручного труда при нанесении покрытий на фасонные части, а внешний вид изделий не только улучшается, но и выдерживает длительное хранение.
Нанося полимерное покрытие на трубы из ВЧШГ, производители практически получают изделие из композитного материала, облегченное за счет уменьшения толщины стенки. В его основе – высокопрочный чугун, обладающий хорошими литейными свойствами и обеспечивающий удобное и надежное раструбное соединение, а в качестве дополнительной коррозийной защиты – полимерное покрытие, гарантированно продлевающее срок службы.
В настоящее время наиболее распространены две технологии нанесения полимерных покрытий на эпоксидной основе: напыление порошковой краски на нагретую деталь в электростатическом поле и погружение нагретой детали в псевдокипящий слой краски.
На международной выставке IFAT 2018, прошедшей в мае нынешнего года в Мюнхене, вся продукция производителей труб, фасонных частей и запорной арматуры из высокопрочного чугуна имела полимерное покрытие. А одна из крупнейших компаний в области производства порошковых красок «Akzo Nobel» даже демонстрировала на своем стенде метод порошковой покраски в псевдокипящем слое.
Научно-производственное предприятие «Валок-Чугун», учитывая эти общие мировые тенденции и понимая актуальность курса на импортозамещение, провело модернизацию производства и в 2018 году начало реализовывать методику покрытия выпускаемых фасонных частей из высокопрочного чугуна полимерными красками на эпоксидной основе.
Приобретенное и установленное оборудование позволяет воплотить обе, упомянутые выше технологии. Покраску в псевдокипящем слое рационально использовать для мелких (Ду до 300 мм) деталей. Для более крупных изделий (Ду 350-1000 мм) предпочтительней применять напыление краски в электростатическом поле. Обе технологии требуют предварительной качественной очистки поверхности. Для этой цели на предприятии установлена дробеметная камера, в которой за 8-15 минут поверхность практически любого изделия очищается от всех загрязнений.
Для обеспечения надежности и гарантированного качества выпускаемой продукции на предприятии введен входной контроль поступающих заготовок (в том числе неразрушающий структурный контроль литых изделий) и выходной контроль готовой продукции.
Полный входной контроль структуры материала позволяет исключить попадание к заказчику фасонных частей из серого или сильно отбеленного чугуна, которые обладают высокой хрупкостью и могут разрушиться как в процессе погрузки-разгрузки, так и при установке или эксплуатации. На отлитых изделиях контроль структуры проводится с помощью портативного микроскопа. На всех этапах контролируются геометрические размеры фасонных частей. На литых изделиях при необходимости проводится дополнительная механическая обработка фланцев. Выходному контролю на прочность и герметичность подвергается абсолютно вся продукция. Он проводится с помощью гидравлической опрессовки на специальных стендах в зависимости от рабочего давления при 16 или 25 атм.
Заключительной операцией является нанесение полимерного покрытия и контроль его качества. После нанесения, полимеризации и полного остывания деталей проводится визуальный контроль покрытия и замеры его толщины в соответствии с требованиями европейского стандарта EN 14901. Только при совпадении всех результатов контроля с нормативами изделие передается заказчику.
Все направления работы НПП «Валок-Чугун» сегодня объединены общей идеей — увеличить надежность и долговечность трубопроводных систем за счёт использования при их прокладке труб, фасонных частей, запорной арматуры из высокопрочного чугуна, защищенных от коррозии полимерным покрытием. Собственная производственная база, оснащенная современным оборудованием, и коллектив высококвалифицированных специалистов позволяют компании поставлять продукцию на самые ответственные объекты и гарантировать длительный срок безремонтной эксплуатации изделий.
Подготовила Елена Никитченко