Меню

Технология изготовления керамических труб



Керамические трубы: виды и преимущества

Человечество использует керамику с незапамятных времен. Трубы, изготовленные из керамики, имеют множество преимуществ.

Изготовление керамических труб

Изготавливаются керамические трубы из сырьевой и шамотной глины, а глазурь – это смесь суглинка, глины, кварца, доломита и полевого шпата, а иногда – окислов металлов (для цвета). Уплотняется глина при помощи пресса, воздух же удаляется в вакуумной камере. Через кольцевой зазор прессующий штамп вначале экструдирует раструб, а затем и трубу, эта операция полностью автоматизирована. Просушивание готовых труб производится в сушильных камерах с температурой около 80°, где и выводится та вода, которая была использована для формования.
В результате этой операции труба из пластичного переходит в жесткое состояние. Глазурь на нее наносится либо в процессе экструзии, либо после сушки путем погружения в глазурованную суспензию. При последующем обжиге либо в туннельной, либо в периодической печи при температуре, поднимающейся до 1250°, получается материал, состоящий из стекла и муллита.
Технология производства труб настолько совершенна, что теряя 10% своего первоначального объема в процессе сушки и обжига, они в готовом виде полностью соответствуют тем величинам, которые разрешены Европейским стандартом на трубные и фитинговые изделия из так называемой плотноспекшейся глины, как то EN 295.

Полученный таким образом материал химически устойчив, механически прочен, тверд и непроницаем. А поскольку глазурь изготовляется из тех же материалов, то и ее отслаивание практически невозможно, так как она спекается с телом труб в момент их обжига. Процесс глазирования не несет в себе защиту труб и не повышает их непроницаемость, он просто максимально убирает их шероховатость.

Классификация труб и сферы их применения

Сфера применения керамических труб на сегодняшний день очень широка. Применяют их как для производственных, так и для хозяйственно-бытовых нужд. Подразделяют трубы по назначению использования. Среди них можно выделить следующие категории:

  1. Канализационные – используются для прокладки канализационных систем. Они очень стойки к износу, коррозии, нисколько не подвержены температурным колебаниям и имеют высокую степень устойчивости к различным химическим соединениям. Такие трубы легко укладывать и очень просто соединять благодаря современным технологиям. Применять можно и для городской канализации, и для стока отходов химической промышленности, и для бытовых канализаций на собственных участках. По изоляционным свойствам с ними можно сравнить разве что асбестоцементные трубы, однако те проигрывают по экологической безопасности.
  2. Дренажные – применяют для дренажа любых участков земли. Такие трубы имеют отверстия на поверхности и отличаются особой прочностью. Достигается данное свойство добавлением в состав керамики при изготовлении керамзитной пыли, песка либо опилок с углем. К тому же специальные муфты при соединении труб между собой дают высокую гибкость дренажной системе, кроме того, они же позволяют соединять трубы из разных материалов.
  3. Трубы для микротоннелирования – метода бестраншейной прокладки коммуникаций путем продавливания грунта и строительства коллекторов в городских условиях. Такие трубы имеют довольно-таки большой диаметр и высокую прочность и герметичность. Используют их не только для канализаций, но также для водопровода, тепло- и газоснабжения. Прокладывать керамические трубы по этой технологии можно под крупными водоемами, аэродромами, железнодорожным полотном и так далее, абсолютно не нанося вреда окружающему ландшафту.
  4. Трубы для дымоходов, каминные, печные, для газовых котлов – изготавливаются из термостойкой керамики. Собирают такую трубу из отдельных секций, затем ее покрывают керамзитобетонной оболочкой либо особым составом зеркальной стали, отличающейся устойчивостью к ржавчине. Это необходимо, поскольку любые отопительные приборы выделяют конденсат. Также в дыме и газах от отопительных систем часто встречаются не самые полезные вещества вроде растворителей или хлора или различных кислотных соединений. Керамические дымоходы справятся с любыми загрязнениями и прослужат более 50 лет.

Особенности и преимущества керамических труб

Химический состав керамики, ее прочность и уникальные диэлектрические свойства — вне конкуренции. Именно это позволило ей обрести широкую популярность в производстве различных промышленных конструкций и изделий. На сегодняшний день ее особые качества с успехом используются и при производстве труб для прокладывания канализационных систем.

К основным свойствам керамических труб относятся:

  • огнеупорность,
  • стойкость к различным химическим веществам (например, кислоте), а также к сейсмической активности
  • герметичность;
  • долговечность;
  • безопасность для здоровья и окружающей среды;
  • дешевизна производства
  • коррозионная устойчивость;
  • деформационная устойчивость;
  • негорючесть;
  • стойкость к перепадам температур;
  • экономичность.

Современная промышленность предлагает потребителям керамические трубы, диаметр которых составляет 150 мм и более. Толщина стенки варьируется от 190 до 400 мм.

Глазурь, которой покрываются внешняя и внутренняя поверхности труб имеет сложный химический состав. Его устойчивость к агрессивному воздействию кислот составляет не менее 93%. Таким образом, покрытие позволяет транспортировать агрессивные щелочные и кислотные среды стоков, а также растворы кислот и их соединений высокой концентрации (pH = 2-12) без разрушения.

Читайте также:  Канализационная труба пвх 110 3000

Отличительными преимуществами данного вида труб являются гарантированно длительный срок эксплуатации, высокая механическая прочность, полная водонепроницаемость, низкая шероховатость поверхностей, а также простота укладки. Качественные характеристики керамики обеспечивают трубам существенное превосходство при практическом использовании.

Важно отметить, что такие трубы не нарушают экологию подземных вод. Они также незаменимы при укладке канализационных коллекторов в районах с суровыми погодными условиями.

В настоящее время традиционная надежность труб из керамики, их высокие эксплуатационные свойства дополнены современными инновациями. Специально разработанные системы соединений позволяют обеспечить им еще большую надежность при заделке стыков. Раструбные соединения предполагают наличие специальных цилиндрических канавок, расположенных на обеих поверхностях изделий.

Условия эксплуатации труб

Керамические трубы, хотя и весьма прочны, требуют особого обращения. Так как они хрупкие и тяжеловесные, их следует хранить и транспортировать определенным образом. Для хранения их укладывают в контейнеры штабелями не более полутора метра высотой и используют деревянные упоры для контроля устойчивости. Те же контейнеры используют и при перевозке труб, предварительно уложив их плотными рядами, высота которых не должна превышать двух рядов. Все это делается во избежание ударов труб друг о друга или стенки транспортного средства и возможных сколов.

Источник

Сферы применения керамических труб

На сегодняшний день керамические трубы имеют широкий диапазон применения. Они используются для различных хозяйственно-бытовых и промышленных нужд.

Изготавливаются керамические трубы из обожженной глины, которая покрывается специальной глазурью. Такие изделия имеют высокую прочность и защищены от негативного влияния внешней среды.

Основные виды керамических труб

Существуют различные типы трубопровода из керамики. В зависимости от сферы применения, керамические трубы бывают следующих видов:

  • Керамические канализационные трубы;
  • Дренажные трубы;
  • Изделия для водоснабжения и теплоснабжения;
  • Керамические трубы для дымоотводов печей и газовых котлов.

Керамические трубы для печей

Технология изготовления изделий

Для производства керамических изделий выполняется обжиг глины или других неорганических материалов. Иногда к глине добавляют кварцевый песок, что придает изделиям прочности и продлевает срок эксплуатации.
Поэтапно процесс изготовления состоит из таких процессов:

  1. Подготовка сырья, помол глины, изготовление формовочной массы.
  2. Формовка изделий на вертикальных шнековых вакуум-прессах, что позволяют сформировать раструб, а также разрезать трубы.
  3. Сушка и обжиг изделий с использованием туннельных печей.
  4. Глазировка керамики методом окунания в специальный бассейн.

Вернуться к содержанию ↑

Основные достоинства керамического трубопровода

Керамические трубы хорошо зарекомендовали себя при строительстве канализационных, дренажных сетей, а также систем водо-, газо- и теплоснабжения.

Керамическая труба в разрезе

Они обладают такими важными преимуществами:

  • Устойчивость к перепадам температур;
  • Устойчивость к коррозии;
  • Стойкость к агрессивному воздействию химических веществ;
  • Устойчивость к истиранию;
  • Дренажные системы из таких изделий также обладают гибкостью благодаря соединению элементов с помощью подвижных муфт.

Вернуться к содержанию ↑

Нарезка трубопровода из керамики

Для нарезки подходят как обычные шлифовальные машинки с прочными алмазными дисками, так и труборезы, что предназначены для работы с керамическими изделиями.

Стандартные труборезы могут разрезать трубопровод диаметром 50-150 мм, а модели с удлиненной цепью – до 300 мм.

Процесс нарезки происходит таким образом:

  1. Цепь закрепляется на трубопроводе, а затем стягивается храповым механизмом.
  2. Острые ролики врезаются в поверхность.
  3. Материал лопается в месте наибольшего напряжения.

Труборез для работы с керамическими изделиями

Монтаж дренажных систем с использованием трубопровода из керамики

Дренажные системы требуют использования трубопровода с множеством микроотверстий, что обладает повышенной прочностью и в то же время гибкостью. Гибкость керамического трубопровода обеспечивается специальными муфтами, а процесс монтажа выглядит следующим образом:

  1. Выкапывание траншей по заранее намеченному плану.

Дренажные системы необходимо монтировать с уклоном в сторону места сбора воды.
Медные фитинги

  • Дно траншеи следует застелить геотекстилем.
  • Затем на дно траншеи необходимо насыпать слой песка и щебня.
  • Сверху на щебень нужно выложить дренажные трубы.
  • Затем выполняется закапывание трубопровода в противоположном порядке: щебень, песок, геотекстиль, грунт.
  • Помимо укладки трубопровода необходимо предусматривать смотровые колодцы на изгибах сети или перепадах высот. Также устройства для просмотра и прочистки устанавливаются на горизонтальных отрезках каждые 50 м.
  • Дренажные керамические трубы

    Канализационные системы из керамических изделий

    Трубопровод для канализации устанавливается по заранее намеченному плану. Основные правила проведения работ включают:

    1. Первое изделие укладывается раструбом наверх от смотрового колодца.
    2. После надежного закрепления первого трубопровода, укладывается второй.
    3. Канализационный трубопровод соединяется раструбовым методом.
    4. Трубопровод укладывается под уклоном в сторону отвода воды. Верность уклона канализации необходимо проверять нивелиром, а прямолинейность – обычным шнуром.
    5. С целью ускорения укладки трубопровода, его объединяют в звенья, в каждом из которых по три-пять штук.
    6. Готовые секции можно укладывать в траншеи вручную или с помощью подъемных автокранов.
    Читайте также:  Сыпучий материал по трубе

    Вернуться к содержанию ↑

    Керамический дымоход для бань, каминов, газовых котлов

    Печные трубы являются достаточно компактными, а поэтому могут монтироваться в любом месте здания, однако значительный вес требует предварительной установки фундамента.

    Устройство дымохода из керамики

    Преимущества дымоотводящих каналов для печей из керамики:

    • Универсальность, возможность использования для различных котлов и печей;
    • Влагостойкость;
    • Устойчивость к воздействию высокой температуры;
    • Гладкость внутренней поверхности;
    • Надежность;
    • Долговечность.

    Современные печные трубы из керамики реализуются в виде модульных конструкций, что значительно упрощает процесс монтажа. Модули имеют до 33 см в высоту, в нижней и верхней части конструкции предусмотрена дверца для прочистки дымохода.

    Керамические трубы

    Источник

    Канализационные керамические трубы: основные свойства, производство и монтаж

    Керамические трубы для канализации применялись задолго до изобретения электричества и парового двигателя – сложнейшие системы отвода дождевой воды и бытовых стоков, выполненные из обожжённой глины, обслуживали и Древний Рим, и Вавилон, и, скорее всего, куда более древние мегаполисы. В настоящее же время керамика вполне успешно конкурирует с такими материалами, как пластмасса чугун. Ведь, как оказалось, последние обладают куда меньшей выносливостью по отношению к целому ряду агрессивных факторов эксплуатации наружных канализационных систем.

    Керамические трубы применяются в канализационных системах очень давно

    • 1 Достоинства керамических трубопроводов
    • 2 Недостатки керамической канализации
    • 3 Особенности производства
    • 4 Нормативные требования к керамическим трубопроводам
    • 5 Технология монтажа

    Достоинства керамических трубопроводов

    Главным критерием выбора керамики при прокладке безнапорных сетей водоотведения и канализации является её высокая рентабельность. Простота изготовления, более чем 100-летний срок службы, а также низкие расходы на техническое обслуживание и ремонт трубопроводных систем обеспечивают материалу весьма высокий спрос среди потребителей.

    К основным достоинствам керамических трубопроводов относят:

    • малую шероховатость внутренней поверхности. Низкие показатели внутренней шероховатости керамических труб обеспечивают высокую скорость потока. Это исключает задержку осадка на стенках и способствует беспрепятственному устранению заторов;
    • высокую механическую прочность;
    • устойчивость к перепадам температуры;
    • химическую инертность. Внутреннее и внешнее покрытие керамических труб (специальная глазурь), конструкция стыков и материалы уплотнителей обеспечивают устойчивость к воздействию кислотных и щелочных сред с уровнем рН=0-14, а также абразивному износу;
    • экологичность. Изготовление керамических труб происходит при температурах до 1200ºС, что минимизирует пористость материала. Это обеспечивает надёжную защиту окружающей среды от контакта с содержимым канализации.

    Как правило, канализационные сети прокладываются в грунте, где подвергаются значительным статическим и динамическим нагрузкам. Обладая высокой твёрдостью и устойчивостью к механическому воздействию, керамика обеспечивает неизменность геометрии трубопровода и исключает появление трещин или изломов в процессе эксплуатации.

    Свойства керамических труб позволяют эксплуатировать их очень долгий срок

    В отличие от пластика и чугуна керамика не подвержена воздействию резких температурных перепадов. Это гарантирует целостность и непроницаемость керамических канализационных труб независимо от показателей температуры внешней или внутренней сред.

    Интересный факт! Благодаря исключительным качествам трубы из керамики имеют практически неограниченную область применения, которая охватывает как хозяйственно-бытовую, так и промышленную и сельскохозяйственную сферы.

    Недостатки керамической канализации

    Преимущества, которые керамика демонстрирует в сравнении с металлом и пластмассой, не позволяют игнорировать её минусы. К таковым относятся:

    • хрупкость;
    • неустойчивость к отрицательным температурам;
    • сложность «холодной» обработки;
    • большой удельный вес;
    • сложность транспортировки и монтажа;
    • высокая стоимость при малых масштабах строительства водоотводящих и канализационных сетей.

    Несмотря на высокую механическую прочность и устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам керамика является весьма хрупким материалом. Удары, резкие перепады внутреннего или внешнего давления, механическое напряжение в процессе монтажа вполне способны привести к разрушению трубы. Существенным недостатком материала является его неустойчивость к отрицательным температурам. Вследствие этого керамические трубы не используются в регионах с суровым климатом.

    Чтобы разрезать и соединять керамические трубы, необходимо специальное оборудование

    Весит керамика немногим меньше чугуна. При этом она сложна в транспортировке и складировании. Что касается монтажа, для сохранения целостности труб, их правильной подгонки и состыковки требуется наличие специального оборудования, а также подложки, исключающей продавливание почвы под весом элементов канализационной сети.

    Полезная информация! Элементы керамических трубопроводов имеют небольшую длину, что увеличивает количество соединений и усложняет их герметизацию. Таким образом, применение керамики нецелесообразно при частном жилищном строительстве – куда выгоднее использовать её для прокладки производственных инженерных сетей.

    Особенности производства

    Трубы керамические канализационные производятся по технологии, аналогичной клинкерной – основу её составляет высокотемпературный обжиг исходного материала. В качестве последнего применяется сырьевая или шамотная глина. Глазурь, которой покрываются внутренние стенки и внешняя поверхность изделий, изготавливаются из смеси глины, суглинка, полевого шпата, доломита и кварца. Также для придания ей определённого цвета используются окислы различных металлов и термостойкие красители.

    Читайте также:  Обвод для труб прямоугольный

    Процесс производства керамической трубы можно условно разделить на 5 этапов:

    • переработка и подготовка исходного сырья. Предварительно очищенное сырьё с огнеупорной технологической примесью – каолином – измельчается до порошкообразного состояния. В смесь добавляется вода, в результате чего образуется паста, консистенцией напоминающая пластилин;
    • уплотнение формовочной массы с вакууммированием. Подготовленная масса уплотняется при помощи специального пресса (глиномялки), после чего в вакуумной камере из неё удаляются остатки воздуха;
    • формовка изделия. Уплотнённая глина подаётся в экструдер (формовочную машину с профилирующими головками), где вначале формируется раструб, а затем тело трубы. На выходе из экструдера с помощью стальной струны осуществляется обрезка трубы по заданной длине;
    • сушка и глазурирование. После экструзии трубы обретают форму, однако их твёрдости достаточно лишь для того, чтобы не деформироваться под собственным весом. На этом этапе производства изделия подаются в сушильную камеру, где под температурой около 80ºС из глины выводятся остатки влаги. После сушки трубы обретают механическую жёсткость и подвергаются глазурированию в специальных ваннах;
    • обжиг. Подготовленные изделия обжигаются в печах туннельного или периодического типа с рабочей температурой 1250ºC.

    Процесс обжига занимает около двух суток, на протяжении которых микрочастицы глины спекаются в монолит, а глазурь оплавляется.

    Производство керамических труб — трудоемкий и длительный процесс

    На выходе технологического процесса получается материал, консистенция которого аналогична искусственному камню, а покрытие своими качествами напоминает прочное стекло.

    Интересный факт! Готовая керамическая труба обладает практически нулевым коэффициентом водопоглощения.

    Нормативные требования к керамическим трубопроводам

    Производство канализационных труб из керамики осуществляется в соответствии с положениями ГОСТ 286-82. Готовые изделия должны отвечать следующим нормам:

    • внутренний диаметр изделий находится в пределах 100-600 мм, сортамент выполняется с шагом в 50 мм;
    • толщина стенок готового изделия составляет 19-41 мм;
    • длина отдельного участка трубы лежит в диапазоне 1000-1500 мм;
    • соединительный раструб производится глубиной 60-70 мм и диаметром 224-734 мм;
    • допуск кривизны трубы составляет несколько мм, его значение определяется внутренним диаметром;
    • овальность ствола и раструба не превышает значения предельного отклонения от размера и диаметра трубы;
    • конусность раструба по внутреннему диаметру не превышает 8 мм;
    • отклонение от прямолинейности трубы на 1 м длины ствола не превышает 11 мм (при диаметре 150-200 мм), 9 мм (диаметр 300-600 мм).

    На наружной стороне конца ствола и на внутренней поверхности раструба выполняется нарезка из минимум 5 канавок глубиной от 2 мм.

    Внешний вид керамических труб тоже имеет большое значение

    Соединение готовых изделий осуществляется с помощью соединительных раструбов или муфт.

    Важно знать! После остывания трубы проходят испытание гидравлическим давлением 0,15 Мпа. При этом коэффициент водопоглощения труб должен составлять не более 8%, а показатели кислотоупорности – не менее 93%.

    В готовом виде керамические трубы должны быть полностью герметичными. Также к керамическим трубам предъявляются требования ко внешнему виду, согласно которым не допускается наличие:

    • не покрытых глазурью участков площадью более 1% на внутренней и более 5% на внешней поверхностях;
    • сетеобразных посечек;
    • несквозных трещин более 1 мм шириной на плечике раструба;
    • сквозных и несквозных трещин на торцах трубы;
    • отдельных выплавок и инородных поверхностных включений;
    • вздутий на внутренней поверхности;
    • отбитостей на торцах трубы и на рёбрах плечика раструба.

    Технология монтажа

    Канализация является безнапорной сетью. Поэтому в процессе укладки керамических труб огромное значение имеет соответствие проектным уклонам.

    Важно знать! Непосредственно перед началом монтажа керамические элементы сети должны пройти установленную процедуру проверки качества и приёмки.

    Прокладка трубопроводов из керамики осуществляется отдельными элементами или звеньями, содержащими от двух до пяти отрезков. Общая длина звена не должна превышать 8 м. Как правило укладка выполняется по проектному уклону снизу вверх. Монтаж должен начинаться со смотрового колодца, а трубы укладываются раструбами против течения стоков.

    Монтаж керамического трубопровода производится по определенным правилам

    Соединения трубопровода уплотняются пеньковыми, смоляными или битумными прядями, после чего на стыках обустраиваются замки из разогретой асфальтовой мастики, цементного раствора или асбестоцементной смеси. Окружность трубы должна быть овита прядью не менее двух раз, после чего её необходимо уплотнить безударным способом.

    Одиночно трубы керамические для канализации монтируются на заранее подготовленной основе, причём монтаж всех последующих элементов трубопровода выполняется после надёжной фиксации первого. Прямолинейность оси в горизонтальной плоскости проверяется шнуром, а правильность уклона контролируется с помощью нивелира. Звеньями керамический трубопровод монтируется с целью ускорения процесса укладки в траншеях. При этом секции из 2-3 элементов диаметром до 250 мм устанавливаются вручную, а для звеньев большего диаметра применяется стреловой кран.

    Источник