Трубы керамические: производство, стандарты и применение
Керамические трубы сегодня достаточно распространены, ведь отличаются отличными характеристиками. Их можно применить для решения вопросов промышленного и хозяйственно-бытового плана. Изготавливаются они из обожженной глины, которая в процессе производства покрывается глазурью. Изделия характеризуются высокой прочностью и отличной степенью защиты от внешних негативных воздействий. Возможно, эти изделия подойдут и вам, если вы, например, планируете укладку трубопровода.
Основные разновидности
На сегодняшний день известно несколько разновидностей трубопроводов из керамики, эти изделия могут использоваться в разных областях. Среди прочих труб следует выделить:
- канализационные;
- дренажные;
- для теплоснабжения и водоснабжения;
- для газовых котлов и дымоходов печей.
Область применения
Керамические трубы нашли сегодня свое широкое распространение. Они могут использоваться для производственных и хозяйственно-бытовых нужд. Канализационные, например, отличаются высокой износоустойчивостью, нечувствительны к колебаниям температуры, не подвергаются коррозии и почти равнодушны к воздействию химических веществ.
Такие трубы просто укладывать, чему дополнительно способствуют современные технологии. Применяются описываемые изделия и для устройства дренажных систем. Они дополняются отверстиями и обладают высокой прочностью. Дренажные трубы отличаются гибкостью, так как снабжаются специальными соединительными муфтами.
Применяются керамические трубы ещё и для микротоннелирования. Эта разновидность изделий имеет внушительный диаметр, высокую герметичность и прочность. Используются трубы не только для устройства канализационной системы, но и для тепло-, водо- и газоснабжения. Керамические трубы довольно широко используются для дымоходов котлов и печей, а изготавливаются из термостойкой керамики. Сборка осуществляется из разных секций, изделия покрываются керамзитной оболочкой или зеркальной сталью, которая устойчива к ржавчине.
Технология производства
Керамические трубы изготавливаются методом обжига глины и других неорганических материалов. К основному сырью иногда добавляется кварцевый песок, который делает изделия прочными и продлевает срок их эксплуатации. Процесс изготовления выглядит следующим образом. На первом этапе подготавливается сырьё – формовочная масса выполняется из помола глины.
Следующим шагом становится формовка изделий, в процессе этого используются шнековые вертикальные вакуумные прессы, которые позволяют формовать раструб и раскраивать трубы. Изделия сушатся и обжигаются в туннельных печах. Керамические трубы на следующем этапе окунаются в глазурный состав, в процессе чего используется бассейн.
Особенности технологии: нарезка трубопровода
Для раскроя трубопровода обычно используются шлифовальные машины, в качестве рабочего элемента которых выступают алмазные диски высокой прочности. Керамические трубы могут быть разрезаны на отрезки с помощью труборезов, специально предназначенных для таких изделий.
При использовании стандартных труборезов раскроить можно трубопровод, диаметр которого изменяется от 50 до 150 мм. Сначала производится фиксация на трубопроводе, а после — стягивание храповым механизмом. В поверхность врезаются острые ролики и материал лопается в тех местах, где происходит наибольшее напряжение.
Основные достоинства
Описываемые изделия довольно хорошо зарекомендовали себя при прокладке дренажных и строительстве канализационных систем, а также прокладке систем газо-, водо- и теплоснабжения. Такая распространенность обусловлена несколькими причинами, среди них:
- устойчивость к коррозии;
- устойчивость к истиранию;
устойчивость к перепадам температур; - стойкость к агрессивному воздействию химических веществ.
Дополнительным преимуществом можно назвать возможность использования подвижных муфт при прокладке дренажных систем.
Стандарты керамических труб
Труба керамическая канализационная изготавливается по государственным стандартам 286-82. Ознакомившись с ними, можно узнать, что к описываемым изделиям предъявляются особые требования. Например, конструкция способна выдержать давление, уровень которого равен 0,2 МПа. Материал устойчив к воздействию кислот в пределах 90%. Именно благодаря этой характеристике такие трубы наиболее часто используются для устройства систем канализации безнапорного типа.
Диаметр может изменяться от 100 до 600 мм. Длина трубы не превышает 1500 мм, тогда как толщина стенок может варьироваться от 20 до 40 мм. Керамические трубы для канализации могут иметь раструб. Сопряжение канализационных труб осуществляется с помощью замков из глины, специальных мастик или асбоцемента. Диаметр раструба внутри обычно равен цифре от 224 до 734 мм.
Дренажные керамические трубы
Керамические дренажные трубы изготавливаются из пластичных глин, к которым добавляются разные вещества, способствующие улучшению качественных характеристик изделий. В процессе производства используется метод формования на ленточных или специальных прессах. Обжиг предусматривает применение опрокинутого пламени. Трубы с внешней стороны покрываются глазурью.
Если речь идет о раструбных изделиях, то они имеют отверстия, через которые вода поступает внутрь. Но они довольно быстро засоряются. В последнее время наиболее часто практикуется производство таких труб без раструба. Для сопряжения элементов и защиты от заиливания применяются керамические муфты. Внутрь вода может поступать и через стыки. Диаметр керамических труб для дренажа равен пределу от 25 до 250 мм. Длина может быть равна 335 мм максимум, в некоторых случаях этот параметр составляет 500 мм. Такие изделия делаются морозостойкими, поэтому они готовы претерпевать около 15 циклов замораживания и оттаивания.
Варианты использования керамических труб в связке с отопительным оборудованием
Керамические трубы наиболее часто используются для отвода газов, которые могут иметь разную температуру. Но такие изделия подходят для оборудования, которое работает на твердом топливе, а именно:
Трубы используются и для агрегатов на жидком топливе, а также газовых котлов и каминов. Некоторые разновидности труб предназначены только для низкотемпературных котлов.
Структура керамической трубы для печного оборудования
Керамическая труба печи имеет определенную структуру. Из керамики выполняется внутренняя оболочка, тогда как средний слой изготавливается из теплоизолятора. Каменные блоки обычно применяются для формирования внешней оболочки.
Дымовые керамические трубы сверху имеют элементы для накапливания влаги и ее отвода. Труба должна обладать элементами для защиты от осадков и ветра. Конструкция дополняется элементами для чистки и технического осмотра, а также для подключения к оборудованию.
Почему стоит выбрать керамический трубопровод
В качестве основного преимущества керамических изделий, которые ложатся в основу трубопроводов разного назначения, выступает способность претерпевать резкую смену температуры. На материал могут воздействовать химические вещества, которые не способны изменить свойств трубы.
Изделия устойчивы к истиранию и коррозионным процессам. С их помощью можно прокладывать системы в населённых пунктах, не разрушая дорог и тротуаров. Дренажные системы отличаются высокой гибкостью, а соединение элементов из керамики можно осуществлять даже с трубами из другого материала.
Читайте так же: Критическое число рейнольдса для воздуха в трубе
Заключение
Керамический трубопровод хорош еще и тем, что он может иметь сечение разной формы. Довольно часто в работу идут трубы полукруглой, круглой, эллиптической или прямоугольной формы. Наиболее распространены всё же изделия с круглым сечением. Работы при этом обходятся дешевле, а трубопровод имеет необходимые гидравлические характеристики и отличается высокими эксплуатационными, а также техническими качествами.
Керамические трубы — многофункциональные экологичные изделия
Изделия из обожженной глины (керамики) обладают многими положительными качествами. В частности, нейтральностью к агрессивным химическим составам, устойчивостью к коррозии и очень высоким температурам. И срок службы подобных изделий тоже впечатляет. Он может превышать сотню лет.
Вот почему сегодня всё чаще используются трубы из керамики, заменяющие собой бетонные и металлические (в зависимости от назначения). И сегодня мы поговорим более подробно о том, какие размеры, диаметры и вес имеет керамическая труба, как происходит ее установка, какова стоимость керамических труб.
Что такое керамическая труба
Это длинная деталь цилиндрической (как правило) формы, выполненная из обожженной высококачественной глины и покрытая глазурью (тоже глиняной). В разрезе изделие может иметь, кроме круга, форму эллипса, полукруга, трапеции, квадрата, прямоугольника.
За счет покрытия стенки таких труб получаются гладкими и ровными, на них не налипает грязь или сажа (в дымоходах). Существуют керамические трубы с ровными краями, с раструбами на концах (для более удобного и крепкого соединения) и со стыками, обработанными для фланцевых соединений.
- В отличие от металла, керамика не корродирует.
- А по сравнению с бетоном она имеет более гладкую глазурованную поверхность.
- Если же сравнить с пластиком, то керамическая труба значительно превосходит его по термостойкости и прочности.
Так что преимущества налицо.
Про характеристики и свойства, которые имеет керамическая труба, расскажет видео ниже:
Параметры и свойства
В качестве основных стандартов в отношении труб керамических используются ГОСТ 286-82, а также ГОСТ 4.225-83 (относится к канализационным и дренажным изделиям). Что касается основных свойств, то это:
- Высокая плотность материала, делающая стенки труб герметичными.
- Хорошее сбережение тепла (его аккумуляция).
- Химическая инертность.
- Прочность по отношению к нагрузкам (кроме сильных ударов).
- Резать и шлифовать керамику достаточно просто.
- Отсутствие коррозии.
- Стойкость к истиранию.
- Стойкость к высокой температуре.
- Стойкость к влаге.
Про состав трубы с керамическим покрытием читайте ниже.
Состав и структура
- Для изготовления труб из керамики применяются в основном глины тугоплавкие, у которых не менее 20 процентов А1203.
- Не допускается содержание крупных частиц пирита или известняка.
- При использовании глин высокой пластичности добавляют от 30 до 40 процентов шамота.
Производство
Формуются трубы из керамики на заводских прессах (шнековых вакуумного типа либо поршневых). При изготовлении изделий с раструбами пользуются вакуумными вертикальными прессами. Для глазурования трубы помещают в ванны с жидкой глазурью, сделанной из плавней и легкоплавких глин в шаровой мельнице. Вместо погружения в ванну иногда применяют обработку пульверизатором.
На заводе по производству керамических труб производят обжиг труб в печах туннельного типа. Температура, при которой это происходит – от 1100 до 1300 градусов. Длительность – от 40 до 100 часов (зависит от габаритов изделий).
Про применение керамических труб и организацию вентканалов с ними, расскажет данное видео:
Применение
Данные изделия применяются:
- Для прокладки канализации. Чему способствуют простота монтажа, стойкость к кислотам и щелочам, термостойкость, гладкая поверхность стенок, устойчивость к коррозии.
- Для создания систем дренажа. Эти трубы имеют многочисленные маленькие отверстия. Они очень прочны, а сама система обладает достаточной гибкостью, которую дают соединительные муфты.
- Для организации микротоннелей (как в канализационных системах, так и в системах снабжения водой, газом и теплом).
- Для дымоходов, печей и каминов. Керамическая труба в данном случае должна быть особо термостойкой. Дымоход составляется из отдельных модульных секций, сверху покрывается специальной оболочкой.
Как сэкономить на покупке
Керамические трубы не отличаются слишком низкими ценами, надо прямо сказать. Но, как и везде, здесь тоже существует множество «раскрученных» европейских брендов, у которых стоимость труб значительно выше, чем, скажем, у отечественных производителей. Причем качество российской керамики тоже достаточно высокое. И если приобретать трубы непосредственно у производителя, то можно сэкономить дополнительно.
Кроме того, стоит обращаться для покупки не в городские магазины, а в интернет-магазине, где стоимость всегда ниже. А если этот магазин является еще и дистрибьютором производителя, то и вообще отлично.
О том, что делать, если у вас есть старые керамические трубы, читайте напоследок.
Что делать со старой трубой
Керамика – очень хороший материал. Крепкий, экологичный, легко обрабатываемый. Конечно же, старые керамические трубы выбрасывать не стоит.
- Из них можно соорудить опоры для изгороди, например.
- Или какие-то сооружения на садовом участке: ножки для скамеек или столиков, вазоны для цветов (отрезав кусок трубы). В общем, в хозяйстве всегда найдется применение.
- Можно еще для стока талых вод трубу использовать.
- Или для защиты проходящих по саду кабелей, уложенных в земле.
О дымоходе, выполненном из старых керамических труб, расскажет данный видеоролик:
Выбор дымохода: сталь или керамика?
Чтобы упростить задачу выбора дымохода человеку, не являющемуся специалистом в области строительства и отопления, мы свели самые основные и наиболее значимые характеристики керамических и стальных дымоходов в сравнительную таблицу* (см. ниже).
В ней представлены сведения без привязки к конкретным маркам систем дымоудаления, т.к. все промышленно произведённые дымоходы, имеющиеся на рынке, соответствуют стандартам качества и нормам безопасности и, при правильной эксплуатации, успешно справляются со своими задачами в течение всего срока службы.
Содержание таблицы
Назначение
Универсальны. Могут использоваться также для устройства вентиляции.
Не используются для многоэтажек.
Некоторые модификации керамических дымоходов позволяют обустройство вентканала, проходящего в одном блоке с дымоходом.
Котлы и печи
Подходят для любых печей, каминов, котлов, вплоть до промышленных котельных, работающих на любых видах топлива.
Подходят для любых водогрейных и отопительных котлов, печей и каминов, работающих на любом твёрдом и жидком топливе, газе.
Физико-химические особенности
Химическая стойкость: Не подвергаются коррозии при правильном выборе материала внутренней трубы и соблюдении правил эксплуатации котла.
Аэродинамика: Зеркально гладкая внутренняя поверхность и круглое/овальное сечение обеспечивают наилучшие аэродинамические свойства и препятствуют осаждению сажи и конденсата.
Тепловые свойства: Прогреваются практически мгновенно, что позволяет котлам максимально быстро выходить на рабочий режим. Слой термоизоляции препятствует быстрому остыванию дымохода и образованию конденсата.
Не гигроскопичны, поэтому не впитывают влагу при изменениях влажности.
Атмосферостойкость: Внешняя труба, изготовленная из нержавеющей стали или оцинкованной стали с полимерным цветным покрытием устойчива к атмосферным воздействиям и не теряет своих защитных и декоративных свойств долгие годы.
Механические свойства: Обладают небольшим весом, поэтому не создают заметных дополнительных нагрузок на фундамент строения.
Читайте так же: Дренажная труба в уссурийске
Нечувствительны к изменениям геометрии здания, вызванным переменами влажности (актуально для деревянных домов), подвижками грунта и фундамента, усадкой и т.п.
Требуют бережной транспортировки и аккуратного обращения при монтаже, т.к. края труб могут погнуться и качественно выполнить их стыковку и герметизировать швы будет сложнее.
Менее защищены от вибрации, поэтому время от времени необходимо проверять плотность винтовых соединений и подтягивать их.
Акустические свойства: Одноконтурные трубы хорошо проводят звук. Двухконтурные системы лишены этого недостатка, т.к. их теплоизолирующий слой обладает высокими звукоизолирующими характеристиками.
Химическая стойкость: Химически инертны и не подвержены коррозии, выдерживают агрессивные химические среды (включая соединения фтора).
Аэродинамика: Недорогие варианты керамических труб слабогигроскопичны, что со временем может вызвать образование мелких раковин и трещин на внутренней поверхности трубы с ухудшением аэродинамики и снижением её рабочих качеств.
Тепловые свойства: Для большинства марок керамических дымоходов, особенно, менее дорогих, необходимо время для прогрева. Медленное остывание препятствует осаждению конденсата и сажи внутри труб.
Атмосферостойкость: Не контактируют с внешней средой, поэтому устойчивость к атмосферным влияниям и внешний вид дымоходов обусловлены свойствами материалов наружного кожуха (кирпич, сталь, лёгкий бетон и пр.).
Механические свойства: Имеют высокую механическую прочность, минимальные значения температурной деформации. Керамика дымоходов твёрдая, но хрупкая и непластичная. Поэтому дымоходы из неё не терпят изменений геометрии здания и отклонения дымохода от вертикали, т.к. это может повлечь появление сколов, трещин и других нарушений целостности дымохода, ведущих к потере герметичности и утечке в жилые помещения токсичных газов, а также высокой пожарной опасности. Поэтому крайне желательно, чтобы керамический дымоход проектировали и устанавливали опытные специалисты, хорошо умеющие учитывать такие риски. По той же причине керамические дымоходы, как правило, не рекомендуется устанавливать в деревянные здания.
Требуют аккуратной транспортировки, т.к. могут быть довольно хрупкими и относительно легко образуют трещины, а также сколы на краях труб (критично для моделей, соединяющихся встык).
Акустика и вибрация: Устойчивы к вибрации и обладают отличными звукоизолирующими свойствами.
Термостойкость: В отличие от общераспространённого мнения, стальные и керамические дымоходы сравнимы по термостойкости. Для обоих видов дымоходов существуют разновидности с повышенной устойчивостью к высокой температуре, для чего используются специальные марки сталей или сорта керамики с повышенной огнеупорностью.
Однако, необходимо помнить, что высокая температура дыма означает, что тепло уносится во внешнюю среду, а не отапливает здание, чего, при установке нового котла, практически никогда не бывает, т.к. современное отопительное оборудование (от любых известных производителей) эффективно снимает тепло от сгорающего топлива и переносит его в обогреваемые помещения. Поэтому, учитывая, что все термостойкие дымоходы дороже обычных, иногда весьма значительно (особенно, керамические), их покупка часто бывает неоправдана и вызвана лишь психологическими причинами. Поэтому при выборе дымохода лучше всего точно следовать рекомендациям производителя печи/котла/камина и аккуратно соблюдать правила эксплуатации всех устройств и их дополнений, тогда любой дымоход прослужит долго и будет безопасен, из чего бы он ни был сделан.
Длительная эксплуатация
Время от времени следует проверять герметичность соединений, т.к. многократные термические деформации могут их ослабить. Как и для любого дымохода требуется регулярная ревизия и очистка от сажи.
Срок службы: От 10-15 до 20 лет, в зависимости от марки стали и её толщины.
При использовании высококачественных материалов, соблюдении технологии монтажа и соблюдений правил эксплуатации не требуют никакого ухода на протяжении десятков лет, кроме регулярной очистки от сажи.
Срок службы: От 20-30 до 50 лет, в зависимости от химического состава и качества керамики.
Стоимость дымохода
Варьирует в довольно широких пределах, в зависимости от выбора материала и производителя, но всегда остаётся доступной.
Высокая. В большинстве случаев необходимо учитывать дополнительные расходы на расчёт и строительство фундамента для дымохода и на его внешнюю отделку.
Монтаж
Не нуждаются в отдельном фундаменте, устанавливаются на металлическую опору (обычно приобретается вместе с дымоходом) или даже крепятся к капитальной стене здания при помощи специальных кронштейнов.
Допустимы и рекомендуются варианты монтажа снаружи здания на всём протяжении дымохода, что позволяет повысить пожаробезопасность, сэкономить площадь (не занимать место под дымоход в доме), избежать прохода межэтажных перекрытий и кровли, что упрощает, убыстряет и удешевляет монтажные работы.
При монтаже стальных дымоходов сложные конструкции перекрытий и несущих балок легко обходятся благодаря огромному разнообразию фасонных изделий и возможности создавать практически горизонтальные участки, а также соединять детали под разными углами наклона.
В ряде случаев возможен самостоятельный монтаж после консультации со специалистами, сложных профессиональных знаний и умений не требуется.
Большой вес керамического дымохода, как правило, требует собственного независимого фундамента, либо учёта веса дымохода при расчёте фундамента дома.
Обычно устанавливается в специально предусмотренный канал внутри здания всегда строго вертикально.
Монтаж требует времени и наличия профессиональных навыков. Ошибки при монтаже недопустимы, т.к., по технологии, в процессе установки части керамического дымохода на всём его протяжении объединяются, практически, в монолит, при этом, весь дымоход помещён в «футляр» из бетонных блоков, также объединённых в монолитную конструкцию. В случае ошибок это может повлечь необходимость полного демонтажа уже установленных частей дымохода и замене их на новые. Поэтому самостоятельная установка керамического дымохода не рекомендуется.
Существуют модели керамических «сэндвичей» с внутренней трубой из сверхтонкой керамики, внешней из стали и термоизолирующего слоя между ними. Имеют намного меньший вес и могут монтироваться на специальную монтажную площадку без обустройства монолитного фундамента, допускают монтаж снаружи дома. Пока мало распространены, т.к. являются наиболее дорогими.
Стоимость монтажа
Доступная. В некоторых случаях монтаж может быть осуществлён своими силами, поэтому его стоимость может состоять только из Ваших времени и усилий.
Высокая. Стоит помнить о дополнительных расходах на услуги специалистов для расчёта и строительства фундамента для дымохода, а также на его внешнюю облицовку.
Возможность реконструкции
Стальной дымоход легко разбирается и собирается снова без потери качества дымоотведения и декоративности при повторном использовании.
Реконструкция полностью готового дымохода невозможна, при необходимости конструктивных изменений существующий керамический дымоход придётся демонтировать и полностью заменять на новый.
Возможность ремонта дымохода
Не составляет проблемы, т.к. стальной дымоход может быть демонтирован и разобран на части (а затем снова собран и установлен) в любой подходящий момент в любое время года.
Заменена может быть любая деталь. Не стоит забывать, запчасти на замену должны быть того же производителя, что и сам дымоход, т.к. способы соединения труб и других элементов могут иметь существенные конструктивные отличия у разных изготовителей и поэтому редко бывают совместимы.
Ремонт возможен в очень ограниченных пределах (заделка мелких внешних механических повреждений).
Замена частей дымохода невозможна или крайне сложна и требует существенных материальных вложений.