Litoželezne cevi za zunanjo kanalizacijo: vrste, značilnosti uporabe in montaže

Cevi iz litega železa, ki se uporabljajo pri gradnji kanalizacijskih omrežij, ostajajo aktualen material. Kljub veliki konkurenci plastike se iz litoželeznih izdelkov gradijo zanesljivi cevovodi, zasnovani za najdaljšo življenjsko dobo. Imajo tako močne kot tudi šibke strani, s katerimi se je vredno seznaniti. Se strinjate?

Povedali vam bomo, katere litoželezne cevi za zunanjo kanalizacijo so idealne in katere se uporabljajo izključno pri polaganju notranjega sistema. V članku, ki smo ga predstavili, so navedene značilnosti označevanja, opisani so tipi povezav pri sestavljanju litoželeznih komunikacij. Naštete so tudi alternativne možnosti.

Visokotrdnostna litoželezna cev

Projektne rešitve za zmanjšanje uporabe litega železa v kanalizacijskih omrežjih so tradicionalno pogojene z ekonomskimi vidiki. Kar pa zadeva zanesljivost in trajnost – tu preprosto ni materialov, ki bi bili enakovredni litoželezni cevi.

Izdelki iz visokotrdnostnega litega železa se široko uporabljajo na področju strojništva, oskrbe z vodo, odvodnjavanja ter na področju pridobivanja plina in nafte.

Pomemben delež teh izdelkov predstavljajo litoželezne visokotrdnostne cevi.

Njihove obratovalne lastnosti v primerjavi z običajnimi cevmi dopolnjujejo naslednje mehanske lastnosti:

• visoka stopnja udarne žilavosti;
• majhna meja tečenja;
• nizka natezna trdnost;
• majhen koeficient relativnega raztezka.

Take lastnosti so bile dosežene z vnosom grafita v sferoidni (ali ploščati) obliki v strukturo litega železa.

Z drugimi besedami, struktura kovine se nasiči z znatno količino ogljika, kar v praktičnem smislu dodaja končnim izdelkom tudi naslednje lastnosti:

• odpornost proti obrabi;
• tlačna trdnost;
• utrujnostna trdnost;
• enostavnost strojne obdelave;
• dobre livne lastnosti.

O visokotrdnostnih litoželeznih ceveh ni bilo omenjeno brez razloga. Izvedba projektov zunanje kanalizacije običajno predvideva izgradnjo odvodnih linij od objektov s polaganjem pod plastjo zemlje. Takšen kanalizacijski sistem se klasificira s kratico TML.

Obratovanje kanalizacijskih linij pod zemljo je praviloma značilno po povečanih fizičnih in temperaturnih obremenitvah, s katerimi se zlahka spopadajo litoželezne cevi visoke trdnosti. Globina polaganja kanalizacijskih cevi v zemlji je urejena z gradbenimi normativi.

Klasifikacija cevi po konstrukciji

Za kanalizacijske litoželezne cevi klasifikacije TML obstaja njihova pogojna delitev po funkcionalnih lastnostih na dve vrsti:

1. Brezvtični (SML).
2. Vtični (SME).

Prve se razlikujejo po tem, da so konstrukcijsko izdelane kot izključno gladki elementi od začetka do konca po celotni dolžini. Druge pa imajo na enem od koncev nekoliko razširjeno vtičnico v premeru.

Cevi iz litega železa, narejene za sisteme odvajanja vode iz stavb, izdelujejo različne po konstrukcijski izvedbi. Najpogosteje se v praksi uporabljajo brezvtične in vtične litoželezne cevi

Brezvtične litoželezne cevi veljajo za najboljšo možnost za montažo zunanjih kanalizacijskih sistemov, ki po klasifikaciji spadajo v sisteme TML. Cevi tipa SML zagotavljajo več udobja pri pogojih polaganja ter omogočajo enostavno in hitro demontažo po potrebi.

Obe vrsti cevi se proizvajata z nazivno velikostjo notranjega premera 100 mm, medtem ko zunanji premer znaša 110 mm. Praviloma se nazivna in katera koli druga velikost premera označuje z oznako (npr. – DN100).

Pogosto uporabljene dimenzije premera litoželeznih cevi (vtičnih in brezvtičnih) so v območju 100 – 400 mm. Na splošno pa to območje zajema dimenzije premera do 1000 mm. Standardna dolžina znaša 3000 mm.

Brezvtična cev, izdelana iz lamelnega litoželeza in uvrščena v klasifikacijsko skupino SML, ter oblikovni deli, potrebni za pravilno montažo sistemov za odvodnjavanje.

Obstajajo tudi izdelki, ki spadajo v druge klasifikacijske skupine. Na primer, izdelki klasifikacije SMU so funkcionalno namenjeni sistemom za odvodnjavanje stavb in drenažnim sistemom.

Obstajajo cevi za transport kemično agresivnih medijev. Te spadajo v klasifikacijo MLK. Izdelki iz litoželeza pod klasifikatorjem MLB pa so primerni za drenažne sisteme na cestah in mostovih.

Značilnosti konstrukcije in sestave, uporabljene pri litju litoželeznih cevi, so označene v oznaki:

Kako povezujejo cevi SML in SME?

Brezvtične kanalizacijske cevi iz litoželeza povezujemo med seboj s pomočjo posebnih zateznih pritrdilnih naprav. Ti povezovalni elementi so sestavljeni iz jeklene zatezne objemke in elastične mufte, ki se namesti na območje spoja.

V praksi se uporabljata dve modifikaciji zategovanja jeklene objemke – z enim vijakom (CE) ali z dvema vijakoma (CV). Material elastične mufte zagotavlja visoko kakovost tesnjenja, lastnosti jekla zateznega obroča pa preprečujejo nastanek korozije.

Kovinske objemke in mufte, opremljene z elastičnimi vstavki, se običajno uporabljajo za medsebojno povezovanje brezvtičnih litoželeznih cevi. Obstaja več modifikacij takšnih pritrdilnih elementov.

Povezovalne objemke se ne uporabljajo le za povezovanje posameznih odcepov pri gradnji cevovoda. Ti isti elementi se uporabljajo tudi za povezave z oblikovnimi deli.

Objemke so izdelane za različne montažne premere in so zasnovane za celoten razpon delovnih tlakov. Obstajajo modifikacije objemk z učinkom dušenja zvoka, ki se uporabljajo v sistemu tihe kanalizacije. Njihova montaža ne zahteva uporabe dodatne zvočne izolacije na mestih, kjer cevovodi potekajo skozi stropove.

Elementi z nastavki se povezujejo po principu vstavljanja ravnega konca ene cevi v nastavni del druge. Mehkost spoja in tesnjenje praviloma zagotavlja gumijasti obroč, ki je stisnjen v utor na notranji površini nastavka litoželezne cevi.

Obstaja tudi shema, kjer se tesnjenje spoja v nastavku (in mehkost) doseže z zapolnitvijo reže med cevema s tesnilnim materialom.

Praksa gradnje kanalizacijskih sistemov na osnovi litoželeznih cevi z nastavki predvideva uporabo ene od petih različic spojev (A, B, V, G, D). Štiri od njih s tesnili v obliki gumijastih obročev (5, 6) in ena v obliki katranizirane vrvice (3).

Za elemente z nastavki so značilne naslednje vrste tesnjenja in fiksacije spojev:

1. Zatesnitev z azbestno-cementnim polnilom.
2. Namestitev tesnilne manšete.
3. Namestitev samotesnilnega obroča.
4. Uporaba prirobničnega priključka z vijačnim pritrjevanjem.
5. Uporaba potisnega čepa.

Uveljavljena je tudi metoda fiksacije cevnega spoja z vročim in hladnim varjenjem, vendar se uporablja zelo redko. Razlog je zapletenost tehnologije varjenja litega železa. Poleg tega za varilna dela na litem železu potrebujemo strokovnjake, profesionalno varilno orodje in drage elektrode na osnovi niklja.

S posebnostmi izbire cevi za gradnjo notranjega kanalizacijskega sistema se lahko seznanite v članku, ki podrobno navaja vse argumente in obravnava značilnosti različnih vrst.

Značilnosti strukture in uporaba

Glavna značilnost litoželeznih cevi iz skupine klasifikatorja TML je njihova namembnost za vgradnjo pod zemljo na globini od 0,8 do 6 metrov. Te cevi, ustvarjene posebej kot elementi zunanjih sistemov TML, se odlikujejo po povečani stopnji trdnosti in protikorozijske zaščite.

Eksploatacijski parametri tlačne odpornosti omogočajo brez skrbi pred poškodbami polaganje kanalizacijskih vodov, na primer pod cestnim tlakom z velikimi obremenitvami. Pri montaži pa je treba upoštevati standarde DIN EN 877, 1610, GOST, ki predvidevajo izdelavo ustreznega temeljnega nosilca in prekrivnih plošč.

Zgradba sodobne brezvodniške cevi iz litega železa je sestavljena iz dvoslojne notranje prevleke z epoksidno smolo (1), zunanje prevleke z epoksidnim lakom (2), delovne plasti litega železa z lamelarnim ali sferoidnim grafitom (3) in zaščitne prevleke s cinkom (4).

Med značilnostmi visoko trdne litoželezne cevi je treba izpostaviti tudi prisotnost učinkovite prevleke (zunanje in notranje), vključno na oblikovnih delih. Prevleka se izvaja z vgradnjo cinka in epoksidnih smol, s čimer je zagotovljena visoka zanesljivost zaščite pred korozijo tudi v pogojih izrazito agresivnega okolja.

Te cevi je mogoče uspešno uporabljati za polaganje v tleh z visoko pH vrednostjo (0–10). Notranja lakirana epoksidna prevleka litoželeznih kanalizacijskih cevi ima gladko (drsno) strukturo, kar zmanjša koeficient upora pri gibanju odplak.

Zgradba sodobne litoželezne cevi TML:

1. Prevleka z modificirano epoksidno smolo v dveh slojih (debelina sloja 120 µm).
2. Zaščitna prevleka z epoksidnim lakom (debelina sloja 60 µm).
3. Litoželezna osnovna plast s povečano vsebnostjo ogljika.
4. Zaščitna prevleka s cinkovim prahom (gostota naprševanja 130 g/m²).

Standardna dolžina cevi (3000 mm) se po potrebi enostavno skrajša na želeno velikost, na primer z električnim rezkarjem za cevi. Pri rezanju litoželezne cevi je treba zagotoviti natančen in raven rez. Ta pristop zagotavlja zanesljivo tesnjenje pri sestavljanju kanalizacijskih vodov.

Poleg tega se robovi reza običajno pobarvajo s posebno barvo in obložijo z izolacijskim trakom tipa Pro-Cut. Za agresivna okolja se uporabljajo posebna tesnila. Ti ukrepi dodatno povečajo odpornost in zmanjšajo tveganje za puščanje.

Na ta način se ustvari spojni element na robu odrezane litoželezne cevi, ko se kot zaščitni in tesnilni element uporablja izolacijski trak Pro-Cut.

Seznam značilnosti litoželeznih kanalizacijskih cevi je impresiven. V primerjavi s polimernimi izdelki, ki hitro pridobivajo na priljubljenosti zaradi nizke cene, imajo litoželezni izdelki številne prednosti.

Litoželezne cevi se ne bojijo ognja in visokih temperatur, medtem ko se plastične cevi zmehčajo že pri T=100º, pri višjih temperaturah pa se začnejo deformirati in se lahko stopijo.

Litoželezni cevovodi so značilni po nizki ravni hrupa med delovanjem sistema in ne zahtevajo namestitve dilatacijskih kompenzatorjev. Lahko jih polagamo v beton, ne da bi se bali razpok zaradi krčenja/širjenja materialov.

Tako se stroški nakupa zelo hitro povrnejo zaradi ekonomičnega obratovanja litoželeznih cevi. Njihova uporaba ne zahteva izdelave požarne in zvočne izolacije, medremontno obdobje je večkrat daljše od enakega obdobja za plastične komunikacije. Življenjska doba ni omejena niti na 100-letno obdobje.

Predhodno izolirani izdelki

Litoželezni izdelki skupine klasifikatorja TML dopolnjujejo izdelke, ki so predhodno izolirane litoželezne cevi. Takšne modifikacije se uspešno uporabljajo v okoljih z nizkimi temperaturami.

V bistvu so to enake cevi brez nastavkov ali z nastavki visoke trdnosti (1), dodatno prevlečene s tehnološkimi plastmi (2, 3, 4) toplotne izolacije.

Različica litoželezne cevi brez nastavka, dopolnjene s toplotnoizolacijskim elementom. Izdelki v takšni izvedbi se imenujejo 'predizolirane cevi'. Namenjeni so za uporabo v pogojih nizkih temperatur okolice.

Kot učinkovit toplotni izolator se uporablja termoreaktivna pena (3) ali podoben material z gosto strukturo in negorljivimi lastnostmi razreda 'A2'. Toplotni izolator je prekrit z ohišjem iz pločevine iz pocinkane jeklene pločevine (4). Debelina pločevine ohišja je najmanj 1 mm. Ohišje je pritrjeno s sponami (2), prav tako iz pocinkane jeklene pločevine.

Predhodno izolirane litoželezne cevi so zasnovane za delovanje v pogojih vlažnosti do 75%. Izolacija preprečuje nastajanje kondenzata pri nizkih in kritično nizkih temperaturah. Obstajajo modifikacije z vgradnjo grelnega kabla neposredno v strukturo toplotnega izolatorja.

Razlogi za zamenjavo litega železa s polimeri

Kaj pa je razlog za naraščajočo priljubljenost polimernih izdelkov, s katerimi želijo nadomestiti litoželezo?

Kot se izkaže, so glavni razlogi:

• tveganje korozije litoželeza zaradi poškodb blodečih tokov elektromagnetnih polj;
• pomanjkanje dodatne zaščite notranjih sten cevi pred agresivnimi mediji;
• togost izdelkov, ki pozitivno vpliva na posamezno cev, vendar povzroča premik skupnih obremenitev tal na mesta spojev v cevovodu, sestavljenem iz desetih ali več cevi;
• tehnične težave, ki se neizogibno pojavljajo med popravilom ali v primeru izdelave novih komunikacijskih priključkov.

Polimerne cevi se veliko pogosteje kot litoželezne uporabljajo pri izdelavi sistemov avtonomne kanalizacije v zasebnih hišah.

O tem, katere cevi je najbolje uporabiti pri gradnji zunanjega dela kanalizacijskega sistema na podeželskem območju, boste izvedeli iz naslednjega članka, posvečenega temu zahtevnemu vprašanju.

Zaključki in koristen video na to temo

Nekaj koristnih nasvetov o izbiri cevi vam bo prišlo prav pri izdelavi kanalizacijskih sistemov z lastnimi rokami:

Medtem pa polimerni izdelki po tehničnih in obratovalnih parametrih zaostajajo za izdelki iz litega železa. Imajo bistveno več pomanjkljivosti v primerjavi z litoželeznimi kanalizacijskimi cevmi.

Polimere je priročno in racionalno uporabljati v sistemih notranje kanalizacije, a za resne zunanje komunikacije je z vsakega vidika smiselno uporabljati ravno lito železo.

Imate koristne informacije o vprašanju izgradnje zunanje kanalizacije iz litoželeznih cevi? Želite povedati, kako ste zgradili sistem na svojem zemljišču? Pišite, prosim, komentarje v spodnjem bloku, objavite fotografije na temo članka, postavljajte vprašanja.