ГОСТ ISO 2531-2012 Трубы, фитинги, арматура и их соединения из чугуна с шаровидным графитом для водо- и газоснабжения. Технические условия

4.1.1 Трубы и соединительные части

Номинальный диаметр, номинальная толщина стенки, длина и покрытия определены в 4.1.1, 4.2.2, 4.2.3, 4.4 и 4.5 соответственно. Если по согласованию между изготовителем и потребителем поставляют трубы и соединительные части по настоящему стандарту другой конструкции, другой длины, другой толщины и с другим покрытием, чем указанные в 8.3 и 8.4, то трубы и соединительные части должны соответствовать всем другим требованиям настоящего стандарта.

Номинальные размеры () труб и соединительных частей должны быть следующие: 40, 50, 60, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400, 2600 мм.

Функциональные свойства (жесткость труб и диаметральный прогиб) труб из чугуна с шаровидным графитом указаны в приложении С.

Допустимое рабочее давление, максимальное допустимое рабочее давление и допустимое испытательное давление (3.17, 3.18 и 3.19) указаны в национальных стандартах.

Примечание - Когда трубы и соединительные части из чугуна с шаровидным графитом установлены и работают в условиях, для которых они сконструированы (приложения А и В), они сохраняют все рабочие характеристики в течение срока службы, что обусловлено постоянными свойствами материала, стабильностью поперечного сечения и их конструкцией с высоким коэффициентом безопасности.

4.1.2 Состояние поверхности

Трубы и соединительные части не должны иметь дефектов и повреждений поверхности, которые могли бы нарушить их соответствие требованиям разделов 4 и 5.

4.1.3 Типы трубопроводных соединений

4.1.4 Материалы, контактирующие с питьевой водой

Если трубы из шаровидного графита и соединительные части используют в условиях, для которых они были спроектированы - при постоянном или временном контакте с питьевой водой, они не должны оказывать вредного воздействия на свойства воды.

Примечание - В соответствующих случаях необходимо обращаться к стандартам или другим нормативным документам относительно воздействий материалов на качество воды.

4.2.1 Диаметр

4.2.2 Толщина стенки

Номинальную толщину стенки чугунных труб и соединительных частей следует рассчитывать по следующей формуле, при этом толщина стенки должна быть не менее 6 мм для центробежно отлитых чугунных труб и 7 мм - для чугунных труб, отлитых другим способом, и соединительных частей к ним

,                                          (2)

где - номинальная толщина стенки, мм;

- коэффициент для обозначения класса толщины стенки. Он выбирается из серий целых чисел: 7, 8, 9, 10, 11, 12...;

- номинальный диаметр, мм.

Стандартные классы толщины стенки для труб приведены в 8.1 и 8.2; по согласованию между изготовителем и потребителем возможны другие толщины стенок труб.

Для соединительных частей толщина стенки , приведенная в 8.3 и 8.4, является номинальной толщиной, соответствующей основной части корпуса. Фактическая толщина в любой отдельной точке может быть увеличена, когда необходимо выдерживать локальные высокие напряжения, зависящие от размера и формы отливки (например, в пределах внутреннего радиуса колен, в пределах соединения отвода тройника и т.д.).

Допуски на номинальную толщину стенки труб и соединительных частей должны соответствовать указанным в таблице 1. Измерение толщины стенки трубы должно проводиться так, как указано в 6.1.2.

Таблица 1 - Допуск на номинальную толщину стенки

В миллиметрах

4.2.3 Длина

4.2.4 Кривизна труб

Трубы должны быть прямыми с максимальным отклонением 0,125% от их длины.

Проверку этого требования проводят визуально, но при сомнении или в спорном случае отклонение (кривизна) может быть измерено в соответствии с 6.2.

4.3.1 Прочность на растяжение

Трубы и соединительные части, выполненные из чугуна с шаровидным графитом, должны иметь прочность на растяжение, указанную в таблице 6.

Таблица 6 - Механические свойства чугуна в изделиях

В течение производственного процесса изготовитель может проводить соответствующие испытания для проверки прочности при растяжении. Для этих испытаний можно применять:

- метод отбора проб из партии, в которой образцы отбирают от охватываемой части трубы, или для соединительных частей из образцов, отлитых отдельно либо целиком с соответствующей отливкой. Испытуемые образцы должны быть отобраны из партии, подготовлены механической обработкой и испытаны на растяжение по 6.3;

- метод испытания при контроле технологического процесса (например, неразрушающий контроль), когда о положительной корреляции свидетельствуют механические свойства при растяжении, указанные в таблице 6. Процедура проверки заключается в сравнении сопоставимых образцов, обладающих определенными свойствами. Этот метод испытаний должен быть подтвержден испытанием на растяжение по 6.3.

4.3.2 Твердость по Бринеллю

Различные элементы должны быть настолько твердыми, чтобы их можно было разрезать, нарезать резьбу, сверлить и/или механически обрабатывать стандартными инструментами. В спорном случае твердость должна быть измерена согласно 6.4.

Твердость по Бринеллю не должна превышать 230 НВ - для центробежно отлитых чугунных труб и 250 НВ - для чугунных труб, отлитых другим способом, и соединительных частей. Для элементов, изготовленных сваркой, самая высокая твердость допустима в тепловой зоне сварного шва.

4.4.1 Наружные покрытия

В зависимости от внешних условий эксплуатации (приложение А) и в соответствии с нормативными документами можно использовать следующие наружные покрытия:

- металлический цинк с отделочным слоем в соответствии с ISO 8179-1;

- краска с большим содержанием цинковой пыли с отделочным слоем по ISO 8179-2;

- более толстое покрытие из металлического цинка с отделочным слоем;

- полиуретан;

- полиэтилен;

- фиброцементный раствор;

- клейкие ленты;

- битумная краска;

- эпоксидная смола.

4.4.2 Внутренние покрытия

В зависимости от внутренних условий эксплуатации (приложение В) и в соответствии с нормативными документами можно использовать следующие внутренние покрытия:

- раствор портландцемента (с добавками или без добавок) в соответствии с ISO 4179;

- раствор глиноземистого цемента по ISO 4179;

- раствор шлакопортландцемента по ISO 4179;

- раствор цемента с изолирующим слоем;

- полиуретан;

- полиэтилен;

- эпоксидную смолу;

- битумную краску.

4.5.1 Наружные покрытия

В зависимости от внешних условий эксплуатации (приложение А) и в соответствии с нормативными документами можно использовать следующие наружные покрытия:

- битумную краску или краску на основе синтетической смолы;

- эпоксидную смолу;

- цинк с отделочным слоем;

- полиэтиленовую муфту по ISO 8180;

- полиуретан;

- клейкие ленты.

4.5.2 Внутренние покрытия

В зависимости от внутренних условий эксплуатации (приложение В) и в соответствии с нормативными документами можно использовать следующие внутренние покрытия:

- битумную краску или краски на основе синтетической смолы;

- раствор портландцемента (с добавками или без добавок);

- раствор глиноземистого цемента;

- раствор шлакопортландцемента;

- раствор цемента с изолирующим слоем;

- полиуретан;

- полиэтилен;

- эпоксидную смолу.

5.2.1 Общие положения

Все гибкие соединения элементов трубопроводов из чугуна с шаровидным графитом и компоненты должны проектироваться в соответствии с требованиями настоящего подраздела. Если конструкция прошла испытание, результаты которого зафиксированы изготовителем в документе о качестве, а затем успешно использовалась в течение не менее десяти лет, то проведение испытаний в соответствии с 5.2.2 - для внутреннего давления и 5.2.3 - для внешнего давления проводят только при значительных изменениях в конструкции, которые могут отрицательно влиять на рабочие характеристики соединения.

Конструкции соединения должны пройти типовое испытание для подтверждения герметичности при внутреннем и внешнем давлениях в самых крайних значениях допусков на отливки.

Типовые испытания должны проводиться хотя бы для одного для каждой из групп номинальных диаметров, указанных в таблице 7. Один номинальный диаметр представляет группу, когда характеристики основаны на одних и тех же параметрах конструкции для всего размерного диапазона.

Таблица 7 - Предпочтительные номинальные диаметры для проведения испытаний на герметичность

В миллиметрах

Если группы включают изделия разных конструкций и/или изготовленные разными технологическими процессами, они должны быть разделены.

Примечание - Если группа включает только один номинальный диаметр, этот номинальный диаметр может рассматриваться как часть смежной группы в том случае, если она идентичной конструкции и изготовлена одним и тем же технологическим процессом.

Типовые испытания проводят при максимальном радиальном зазоре между соединительными элементами (самый малый диаметр гладкого конца вместе с самым широким раструбом).

В типовом испытании максимальный зазор равен максимальному радиальному зазору с допуском плюс 0% и минус 5%. Внутренний диаметр раструба может быть механически обработан для получения этого допуска, даже если полученный диаметр отклоняется от заданного значения.

Сжатые гибкие соединения должны быть спроектированы и испытаны согласно ISO 10804-1.

5.2.2 Внутреннее давление

Соединения должны проходить типовые испытания на стойкость к внутреннему давлению по 7.1 при испытательном давлении, которое должно быть не менее чем заявленное допустимое испытательное давление; соединения не должны иметь видимой утечки в двух следующих положениях:

- соединение обеспечивает соосность элементов и подвержено действию поперечной силы, при этом поперечная сила должна быть не менее 30 и выражена в ньютонах;

- соединение прогнутое, испытательный угловой прогиб должен быть максимально допустимым прогибом, указанным в каталоге изготовителя, но не менее чем 3° - для от 40 до 300 мм, 2° - для от 350 до 600 мм, 1° - для от 700 до 2600 мм.

5.2.3 Внешнее давление

Соединения должны проходить типовые испытания на стойкость к внешнему давлению по 7.2; соединения не должны иметь видимой утечки под действием поперечной нагрузки, равной 30 и выраженной в ньютонах.

Испытательное давление должно быть не менее 100 кПа.

6.1.1 Наружный диаметр

Диаметр труб с раструбами и охватываемыми концами необходимо измерять у охватываемого конца круговой мерной лентой с учетом допуска на наружный диаметр. Их можно также проверять калибром для наружных измерений.

Кроме того, трубы необходимо визуально проверять у охватываемого конца с учетом допуска на овальность, а в случае сомнения - путем измерения максимального и минимального диаметров. Эту проверку можно проводить с использованием калибров для наружных измерений.

Частота испытаний зависит от производства и контроля качества, используемого изготовителем.

6.1.2 Толщина стенки

Соответствие толщины стенки трубы определенным нормам должно быть подтверждено изготовителем; он может использовать комбинацию различных средств, таких как:

- весовой контроль трубы;

- прямое измерение толщины стенки соответствующим механическим или ультразвуковым инструментом.

Частота испытаний зависит от производства и контроля качества, используемого изготовителем.

6.1.3 Длина

Длину центробежно отлитых чугунных труб с раструбами и охватываемыми концами следует измерять соответствующим инструментом:

- на первой трубе, отлитой из новой формы, для измерения труб полной длины;

- на первой отрезной трубе для измерения систематически отрезаемых труб соответственно предварительно установленной длины.

6.3.1 Отбор образцов

Толщина и диаметр испытательного образца должны соответствовать указанным в таблице 8.

Таблица 8 - Размеры сечения испытательного образца

6.3.2 Испытательный образец

Испытательный образец должен быть изготовлен методом механической обработки из каждой выборки для представления металла, взятого из ее середины по толщине; диаметры цилиндрической части соответствуют значениям, указанным в таблице 8.

Базовая длина испытательных образцов должна быть не менее пяти номинальных диаметров испытательного образца. Концы испытательных образцов должны быть подходящими для установки образца в испытательной машине.

Шероховатость поверхности испытательного образца базовой длины должна быть не более 6,3 мкм.

По усмотрению изготовителя может быть использовано два метода измерения прочности на разрыв:

- метод А: изготовляют испытательный образец номинальным диаметром ±10%, измеряют настоящий диаметр до испытания с точностью ±0,01 мм и используют измеренный диаметр для расчета площади поперечного сечения и прочности на разрыв;

- метод В: изготовляют испытательный образец номинальной площадью с установленным допуском на диаметр (таблица 8) и используют номинальную площадь для расчета прочности на разрыв.

6.3.3 Оборудование и метод испытания

Испытательная машина на разрыв должна иметь соответствующие держатели или захваты для крепления концов испытательного образца, чтобы правильно передать осевую испытательную нагрузку.

Скорость нагружения должна быть по возможности постоянной и находиться в пределах 6-30 Н/(мм·с).

Прочность на разрыв должна рассчитываться путем деления максимальной силы, воздействующей на испытательный образец, на площадь поперечного сечения испытательного образца с учетом отношения удлиненной базовой длины к подлинной базовой длине. Удлинение может быть измерено экстензометром.

6.3.4 Результаты испытаний

Результаты должны соответствовать данным таблицы 6. Если они не соответствуют, изготовитель должен:

1. а) в случае, когда металл не достигает требуемых механических свойств, исследовать причину и обеспечить, чтобы все отливки партии прошли повторную термическую обработку или были отбракованы; отливки, которые прошли повторную термическую обработку, должны пройти повторное испытание на растяжение;

2. б) в случае дефекта испытательного образца провести дополнительное испытание. Если оно проходит успешно, партию принимают; если нет, изготовитель может продолжить в соответствии с перечислением а).

Примечание - Изготовитель может сократить количество бракованной продукции, проводя дополнительные испытания в ходе производства, ограничивая партии отбракованных отливок до и после проведения испытаний, показывающих положительные результаты.

6.3.5 Частота испытания

Частота испытания связана с характером производства и методом контроля качества, используемым изготовителем (4.3.1). Максимальные размеры партии должны соответствовать таблице 9.

Таблица 9 - Максимальный размер партии

6.5.1 Общие положения

Трубы и соединительные части следует испытывать по 6.5.2 и 6.5.3 соответственно. Испытания должны проводиться на всех трубах и соединительных частях до нанесения на них наружных и внутренних покрытий, исключая цинковые покрытия труб, которые могут быть нанесены до испытания.

Испытательные приборы должны обеспечивать применение установленных испытательных давлений для труб и/или соединительных частей. Они должны быть снабжены манометрами с точностью измерений не ниже ±3%.

6.5.2 Центробежно отлитые чугунные трубы

Центробежно отлитые чугунные трубы подвергают гидростатическому испытанию в рабочих условиях продолжительностью не менее 10 при минимальном значении внутреннего испытательного давления, указанном в таблице 10.

Таблица 10 - Минимальное значение испытательного давления

6.5.3 Чугунные трубы и соединительные части, отлитые иным способом

По выбору изготовителя чугунные трубы и соединительные части должны быть подвергнуты гидростатическому испытательному давлению или испытанию сжатым воздухом, или любому другому аналогичному испытанию на герметичность.

Если проводят испытание гидростатическим давлением, его следует проводить точно так же, как и для центробежно отлитых чугунных труб (6.5.2), исключая испытательные давления, которые должны соответствовать таблице 10.

Если проводят испытание сжатым воздухом, его следует проводить при внутреннем давлении не менее 0,1 МПа и в течение времени проверки не менее 10 с; для обнаружения утечки отливки должны быть равномерно покрыты с наружной поверхности соответствующим пенным агентом или погружены в воду.

     
Рисунок 1

Испытательное устройство должно обеспечивать соответствующее зажимание концов независимо от того, отрезки труб расположены соосно, под углом друг к другу или подвержены поперечной нагрузке. Оно должно быть снабжено манометром, имеющим класс точности не ниже 3.

Поперечная нагрузка должна быть приложена к охватываемому концу блоком V-образной формы с углом 120°, размещенным приблизительно на расстоянии мм или 200 мм от торца раструба, в зависимости от того, что больше; раструб опирается на плоскую опору. Нагрузка должна быть такой, чтобы общая поперечная сила равнялась значению, указанному в 5.2.2, с учетом массы трубы и геометрии испытательной конструкции

,                                                (3)

где , и выражены в ньютонах;

, и показаны на рисунке 1.

Испытательную конструкцию наполняют водой, а воздух соответствующим образом удаляют, за исключением труб для газоснабжения, в которых соединения должны быть испытаны воздухом. Давление должно расти постепенно до достижения значения испытательного давления, указанного в 5.2.2; скорость роста давления не должна превышать 0,1 МПа/с. Испытательное давление должно быть постоянным в пределах ±0,05 МПа в течение не менее 2 ч; в это время соединение тщательно проверяют каждые 15 мин.

     
Рисунок 2

Испытательную конструкцию подвергают поперечной нагрузке по 5.2.3; одну половину этого усилия прикладывают к охватываемому концу на каждой стороне испытательной конструкции V-образным блоком с углом 120°, размещенным приблизительно на расстоянии мм или 200 мм от конца раструбов, в зависимости от того, что больше; раструбы помещают на плоской опоре.

Испытательную конструкцию наполняют водой, и воздух соответствующим образом удаляют. Давление должно расти постепенно до достижения испытательного давления, указанного в 5.2.3, и затем оставаться постоянным в пределах ±0,01 МПа в течение не менее 2 ч, в это время внутреннюю сторону соединения, находящегося под внешним давлением, тщательно проверяют каждые 15 мин.

     
Рисунок 3

Таблица 11 - Размеры труб с раструбом и труб с охватываемым концом

В миллиметрах

Значения приведены в таблице 2. Наружные и внутренние покрытия приведены в 4.4.

8.2.1 Центробежно отлитые чугунные трубы с приваренными фланцами

8.2.2 Центробежно отлитые трубы с навинченными фланцами

8.2.3 Трубы, отлитые вместе с фланцами как одно целое

8.3.1 Фланцевые раструбы (рисунок 4 и таблица 12)

8.3.2 Фланцевые охватываемые концы (рисунок 5 и таблица 13)

8.3.3 Узкие втулки (рисунок 6 и таблица 13)

8.3.4 Колена с двойным раструбом 90° (1/4) (рисунок 7 и таблица 14)

8.3.5 Колена с двойным раструбом 45° (1/8) (рисунок 8 и таблица 14)

8.3.6 Колена с двойным раструбом 22°30' (1/16) (рисунок 9 и таблица 15)

8.3.7 Колена с двойным раструбом 11°15' (1/32) (рисунок 10 и таблица 15)

8.3.8 Тройники с тремя раструбами (рисунок 11 и таблица 16)

8.3.9 Двухраструбные тройники с фланцевым отводом, от 40 до 250 мм (рисунок 12 и таблица 17)

8.3.10 Двухраструбные тройники с фланцевым отводом, от 300 до 700 мм (рисунок 12 и таблица 18)

Таблица 18 - Размеры тройников с фланцевым отводом, от 300 до 700 мм

В миллиметрах

8.3.11 Двухраструбные тройники с фланцевым отводом, от 800 до 2600 мм (рисунок 12 и таблица 19)

Таблица 19 - Размеры тройников с фланцевым отводом, от 800 до 2600 мм

В миллиметрах

8.3.12 Двухраструбные конусы (рисунок 13 и таблица 20)

     
Рисунок 14

     
Рисунок 15

Таблица 21 - Размеры двухфланцевых прямых колен и двухфланцевых лапчатых колен

В миллиметрах

     
Рисунок 16

Таблица 22 - Размеры двухфланцевых косых колен

В миллиметрах

     
Рисунок 17

Таблица 23 - Размеры фланцевых тройников, от 40 до 250 мм

В миллиметрах