Tuyaux en fonte pour les eaux usées extérieures: types, caractéristiques d'application et d'installation

Les tuyaux en fonte utilisés dans les réseaux d'égouts restent un matériau pertinent. Malgré la forte concurrence du plastique, les canalisations fiables conçues pour le service à long terme sont construites à partir de produits en fonte. Ils ont à la fois des forces et des faiblesses qui méritent d'être explorées. Êtes-vous d'accord?

Nous parlerons des tuyaux en fonte pour les eaux usées externes qui conviennent le mieux et qui sont utilisés exclusivement pour la pose du système interne. Dans notre article, nous présentons les caractéristiques du marquage, décrivons les types de joints dans l'assemblage des communications en fonte. Des alternatives sont également répertoriées.

Tuyau en fonte haute résistance

Les décisions de conception visant à réduire la fonte brute dans les réseaux d'égouts sont traditionnellement motivées par des considérations économiques. En ce qui concerne la fiabilité et la durabilité - il n'y a tout simplement pas de matériaux équivalents à un tuyau en fonte.

Les produits en fonte ductile sont largement utilisés dans le domaine de l'ingénierie, de l'approvisionnement en eau, de l'évacuation de l'eau, ainsi que dans le domaine de la production de gaz et de pétrole.

Une part importante de cette production est constituée de tuyaux en fonte à haute résistance.

Leurs propriétés opérationnelles, par rapport aux tuyaux ordinaires, sont complétées par les caractéristiques mécaniques suivantes:

• degré élevé de résistance aux chocs;
• faible limite d'élasticité;
• faible résistance temporaire;
• faible coefficient d'allongement.

L'obtention de telles caractéristiques a été obtenue grâce à l'introduction de graphite sphéroïdal (ou lamellaire) dans la structure de la fonte.

En d'autres termes, la structure métallique est saturée d'une quantité importante de carbone, ce qui en termes pratiques ajoute aux produits finaux des propriétés telles que:

• résistance à l'usure;
• résistance à la compression;
• résistance à la fatigue;
• facilité d'usinage;
• bonnes qualités de coulée.

Les tuyaux en fonte à haute résistance sont mentionnés pour une raison. La mise en œuvre de projets d'assainissement externes implique généralement la construction de conduites de drainage à partir de structures avec leur pose sous le sol. Un tel système d'égouts est classé par l'abréviation TML.

En règle générale, l'exploitation des canalisations d'égout sous terre est caractérisée par des contraintes physiques et thermiques accrues, qui sont facilement gérées par des tuyaux en fonte à haute résistance. Profondeur du tuyau d'égout dans le terrain est réglementé par les codes du bâtiment.

Classification des tuyaux par conception

Pour les tuyaux d'égout en fonte de la classification TML, il y a une division conditionnelle de ceux-ci en deux types en fonction de leurs propriétés fonctionnelles:

1. Socketless (SML).
2. En forme de cloche (SME).

Les premiers se distinguent par le fait qu'ils sont structurellement exécutés comme des éléments exceptionnellement lisses du début à la fin sur toute la longueur. Le second, d'autre part, a une cloche légèrement élargie de diamètre à une extrémité.

Les tuyaux en fonte, fabriqués sous les systèmes de drainage des bâtiments, produisent une conception différente. Les tuyaux les plus couramment utilisés dans la pratique sont les tuyaux en fonte sans prise et en forme de cloche

Les tuyaux en fonte sans prise sont considérés comme la meilleure option pour l'installation de systèmes d'égouts extérieurs, classés comme systèmes TML. Les tuyaux de type SML offrent plus de confort dans les conditions de pose et permettent un démontage facile et rapide si nécessaire.

Les deux types de tuyaux sont disponibles avec une taille nominale de diamètre intérieur de 100 mm, tandis que la taille du diamètre extérieur est de 110 mm. En règle générale, le diamètre nominal et tout autre diamètre sont indiqués par un marquage (par exemple - DN100).

Les diamètres de tuyaux en fonte fréquemment utilisés (en forme de cloche et sans douille) se situent entre 100 et 400 mm. En général, cette gamme couvre des diamètres allant jusqu'à 1000 mm. La longueur standard est de 3000 mm.

Tuyau sans douille fabriqué à partir de fonte en plaque et inclus dans le groupe de classification SML, ainsi que les raccords nécessaires pour l'installation complète des systèmes de drainage

Il existe également des produits qui appartiennent à d'autres groupes de classification. Par exemple, les produits de classification SMU sont fonctionnellement conçus pour les systèmes de drainage des bâtiments et les systèmes de drainage.

Il existe des tuyaux pour le transport de produits chimiques agressifs. Ils sont classés par MLK. Et les produits en fonte du classificateur MLB conviennent aux systèmes de drainage sur les routes et les ponts.

Les caractéristiques de la conception et de la composition utilisées lors de la coulée de tuyaux en fer sont indiquées dans le marquage:

Comment connecter les tuyaux SML et SME?

Les tuyaux d'égout en fonte sans fonte sont raccordés les uns aux autres à l'aide de dispositifs de serrage spéciaux. Ces éléments de liaison sont constitués d'un collier de serrage en acier et d'un manchon élastique appliqué sur la zone du joint.

Dans la pratique, deux modifications de la chape en acier sont utilisées - une vis (CE) ou deux vis (CV). Le matériau de l'accouplement élastique offre une étanchéité de haute qualité et les propriétés de la bague de serrage en acier excluent l'apparition de corrosion.

Des colliers et des raccords métalliques, complétés par des inserts élastiques, sont généralement utilisés pour connecter les tuyaux en fonte sans douille les uns aux autres. Il existe plusieurs modifications de ces attaches

Les colliers de raccordement sont utilisés non seulement pour connecter des tuyaux individuels dans la construction du pipeline. Les mêmes composants sont utilisés pour les joints avec raccords.

Les brides sont fabriquées pour différents diamètres de montage et sont conçues pour toute la gamme de pressions de fonctionnement. Il y a des modifications de pinces avec effet d'absorption acoustique utilisées dans l'appareil eaux usées silencieuses. Leur installation ne nécessite pas l'utilisation d'une isolation acoustique supplémentaire aux endroits de passage des canalisations à travers le plafond.

Les éléments en forme de cloche sont reliés par le principe de l'insertion d'une extrémité plate d'un tuyau dans la partie en forme de cloche d'un autre. La douceur de la connexion et l'étanchéité, en règle générale, sont assurées par un anneau en caoutchouc, qui est enfoncé dans la rainure sur la surface intérieure de la douille du tuyau en fonte.

Il existe également un schéma où l'étanchéité de la connexion dans la prise (et la douceur) est obtenue en remplissant l'espace entre les tuyaux avec du matériau d'étanchéité.

La pratique consistant à construire des systèmes d'égouts à partir de tuyaux en fonte en fonte implique l'utilisation de l'une des cinq options de raccordement (A, B, C, D, D). Quatre d'entre eux avec des joints en forme d'anneaux en caoutchouc (5, 6) et un en forme de câble goudronné (3)

Pour les éléments en forme de cloche, les types d'étanchéité et de fixation des joints suivants sont caractéristiques:

1. Chasser la charge d'amiante-ciment.
2. Installation d'un manchon d'étanchéité.
3. Installation d'une bague auto-obturante.
4. Utilisation d'une bride union boulonnée.
5. L'utilisation d'un tenon épineux.

La méthode de fixation du joint de tuyau par soudage à chaud et à froid est également pratiquée, mais elle est extrêmement rarement utilisée. Cela s'explique par la complexité de la technologie de soudage en fonte. De plus, des spécialistes en soudage, des outils de soudage professionnels et des électrodes à base de nickel onéreuses sont nécessaires pour la production de soudure en fonte.

Avec des caractéristiques du choix des tuyaux pour la construction d'un système d'égout interne présentera l'article, qui expose en détail tous les arguments et examine les caractéristiques des différents types.

Caractéristiques de la structure et de l'application

La principale caractéristique des tuyaux en fonte du groupe des classificateurs TML est leur utilisation sous terre sous une profondeur de 0,8 à 6 mètres. Créés spécifiquement en tant qu'éléments de systèmes TML externes, les tuyaux se caractérisent par un degré accru de résistance et de protection contre la corrosion.

Les paramètres de fonctionnement de la résistance à la compression permettent de poser des canalisations d'égout sans crainte de dommages, par exemple sous une chaussée à fortes charges. Mais lors de l'installation, il est nécessaire de se conformer aux normes DIN EN 877, 1610, GOST, qui prévoient la création d'une fondation et de sols de support appropriés.

La structure d'un tuyau sans douille moderne en fonte se compose d'un revêtement interne à deux couches avec de la résine époxy (1), un revêtement externe avec du vernis époxy (2), une couche de travail en fonte avec du graphite lamellaire ou sphéroïdal (3), un revêtement protecteur avec du zinc (4)

Parmi les caractéristiques des tuyaux en fonte à haute résistance, la présence d'un revêtement efficace (externe et interne), y compris sur les pièces profilées, doit également être mise en évidence. Le revêtement est effectué avec l'introduction de résines de zinc et d'époxy, ce qui garantit une grande fiabilité de la protection contre la corrosion, même dans des environnements très agressifs.

Ces tuyaux peuvent être utilisés avec succès pour la pose dans des sols à pH élevé (0-10). Le revêtement intérieur en époxy laqué des tuyaux d'égout en fonte a une structure lisse (coulissante), ce qui minimise le coefficient de traînée pendant le mouvement des effluents.

La structure du tuyau moderne en fonte TML:

1. Revêtement avec une résine époxy modifiée en deux couches (épaisseur de couche 120 μm).
2. Revêtement protecteur avec vernis époxy (épaisseur de couche 60 μm).
3. Couche de base en fonte à haute teneur en carbone.
4. Revêtement protecteur avec poudre de zinc (densité de pulvérisation 130 g / m²).

La longueur de tuyau standard (3000 mm) peut être facilement raccourcie à la taille requise si nécessaire, par exemple avec un coupe-tube électrique. Lors de la coupe d'un tuyau en fonte, il est nécessaire d'assurer une coupe uniforme et précise. Cette approche garantit la fiabilité de l'étanchéité lors de l'assemblage des canalisations.

De plus, les bords de la coupure sont généralement peints avec une peinture spéciale et enduits de ruban isolant de type Pro-Cut. Pour les environnements agressifs, des joints spéciaux sont utilisés. Ces mesures augmentent encore et annulent les risques de fuites.

De cette façon, une unité de raccordement est créée sur le bord du tuyau en fonte coupé lorsqu'un ruban isolant Pro-Cut est utilisé comme élément de protection et d'étanchéité.

La liste des caractéristiques des tuyaux d'égout en fonte est impressionnante. Comparé au même produits en polymère, gagnant rapidement en popularité en raison de leur bon marché, les produits en fonte présentent de nombreux avantages.

Un fer à repasser et des températures élevées n'ont pas peur d'une fonte, tandis que les tuyaux en plastique se ramollissent déjà à T = 100 °, et à des températures plus élevées, ils commencent à se déformer et peuvent fondre.

Les pipelines en fonte sont caractérisés par un faible niveau de bruit pendant le fonctionnement du système et ne nécessitent pas l'installation de joints de dilatation pour l'expansion. Ils peuvent être posés dans l'épaisseur du béton sans crainte de rupture par compression / dilatation des matériaux.

Ainsi, les coûts d'acquisition seront très prochainement compensés par le fonctionnement économique des tuyaux en fonte. Leur application ne nécessite pas la création d'une isolation incendie et bruit, la période de révision est plusieurs fois supérieure à la même période pour communications plastiques. La durée de fonctionnement n'est pas limitée même à une période de 100 ans.

Produits pré-isolés

Les produits en fonte du classificateur TML complètent les produits, qui sont des tuyaux en fonte pré-isolés. De telles modifications sont utilisées avec succès dans des conditions environnementales avec des valeurs de basse température.

En fait, il s'agit des mêmes tuyaux sans douille ou en forme de cloche de haute résistance (1), en plus revêtus de couches technologiques (2, 3, 4) d'isolation thermique.

Une variante d'un tuyau en fonte sans prise, complétée par un élément d'isolation thermique. Les produits de cette conception sont appelés «tuyaux pré-isolés». Ils sont conçus pour une utilisation à basses températures ambiantes.

En tant que isolant thermique efficace on utilise de la mousse thermodurcissable (3) ou un matériau similaire, qui a une structure dense et des propriétés d'ininflammabilité selon la classe «A2». L'isolant thermique est fermé par un boîtier en tôle d'acier galvanisé (4). L'épaisseur de la feuille d'enveloppe est d'au moins 1 mm. Le boîtier est fixé avec des pinces (2), également en acier galvanisé.

Les tuyaux en fonte pré-isolés sont conçus pour fonctionner dans des conditions d'humidité jusqu'à 75%. L'isolation empêche la condensation à des températures basses et extrêmement basses. Il y a des modifications avec l'introduction d'un câble chauffant directement dans la structure de l'isolant thermique.

Raisons de remplacer la fonte par des polymères

Ce qui détermine la popularité croissante produits en polymèreavec laquelle ils cherchent à remplacer la fonte?

Il s'avère que les principales raisons sont les suivantes:

• les risques de corrosion de la fonte dus aux dommages causés par les courants vagabonds des champs électromagnétiques;
• absence de protection supplémentaire des parois internes des tuyaux contre les environnements agressifs;
• la rigidité des produits, affectant positivement un seul tuyau, mais provoquant un déplacement des charges totales du sol vers les joints d'un pipeline assemblé à partir d'une douzaine de tuyaux ou plus;
• difficultés techniques qui apparaissent inévitablement lors du processus de réparation ou en cas de création de nouveaux inserts de communication.

Les tuyaux en polymère sont beaucoup plus souvent utilisés que les tuyaux en fonte utilisés pour créer des systèmes autonomes égouts dans les maisons privées.

Vous apprendrez à partir de quels tuyaux il est préférable d'utiliser pour la construction de la partie extérieure du réseau d'égouts dans une zone suburbaine article suivantdédié à cette question difficile.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Quelques conseils utiles sur le choix des tuyaux seront utiles pour créer des systèmes d'égouts de bricolage:

Pendant ce temps, les produits polymères sont inférieurs en termes techniques et opérationnels aux produits en fonte. Ils ont beaucoup plus d'inconvénients que les tuyaux d'égout en fonte.

Il est pratique et rationnel d'utiliser des polymères dans les systèmes d'égouts domestiques, mais pour les communications externes sérieuses, il est raisonnable d'utiliser la fonte à tout point de vue.

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