Свинцовая труба

Свинцовая труба — один из видов свинцового проката, изготавливаемый методом прессования (экструзии) из технического свинца марок С1 и С2 по ГОСТ 3778-98. Основной нормативный документ, определяющий сортамент и технические требования к данной продукции, — ГОСТ 167-2018 (ранее действовал ГОСТ 167-69). Свинцовые трубы востребованы преимущественно в химической промышленности, где требуется транспортировка агрессивных сред — серной и соляной кислот, хлора, аммиака. Ограниченное применение обусловлено токсичностью свинца и его соединений.

Сортамент свинцовых труб по ГОСТ 167-2018

Стандарт ГОСТ 167-2018 распространяется на свинцовые трубы, изготавливаемые прессованием. Сортамент задаётся внутренним диаметром и толщиной стенки. Диапазон внутренних диаметров — от 8 до 150 мм, толщина стенки — от 2 до 10 мм. Теоретическая масса рассчитана при плотности свинца 11,37 г/см³.

Основные типоразмеры и теоретическая масса

В таблице приведены ключевые типоразмеры свинцовых труб с указанием теоретической массы 1 м трубы (кг) при различной толщине стенки, согласно ГОСТ 167-2018.

Примечания: 1) Полный сортамент включает также толщины стенок 2; 2,5; 3,5; 8; 9; 10 мм — см. ГОСТ 167-2018, таблица 1. 2) Трубы с внутренними диаметрами 50 и 55 мм и толщинами стенок 4 и 5 мм изготовляют по требованию потребителя.

Предельные отклонения по толщине стенки

Точность изготовления свинцовых труб регламентирована ГОСТ 167-2018. Для первой группы точности предельные отклонения составляют:

Имеющиеся оснастки для производства

Действующие производственные оснастки позволяют изготавливать свинцовые трубы следующих типоразмеров (внутренний/наружный диаметр). Возможно изготовление оснастки под индивидуальный диаметр заказчика.

Технические требования к свинцовым трубам

Марки свинца для производства труб

Согласно ГОСТ 167-2018, свинцовые трубы изготавливают из свинца марок С1 и С2 с химическим составом по ГОСТ 3778-98. Марка С1 содержит не менее 99,99 % свинца, марка С2 — не менее 99,95 %. Выбор марки определяется условиями эксплуатации: для химически агрессивных сред с повышенными требованиями к чистоте применяют С1, для общепромышленных задач допускается С2.

Требования к поверхности и геометрии

Поверхность труб должна быть чистой, гладкой, без трещин, плен, царапин, раковин и неметаллических включений. Допускаются отдельные мелкие поверхностные дефекты и окисные плёны, если при их зачистке размеры трубы не выходят за предельные отклонения. Концы труб обрезают ровно, без значительных заусенцев.

Овальность контролируется по наружному диаметру и зависит от типоразмера трубы. Для труб с внутренним диаметром до 16 мм допускается овальность не более 1,5 мм, для диаметров 19–22 мм — не более 3,0 мм, для 25–33 мм — 4,5–6,0 мм. По согласованию с потребителем для труб в бухтах и на барабанах допускается овальность, не превышающая удвоенной нормы.

Условное обозначение свинцовых труб

Обозначение формируется по схеме, включающей способ изготовления (Г — прессованная), форму сечения (КР — круглая), группу точности (П — первая), внутренний диаметр, толщину стенки, вид длины и марку свинца. Пример обозначения по ГОСТ 167-2018: Труба ГКРП 65,0×5,0 НД С1 ГОСТ 167-2018 — прессованная круглая труба первой группы точности, внутренним диаметром 65 мм, толщиной стенки 5 мм, немерной длины, из свинца марки С1.

Способ изготовления прессованных свинцовых труб

Свинцовые трубы изготавливают методом горячего прессования (экструзии). Свинец — чрезвычайно пластичный металл: уже при давлении около 2 т/см² свинцовая стружка спрессовывается в монолитную массу, а при 5 т/см² твёрдый свинец переходит в текучее состояние. Именно это свойство позволяет формировать трубу, продавливая нагретую заготовку через кольцевой зазор между матрицей и иглой пресса. В результате получается бесшовная труба с равномерной толщиной стенки по всей длине.

Прессование обеспечивает высокое качество внутренней и наружной поверхности, что критически важно для труб, используемых в химической промышленности: любые раковины и трещины стали бы очагами коррозионного разрушения при контакте с агрессивными средами.

Формы поставки свинцовых труб

Форма поставки зависит от размеров трубы и определяется ГОСТ 167-2018.

Поставка в бухтах и на барабанах

Трубы с внутренним диаметром до 60 мм включительно и толщиной стенки менее 6 мм свёртывают в бухты или наматывают на деревянные барабаны типов 8а, 10 по ГОСТ 5151. Масса труб в бухте или на барабане — не менее 70 кг. По требованию потребителя допускается меньшая масса. Масса грузового места на барабанах — не более 600 кг, в бухтах — не более 300 кг.

Поставка в отрезках

Трубы с внутренним диаметром до 60 мм и толщиной стенки 6 мм и более, а также все трубы с внутренним диаметром свыше 60 мм, изготавливают в отрезках длиной не менее 1,8 м. Трубы в отрезках упаковывают в универсальные контейнеры по ГОСТ 15102 или в специализированные контейнеры.

Химическая стойкость свинцовых труб

Химическая стойкость — главное эксплуатационное преимущество свинцовых труб. При контакте с серной и соляной кислотами на поверхности свинца образуется плотная плёнка труднорастворимых солей (сульфата или хлорида свинца), которая препятствует дальнейшему разрушению металла. Этот механизм пассивации обеспечивает длительную работу трубопроводов в агрессивных средах.

Среды, к которым свинец устойчив

Свинцовые трубы устойчивы к воздействию серной кислоты концентрацией до 80 % (в том числе при нагреве), соляной кислоты, хлора, аммиака и сероводорода. В сернокислотной промышленности свинец остаётся незаменимым конструкционным материалом для камер, промывных башен, желобов, трубопроводов и холодильников.

Среды, разрушающие свинец

Свинец неустойчив к органическим кислотам (уксусной, муравьиной), которые образуют легкорастворимые соли, не защищающие поверхность металла. Азотная кислота также активно разрушает свинец. Мягкая (деминерализованная) вода с низким содержанием минеральных солей атакует свинец, поскольку не формирует защитной карбонатной плёнки на стенках трубы.

Области применения свинцовых труб

Химическая промышленность

Основная область применения — химическая отрасль. Свинцовые трубы используют для сооружения магистралей транспортировки серной и соляной кислот, хлора, а также в качестве кислотопроводов башенных систем при производстве серной кислоты. В змеевиках холодильных установок свинцовые трубы применяют для охлаждения серной кислоты концентрацией 70–90 % с температуры порядка 200 °C до рабочих значений.

Кабельная промышленность

Свинцовые трубы применяют в качестве защитных оболочек электрических кабелей при подземной и подводной прокладке. Свинцовая оболочка обеспечивает герметичность и защиту изоляции от влаги, химических воздействий грунта и механических повреждений. Для кабельных оболочек выпускают также бронированные свинцовые трубы.

Радиационная защита

Благодаря высокой плотности (11,35 г/см³) и большому атомному номеру (Z = 82) свинец эффективно поглощает гамма- и рентгеновское излучение. Свинцовые трубы используют в системах трубопроводов рентгенологических и радиологических лабораторий, а также в ядерной промышленности для транспортировки радиоактивных растворов.

Правила приёмки прессованных труб из свинца

Трубы принимают партиями. Партия состоит из труб одного размера, изготовленных из свинца одной марки, и оформляется одним документом о качестве. Документ содержит: наименование и товарный знак изготовителя, условное обозначение труб, номер партии и обозначение стандарта.

Проверке подвергается каждая труба: контролируют наружную поверхность, размеры и форму. Для определения химического состава от партии отбирают три трубы. Допускается отбор проб от расплавленного металла на предприятии-изготовителе. Пробу от трубы берут сверлением на расстоянии не менее 50 мм от конца; масса общей пробы — не более 300 г. Толщину стенок измеряют микрометром по ГОСТ 6507, наружный диаметр — штангенциркулем по ГОСТ 166.

Особенности монтажа трубопроводов из свинца

Свинец — мягкий и хрупкий при ударных нагрузках материал. При проектировании и монтаже свинцовых трубопроводов учитывают ряд особенностей.

Трубы размещают на сплошных опорных лотках (желобах) из дерева или углового проката с обязательным надёжным креплением. Это предотвращает провисание трубопровода под собственным весом (масса 1 м трубы может превышать 40 кг). Соединение труб между собой осуществляется при помощи свинцовых муфт или пайкой. Свинцовые трубы легко поддаются гибке: радиус изгиба рекомендуется не менее 5–6 наружных диаметров для предотвращения смятия и образования трещин.

При монтаже необходимо исключить контакт свинцовых труб с другими металлами без диэлектрической прокладки, чтобы предотвратить образование гальванической пары и ускоренную коррозию.

Транспортировка и хранение свинцовых труб

Свинцовые трубы транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов. Барабаны с намотанными трубами обшивают досками и обтягивают стальной лентой размером не менее 0,3×30 мм по ГОСТ 3560. Расстояние от верхнего слоя труб до края щеки барабана — не менее 50 мм. Бухты упаковывают в деревянные ящики по ГОСТ 2991.

Хранят свинцовые трубы под навесом или в крытых помещениях. В распакованном виде трубы размещают на специальных полках, поддонах или стеллажах. При хранении и транспортировке необходимо исключить механические повреждения поверхности — любая царапина или трещина потенциально снижает химическую стойкость трубы в зоне дефекта.

Техника безопасности при работе со свинцовыми трубами

Свинец и его соединения токсичны. При работе со свинцовыми трубами — резке, пайке, зачистке — образуется свинцовая пыль и аэрозоли, представляющие опасность при вдыхании и попадании на кожу. Все операции со свинцовыми трубами проводят в хорошо вентилируемых помещениях с использованием средств индивидуальной защиты: респираторов, перчаток, защитной одежды. После работы обязательна тщательная гигиена рук. ПДК свинца и его неорганических соединений в воздухе рабочей зоны составляет 0,05 мг/м³ (ГОСТ 12.1.005).