연성 주철이란 정확히 무엇이며, "K9"은 무엇을 의미하느냐는 질문을 자주 받습니다. 연성 주철은 유연성과 인성이 뛰어난 주철의 일종으로, 흑연 조각에 마그네슘(또는 때로는 세륨)을 첨가하여 구형 결절로 변형시킴으로써 얻을 수 있습니다. 이 구조 덕분에 부서지기 쉬운 회주철과 달리 균열 없이 변형되고 충격을 흡수할 수 있습니다.
K9의 "K"는 ISO 2531 및 EN 545와 같은 표준에 따른 벽 두께 등급을 의미하며, "9"는 공칭 압력을 지원하는 특정 두께를 나타냅니다(K가 높을수록 벽이 더 두껍고 파이프가 더 강하다는 의미). K9은 PN 25 서비스를 위해 충분히 두껍지만 과하지 않아 대부분의 상하수도 파이프 라인에 이상적입니다.
K9 연성철 파이프 사양
카테고리 | 매개변수 | 값/범위 | 표준/주석 |
---|---|---|---|
기본 사양 | 표준 | ISO 2531, EN 545, EN 598, GB/T 13295 | 상하수도 애플리케이션용 |
등급 | K9 | 벽 두께 등급 | |
직경 범위(DN) | DN 80 - DN 2600 mm | 일부 소스에서 최대 DN 1200 | |
유효 길이 | 6m(벌크), 5.5-5.7m(컨테이너) | 사용자 지정 길이 사용 가능 | |
조인트 유형 | T형(푸시온), K형, 자체 구속식 | 유연한 인터페이스 | |
기계적 특성 | 인장 강도(≥) | 420 MPa | |
항복 강도(≥) | 300 MPa | ||
연신율(≥) | 10% | ||
경도(≤) | 230 HB | 브리넬 스케일1 | |
압력 등급 | 10-50 바 | 직경에 따라 다름 | |
화학 성분 | 탄소(C) | 3.4-3.7% | |
실리콘(Si) | 2.0-2.4% | ||
망간(Mn) | 지정되지 않음 | 공급업체 데이터 보기 | |
인(P) (≤) | 0.08% | ||
유황(S) (≤) | 0.015% | ||
부식 방지 처리 | 내부 안감 | 포틀랜드 시멘트(ISO 4179) | 두께: 3-5.5mm |
외부 아연 코팅(≥) | 130g/m²(ISO 8179) | ||
역청 코팅(≥) | 70㎛(ISO 8179) | ||
대체 라이닝 | 황산염 저항성 시멘트, 에폭시 세라믹 | 공격적인 토양/물용 | |
치수 허용 오차 | 벽 두께 공식 | e = K(0.5 + 0.001 × DN) | K9 등급의 경우 K=9, e는 mm 단위입니다. |
조인트에서 허용되는 처짐 | ±3.5° | T형 조인트 | |
테스트 및 인증 | 유압 테스트 압력 | ISO를 1MPa 초과 | |
품질 인증 | ISO 9001, WAS, BSI, BV | ||
검사 | 자동(두께, 코팅, 압력) | ||
애플리케이션 매개변수 | 작동 압력(DN150 예시) | 1.6 MPa | |
온도 범위 | -30°C ~ 80°C | 안감/코팅에 따라 다름 | |
디자인 라이프 | 50년 이상 | 적절한 부식 방지 기능 |
주요 참고 사항:
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벽 두께: 공식을 사용하여 계산 e = 9 × (0.5 + 0.001 × DN) (예: DN 150 → e = 9 × (0.5 + 0.15) = 5.85mm).
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개스킷: NBR, SBR, EPDM 또는 천연 고무(ISO 4633 준수).
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설치: T형 조인트로 빠른 조립이 가능합니다(±3.5° 편향으로 지면 이동이 가능).
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사용자 지정: 라이닝(예: 폴리우레탄, 에폭시) 및 코팅은 부식성 환경에 적응합니다.
K9 연성 철 파이프의 기계적 특성
속성 | 테스트 표준 | 값(최소/표준) | 참고 |
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인장 강도(Rm) | ISO 6892-1 | ≥ 420 MPa | 골절 전 최대 강도 |
수율 강도 (Rp0.2) | ISO 6892-1 | ≥ 300 MPa | 0.2% 영구 변형 시 응력 |
연신율(A) | ISO 6892-1 | ≥ 10% | 게이지 길이 5.65√S₀ 초과(S₀: 단면적) |
경도 | ISO 6506-1 | ≤ 230 HB | 브리넬 경도(500kgf 하중, 10mm 볼) |
탄성 계수 | ISO 1083 | 170 GPa | 일반적인 값, 구성에 따라 약간씩 다름 |
충격 인성 | ISO 148-1 | ≥ 14 J (23°C 기준) | 샤르피 V-노치 테스트; 연성-취성 전이 온도 ≈ -20°C |
파열 압력 | ISO 2531 | ≥ PN 50 (5.0 MPa) | DN 크기에 따라 다름(예: DN 100: ~9.5MPa) |
피로 강도 | ISO 12107 | ±150 MPa (10⁷주기) | 회전 굽힘 피로 한계 |
푸아송 비율 | ASTM E132 | 0.27-0.30 | 연성 철 표준 |
열팽창 | ASTM E228 | 11 μm/m-°C | 선형 계수(20-100°C 범위) |
주요 참고 사항:
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테스트 방법:
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인장/항복/연신율: 파이프 벽에서 가공된 시편을 대상으로 테스트했습니다(ISO 6892에 따름).
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경도: 중간 벽 두께에서 측정, 최대 230 HB로 가공성을 보장합니다.
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압력 성능:
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파열 압력 공칭 압력(PN)을 2.5~3배 초과합니다(예: PN 16 파이프가 ~40-48bar에서 파열됨).
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허용 작동 압력: DN 사이즈에 따라 PN 10 ~ PN 50(1.0~5.0 MPa).
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재료 복원력:
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높은 연신율(≥10%)과 충격 인성(>14J)으로 부서지기 쉬운 골절을 방지합니다.
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피로 강도는 주기적 압력 하중(예: 워터 해머)을 지원합니다.
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보충 데이터:
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압축 강도≈750-1000 MPa(표준화되지는 않았지만 트렌치 하중에는 중요).
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밀도7.1-7.2 g/cm³.
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계산 예시(DN 500 파이프):
매개변수 | 공식 | 가치 |
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벽 두께(e) | e = K(0.5 + 0.001-DN) K=9 |
9.0mm |
파열 압력(P) | P = 2-Rm-e / (DN - e) | ~7.8MPa |
출처: ISO 2531:2020, EN 545:2010, EN 1563:2018(연성 철 소재 표준).
K9 연성 철 파이프의 화학 성분 (무게 %)
요소 | 기호 | 표준 범위(ISO 1083/EN 1563) | 기능적 역할 | 허용 편차 |
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탄소(C) | C | 3.40-3.70% | 흑연 결절 형성, 주조성 및 진동 감쇠 향상 | ±0.05% |
실리콘(Si) | Si | 2.00-2.40% | 매트릭스 구조(펄라이트/페라이트) 제어, 유동성 향상 | ±0.10% |
망간(Mn) | Mn | ≤0.30% | 강도 증가, 펄라이트 구조 안정화 | +0.05% |
마그네슘(Mg) | Mg | 0.03-0.05% | 결절화에 중요 (구상 흑연 형성) | ±0.005% |
인(P) | P | ≤0.08% | 0.05% 이상이면 인성이 감소하고 경질 인화물을 형성합니다. | +0.005% |
유황(S) | S | ≤0.015% | 마그네슘을 소비하며, 과도할 경우 결절 형성을 억제합니다. | +0.002% |
구리(Cu) | Cu | ≤0.40% | 내식성 및 강도 향상을 위한 옵션 | 동의에 따라 |
크롬(Cr) | Cr | ≤0.08% | 매트릭스 강화; >0.05%인 경우 연성을 감소시킬 수 있습니다. | +0.01% |
주석(Sn) | Sn | ≤0.03% | 펄라이트 안정화; 경도 향상 | 지정되지 않음 |
알루미늄(Al) | Al | ≤0.030% | 가스 다공성 방지; 용융 중 탈산제 | +0.005% |
중요 미량 원소(최대 한도)
요소 | 최대 한도 | 제한 사유 |
---|---|---|
납(Pb) | 0.002% | 흑연 퇴화 원인 |
티타늄(Ti) | 0.050% | 탄화물 형성, 가공성 저하 |
안티몬(Sb) | 0.002% | 버미큘러 흑연 촉진 |
비스무트(Bi) | 0.002% | 결절화를 방해합니다. |
텔루륨(Te) | 0.001% | 냉기 결함 생성 |
주요 야금학 참고 사항:
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탄소 등가물(CEV)
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공식: CEV = %C + (%Si + %P)/3
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일반적인 범위: 4.3-4.5 (수축 없이 최적의 캐스팅성을 보장합니다).
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결절성 요구 사항:
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≥90% 구상 흑연(ISO 945-1:2019, 유형 VI에 따름).
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결절 수: 100-150 결절/mm².
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열처리:
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연성을 극대화하기 위해 어닐링을 적용하여 페라이트 매트릭스(>80% 페라이트)를 얻을 수 있습니다.
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재료 인증:
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래들 분석은 ISO 1083 등급을 준수해야 합니다. EN-GJS-500-7 (K9 압력 등급과 동일).
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글로벌 표준 및 품질 보증
국제 표준 준수는 단순한 형식적인 규정 준수가 아니라 품질, 안전 및 상호 운용성에 대한 당사의 확고한 의지를 보여주는 증거입니다. 우리 제품은 전 세계의 다양한 환경에 배포되므로 보편적인 벤치마크를 충족하는 것은 타협할 수 없는 과제입니다.
당사 파이프가 준수하는 주요 국제 표준:
- ISO 2531: 물 또는 가스 애플리케이션용 연성 철 파이프, 피팅, 액세서리 및 조인트 - 요구 사항 및 테스트 방법: 이는 연성 철관에 적용되는 기본 국제 표준입니다. 당사의 K9 분류는 ISO 2531에 명시된 사양을 직접 참조하여 치수, 기계적 특성 및 성능의 일관성을 보장합니다.
- EN 545: 수도관용 연성 철 파이프, 피팅, 액세서리 및 그 조인트 - 요구 사항 및 테스트 방법: 이는 ISO 2531에 해당하는 유럽 규격으로, 기술 요구 사항이 매우 유사합니다. 당사의 파이프는 EN 545를 완벽하게 준수하므로 유럽 시장 전반에서 쉽게 사용할 수 있습니다.
- AWWA C151/A21.51: 연성 철 파이프, 원심 주조, 수도용: 북미 시장의 경우, 당사의 파이프는 연성 철 압력 파이프에 대한 제조, 치수 및 테스트를 포함하는 AWWA C151의 엄격한 요구 사항을 충족합니다.
- AWWA C150/A21.50: 연성 철 파이프의 두께 설계: 이 표준은 연성 철 파이프의 벽 두께를 설계하는 방법론을 제공하여 내부 압력 및 외부 하중을 안전하게 견딜 수 있도록 합니다. K9 파이프는 본질적으로 이 표준의 원칙에 따라 설계되었습니다.
- AS/NZS 2280: 연성 철 파이프 및 피팅: 또한 호주와 뉴질랜드 표준을 준수하여 해당 지역의 프로젝트에 대한 적합성을 보장하고 범위를 넓히고 있습니다.
엄격한 품질 관리(QC) 그리고 품질 보증(QA) 프로토콜을 준수합니다. 원자재 검사부터 최종 제품 테스트까지 모든 단계를 꼼꼼하게 모니터링합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:
- 분광 분석: 연성 철의 정확한 화학 성분을 보장합니다.
- 인장 테스트: 최소 인장 강도 및 연신율 확인.
- 수압 테스트: 각 파이프는 공칭 작동 압력보다 훨씬 높은 압력에서 수압 테스트를 거쳐 누출 기밀성과 구조적 무결성을 보장합니다.
- 영향 테스트: 갑작스러운 힘에 대한 저항력을 확인합니다.
- 코팅 및 라이닝 접착력 테스트: 보호 층이 견고하고 잘 결합되어 있는지 확인합니다.
다양한 애플리케이션 시나리오
MWalloys K9 연성 철 파이프의 다목적성은 정말 놀랍습니다. 우리 파이프는 다양한 프로젝트에 적용되어 고유한 강도, 수명 및 적응성의 이점을 누리고 있습니다. 고객들은 다양한 분야에서 우리 파이프의 성능에 대해 만족감을 표현합니다.
주요 적용 분야:
- 식수 공급 시스템: 이는 가장 일반적인 애플리케이션입니다. K9 파이프는 주요 송전선, 배전 네트워크 및 서비스 연결에 이상적이며 지역사회에 깨끗한 식수를 안전하고 안정적으로 공급할 수 있습니다. 불투수성 특성으로 인해 외부 오염물질이 상수도로 스며드는 것을 방지합니다.
- 폐수 및 하수 수거 시스템: 연성 철관은 중력 흐름부터 강제 주전원까지 하수 및 폐수 이송에 매우 효과적입니다. 견고한 구조로 하수에서 흔히 발견되는 부식성 요소를 견디며 매설 시 발생하는 외부 하중을 견딜 수 있는 강도를 지닙니다.
- 관개 시스템: 농업 환경에서 K9 파이프는 대규모 관개 프로젝트에 사용되어 장거리 및 다양한 고도에 걸쳐 물을 효율적으로 운송하여 작물 수확량을 유지하는 데 도움이 됩니다.
- 화재 방지 시스템: 연성 철관은 높은 압력 등급과 외부 손상에 대한 내성으로 인해 소화전 공급 라인과 화재 진압 시스템에 선호되며, 비상 시 물 가용성을 보장합니다.
- 산업 애플리케이션: 광업, 발전, 제조 등 다양한 산업에서 공정 용수, 슬러리 및 기타 산업용 유체를 운반하는 데 연성 철 파이프를 사용하며, 내구성과 열악한 작동 조건에 대한 저항성을 중요하게 생각합니다.
- 해수 유입 및 유출: 해안 지역에서는 특수 코팅이 된 연성 철 파이프가 해수 취수 및 배출 라인에 사용되어 염분 환경에 대한 저항성을 입증합니다.
- 트렌치리스 설치(수평 방향 드릴링, 파이프 파열): 연성 철 파이프의 고유한 강도와 조인트 무결성으로 인해 트렌치리스 기술에 적합하여 지상 인프라의 중단을 최소화하고 굴착 비용을 절감할 수 있습니다.
PVC 및 스틸과의 비교
기능 | K9 연성 다리미 | PVC 파이프 | 탄소강 파이프 |
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공칭 압력 | PN 10-25 | PN 6-16 | PN 10-40 |
내부 거칠기 | K=0.03 mm |
|
~0.05mm |
외부 부하 저항 | 매우 높음 | 보통, 침구 필요 | 높지만 부식 위험 |
부식 | Z + 비트멘 보호 | 자외선 및 내화학성 | 코팅/폴리랩 필요 |
수명 | 100-110년 | 50-70년 | 50~75세(코트에 따라 다름) |
공동 누출 | <0.1 %의 흐름 | <0.5 % | Medium |
설치 도구 | 수공구 | 열 + 솔벤트 조인트 | 용접 / 무거운 구조물 |
설치 기술 사양
MWalloys K9 연성 전철관의 전체 설계 수명과 최적의 성능을 달성하려면 적절한 설치가 가장 중요합니다. 연성 주철은 견고하지만 모범 사례를 준수하면 시스템 무결성을 보장하고 향후 유지보수를 최소화할 수 있습니다. 당사의 기술 지원 팀은 항상 특정 프로젝트 요구 사항을 지원할 준비가 되어 있습니다.
주요 설치 고려 사항:
- 트렌치 및 침구류:
- 트렌치 너비: 트렌치는 적절한 작업 공간, 조인트 조립 및 되메우기 다짐이 가능하도록 충분히 넓어야 하며, 일반적으로 파이프 외경보다 0.6m~1.0m 더 넓어야 합니다.
- Foundation: 트렌치 바닥은 단단하고 균일해야 합니다. 불안정한 토양의 경우, 압축된 입상 재료(예: 쇄석)의 안정적인 기초가 필요합니다. 파이프 배럴에 점 하중이 걸리지 않도록 암석이나 장애물을 제거해야 합니다.
- 침구류: 파이프 길이를 따라 균일하게 지지할 수 있도록 입상 재료(일반적으로 100-150mm 두께)로 된 침구 층을 배치하고 압축해야 합니다. 이렇게 하면 외부 하중을 고르게 분산하는 데 도움이 됩니다.
- 파이프 설치 및 접합:
- 처리: 파이프는 코팅과 라이닝이 손상되지 않도록 슬링이나 승인된 리프팅 장비를 사용하여 취급해야 합니다. 파이프를 떨어뜨리거나 딱딱한 표면에 부딪히지 않도록 주의하세요.
- 준비: 연결하기 전에 스피곳 끝단과 벨 소켓을 청소하세요. 승인된 비석유계 윤활유로 스피곳 끝단과 고무 개스킷에 윤활유를 바릅니다.
- 조인트 어셈블리(푸시온 조인트 - 타이튼/ZMU): 스피곳을 벨에 맞춥니다. 개스킷에 닿을 때까지 스피곳을 벨에 똑바로 삽입합니다. 레버, 잭 또는 굴삭기 버킷을 사용하여 스피곳을 완전히 밀어 넣고 조인트가 제대로 고정되었는지 확인합니다.
- 조인트 어셈블리(기계식 조인트): 글랜드, 개스킷, 팔로워 플랜지를 배치합니다. 스피곳을 벨에 삽입합니다. 볼트를 정반대 방향으로 번갈아 가며 조여 개스킷을 고르게 압축하고 수밀 밀봉합니다. 지정된 볼트 토크를 얻기 위해 토크 렌치를 사용하는 것이 좋습니다.
- 편향: 푸시온 조인트는 상당한 각도 편향(일반적으로 DN에 따라 3~5도)을 허용하므로 곡선이나 사소한 정렬 조정에 유용합니다. 권장 편향 한도를 초과하지 마세요.
- 되메우기 및 다짐:
- 초기 백필: 선택한 입상 재료(예: 모래 또는 고운 자갈)를 파이프 주변과 파이프 크라운 위 최대 300mm까지 층(150-300mm)으로 배치합니다. 각 층은 지정된 밀도(예: 85-90% Modified Proctor)로 압축해야 합니다. 이렇게 하면 파이프를 지지하고 보호할 수 있습니다.
- 최종 백필: 남은 되메우기 재료는 큰 바위나 파편이 없는 경우 자연에서 굴착한 흙을 사용할 수 있습니다. 이 또한 침하를 방지하기 위해 겹겹이 쌓고 압축해야 합니다.
- 압축 장비: 적절한 다짐 장비를 사용합니다. 진동판 또는 탬퍼는 초기 되메우기에 적합하며, 가능하면 최종 되메우기에 롤러를 사용할 수 있습니다. 충분한 커버가 이루어질 때까지 파이프 크라운 바로 위에 무거운 다짐 장비를 사용하지 마세요.
- 테스트:
- 수압 테스트: 설치 후 파이프 라인 섹션은 지정된 시간(예: 2시간) 동안 작동 압력(PMA)보다 큰 압력에서 수압 테스트를 거쳐야 합니다. 이를 통해 조인트 무결성 및 배관 건전성을 확인합니다. 테스트용 물은 음용수 시스템인 경우 식수 및 염소 처리된 물이어야 합니다.
- 누출 테스트: 수압 테스트와 함께 누수 테스트가 수행되어 시스템에서 손실되는 물의 양을 측정합니다. 허용되는 누수율은 AWWA C600과 같은 표준에 의해 정의됩니다.
- 부식 방지(외부):
- MWalloys K9 연성 철 파이프는 외부 부식 방지를 위해 아연 코팅 및 역청 마감 처리가 기본으로 제공됩니다. 가혹한 토양 조건(예: 저항률이 1500옴-cm 미만인 부식성이 높은 토양)의 경우 폴리에틸렌 인케이스먼트(느슨한 랩) 또는 음극 보호와 같은 추가 보호가 필요할 수 있습니다. 이는 까다로운 환경에서 파이프의 수명을 보장하기 위한 중요한 단계입니다. ISO 8179 는 외부 아연 코팅에 대한 가이드라인을 제공하여 아연 코팅의 효과를 입증합니다.
- 자르기 및 두드리기:
- 연성 철 파이프는 적절한 절단 도구(예: 연마톱, 파이프 커터)를 사용하여 현장에서 절단할 수 있습니다. 접합하기 전에 절단된 끝이 모따기되어 있고 깨끗한지 확인하세요.
- 서비스 연결을 위한 태핑은 표준 태핑 새들 및 장비를 사용하여 압력을 가하여 수행할 수 있습니다.
프로젝트 엔지니어와 계약업체는 이러한 기술 사양을 준수함으로써 MWalloys K9 연성 철 파이프 시스템의 성능, 신뢰성 및 수명을 극대화하여 성공적이고 지속 가능한 인프라를 보장할 수 있습니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
- MWalloys K9 연성 철 파이프의 일반적인 수명은 얼마입니까?
- MWalloys K9 연성 철 파이프는 탁월한 수명으로 유명합니다. 적절한 설치와 적절한 부식 방지를 통해 100년 이상의 수명이 입증되었습니다. 100년 전에 설치된 많은 연성 전철 파이프 라인이 오늘날에도 여전히 활발히 사용되고 있으며, 이는 지속적인 품질을 입증하는 증거입니다.
- K9 연성 철 파이프는 어떻게 부식에 저항합니까?
- 당사의 K9 연성 철 파이프는 내재적 및 응용 부식 방지 기능을 갖추고 있습니다. 외부에는 일반적으로 금속 아연 층으로 코팅된 후 역청 또는 합성 수지 마감 처리가 되어 있습니다. 내부에는 시멘트 모르타르 라이닝이 부식성 액체, 특히 물에 대한 탁월한 보호 기능을 제공합니다. 매우 공격적인 토양 조건의 경우, 토양의 부식성 물질에 대한 추가 보호막을 제공하는 폴리에틸렌 인케이싱을 추가하는 것이 좋습니다.
- MWalloys K9 연성 철 파이프를 트렌치리스 애플리케이션에 사용할 수 있습니까?
- 물론입니다. 높은 인장 강도, 연성 및 견고한 조인트 시스템을 갖춘 MWalloys K9 연성 철 파이프는 수평 방향 드릴링(HDD), 파이프 파열 및 파이프 잭킹을 포함한 다양한 트렌치리스 기술에 매우 적합합니다. 설치 중 당기는 힘과 외부 하중을 견딜 수 있는 능력은 이러한 응용 분야에서 중요한 이점입니다.
- MWalloys K9 연성 철 파이프는 환경 친화적입니까?
- 예, 연성 철은 환경적으로 책임감 있는 선택이라고 생각합니다. 연성 철은 주로 재활용 철 스크랩으로 만들어지므로 지속 가능한 소재입니다. 또한 연성 철 파이프는 수명이 다한 후에도 완전히 재활용할 수 있어 폐기물을 최소화할 수 있습니다. 일부 플라스틱 파이프와 달리 연성 철관은 운반되는 유체에 미세 플라스틱이나 기타 화학 물질이 침출되지 않습니다.
- MWalloys K9 연성 철 파이프에는 어떤 유형의 조인트 시스템을 사용할 수 있습니까?
- MWalloys는 다양한 프로젝트 요구에 맞는 신뢰할 수 있는 다양한 조인트 시스템을 제공합니다. 가장 일반적인 것은 푸시온 조인트(예: 타이튼 타입)로, 누출을 막고 유연한 밀봉을 위해 고무 개스킷을 갖추고 있어 각진 편향을 허용합니다. 또한 견고한 연결 또는 추력에 대한 추가적인 구속이 필요한 특정 애플리케이션을 위한 기계적 조인트(플랜지 조인트, 구속 조인트)도 제공합니다.
- K9 연성 철관을 설치하려면 특별한 교육이 필요합니까?
- 연성 철제 파이프 설치는 간단하지만 무거운 파이프 취급 및 조인트 조립 기술에 익숙한 숙련된 인력의 도움이 필요합니다. 최적의 성능과 안전을 보장하기 위해 항상 적절한 트렌칭, 베딩, 조인트 윤활, 조립 절차 및 수압 테스트에 대한 구체적인 교육을 받는 것이 좋습니다. 저희 팀이 설치 모범 사례에 대한 지침을 제공할 수 있습니다.