На данный момент российский рынок слабо знаком со стеклопластиковыми трубами. В это же время потенциальный спрос на данную продукцию огромен.
До 2010 года количество потребления стеклопластиковых труб будет возрастать на 30% в год.
После этого спрос будет расти еще более стремительными темпами. В качестве потенциальных производителей смогут рассматриваться все производители стекловолокна.
Главные характеристики стеклопластиковых труб Во всем мире подземные коммуникации стареют. Миллионы водопроводных и канализационных труб требуют реконструкции.
Неприятность имеет всемирный темперамент.
В том месте, где ее нет, в большинстве случаев нет и самих коммуникаций, или они лишь должны быть выстроены (как раз так обстоит на данный момент дело во многих развивающихся государствах), но это не делает проблему, стоящую перед этими государствами менее сложной: им нужно выбрать, какие конкретно же материалы применять чтобы избежать той ситуации, которая сложилась в развитых государствах.
Как правило, обстоятельством происхождения неприятностей есть коррозия.
Внутренняя незащищенная поверхность цементных канализационных коллекторов скоро разрушается под действием серной кислоты, образующейся в ходе окисления сероводорода. Разрушению внешней поверхности железных трубопроводов содействуют блуждающие токи и воздействие грунта.
Железные трубы смогут корродировать, в случае если проложены в не хорошо дренированных и слабо эрируемых нестабильных грунтах.
В присутствии сульфат-редуцирующих бактерий процесс коррозии ускоряется.
Разрушительные процессы, обрисованные выше, смогут быть значительно снижены либо совсем ликвидированы при верном выборе материалов, устойчивых к коррозии. И выбор данный весьма несложен – стеклопластиковые трубы.
Не поддающиеся гальванической и электролитической коррозии, стеклопластиковые трубы являются совершенным выбором для совокупностей подачи воды, а доказанное сопротивление кислотной среде сливов санитарной канализации разрешает применять этот вид труб в совокупностях сточных вод. За последние 20 лет эти трубы были выбраны для многих канализационных сетей региона Среднего Востока, известного самые агрессивными в мире сточными водами.
Более 35 лет в мире активно используются стеклопластиковые трубы как самоё эффективное и экономичное решение проблемы увеличения срока эксплуатации, безопасности и надёжности трубопроводных совокупностей, обновления устаревшего трубопроводного фонда.
Стеклопластики являются композитные конструкционные материалы, сочетающие большую прочность с довольно малый плотностью.
В различных отраслях индустрии они удачно соперничают с этими классическими материалами, как их сплавы и металлы, бетон, стекло, керамика, дерево. Во многих случаях конструкции, отвечающие особым техническим требованиям, смогут быть созданы лишь из стеклопластика.
Изделия из этого материала взяли особенно широкое распространение в аппаратах, предназначенных для работы в экстремальных условиях – в судостроении, авиации и космической технике, оборудовании нефтехимической и газодобывающей отраслей.
Мировым фаворитом в потреблении и производстве изделий из композитных материалов являются США, где их производство было налажено еще в 1944 г.
Стеклопластиковые трубы были в первый раз использованы в конце 50-х.
В 70-х годах на Западе они стали простым решением проблемы коррозии трубопроводов.
Под трубами из полимерных композитных материалов (ПКМ) понимаются стеклопластиковые, базальтопластиковые, органопластиковые либо иные трубы (в зависимости от типа армирующего наполнителя) с полимерным связующим из термореактивного материала. Для композитных труб используются, в большинстве случаев, эпоксидные либо полиэфирные связующие.
Для изготовления труб, в зависимости от назначения, местаи метода прокладки смогут использоваться разные материалы:
- Базальтовые, стеклянные либо углеродные волокна;
- Синтетические волокна из разных материалов;
- Резины,резинопласты и фторопласты разных марок;
- Связующие материалы на базе разных клеевых композиций и смол.
Большие жёсткости и удельные показатели прочности волокнистых композиционных материалов наровне с химической стойкостью, относительно малым весом и другими особенностями, сделали эти материалы привлекательными для того чтобы разного назначения. Использование стеклопластиковых труб вместо металлическихувеличиваетсрок работы трубопроводов в 5-8 раз, исключает использование антикоррозионных защитных средств, в 4-8 раз снижаетмассу трубопровода, исключает использование сварочных работ.
Наряду с этим остается открытым вопрос применения стеклопластиковых труб действующий при повышенных температурах (до 120°С).
Трубы из стеклопластика классифицируются по номинальному давлению и жёсткости и по диаметру.
Жесткость трубы определяется ее свойством сопротивляться нагрузкам от движения транспорта и окружающего грунта, и отрицательным внутренним давлениям.
Чем толще стена, тем выше способность и жёсткость к сопротивлению нагрузкам.
По жесткости в различных совокупностях стандартизации трубы делятся на следующие классы.
Показатели жесткости трубы в разных совокупностях стандартизации
Источник: эти «American Composites manufactures Association» (США).
По давлению трубы классифицируются по номинальному давлению ( PN ), под которым подразумевается величина надёжного давления воды в МПа при +20 °С в течение нормируемого срока работы (в большинстве случаев 50 лет).
К примеру, стандартные стеклопластиковые трубы компании Hobas имеют комбинированные характеристики по рабочему жёсткости и давлению, продемонстрированные в табл. 1.2.
Технологические процессы производства стеклопластиковых труб разрешают изготавливать трубы с внутренним покровным слоем, стойким к действию различных сред (табл. 1.3).
В Российской Федерации детали и стеклопластиковые трубы в зависимости от температуры, содержания жёстких компонентов, состава транспортируемого вещества изготовляют с разными защитными внутренними покрытиями. Их подразделяют на следующие виды:
а – для жидкостей с абразивными компонентами,
х – для химически агрессивных сред,
п – для питьевой холодной воды,
г – для тёплой (до 75 °С) воды хозяйственно-питьевого водоснабжения,
с – для других сред.
Толщина слоя внутреннего защитного покрытия образовывает от 0,5 до 3 мм, в зависимости от вида покрытия и транспортируемой среды.
В табл. 1.4 приведены физико-механические особенности стеклопластиковых труб.
Трубы и соединительные подробности из стеклопластика имеют обозначения и изготавливаются под стыковые соединения следующих типов:
Ф – фланцевый,
Б – бугельный,
М – муфтовый,
МК – муфтовый клеевой,
Р – раструбный,
С – особый (к примеру, резьбовой).
Сортаменты стеклопластиковых труб достаточно широки. Так, к примеру, трубы по ТУ 2296 250-24046478 95 на эпоксидном связующем изготовляются диаметром от 60 до 400 мм на номинальное давление от 0,6 до 4,0 МПа. По ТУ 2296011-26598466 96 изготовляются стеклопластиковые трубы на полиэфирном связующем с раструбношиповым типом соединения диаметром от 50 до 1000 мм на номинальное давление 0,6, 1,0 и 1,6 МПа.
Комбинированные характеристики по рабочему жёсткости и давлению стеклопластиковых труб
Источник: эти компании «Hobas».
Зависимость рабочей предельного значения и температуры рН от внутреннего слоя стеклопластиковой трубы
Источник: эти компании «Hobas».
Физико-механические особенности стеклопластиковых труб на эпоксидном связующем, согласно данным АО «Прогресс», ТУ 2296-250-24046478-95
Источник: эти компании АО «Прогресс»
Виды стеклопластиковых труб создаваемых в мире
Типы стеклопластиковых труб разных производителей возможно поделить на три группы по следующим показателям:
Значительным различием между стеклопластиковыми трубами разных производителей есть конструкция стены.
Однослойная стеклопластиковая труба, делаемая без футеровки, есть хорошим примером применения стеклопластиковых труб в мире.
Но, использование таковой конструкции в твёрдых климатических и непростых рельефных условиях (к примеру, в Западной Сибири) осложнено низкими температурами внешней среды и внешними механическими действиями на трубопровод от подвижек грунтов.
Для понижения влияния этих факторов требуется уделять особенное внимание разработке траншеи при проведении работ по строительству: разрабатывать траншею громадных размеров, делать песчаную подушку трубопровода и т.п.
Цена однослойных труб возможно немного ниже стоимости труб, футерованных пленочными материалами и многослойных труб, но цена исполнения работ по строительству существенно выше.
Помимо этого, трубопроводы, изготовленные из однослойных труб, менее надежны в эксплуатации. Эти события значительно снижают технико-экономический эффект от применения стеклопластиковых труб однослойной конструкции.
Трубы двухслойной конструкции, футерованные изнутри пленочными материалами, менее подвержены утрата герметичности в условиях пролегания трубопроводов в нестабильных грунтах Западной Сибири.
Но, за время эксплуатации двухслойных труб в нефтепромысловых трубопроводах, был распознан последовательность больших недочётов, требующих технологии изготовления и изменения конструкции трубы:
- недостаточная адгезия между футеровочным и стеклопластиковым слоем, что не разрешает обеспечить монолитность стены трубы;
- нарушение эластичности материала футеровки при низких температурах внешней среды;
- отслоение футеровки от стеклопластиковой оболочки трубы при транспортировке по трубам газосодержащих сред (кессонный эффект).
Обеспечение достаточной адгезии к эластичности и стеклопластику внутреннего слоя являются взаимно противоположными проблемами. Лучшая адгезия к стеклопластиковому слою обеспечивается химической сшивкой двух материалов и для этого в качестве футеровки целесообразно использовать материал термореактивной природы. Но, таковой материал теряет эластичность при низких температурах и плюсы двухслойной конструкции трубы теряются.
Наоборот, лучшую эластичность при низких температурах имеет термопластичный материал – полиэтилен, но осуществить его химическую сшивку со стеклопластиковой оболочкой проблематично. При транспортировке по трубопроводуиз двухслойных труб среды, содержащей газ, происходит так называемый кессонный эффект, заключающийся в отслоении внутреннего пленочного слоя от стеклопластика.
При разгазировании либо растворении газа из транспортируемой среды создаются условия, в то время, когда газ проходит через внутренний пленочный слой,скапливается между футеровочным слоем и стеклопластиком и формирует давление на футеровку снаружи.
Под действием давления газа между слоями, пленочный слой отслаивается от стеклопластика, в следствии чего конструкция трубы нарушается. Данное явление не происходит, в случае если в среде, импортирующейся по трубопроводу, отсутствует газ.
Стеклопластиковые двухслойные трубы предназначены для эксплуатации в трубопроводах, транспортирующих разгазированные среды: трубопроводы перекачки пластовых и сточных вод, водоснабжения, канализации и т.п. Внутренний слой труб возможно из полиэтилена большого давления(ПВД)- материала, считающегося самый химически стойким в средах нефтепромысловых трубопроводов.
Адгезия полиэтилена к стеклопластику обеспечивается за счет применения особой марки полиэтилена, сшивающегося в ходе отверждения трубы, рецептуры эпоксидного связующего и режима термообработки труб. В ходе термообработки обеспечивается отверждение и одновременная сшивка полиэтилена эпоксидного связующего. В следствии этого отслоить внутренний полиэтиленовый слой трубы от стеклопластика без разрушения последнего фактически нереально.
Конструкция трехслойных труб отличается от двухслойных наличием внутренней стеклопластиковой оболочки, конструктивно раскрепленной с футеровочным слоем. Внутренняя оболочка не несет нагрузок на протяжении оси трубы, и ее конструкция оптимизирована для обеспечения большей прочности в окружном направлении.
Внутренняя оболочка предназначена для сглаживания циклически изменяющегося внутреннего давления в трубе, появляющегося при растворении либо разгазировании содержащегося в транспортируемом продукте газа. Транспортируемая среда попадает в область между плёночным слоем и внутренней оболочкой, создавая тем самым область постоянного давления вблизи футеровки, которое равняется рабочему давлению в трубопроводе.
Благодаря тому, что давление вблизи пленочного слоя не изменяется, условия проникновения газа через него отсутствуют и кессонный эффект не происходит. Вместе с этим внутренняя оболочка дополнительно повышает жесткость труб и сокращает температурное действие среды на несущий стеклопластик, что кроме этого повышает долговечность их применения.
Так, в трехслойной конструкции стеклопластиковой трубы решается большая часть долговечности обеспечения и вопросов надёжности:
- долговечность труб и механическая прочность достигается применением композиционного материала – стеклопластика на эпоксидном связующем;
- надежная стыковка труб в трубопроводе обеспечивается применением механического раструб-ниппельного соединения соответствующего требованиям западных стандартов в данной отрасли;
- герметичность труб при происхождении внешних нагрузок в ходе строительства и эксплуатации трубопроводов обеспечивается применением эластичного футеровочного пленочного слоя, химическая стойкость которого есть эталонной в нефтяных средах;
- решен вопрос сохранения эластичности футеровки при низких температурах при одновременном обеспечением ее адгезии к стеклопластику;
- для транспортировки сред с высоким содержанием газа создана и запатентована неповторимая трехслойная конструкция трубы, не имеющая аналогов в мире.
1. Стеклопластиковые трубы однослойные (1С)
Однослойные стеклопластиковые трубы выполнены из отличного стеклопластика приобретаемого способом «мокрой» намотки. В целях повышения химической стойкости и понижения коэффициента гидравлического сопротивления на внутренней поверхности труб выполнен лайнер.
Лайнер является двухкомпонентный композит, складывающийся из низкоплотного стеклянного материала с пропиткой эпоксидным связующим, содержание которого достигает 60-70% по массе.
Толщина лайнера может составлять от 0,2 до 0,8 мм. Главный слой трубы (конструкционный слой) складывается из стеклянных нитей (ровингов) пропитанных эпоксидным связующим.
Конструкционный слой снабжает заданное соотношение физико-механических черт на протяжении оси и в окружном направлении трубы.
2. Стеклопластиковые трубы двухслойные (2С)
Двухслойные стеклопластиковые трубы являются двухслойную конструкцию складывающуюся из защитного и конструкционного слоев.
Защитный слой выполнен из полиэтилена большого давления (ПВД). Толщина защитного слоя может составлять от 1 до3 мм.
Защитный слой рекомендован для увеличения химической стойкости сохранения и трубы ее герметичности при действии больших внешних нагрузок.
Конструкционный слой выполнен из отличного стеклопластика, приобретаемого способом «мокрой» намотки стеклянных нитей (ровингов) пропитанных эпоксидным связующим.
Конструкционный слой снабжает заданное соотношение физико-механических черт на протяжении оси и в окружном направлении трубы.
По технологии изготовления, конструкционный слой укладывается поверх защитного, и заготовка трубы проходит режим термообработки (полимеризации) в ходе которого оба слоя сшиваются между собой, образуя монолитную конструкцию. Соединения труб – механические, изготавливаются как единое целое с трубой.
3. Стеклопластиковые трубы трехслойные (3С)
Трехслойные стеклопластиковые трубы являются трехслойную конструкцию складывающуюся из внутренней стеклопластиковой оболочки защитного и конструкционного слоев. Конструктивно внутренняя оболочка свободна от сшитых защитного и конструкционного слоев.
Внутренняя оболочка выполнена из стеклопластика способом«мокрой» намотки стеклянных нитей (ровингов) пропитанных эпоксидным связующим.
Толщина внутренней оболочки может составлять от 3 до 6 мм в зависимости от внутреннего диаметра трубы. Внутренняя оболочка не несет нагрузок на протяжении оси трубы, и ее конструкция оптимизирована для большей прочности в окружном направлении.
Внутренняя оболочка предназначена для сглаживания циклически изменяющегося внутреннего давления в трубе появляющегося при растворении либо разгазировании содержащегося в транспортируемом продукте газа.
Защитный слой выполнен из полиэтилена большого давления (ПВД). Толщина защитного слоя может составлять от 1 до 3 мм. Защитный слой рекомендован для увеличения химической стойкости сохранения и трубы ее герметичности при действии больших внешних нагрузок.
Конструкционный слой выполнен из отличного стеклопластика, приобретаемого способом «мокрой» намотки стеклянных нитей (ровингов), пропитанных эпоксидным связующим до требуемой толщины. Конструкционный слой снабжает заданное соотношение физико-механических черт на протяжении оси и в окружном направлении трубы. По технологии изготовления, на заблаговременно намотанную и отвержденную внутреннею оболочку укладывается разделительный, защитный и конструкционный слои.
Потом заготовка трубы проходит режим термообработки (полимеризации) в ходе которого защитный и конструкционный слои сшиваются между собой образуя монолитную конструкцию, а перемещение внутренней оболочки на протяжении оси трубы конструктивно ограничено. Соединения труб – механические, изготавливаются заодно с трубой.
Рандомные показатели записей:
Линия производства стеклопластиковых труб ЛИСТ-600
Подборка наиболее релевантных статей:
Критерии выбора стеклопластиковых труб. прокладка трубопроводов
Трубы выбираются в зависимости от рабочего давления, требуемых вида прокладки и прочностных характеристик. Перед выбором труб и при проектировании…
Время производить стеклопластиковые трубы
На данный момент российский рынок слабо знаком со стеклопластиковыми трубами. В это же время потенциальный спрос на данную продукцию огромен. До 2010…
Пластиковые трубы для наружной канализации
Из беседы на выставке 10 лет назад: — Сообщите, а что это такое? — Пластмассовые трубы для горячего водоснабжения и систем холодного и отопления… -…
Статья посвящена совокупности оценки качества полипропиленовой трубы, армированной стекловолокном, на основании таких параметров как процент содержание…