Час виробляти склопластикові труби

Час виробляти склопластикові труби

У поточний час російська ринок слабо знайомий зі склопластиковими трубами. Між тим можливий попит на дану продукцію величезний. До 2010 року обсяг вживання склопластикових труб буде рости на 30% в рік. Потім попит буде рости ще більше жвавими темпами. В якості можливих виробників можуть розглядатися всі виробники скловолокна.

Головні властивості склопластикових труб

У світі підземні комунікації старіють. Мільйони водопровідних і каналізаційних труб потребують реконструкції. Проблема має світовий характер. Там, де її немає, зазвичай немає і самих комунікацій, або вони тільки повинні бути побудовані (конкретно так йде на даний момент справа в майже всіх країнах, що розвиваються), але це не робить проблему, що стоїть перед цими країнами найменш складною: їм потрібно обрати, які ж матеріали використовувати для того, щоб уникнути тієї ситуації, яка склалася в просунутих країнах.

Майже завжди, передумовою появи проблем є корозія. Внутрішня незахищена поверхню бетонних каналізаційних колекторів стрімко руйнується під дією сірчаної кислоти, що утворюється в процесі окислення сірководню. Руйнування зовнішньої поверхні залізних трубопроводів сприяють вплив грунту і блукаючі струми. Залізні труби можуть корродировать, якщо прокладені в погано дренованих і слабо еріруеміх нестабільних грунтах. У присутності сульфат-редукуючих мікробів процес корозії прискорюється.

Руйнівні процеси, описані вище, можуть бути значно знижені або зовсім ліквідовані при правильному виборі матеріалів, стійких до корозії. І вибір цей дуже простий – склопластикові труби.

Неподдающиеся гальванічної та електролітичної корозії, склопластикові труби є бездоганним вибором для систем подачі води, а доведене опір кислотному середовищі зливів санітарної каналізації дозволяє використовувати даний вид труб в системах стічних вод. За останні 20 років ці труби були обрані для багатьох каналізаційних мереж регіону Середнього Сходу, відомого більш брутальними у світі стічними водами.

Більше 35 років у світі широко застосовуються склопластикові труби як більш дієве і економне рішення труднощі зростання терміну експлуатації, надійності і безпеки трубопровідних систем, відновлення застарілого трубопровідного фонду.

Склопластики являють собою композитні конструкційні матеріали, що поєднують високу міцність з відносно маленький щільністю. У різних галузях індустрії вони успішно конкурують з такими класичними матеріалами, як метали і їхні сплави, бетон, скло, кераміка, дерево. У ряді випадків конструкції, що відповідають особливим технічним вимогам, можуть бути зроблені тільки з склопластику. Вироби з цього матеріалу отримали особливо широке поширення в апаратах, створених для роботи в екстремальних умовах – у кораблебудуванні, авіації та космічної техніки, обладнанні нафтохімічної та газодобувної галузей.

Світовим лідером у виробництві та споживанні виробів з композитних матеріалів є США, де їх промислове виробництво було налагоджено ще в 1944 р.

Склопластикові труби були в перший раз застосовані в кінці 50-х. У 70-х роках на Заході вони стали буденним рішенням проблеми корозії трубопроводів.

Під трубами з полімерних композитних матеріалів (ПКМ) розуміються склопластикові, базальтопластикові, органопластіковіе або інші труби (залежно від типу армуючого наповнювача) з полімерним сполучною з термореактивного матеріалу. Для композитних труб використовуються, зазвичай, епоксидні або поліефірні сполучні.

Для виробництва труб, залежно від призначення, місця і методу прокладки можуть застосовуватися різні матеріали:

Базальтові, скляні або вуглецеві волокна;

Синтетичні волокна з різних матеріалів;

Гуми, Резінопласт і фторопласти різних марок;

Сполучні матеріали на базі різних смол і клейових композицій.

Найвищі питомі характеристики міцності і жорсткості волокнистих композиційних матеріалів разом з хім стійкістю, порівнянно малою вагою та іншими якостями, зробили ці матеріали симпатичними для виробництва трубопроводів різного призначення. Застосування склопластикових труб замість залізних нарощує термін служби трубопроводів в 5-8 разів, виключає застосування протикорозійних захисних засобів, в 4-8 разів знижує масу трубопроводу, виключає застосування зварювальних робіт. При всьому цьому залишається відкритим питання впровадження склопластикових труб працюють при підвищених температурах (до 120 ° С).

Труби зі склопластику класифікуються за жорсткості і номінальному тиску і по поперечнику.

Твердість труби визначається її здатністю чинити опір навантажень від навколишнього грунту і руху транспорту, також негативним внутрішнім тисків.

Чим товщі стіна, тим вище твердість і здатність до опору навантаженням. За жорсткості в різних системах стандартизації труби діляться на наступні класи.

Характеристики жорсткості труби в різних системах стандартизації

Система стандартизації

Позначення

Одиниця виміру

Клас жорсткості

SN2500

SN5000

SN10000

ISO

SP

Н/м2 (Па)

2500

5000

10000

DIN

SR

Н мм (МПа)

0,02

0,04

0,08

ASTM

F /? Y

psi

20

40

80

Джерело: дані «American Composites manufactures Association» (США).

За тиском труби класифікуються за номінальному тиску (PN), під яким передбачається величина безпечного тиску води в МПа при +20 ° С протягом нормованого терміну служби (зазвичай 50 років).

Наприклад, стандартні склопластикові труби контори Hobas мають комбіновані властивості по робочому тиску і жорсткості, показані в табл. 1.2.

Технологічні процеси виробництва склопластикових труб дозволяють виготовляти труби з внутрішнім покривним шаром, стійким до впливу різних середовищ (табл. 1.3).

У Росії склопластикові труби та деталі залежно від температури, вмісту жорстких компонент, хімічного складу речовини, що транспортується виготовляють з різними захисними внутрішніми покриттями. Їх поділяють на наступні види:

а – для рідин з абразивними компонентами,

м – для хімічно агресивних середовищ,

п – для питної прохолодної води,

г – для спекотної (до 75 ° С) води господарсько-питного водопостачання,

с – для інших середовищ.

Товщина шару внутрішнього захисного покриття становить від 0,5 до 3 мм, залежно від виду покриття і середовища, що транспортується.

У табл. 1.4 наведено фізико-механічні характеристики склопластикових труб.

Труби та з'єднувальні деталі зі склопластику мають позначення і робляться під стикові з'єднання наступних типів:

Ф – фланцевий,

Б – бугельний,

М – муфтовий,

МК – муфтовий клейовий,

Р – розтрубний,

С – особливий (наприклад, різьбовий).

Сортаменти склопластикових труб досить розлогий. Так, наприклад, труби по ТУ 2296 250-24046478 95 на епоксидному зв'язує робляться поперечником від 60 до 400 мм на номінальний тиск від 0,6 до 4,0 МПа. За ТУ 2296011-26598466 96 робляться склопластикові труби на поліефірному зв'язує з раструбношіповім типом з'єднання поперечником від 50 до 1000 мм на номінальний тиск 0,6, 1,0 і 1,6 МПа.

Комбіновані властивості по робочому тиску і жорсткості склопластикових труб

Робочий тиск (МПа)

Клас по тиску (PN)

Клас по жорсткості (SN)

Позначення

0,4

4

2500

4/2500

0,6

6

5000

6/5000

1,0

10

5000

10/5000

1,0

10

10000

10/10000

1,6

16

10000

16/10000

2,0

20

10000

20/10000

2,5

25

10000

25/10000

Джерело: дані компанії «Hobas».

Залежність робочої температури і граничного значення рН від внутрішнього шару стеклопластиковой труби

Позначення типу внутрішнього шару труби

Найбільша робоча температура, ° С

Граничне значення рН при найбільшій температурі

VA

35

1,0-9

DA

50

0,8-10

DS

75

0,5-13

HP

90

0,2-14

Джерело: дані компанії «Hobas».

Фізико-механічні характеристики склопластикових труб на епоксидному сполучному, за даними АТ «Прогрес», ТУ 2296-250-24046478-95

Найменування показника

Труби спіральної намотки з кутом намотування 55

Труби безперервного намотування армування 1 лютого

Межа міцності при розтягуванні в тангенціальному напрямку МПа більш

240

180

Межа міцності при розтягуванні в осьовому напрямку МПа більш

120

80

Модуль пружності в тангенціальному напрямку, МПа, більш

25000

19000

Модуль пружності в осьовому напрямку МПа більш

12000

8000

Коефіцієнт лінійного термічного розширення (осьовий) 1 / ° С, менш

1 8х105

2 1х10 '

Щільність кг/м3

1800 – 1900

1600 – 1700

Вагове співвідношення стеклонаполнітель сполучна

65 – 72/35 – 28

50 – 55/50 – 40

Тангенціальні напруги при розтягуванні МПа менш

50

35

Осьові напруги при розтягуванні МПа менш

24

16

Деформація при розтягуванні мм / м менш

0002

0002

Джерело: дані компанії АТ «Прогрес»

Види склопластикових труб вироблених у світі

Типи склопластикових труб різних виробників можна поділити на три групи за такими ознаками:

Тип зв'язує (матриці): епоксидне або поліефірне;

Тип з'єднання труб: клейове або механічне;

Конструкція стіни труби: чистий склопластик (без футеровки), склопластик з плівковим шаром (футеровані труби), багатошарові конструкції.

Істотною відмінністю між склопластиковими трубами різних виробників є конструкція стіни.

Одношарова склопластикових труб, виконувана без футерування, є традиційним прикладом впровадження склопластикових труб у світі. Але, застосування такої конструкції в жорстких погодних і складних рельєфних умовах (наприклад, у Західній Сибіру) ускладнено низькими температурами середовища і зовнішніми механічними діями на трубопровід від переміщень грунтів. Для зниження впливу цих причин необхідно приділяти підвищену увагу розробці траншеї при проведенні будівельно-монтажних робіт: розробляти траншею величезних розмірів, робити піщану подушку трубопроводу і т.п. Ціна одношарових труб може бути трохи нижче ціни труб, футерованих плівковими матеріалами і багатошарових труб, але ціна виконання будівельно-монтажних робіт істотно вище. З іншого боку, трубопроводи, зроблені з одношарових труб, найменш надійні в експлуатації. Ці події значно знижують техніко-економічний ефект від впровадження склопластикових труб одношарової конструкції.

Труби двошарової конструкції, футеровані зсередини плівковими матеріалами, найменш схильні втраті щільності в критеріях пролягання трубопроводів в нестабільних грунтах Західного Сибіру.

Але, за час експлуатації двошарових труб в нафтопромислових трубопроводах, було виявлено ряд серйозних недоліків, що вимагають конфігурації конструкції і технології виробництва труби:

недостатня адгезія між футеровочні і стеклопластіковим шаром, не дозволяє забезпечити монолітність стіни труби;

порушення еластичності матеріалу футеровки при низьких температурах середовища;

відшарування футеровки від склопластикової оболонки труби при транспортуванні по трубах газовмісних середовищ (кесонна ефект).

Забезпечення достатньої адгезії до склопластику й еластичності внутрішнього шару є взаємно зворотними проблемами. Найкраща адгезія до склопластикові шару забезпечується хім зшивкою двох матеріалів і для цього в якості футеровки доцільно використовувати матеріал термореактивной природи. Але, такий матеріал втрачає пружність при низьких температурах і плюси двошарової конструкції труби губляться. Навпаки, найкращу пружність при низьких температурах має термопластичний матеріал – поліетилен, але виконати його хім зшивку зі стеклопластиковой оболонкою проблематично. При транспортуванні по трубопроводу з двошарових труб середовища, що містить газ, відбувається так званий кесонний ефект, що полягає в відшаруванні внутрішнього плівкового шару від склопластику. При розгазування або розчиненні газу з середовища, що транспортується створюються умови, коли газ проходить через внутрішній плівковий шар, накопичується між склопластиком і футеровочні шаром і робить тиск на футеровку зовні.

Під дією тиску газу між шарами, плівковий шар відшаровується від склопластику, у результаті конструкція труби порушується. Дане явище не відбувається, якщо в середовищі, імпортується по трубопроводу, відсутня газ.

Склопластикові двошарові труби створені для експлуатації в трубопроводах, що транспортують разгазірованной середовища: трубопроводи перекачування пластових і стічних вод, водопостачання, каналізації і т.п. Внутрішній шар труб може бути з поліетилену високого тиску (ПВТ) – матеріалу, який вважається більш хімічно стійким в середовищах нафтопромислових трубопроводів. Адгезія поліетилену до склопластику забезпечується за рахунок використання спеціальної марки поліетилену, сшивающегося в процесі затвердіння труби, рецептури епоксидного зв'язуючого і режиму термічної обробки труб. У процесі термічної обробки забезпечується одночасна зшивання поліетилену і затвердіння епоксидного зв'язуючого. У підсумку цього відшарувати внутрішній поліетиленовий шар труби від склопластику без руйнування останнього фактично нереально.

Конструкція тришарових труб відрізняється від двошарових наявністю внутрішньої стеклопластиковой оболонки, конструктивно розкріплення з футеровочні шаром. Внутрішня оболонка не несе навантажень уздовж осі труби, і її конструкція оптимізована для забезпечення більшої міцності в окружному напрямку. Внутрішня оболонка створена для згладжування циклічно змінюється внутрішнього тиску в трубі, що виникає при розчиненні або розгазування міститься в транспортується газу. Транспортируемая середу просочується в область між внутрішньою оболонкою і плівковим шаром, створюючи тим область незмінного тиску поблизу футерування, що дорівнює робочому тиску в трубопроводі. За рахунок того, що тиск поблизу плівкового шару не змінюється, умови проникнення газу через нього відсутні і кесонний ефект не відбувається. Спільно з цим внутрішня оболонка додатково збільшує твердість труб і зменшує температурний вплив середовища на несучий склопластик, що також збільшує довговічність їх використання.

Таким макаром, в тришарової конструкції стеклопластиковой труби вирішується велика частина питань забезпечення надійності і довговічності:

механічна міцність і довговічність труб досягається застосуванням композиційного матеріалу – склопластику на епоксидному сполучному;

надійна стиковка труб в трубопроводі забезпечується застосуванням механічного розтруб-ніпельного з'єднання відповідного вимогам міжнародних стандартів у цій галузі;

щільність труб при появі зовнішніх навантажень у процесі використання та будівництва трубопроводів забезпечується застосуванням еластичного футерувального плівкового шару, хімічна стійкість якого є еталонною в нафтових середовищах;

вирішено питання збереження еластичності футерування при низьких температурах при одночасному забезпеченням її адгезії до склопластику;

для транспортування середовищ з високим вмістом газу розроблена і запатентована унікальна тришарова конструкція труби, не має аналогів у світі.

1. Склопластикові труби одношарові (1С)

Одношарові склопластикові труби виконані з якісного склопластику одержуваного способом «мокрою» намотування. З метою зростання хімічної стійкості і зниження коефіцієнта гідравлічного опору на внутрішній поверхні труб виконаний лайнер.

Лайнер являє собою двокомпонентний композит, що складається з нізкоплотного скляного матеріалу з просоченням епоксидним сполучною, зміст якого домагається 60-70% по масі. Товщина лайнера може становити від 0,2 до 0,8 мм. Основний шар труби (конструкційний шар) складається зі скляних ниток (Ровінг) просочених епоксидним сполучною. Конструкційний шар забезпечує дане співвідношення фізико-механічних характеристик уздовж осі і в окружному напрямку труби.

2. Склопластикові труби двошарові (2С)

Двошарові склопластикові труби представляють із себе двошарову конструкцію що складається з захисного і конструкційного шарів.

Шар захисту виконаний з поліетилену високого тиску (ПВТ). Товщина шару захисту може становити від 1 до 3 мм. Шар захисту призначений для збільшення хімічної стійкості труби і збереження її щільності при дії значущих зовнішніх навантажень. Конструкційний шар виконаний з якісного склопластику, одержуваного способом «мокрою» намотування скляних ниток (Ровінг) просочених епоксидним сполучною.

Конструкційний шар забезпечує дане співвідношення фізико-механічних характеристик уздовж осі і в окружному напрямку труби. За технологією виробництва, конструкційний шар укладається поверх захисного, і заготівля труби проходить режим термічної обробки (полімеризації) в процесі якого обидва шари зшиваються разом, утворюючи цільну конструкцію. З'єднання труб – механічні, робляться як єдине ціле з трубою.

3. Труби склопластикові тришарові (3С)

Тришарові склопластикові труби представляють із себе тришарову конструкцію що складається з внутрішньої стеклопластиковой оболонки захисного і конструкційного шарів. Конструктивно внутрішня оболонка незалежна від зшитих захисного і конструкційного шарів.

Внутрішня оболонка виконана зі склопластику способом «мокрою» намотування скляних ниток (Ровінг) просочених епоксидним сполучною. Товщина внутрішньої оболонки може становити від 3 до 6 мм залежно від внутрішнього діаметра труби. Внутрішня оболонка не несе навантажень уздовж осі труби, і її конструкція оптимізована для більшої міцності в окружному напрямку. Внутрішня оболонка створена для згладжування циклічно змінюється внутрішнього тиску в трубі з'являється при розчиненні або розгазування міститься в транспортується газу.

Шар захисту виконаний з поліетилену високого тиску (ПВТ). Товщина шару захисту може становити від 1 до 3 мм. Шар захисту призначений для збільшення хімічної стійкості труби і збереження її щільності при дії значущих зовнішніх навантажень.

Конструкційний шар виконаний з якісного склопластику, одержуваного способом «мокрою» намотування скляних ниток (Ровінг), просочених епоксидним сполучною до необхідної товщини. Конструкційний шар забезпечує дане співвідношення фізико-механічних характеристик уздовж осі і в окружному напрямку труби. За технологією виробництва, на завчасно намотану і затвердіння внутрішню оболонку укладається розділовий, захисний і конструкційний шари. Далі заготівля труби проходить режим термічної обробки (полімеризації) в процесі якого захисний і конструкційний шари зшиваються разом утворюючи цільну конструкцію, а переміщення внутрішньої оболонки уздовж осі труби конструктивно обмежена. З'єднання труб – механічні, робляться заодно з трубою.

Фасонні вироби зі склопластику включають фланці, трійники, відводи, перехідники і можуть виготовлятися як стандартними, так і на замовлення.

Відмітними особливостями даних трубопроводів є:

найвища стійкість до впливу агресивних середовищ;

стійкість до впливу мікробів, ультрафіолетових променів і несприятливих чинників середовища;

найвищі механічні властивості;

виключення необхідності захисту від хімічної корозії;

експлуатація в широкому спектрі температур (від -50 ° С до +100 ° С).

Склопластикові трубопроводи мають чотири види з'єднань.

1. Розтрубно-Безперервна з подвійним кільцевим ущільненням.

Забезпечує жваву і надійну збірку труб і фасонних частин. Два еластичних кільцевих ущільнення круглого перетину, встановлювані в паралельні окружні канавки на шиповий законцовками, забезпечують щільність стику в напірних і безнапірних трубопроводах. Канавки для ущільнень на шиповий законцовками обробляються на верстаті з електричним керуванням, забезпечує точність посадкових поверхонь. Залежно від рис транспортується по трубопроводу середовища використовуються кільцеві ущільнення з різних марок гумових сумішей. Гумові кільцеві ущільнення поставляються в комплекті з елементами трубопроводу.

2. Розтрубно-Безперервна з подвійним кільцевим ущільненням і стопорним елементом.

Для компенсації діяння на трубопровід осьових сил (наприклад, в надземних трубопроводах) у розтрубно-шиповому з'єднанні застосовується стопорний елемент, який встановлюється через отвір в розтрубі в кільцеві пази на шиповий і розтрубної закінцівках і перешкоджає осьовому переміщенню частин трубопроводу відносно один одного. Залежно від рівня осьових сил стопорний елемент може бути круглого або прямокутного перерізу і вироблятися з різних матеріалів (поліамід, ПВХ, залізний трос). Стопорні елементи, як і гумові кільцеві ущільнення, поставляються в комплекті з елементами трубопроводу.

3. Фланцеве з'єднання.

Вживається для з'єднання частин стеклопластикового трубопроводу з металевими трубопроводами та арматурою. Приєднувальні розміри склопластикових фланців виробляються за ГОСТ 12815-80.

4. Клейове стикове з'єднання.

Проводиться методом пошарового нанесення на гладкі закінцівки труб армуючих стекломатеріалов, просочених поліефірним зв'язує "прохолодного" затвердіння. З'єднання забезпечує щільність і міцність конструкції в осьовому і окружному напрямку. На відміну від інших видів з'єднання, є нерозбірним.

Стіна стеклопластикового трубопроводу є багатошаровою конструкцією, що включає три шари. Внутрішній шар (армований, термоактивний) забезпечує повну щільність конструкції і стійкість її до впливу агресивного середовища, що транспортується по трубопроводу. Абсолютна шорсткість внутрішньої стіни становить 23 мкм, що дозволяє зменшити витрати на перекачування транспортуються по трубопроводах вод та стоків.

Середній шар є силовим і забезпечує механічну міцність конструкції при спільній дії внутрішніх і зовнішніх навантажень у процесі використання трубопроводів. Зовнішній шар забезпечує гладкість зовнішньої поверхні трубопроводу і стійкість його в дії ультрафіолетових променів і несприятливих чинників середовища.

Принципова моментом у виробництві стеклопластиковой труби є тип зв'язує матеріалу. Найбільшого поширення у світі отримали два види зв'язує елементи:

Поліефірне сполучна;

Епоксидне зв'язує.

Відмінні особливості склопластикових труб на обох типів зв'язують від залізних труб:

бездоганна гладкість внутрішнього каналу, що забезпечує найвищі гідравлічні властивості, що знижують витрати енергії на перекачування середовища, що транспортується, і перешкоджає утворенню;

найвища стійкість до хімічних і хімічної корозії, не вимагає особливих засобів протикорозійного захисту, що забезпечує сталість гідравлічних рис і довгий (50 і більше років) термін експлуатації;

маленька вага в порівнянні з металевими, залізобетонними і якимись іншими трубами, що спрощує транспортування, вантажно-розвантажувальні роботи і установка трубопроводу, і в кінцевому підсумку значно знижує трудові витрати при його будівництві;

стійкість до внутрішніх і зовнішніх силових дій, що забезпечує стійкість до гідравлічного удару, здатності підводної і підземної прокладки із заглибленням до 12-16 м, надійність при переміщеннях від усадки грунту;

найвища абразивостійкість, що перешкоджає зниженню міцності труби при транспортуванні рідин, що містять механічні домішки;

стійкість зовнішньої поверхні до впливу ультрафіолетового випромінювання і до чинників біо впливу;

можливість виробництва труб різної довжини (від 6 до 18 м), найвища якість з'єднань без якої-небудь попередньої обробки з'єднань, простота і легкість обробки матеріалу труб, виключення зварювання на місці монтажу.

Склопластикові труби на ПЕФ сполучному

Конструкція стіни труби формується на базі армованих скловолокном термореактивних поліефірних смол і пісочного наповнювача. Використовувана розробка дозволяє зробити структуру стіни труби з впровадженням відповідних параметрів головних сировинних матеріалів:

безперервна склоткана нитку і рубане скловолокно вводяться для створення стягивающего зусилля і осьової міцності;

наповнювач (кварцовий пісок) вживається в центральній частині стіни труби для створення необхідної жорсткості;

склотканини вживаються для додання потрібних параметрів зовнішнього шару труби.

Таким макаром, стіна труби з'являється з зв'язують та армуючих компонент, наповнювача, поверхневих підсилювачів і додаткових компонент.

В якості зв'язують компонент для створення матриці композиту вживаються полімери – ненасичені термореактивні поліефірні смоли. Застосовувані смоли володіють необхідними для вироблених труб якостями:

затвердіння при кімнатній температурі;

низька ступінь токсичності;

хім інертність;

міцна зчіпка з скловолокном.

Труби полімеризується (отверждаются) за допомогою каталізаторів на базі органічних пероксидів (перекис метилетилкетону) і акселераторів на базі кобальтових омиляются речовин (октоат кобальту). Залежно від сфери впровадження труб вживаються різні типи поліефірних (ізофталевої, ортофталевої, бісфенольная, вінілефірная) та інших смол.

Армирующими компонентами є різні види склопластику, що забезпечують необхідну міцність, також корозійну стійкість труби. Використовуються композиції безперервного (нитки або джгути) і підрубленого скловолокна. Орієнтація і кількість скловолокна забезпечує різні механічні властивості труб. Для поліпшення експлуатаційних характеристик склопластику волокна "проклеюються", що нарощує змочуваність смоли і волокон.

В якості поверхневих підсилювачів вживаються легкі склопластикові покриття для того, щоб посилити шари з високим вмістом смол. Поверхневі оболонки з Скломати забезпечує вищу стійкість поверхонь труби до впливу внутрішнього і зовнішнього середовища.

Структура стіни стеклопластиковой труби

Випускаються труби поділяються на кілька класів по тиску і питомої міцності, проміжні класи труб, і труби, розраховані на більш високі властивості, поставляються за запитом.

Товщина стіни труби визначається її структурою, що включає в себе пара шарів.

Внутрішній шар – лайнер (шириною 0,8-1,2 мм), забезпечує щільність, найвищу стійкість до хім корозії, до абразивного стирання, гладкість внутрішньої поверхні, виключає відкладення на стінах труби. Лайнер виконаний зі спеціальної смоли.

Структурний (несучий) шар, що задає механічні характеристики, гарантує стійкість всієї труби до внутрішнього та / або зовнішнього тиску, зовнішньої навантаженні в підсумку транспортування і установки, до навантаження землі, навантаженні потоку, до теплових навантажень, і т.д. Структурний шар утворюється шляхом нанесення і намотування на почасти отверділий нижній (лайнер) шар:

термореактивного полімеру (поліефірної смоли);

безперервного намотування скловолокна;

обрубаних стекловолокон;

кварцового піску.

Товщина структурного шару розраховується виходячи з даних характеристик труби.

Зовнішній шар має товщину 0,2-0,3 мм або більше, служить для захисту труби від дії сонячного світла, брутальної землі або корозійного середовища. Зазвичай він складається з чистого полімеру з додаванням (при наземної прокладки трубопроводу) ультрафіолетового інгібітору для захисту труби від дії сонячного світла.

Труби на базі ПЕФ стійкі до корозії і до хімічно брутальним субстанцій, а тому мають широку область впровадження.

Сфери впровадження склопластикових труб на поліефірному сполучному.

ЖКГ

Сільське господарство

Інші сфери

Трубопроводи систем прохолодного водопостачання.

Напірні і безнапірні системи побутової та промислової каналізації.

Системи зливової каналізації.

Колодязі.

Трубопровідні системи для іригації і меліорації.

Дренажні трубопроводи і колодязі.

Технологічні трубопроводи для промислових установок.

Водозабори.

Комунікації очисних споруд.

Інженерні системи гідроелектростанцій.

Джерело: дані компанії «Amiantit».

Труби з ПЕФ не можуть застосовуватися при великих температурах (вище 90 С) і в критеріях високого тиску – вище 32 атм.

Для впровадження в критеріях високого тиску, великих температур і при контакті з брутальними середовищами у світі використовуються склопластикові труби на епоксидному сполучному.

Склопластикові труби на епоксидному сполучному

Склопластикові труби на епоксидному зв'язує здатні витримувати тиск до 240 атм. Найбільша температура експлуатації склопластикових труб на епоксидному зв'язує домагається 130 ° С.

Склопластикові труби на базі епоксидних смол мають величезну кількість переваг. Скловолокно, просочене епоксидкой, не схильне корозії і тому не просить ізоляції (внутрішньої чи зовнішньої), хім інгібіторів, катодного і анодного захисту та захисту від корозії. Ще однією перевагою є підвищення терміну служби насосів та іншого вбудованого в трубопровід обладнання з-за повної відсутності в потоці частинок іржі. Низька теплопровідність GRE-труб зменшує втрати тепла з системи трубопроводів, у результаті чого в майже всіх випадках відпадає необхідність в ізоляції.

Сфери впровадження склопластикових труб на епоксидному сполучному.

ЖКГ

Нафтовидобуток

Хім індустрія

Енергетична індустрія

Інші сфери

Трубопроводи для ліній ГВП та теплопостачання.

Внутріпромісловіе трубопроводи.

Обсадні і насосно-компресорні труби.

Трубопроводи підтримки пластового тиску.

Технологічні і магістральні трубопроводи.

Трубопроводи для транспортування кислот, їх солей і хімічно брутальних сумішей.

Трубопроводи хімводопідготовки.

Шламопроводів і системи золошлаковидалення.

Системи охолодження ТЕС (ТЕЦ).

Системи опріснювальних установок.

Транспортування хімічно агресивних середовищ і стоків гальванічних цехів.

Системи пожежогасіння.

Джерело: дані компанії «Amiantit».

GRE-труби застосовні для транспортування сотень різних хімічно брутальних рідин. Дані труби підходять для інфраструктури морських портів, нафтохімічної, нафтогазової та інших галузей індустрії, де головне значення мають надійність і міцність конструкції.

Склопластикові труби на базі ПЕФ дешевше, ніж на базі епоксидки. Мала вартість обгрунтована застосовуваним сировиною: ПЕФ смола, стеклоровинга, рубане скловолокно (почасти підміняють стеклоровинга), кварцовий пісок. Дані труби вживаються для не дуже брутальних середовищ, в головному у водопостачанні.

Також відмінною рисою GRP труб від GRE труб є габаритні розміри. Зазвичай, склопластикові труби на базі ПЕФ мають більший діаметр в порівнянні з склопластиковими трубами на епоксидному сполучному. Поперечник GRP труб складає від 30 до 4500 мм. Поперечник GRE туб – від 5 до 600 мм (м.б. і більше).

Таким макаром, основний асортимент компаній – виробників склопластикових труб у світі становлять склопластикові труби двох видів:

На базі ПЕФ смоли – дли водовідведення (каналізації тощо), водопостачання.

На базі епоксидних смол – для брутальних середовищ, для використання в умовах високих температур і високого тиску.

Методи виробництва склопластикових труб

Склопластикові труби в світі виконуються двома основними методами:

Склопластикові труби робляться способом відцентрового формувань;

Склопластикові труби робляться способом безперервного намотування.

Менш поширений в світі спосіб повторюваної намотування, пройнятий з підприємств оборонної промисловості. Даний метод мало використовується в світі і їм робляться в головному склопластикові труби на епоксидному сполучному.

Спосіб безперервного намотування

Велика частина склопластикових труб у світі робляться способом безперервного намотування скловолокна зі сполучною компонентом (таким, як поліефірна або епоксидка) на оправлення. Після намотування труба отверждается, знімається з оправлення, випробовується і відвантажується замовнику.

Сутність технології

Труба робиться із застосуванням, так званої "крокуючою" оправлення та ступеневої процесу охолодження. Рухливі в поздовжньому напрямку сектора оправлення просувають намотану трубу через печі, в яких робиться її попередня термічна обробка, труба сходить з оправлення і зовсім твердне в наступних печах. Разрезка труби абразивним "алмазним" кругом на потрібну довжину.

Структура труби

Технологічний процес виробництва склопластикових труб і фасонних виробів полягає в пошаровому нанесенні (на залізну оправлення) стекломатеріалов, просочених смолою «холодного» затвердіння. Тип смоли вибирається в відповідності зі якостями транспортується по трубопроводу середовища. Схема армування визначається результаті розрахунку, виконаного в відповідності з міжнародними стандартами ASTM / AWWA на підставі даних критерій монтажу та експлуатації трубопроводу.

Після полімеризації з'являється цільна, інертна і міцна структура зі стіною подальшого будови:

Стеклопластіковий (армований термореактивний) лайнер (внутрішня стіна).

Забезпечує щільність і стійкість до впливу брутальної та / або абразивного середовища, що транспортується по трубопроводу. Абсолютна шорсткість внутрішньої стіни становить 23 мкм.

Силовий стеклопластіковий шар

Забезпечує механічну міцність при спільній дії внутрішніх і зовнішніх навантажень у процесі використання трубопроводу.

Зовнішній шар (гель-Коут).

Забезпечує гладкість зовнішньої поверхні і стійкість до впливу води, атмосферних явищ, ультрафіолетових променів і хімічних речовин.

Структура стеклопластиковой труби, зробленої способом безперервного намотування

Устаткування для виробництва склопластикових труб, ємностей та інших тіл обертання за технологією намотування складається з наступних складових:

секція подачі скляного ровінгу,

установка для виготовлення зв'язує: суміш поліефірна смола – каталізатор або інший тип зв'язує,

ванна з зв'язуючою – каталізувати поліефірної смолою або іншим типом смоли, через яку проходять і змочуються нитки ровінгу,

секція намотування з валами обертання, розмір яких визначає поперечник кінцевого виробу з склопластика,

органи управління обладнанням для намотування.

Переваги впровадження труб, зроблених за технологією безперервного намотування:

найвища питома міцність;

малу вагу в 4 рази легше залізних труб;

висока корозійна стійкість;

найвища надійність і довговічність;

малі витрати на встановлення та сервіс, найвища ремонтопридатність;

маленьке гідравлічний опір, відсутність "заростання" внутрішнього перерізу;

екологічна чистота транспортуються товарів. Є гігієнічно сертифікат;

довгий термін експлуатації труб: залежно від певних критерій – від 20 до 60 років, без ремонту.

Спосіб відцентрового формувань

Іншим методом виробництва склопластикових труб є відцентрове формування – розробка, запропонована компанією Hobas. Процес виробництва цих труб протікає в напрямку від зовнішньої поверхні до внутрішньої, із застосуванням обертається форми. Труба робиться з обрубаних скляних волокнистих джгутів (Ровінг), поліефірної смоли і піску.

Способом відцентрового формувань робляться склопластикові труби з поліефірних смол, армованих обрубаним скловолокном, і активного наповнювача шляхом подачі сировинних матеріалів за обертову матрицю, у результаті утворюється структура труби з зовнішнього шару. У процесі виробництва тверді матеріали, скловолокно і наповнювач додаються в водянисту смолу. Процес полімеризації смоли відбувається під дією каталізатора і додатково прискорюється методом нагріву. Завдяки тривимірним просторовим хім зв'язків, процес полімеризації смоли незворотній. Таким макаром, склопластик (GRP) є теплостійким матеріалом, зберігає просторову стабільність при підвищеній температурі середовища.

Труби склопластикові, зроблені способом відцентрового формувань вживаються наступних цілях:

Каналізації.

Дренажу.

Питної води.

Сирої води і іригації.

ГЕС.

Теплова потужність / охолодження.

Промислових трубопроводів.

З іншого боку, дані труби використовуються з впровадженням різних способів укладання:

Укладання відкритим методом.

Надземна укладка.

Спосіб протягування / релайнінг.

Спосіб мікротуннеля / прокол.

Джерело: gradostroitel.com.ua