Стеклопластиковые трубы — обзор трубы композитных стеклопластиковых

Сферы применения и маркировка стеклопластиковых труб

Классификация водопропускных труб и изделий для нефтяной промышленности осуществляется на основании материалов, которые используют при производстве. По типу полимерного связующего стеклопластиковые трубы бывают:

  • Полиэфирными;

  • Эпоксидными.

Другая классификация предполагает выделение в отдельные виды трубопроводов с разными элементами соединения:

  • Муфтовые;

  • Клеевые;

  • Механические.

Первый тип – наиболее современный, монтаж можно осуществлять в любых условиях, даже в мороз. Выделяется и еще несколько видов труб по конструктивным особенностям:

  • Футерованные;

  • Без футеровки – предназначены для транспортировки неагрессивных сред, так как защитный слой у них отсутствует;

  • Многослойные – наиболее надежные изделия.

Выбирать стеклопластиковые изделия следует, исходя из предназначения, например, трубы для аэродрома или нефтяных насосных установок должны отличаться повышенным уровнем безопасности. А вот фильтросные трубы для очистных сооружений обычно выбирают из самых доступных вариантов.

Производство композитных труб в пределах мелких предприятий не осуществляется, для этого нужно специальное дорогостоящее оборудование. Наматывать армирующее волокно можно разными способами, обычно применяются следующие методы:

  • Спирально-кольцевой – подходит для труб высокого давления, например, для ракетных двигателей, линий электропередач. Процесс весьма дорогой и сложный, используется для труб малого диаметра;

  • Спирально-ленточный – качество готовой продукции снижается за счет упрощения производственного процесса. Трубы могут монтироваться в системы со средним давлением;

  • Продольно-поперечный – волокна не зависят друг от друга, армирующий пояс отсутствует, что отрицательно влияет на прочность конструкции;

  • Косослойный – новейший способ, благодаря которому можно создавать трубы из стеклопластика даже для реактивных снарядов. Количество стекловолокна в смеси достигает 85%;

  • Центробежное формирование – метод, которым можно неограниченно увеличивать габариты изделия и толщину стенок, повышая кольцевую жесткость. Продукция хороша для микротоннелирования, где трубы подвергаются механическому воздействию на ось.

Стеклопластиковые трубы - обзор трубы композитных стеклопластиковых

Популярны и другие способы производства труб из стеклопластика, к примеру, в промышленных масштабах используют протяжку, которая подходит для сантехники и изделий малого диаметра, а также выдавливание, отличающееся сниженными физическими характеристиками.

Технология изготовления стеклопластиковых труб сказывается на области применения готового изделия. Влияет плотность материала, его жесткость, наличие защитных слоев на внутренней поверхности. Трубы из стеклопластика используют при решении следующих задач:

  • Монтаж трубопроводов горячего и холодного водоснабжения;

  • Установка систем пожаротушения;

  • Обустройство ливневых, промышленных и бытовых канализаций с различной степенью давления;

  • Создание мелиорационных систем – для ирригации, орошения и дренажа, а также колодцев;

  • Облагораживание инженерных коммуникаций, водозаборов, насосно-компрессионных установок;

  • Транспортировка химически активных стоков, растворов и веществ.

Фактически трубы из стеклопластика могут применяться практически во всех отраслях промышленности и жизнедеятельности, что обусловлено их достоинствами, высокой прочностью и простой процедурой монтажа.

У изделий из стеклопластика, произведенных не по методу непрерывной намотки, есть один минус – низкая устойчивость к значительным нагрузкам, приходящимся поперек волокон. Это приводит к образованию трещин и непригодности трубы для дальнейшей эксплуатации. Однако и в этом случае число преимуществ превышает недостатки:

  • Долговечность – далеко не каждый материал может похвастать периодом службы, превышающим полвека;

  • Простота транспортировки – трубы имеют малый вес, что облегчает затраты на перевозку;

  • С монтажом удастся справиться и непрофессионалу, в промышленных масштабах возможна прокладка трубопроводов различными способами;

  • Устойчивость к физическому и химическому воздействию – на поверхности трубы не образуется коррозийный слой, на стенках не будет налета даже при транспортировке агрессивных веществ.

Отличаются стеклопластиковые трубы и хорошими экологическими свойствами, низкой теплопроводностью, могут использоваться для перекачки горячих жидкостей. Именно по этим причинам их применение ведется во многих отраслях и со временем композитные трубы вытеснят железобетонные изделия. Они являются отличным выбором для домохозяйств, предприятий нефтяной, газовой, энергетической отрасли. Там, где иные материалы приходят в негодность за пару лет, стеклопластик выдерживает десятилетия.

Достоинства стеклопластиковых изделий обусловили их распространение в разных областях деятельности. Массовое применение нашлось в:

  • нефтедобывающей промышленности. Способность сохранять высокую коррозионную стойкость под воздействием агрессивных сред (нефти, растворов, пластовых вод) и высокую удельную прочность позволяют отдать стеклопластиковым изделиям предпочтение перед стальными и полимерными;
  • угольной промышленности. Здесь играют роль малый вес и простота монтажа, слабая воспламеняемость и горючесть, нетоксичность продуктов горения, стойкость к коррозии, отсутствие поражающих осколков при взрыве метана;
  • энергетике. Устойчивость к высокому давлению делает стеклопластик необходимым для трубопроводов;
  • жилищно-коммунальном хозяйстве.  Стеклопластиковыми изделиями оснащаются системы канализации и мелиорации, инженерных коммуникаций.

Стеклопластиковые трубы подходят для монтажа хозяйственных водопроводов и канализационных систем

Маркируют стеклопластиковую продукцию следующим образом:

  1. А – предназначаются для перекачивания рабочих сред с различными абразивными включениями;
  2. Г – для систем горячего водоснабжения с температурой энергоносителя до 75º С;
  3. П – для водопроводной сети, в том числе, подающей питьевую воду;
  4. С – универсального назначения. Рабочая среда может иметь различную кислотность;
  5. Х – способны транспортировать химически активные жидкости и газы.

Распространение стеклопластиковой продукции связано с такими ее достоинствами:

  • длительностью эксплуатации;
  • малым весом, что упрощает транспортировку и монтаж;
  • малым коэффициентом теплового расширения;
  • простотой монтажа;
  • неподверженностью коррозии и инертностью к агрессивным средам;
  • износоустойчивостью;
  • прочностью;
  • устойчивостью к температурным колебаниям в диапазоне от — 65º С до 155º С;
  • сравнительно невысокой стоимостью;
  • экологичностью.

Преимущества в значительной мере перевешивают недостаток, который, скорее, можно отнести к особенностям использования.

Монтаж труб может производиться раструбным методом, который отличается простотой

Соединение стеклопластиковых изделий осуществляется многими способами, не требующими специального оборудования и не отличающимися сложностью:

  • муфтовым. Допускается возможность дополнительной установки конструкций с применением клеев, когда не будет требоваться впоследствии разборка;
  • бугельным. Рассматривается как разновидность муфтового, когда трубы состыковываются с применением специального приспособления, а затем соединяются с помощью элементов крепежа;
  • враструб. Стандартное и чрезвычайно простое соединение, при котором трубу вставляют в расширение следующей;
  • винтовым;
  • резьбовым;
  • фланцевым. Торцы труб оснащаются фланцами.

Произвести соединение стеклопластиковых труб несложно, так как не требуется ни специального оборудования, ни особых навыков.

Быстрота установки стеклопластиковых изделий в сочетании с преимуществами, предоставляемыми их использованием, способствовала созданию устойчивого спроса в разных сферах хозяйственной деятельности. Особенно расширилось применение стеклопластиковых труб в бытовой сфере.

Процедура производства таких труб простая – нити из стекловолокна накручивают на прочную оправу в непрерывном режиме. Такие нити имеют армирование специальным стекловолоконным составом. Кроме того, их пропитывают смоляной смесью, песком и маленькими частичками стекловолокна. Подобная технология изготовления позволяет изделию прослужить более 50 лет.

  • Продолжительность срока службы;
  • Легкость монтажных работ. Дополнительное муфтовое соединение позволяет с легкостью устанавливать трубы в коммуникациях. Не понадобится использование сварки и контроль качества сварного шва, что экономит как средства, так и время;
  • Небольшой вес. Стеклопластиковые изделия, по сравнению с продукцией из качественного сплава стали, с аналогичными размерами, будут на 80% легче;
  • Изделия не боятся коррозии, соответственно, использовать антикоррозийные составы и пропитки не придется;
  • Агрессивные компоненты не оказывают воздействия на материал, поэтому он практически не изнашивается;
  • Устанавливать стеклопластиковые трубы допускается как зимой, так и летом, так как окружающая температура не влияет на их свойства;
  • Экологически безопасная продукция, не оказывающая негативного влияния на здоровье человека и природу;
  • Легко выдерживают колебания температуры в следующих диапазонах: от -65 до 155 градусов по Цельсию.
Стеклопластиковые трубы - обзор трубы композитных стеклопластиковых
Армированная продукция

Изготавливается стеклопластиковая продукция не только непрерывной навивкой, но и центробежной формовкой.

Технические характеристики материала во многом зависят от числа конструктивных слоев. Разновидности следующие:

  • Самые доступные – однослойные трубы. В этом случае слой стеклопластика не защищают вспомогательными покрытиями;
  • Трубы с двумя слоями отличаются внешней защитной оболочкой, благодаря которой существенно снижается воздействие вредных веществ и ультрафиолетовых лучей;
  • Изделия с тремя слоями дополняются силовым слоем, который располагается между защитной оболочкой и конструкцией стенок. Ключевая особенность этих труб – повышенная прочность и стойкость к давлениям, как наружным, так и внутренним. По этой причине их нынешняя стоимость довольно высокая.

История

сталь (в том числе нержавеющую) медь и алюминий. В середине 1960-х годов ситуация начала меняться. Во-первых, резко подорожали легированная сталь и алюминий. Во-вторых, начало добычи нефти на морских шельфах и в труднодоступных районах суши потребовало применения легких и коррозионно стойких труб. В-третьих, технологии производства стеклопластиковых труб были усовершенствованы, а характеристики продукции улучшены.

Читать далее:  Обзор пиролизных котлов отопления длительного горения на твердом топливе » Аква-Ремонт

В эти годы фирма Ameron (США) освоила крупносерийный выпуск стеклопластиковых труб высокого давления (до 30 МПа) для нефтепромыслов. Трубы имели коммерческий успех и в США появилось множество производителей стеклопластиковой продукции. В 1970-х годах на нефтепромыслах Северной Америки и Ближнего Востока стеклопластиковые трубы производства США получили широкое распространение.

В 1980-х годах интерес к стеклопластиковым трубам появился во всех промышленно развитых странах. Их производство и применение освоили в Европе, Японии, Тайване. Начались эксперименты по применению стеклопластиковых труб и в СССР.

Производством трубопроводов из композитных материалов в мировой практике занимаются уже больше полувека. Первыми производителями стали американские компании — в конце 40-х годов ХХ они приступили к выпуску труб из стеклопластика. В странах СНГ композиты используются в атомной, нефтяной, химической промышленности, энергетике и в быту с конца 80-х гг. ХХ века.

Композиты позволили решить серьезную проблему коррозии, которая приносила большие убытки при эксплуатации производимых прежде металлических трубопроводов.

Производителями композитных труб, представленных в Казахстане, являются, как правило, крупные заводы России, Турции, Китая, имеющие разветвленную сеть поставщиков во многих странах. На рынке композитных труб Казахстана известны такие мировые бренды, как Fırat Plastik AŞ (Турция), Blue Ocean (Китай), Kalde (Турция), Jakko (Турция).

Из числа российских производителей композитных труб на казахстанский рынок свою продукцию поставляют такие заводы, как «ПОЛИТЭК ПТК», FD Plast и другие.

Есть примеры открытия собственной линии производства труб на территории Казахстана. Например, компания JAKKO, основной деятельностью которой является производство и поставка продукции для систем водопровода, канализации и отопления, имеет представительства в 28 странах мира. В Казахстане завод компании JAKKO открыт Караганде в 2006 году. В 17 наиболее крупных городах Казахстана имеется сеть магазинов.

Продукция завода изготавливается на современном оборудовании в соответствии с мировыми стандартами. Высокое качество достигается за счет высокотехнологического оборудования , профессиональной подготовки сотрудников. Производственный процесс находится под контролем собственной лаборатории. Продукция завода сертифицирована в России, Украине, Беларуси и Казахстане, а так же имеет сертификат международного стандарта ISO 9001.

Информационная служба plot.kz

Как изготавливают стеклопластиковые трубы?

От показателя жесткости материала зависит стойкость труб к внешним нагрузкам и внутреннему давлению. Отталкиваясь от стандартов ISO, принято классифицировать трубную продукцию по классам жесткости. Чем толще стенки трубопровода из стеклопластика, тем жестче он будет.

Связывающее вещество напрямую влияет на эксплуатационные характеристики изделия. В случае со стеклопластиком это добавки полиэфирного и эпоксидного типа:

  • ПЭФ-добавки. Для формирования стенок труб применяют термореактивные полиэфирные смолы, которые впоследствии укрепляют стекловолокном и песком. Полимеры, применяемые в ходе работ, характеризуются: низкой токсичностью, надежной цепкостью со стекловолокном и химической инертностью. Композитным трубам с ПЭФ-добавками не страшна коррозия и агрессивная среда;
  • Эпоксидная смола. Благодаря этому связывающему веществу продукция получается более прочной. Такие трубы способны выдерживать температуру до 130 градусов по Цельсию и давление до 240 атмосфер. Дополнительным преимуществом можно назвать практически нулевую теплопроводность. Это позволяет не тратить средства на теплоизоляцию для уже собранных трубопроводов.

Конструкция стенок

Трубы из стеклопластика могут иметь до трех слоев, что существенно влияет на их технические особенности и сферу эксплуатации:

  • 1 слой – не предусмотрено защитное футерованное покрытие, поэтому такая продукция наиболее доступная. Не подходят для регионов с суровым климатом и сложным рельефом. Устанавливать такие трубопроводы необходимо бережно, то есть выкапывать объемную траншею, обустраивать песчаную «подушку», что, в конечном счете, увеличивает смету работ;
  • 2 слоя – изнутри футеруются полиэтиленом высокого давления. Благодаря подобной защите повышается химическая стойкость материала и улучшаются герметичные показатели при наружных нагрузках. Двухслойные модификации, устанавливаемые в нефтепромышленные трубопроводы, имеют некоторые особенности: недостаточный уровень адгезии (нарушается монолитность стенок), защитная пленка в холод теряет свою эластичность, футеровка может отслоиться (если по трубам транспортируется газосодержащая среда);
  • 3 слоя – такая стеклопластиковая труба состоит из: внешнего полимерного слоя (повышает механическое и химическое сопротивление), структурного слоя (улучшает показатель прочности) и лайнера (внутренняя стеклопластиковая оболочка). Благодаря внутреннему слою продукция получается гладкой, герметичной и стойкой к циклическим колебаниям внутреннего давления.
Стеклопластиковые трубы - обзор трубы композитных стеклопластиковых
Чем больше слоев – тем лучше технические характеристики.

В зависимости от метода соединения выделяют 4 группы стеклопластиковых труб:

  • Стыковка раструбно-шиповым методом с применением уплотняющего кольца. В ответных канавках на торцевых шипах изделий устанавливаются резиновые прокладки. Посадочные кольца изготавливаются на электрооборудовании, что позволяет соблюдать их точные размеры и расположение;
  • Раструбно-шиповой способ со стопором и уплотнением. Если обустраивается наземная магистраль, требуется компенсация действия осевых сил. Для этого, помимо уплотнения применяется стопор. Элемент изготавливается из металлического троса, полиамидов и поливинилхлорида;
  • Соединение с помощью фланцев. Позволяет соединить композитный трубопровод с металлическими изделиями;
  • Фиксация на клей. Данный метод является неразборным – законцовки магистрали обрабатываются армирующими стекломатериалами. Это обеспечивает не только высокий показатель прочности, но и герметичности.
Стеклопластиковые трубы - обзор трубы композитных стеклопластиковых
Стеклопластиковые химически стойкие трубы

Трубная продукция изготавливается различными методами, поэтому внутренний слой может отличаться по составу. От этого зависит показатель стойкости магистрали к рабочей среде.

Стеклопластиковые трубы - обзор трубы композитных стеклопластиковых

Компании отечественного рынка маркируют защитные покрытия по-своему. В зависимости от буквенного обозначения определяется сфера применения трубы:

  • А – допускается транспортировка жидкости с абразивами;
  • П – для подачи и отвода холодной воды;
  • Х – для транспортировки химически агрессивных газовых и жидкостных сред;
  • Г – горячее водоснабжение (не более 75 градусов по Цельсию);
  • С – прочие жидкости, имеющие высокий показатель кислотности.

Как показывает практика, защитного слоя толщиной в 3 мм достаточно.

Технические особенности стеклопластиковых труб в зависимости от их диаметра представлены в таблице ниже.

Стеклопластиковые трубы - обзор трубы композитных стеклопластиковых
Таблица

Труба имеет диаметр 100-3800 мм, максимальная длина изделия достигает 18 м. По показателям прочности трубы подразделяют на 3 класса, по давлению рабочей среды – на 6 классов.

Важнейшими показателями трубы считается жесткость и номинальное давление. Первый параметр обозначается аббревиатурой SN и характеризует способность изделия противостоять внешним нагрузкам. Жесткость определяется, в первую очередь, толщиной стенок трубы.

Номинальное давление (PN) определяет уровень воздействия рабочей среды на материал трубы. Измеряется в Мпа.

  • Длительный срок эксплуатации. В зависимости от технологии производства составляет 40-50 лет.
  • Небольшой вес. Усредненный показатель составляет 1,1 г/куб.см. Выгодно отличается от, к примеру, меди и стали (8,9 и 7,8 соответственно).
  • Легкость транспортировки и монтажа.
  • Низкий показатель теплового расширения.
  • Устойчивость к коррозии и воздействию агрессивных химических соединений.
  • Экологичность.
  • Высокая прочность. Немногим уступает по этому показателю стальным изделиям, но однозначно превосходит полимерные аналоги.
  • Сравнительно небольшая стоимость (в зависимости от технологии изготовления).

Среди недостатков стеклопластика отметим уязвимость к абразивному воздействию и высокую (для сегмента полимерных изделий) стоимость.

Намотка (навивка)

Простая в исполнении и очень производительная технология. Бывает простой и непрерывной. Подразумевает использование различных полимерных составляющих: термопластичных (полипропилен, полиамид, полиэтилен и т.п.), либо термореактивных (полиэфиры, эпоксидные смолы, фенол-формальдегиды и т.п.).

Допускается укладка стекловолокна различными способами. На крупных производственных предприятиях реализуется 4 варианта:

  • Спирально-кольцевой. Укладочный механизм поступательно перемещается вдоль вращающейся заготовки, наматывая на нее слой волокон. В зависимости от числа прогонов достигается необходимая толщина стенки. Используется при изготовлении стеклопластиковых изделий высокого давления, применяемых на ответственных участках работы: в линиях электропередач, ракетостроении и т.д. Процесс производства сложный и дорогостоящий, для габаритных изделий не применяется.
  • Продольно-поперечный. Станок укладывает продольные и поперечные волокна материала независимо друг от друга.
  • Спирально-ленточный. Упрощенный вариант, дающий возможность производить недорогие и практичные изделия ценой некоторого снижения прочности. Изделия пользуются спросом при монтаже сетей низкого и среднего давления.
  • Продольно-поперечный косослойный. Инновационная технология, разработанная специально для военно-промышленного комплекса.

Технология подразумевает изготовление трубы в обратном порядке – от наружной стенки к внутренней. Такой способ дает возможность увеличивать толщину стенок почти без ограничений. Трубы имеют высокую кольцевую жесткость и легко выдерживают большие осевые нагрузки.

Нити стекловолокнистого вещества, пропитанные смесью смол, проходят через формообразующую установку, где за счет тянущего воздействия им придается необходимая конфигурация. Наилучшим образом подходит для производства изделий, используемых в строительстве систем водоснабжения, отопления, канализации.

Самая дешевая технология. Вязкая пастообразная заготовка непрерывно продавливается сквозь формующую установку. Перемешивание стекловолокна и смолы происходит хаотично, поэтому изделия не имеют сплошного армирования. Это негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках.

Цех по производству стеклопластиковых труб

Цех по производству стеклопластиковых труб

Читать далее:  Как обжать интернет кабель RJ-45 своими руками варианты и порядок обжима коннектора для интернета

По состоянию на 2013 год известны четыре принципиально отличающихся технологии производства стеклопластиковых труб:

  • Намотка пропитанной связующим стеклянной арматуры на наружную поверхность технологической оправки (мандрели);
  • Центробежное литье;
  • Центробежное формование из препрега на внутренней поверхности технологической оправки (формы);
  • Пултрузия в зазоре между наружной и внутренней оправками;
  • Экструзия связующего, наполненного в объеме рубленным стеклянным волокном.

Намотка

Технология намотки (навивки) наиболее проста по реализации и обеспечивает высокую производительность. Намотка может быть как периодической так и непрерывной. Технология намотки обеспечивает высокое качество внутренней поверхности трубы за счет её формования на наружной поверхности оправки, но качество наружной поверхности низкое по причине отсутствия снаружи формообразующих элементов. Для труб, используемых для транспортировки жидкостей и газов последнее обстоятельство не принципиально.

Известна намотка с использованием термореактивных (полиэфирные, эпоксидные, фенолформальдегидные и др. смолы) и термопластичных (полипропилен, полиэтилен, полиамид, полиэтилентерефталат и др.) полимерных связующих. При использовании термопластичных связующих возможны одностадийные и двухстадийные технологии намотки.

При использовании одностадийной технологии процесс совмещения (пропитки) волокнистого наполнителя термопластичным связующим и намотка на оправку происходят последовательно на одной и той же технологической установке[1]. При использовании двухстадийной технологии сначала в результате операции совмещения получают предварительно пропитанный материал (препрег) в виде нити, ленты, стренги. Затем полученный препрег снова разогревают и наносят на оправку.

Известно множество способов укладки армирующих стеклянных волокон, но промышленное применение нашли спирально-кольцевой, спирально-ленточный, продольно-поперечный и косослойный продольно-поперечный способы.

  • секция для подачи стеклянного ровинга;
  • установка для заготовки смеси смолы (связующего) и ванна со связующим, через которую смачиваются нити ровинга;
  • секция намотки с вращающимися валами (их размер определяет диаметр);
  • управляющий центр оборудования для намотки.
  • стандартный тип — монтируется в определенной последовательности: одна труба вставляется в раструб следующей (обычный, самый простой принцип);
  • соединение фланцевым методом, когда на торце каждой трубы есть специальный фланец (кольцо) с отверстием для крепежных элементов;
  • соединение муфтовое — используется для всех видов труб, на них можно установить специальные съемные соединения, применять клеящие составы;
  • «бугельное» соединение (один из типов муфтового монтажа) — специальное приспособление, которое стыковывает трубы, и затем их можно будет соединить креплением (болтами, шурупами).

Из каких материалов производятся

Чаще всего композитные трубы производятся из специального волокна, которое пропитывается специфической смолой. Выбор волокна зависит от целей использования. Оно может быть базальтовым, стеклянным, углеродным, а смолы — полиэфирными, эпоксидными или фенольными.

Чаще всего используется стекловолокно — оно самое дешевое и доступное. Преимущество стеклопластика в том, что его механические характеристики зависят от метода армирования (изготовление с укладкой волокон вдоль оси и вокруг нее).

В зависимости от толщины накладываемого волокна и метода укладки можно получать трубы с разными механическими характеристиками. В Казахстане соответствие стеклопластиковых труб нормам регулируется СТ РК 2307-2013, в России — ГОСТом Р 53201-2008.

Углеродное волокно в силу дороговизны и сложности компонентов применяется в основном в аэрокосмической промышленности, где нужна высокая прочность и упругость. Базальтовые волокна при композиции с пластиком и эпоксидными смолами получают особые механические свойства — высокую прочность, устойчивость к трещинам.

Разновидности

Для воплощения различных инженерных проектов существует несколько разновидностей стеклопластиковых изделий. Они отличаются по прочности, долговечности, области применения и, как следствие, конечной стоимости.

В первую очередь, на прочностные характеристики трубы влияет вид и концентрация смол, добавляемых в смесь в процессе производства. Технология допускает применение изофталевой, ортофталевой, бифенольной смолы. Это повышает устойчивость к солям, кислотам и щелочным соединениям.

Также, прочностные характеристики трубы повышают путем увеличения количества слоев:

  • Однослойная труба. Производится посредством намотки из чистого композитного материала. Отличается малой стоимостью и сравнительно низкими эксплуатационными характеристиками.
  • Двухслойная труба. Имеет дополнительную внешнюю оболочку, защищающую изделие от механических повреждений, разрушительного воздействия ультрафиолета, иных агрессивных сред.
  • Трехслойная труба. Каждый слой полимера покрывается защитной оболочкой из полиэтилена. Слои стыкуются между собой способом высокотемпературной полимеризации. Слой, расположенный в центре, является силовым. Его задача – усилить прочность изделия.

стеклопластиковый трубы

Выбирая стеклопластиковые трубы для реализации того или иного проекта, стоит акцентировать внимание на некоторых важных моментах:

  • Материал трубы не должен иметь вкраплений посторонних элементов.
  • Поверхность должна быть идеально ровной и гладкой, без вмятин и вздутий.
  • Край каждого изделия не должен иметь расслоений и трещин – это явный признак брака.

Область применения

Композитные трубы применяют в самых разных инфраструктурах, таких как:

  • водоснабжение (питьевой воды и для хозяйственных нужд);
  • транспортировка жидких пищевых продуктов;
  • теплосети;
  • нефтяная промышленность;
  • жилищно-коммунальное хозяйство;
  • особое назначение — транспортировка агрессивных химических веществ и вентиляции для агрессивных паров;
  • в качестве систем для химической подготовки воды.

Также стоит упомянуть и о смолах. Применение в зависимости от смоляного покрытия подразделяется на следующие категории:

  • покрытие эпоксидными смолами (обозначение на трубах — GRE), которые обеспечивают самые лучше жесткостные и прочностные способности материала, дают максимальную устойчивость к трещинам. Используются в условиях высокоагрессивных сред, при высоком давлении и температурах — нефтехимическая промышленность, инфраструктура морских портов и т.д.;
  • трубы из полиэфирных смол (обозначение GRP) достаточно прочные, но не устойчивы к высоким температурам, поэтому их можно применять в системах холодного водоснабжения, мелиорационных системах. Стеклопластиковые трубы большого диаметра с полиэфирными смолами часто применяются и в строительстве.

Классифицируются они и по диаметру: GRP имеют диаметр 30-4500 мм, GRE имеют диаметр 5-600 мм. Соответственно, выбор и применение зависит и от этого показателя.

Ниже представлены рекомендации по монтажу и эксплуатации труб: нюансы, которые важно знать.

Актуальность и экономическая целесообразность применения стеклопластиковых труб определяется рядом их эксплуатационных особенностей по сравнению с трубами других типов.

  • Стеклопластики характеризуются плотностью 1750-2100 кг/м3, при этом их прочность на растяжение лежит в пределах 150-350 МПа. Таким образом по удельной прочности стеклопластик сопоставим с качественной сталью и значительно превосходит по этому показателю термопластичные полимеры (ПНД, ПВХ).
  • Стеклопластик обладает высокой коррозионной стойкостью, так как стекло и отвержденные термореактивные смолы (полиэфирная, эпоксидная), входящие в его состав, обладают низкой реакционной способностью. По этому показателю стеклопластик существенно превосходит черные и цветные металлы и сопоставим с нержавеющей сталью.
  • Стеклопластик является трудногорючим, трудновоспламеняемым самозатухающим материалом с высоким значением кислородного индекса, так как негорючее стекло составляет в массе стеклопластика значительную долю. По этому показателю стеклопластик превосходит гомогенные и наполненные термопластичные полимеры.
  • Стеклопластик является анизотропным материалом и его свойствами в заданных направлениях легко управлять, варьируя схему укладки волокон. Таким образом стеклопластиковые трубы могут быть выполнены с равным запасом прочности в осевом и кольцевом направлениях. В изотропных материалах при нагружении труб внутренним давлениям запас прочности в кольцевом направлении всегда в 2 раза меньше чем в осевом.
  • Предел текучести стеклопластика близок к пределу прочности, по этой причине стеклопластиковые трубы значительно менее эластичны, чем стальные или термопластичные.
  • Стеклопластик не сваривается. Соединения труб производятся с помощью фланцев, муфт, ниппель-раструбных соединений, клея.

Нефтедобыча

В нефтедобывающей промышленности стеклопластиковые трубы находят применение по причине высокой коррозионной стойкости в агрессивных средах (пластовые воды, сырая нефть, буровые и технологические растворы) по сравнению со сталью и высокой удельной прочности по сравнению с термопластичными полимерами.

Рисунок 1. Виды композитных волокон

Из стеклопластика изготавливают насосно-компрессорные и линейные (систем ППД) трубы диаметром до 130 мм на рабочие давления до 30 МПа, трубы для нефтесборных трубопроводов диаметром до 300 мм на рабочие давления до 5 МПа, трубы магистральные диаметром до 1200 мм на рабочие давления до 2,5 МПа.

В угольной промышленности существуют ограничения на применяемые в закрытых горных выработках материалы. Так правила безопасности в угольных шахтах устанавливают, что изделия из неметаллических материалов, находящиеся в закрытых горных выработках должны иметь кислородный индекс не менее 28%, быть трудногорючими, трудновоспламеняемыми (согласно ГОСТ 12.1.

044), а продукты их горения не должны быть высокотоксичными. По указанным причинам применение полиэтиленовых и полипропиленовых труб в угольных шахтах невозможно. В то же время, стеклопластиковые трубы этим требованиям отвечают. Применение в шахтах стеклопластиковых труб целесообразно по ряду причин:

  • малая масса, что весьма актуально, поскольку шахтные трубопроводы имеют большие диаметры (150 — 1200 мм) и монтируются, как правило, вручную;
  • коррозионная стойкость в рудничной атмосфере;
  • гладкая внутренняя поверхность, снижающая образование отложений угольной пыли и другой пыли, неизбежно присутствующей в транспортирумых средах;
  • безопасность при взрывах метана, поскольку разрушение стеклопластика происходит без образования травмоопасных осколков.
Читать далее:  Диаметр вентиляционных труб пвх. Вентиляционные пластиковые трубы для вытяжки: нюансы выбора и монтажа

Стеклопластиковые трубы нашли применение в ЖКХ, в основном, в качестве канализационных. Это связано с тем, что трубы канализации имеют диаметры порядка 600 — 2500 мм,работают без внутреннего давления в условиях внешних нагрузок от грунта и давления грунтовых вод. Высокая кольцевая жесткость стеклопластика позволяет создавать трубы для указанных условий.

Еще одним применение стеклопластиковых труб в ЖКХ являются мусоропроводы. В последние 10-15 лет стеклопластиковые трубы находят применение и в качестве дымовых на газовых котельных и ТЭЦ.

Многочисленные достоинства стеклопластиковых труб обеспечили широкое применение изделий в различных областях народного хозяйства:

  • Угольная промышленность. В этой отрасли ценится малый вес, простота монтажа, плохая горючесть и нетоксичность трубных изделий. Также играет роль отсутствие осколков при возможном взрыве метана.
  • Энергетика.
  • Нефтедобывающие предприятия. Устойчивость к разрушительному воздействию агрессивных сред, отсутствие коррозии и высокая прочность делают стеклопластик отличным вариантом при строительстве трубопроводных сетей.
  • Сфера ЖКХ. Надежные и долговечные стеклопластиковые изделия все чаще находят применение при строительстве систем отопления, канализации, холодного и горячего водоснабжения.

Маркировка изделий содержит исчерпывающую информацию о свойствах стеклопластиковой трубы.

Российские производители используют такие литеры:

  • А. подходит для транспортировки рабочих сред с абразивными компонентами.
  • Г. Предназначена для монтажа сетей горячего водоснабжения. Допустимая температура жидкости – 75°С.
  • П. Для трубопроводных сетей с питьевой водой.
  • С. Изделия универсального назначения.
  • Х. Трубы для перекачки химически активных сред.

Стеклопластиковые трубы - обзор трубы композитных стеклопластиковых

Из многообразия фирм-производителей можно выделить несколько брендов, успевших прочно закрепиться на рынке и заслужить доверие покупателей. В первую очередь, это иностранные марки Hobas и Amiantit – компании с непогрешимой репутацией, настоящие законодатели мод в этом сегменте. Российские производители также способны предложить потребителям качественный товар по конкурентным ценам. Многолетний успешный опыт работы имеют фирмы Полиэк, Стеклокомпозит, Arpipe, Завод стеклопластиковых труб.

Технические характеристики

Композитные трубы имеют следующие физико-химические свойства:

  • труба композитная имеет прочность классической стальной трубы в сочетании с в четырежды меньшим весом;
  • теплостойкость до 135°С;
  • возможность эксплуатации с вибрационными и ударными нагрузками;
  • стойкость к коррозии и долгий срок службы — до 60 лет;
  • малое гидравлическое сопротивление благодаря гладкой внутренней поверхности.

Стекло-базальтопластиковые варианты имеют следующие эксплуатационные качества:

  • высокая прочность резьбового соединения, при которой можно проводить монтаж в любых условиях;
  • теплоизоляция позволяет сократить теплопотери до максимум 2°С на км;
  • возможность повышения температур до 130°С;
  • малая масса снижает стоимость транспортировки — так, труба диаметром в 100 мм, длиной в 6 м без слоя теплоизоляции весит 9 кг (с теплоизоляцией — 20 кг);
  • отсутствие любой коррозии (от электрохимического воздействия в том числе);
  • показатели длительной прочности при повышении температуры снижаются не более чем на 40% от нормальных показателей;
  • коэффициент температурного расширения в 10 раз меньше, чем у термопластиковых трубопроводов;
  • температурные осевые нагрузки в 10 раз ниже, чем у стальных трубопроводов;
  • соединение труб не требует сварочной техники, а поставка элементов делается под проект — это удобно и снижает затраты на сбор комплекта, замеры и т.д.;
  • монтаж можно осуществлять в любых погодных условиях до -25°С: сборка одного резьбового стыка занимает не больше 5 мин. За смену можно смонтировать почти 1000 метров трубопровода;
  • стоимость с учетом монтажа равна ценам стальных и ниже цен полимерных труб.

Монтаж стеклопластиковых труб

Как и для других трубных изделий, соединение стеклопластика допускает применение различных способов. Большая часть этих технологий проста в использовании и не требует использования специального оборудования:

  • Муфтовый. Концы труб вставляются в фитинг соответствующей конфигурации и размера. Конструкция закрепляется при помощи клеящего состава.
  • Раструбный. Каждая следующая труба вставляется в расширение на конце предыдущей. Соединение разборное. Герметичность стыка обеспечивает уплотнительное резиновое кольцо.соединение в раструб
  • Бугельный. Разновидность муфтового соединения. Трубопровод монтируется при помощи крепежных элементов.
  • Резьбовый. Для стеклопластиковых изделий применяется редко.
  • Фланцевый. Используется на крупных трубопроводных сетях. Концы соединяемых труб оснащаются фланцами с отверстиями под болты.

При прокладке труб всегда возникает потребность в обходе углов на стенах, в полу, в земле — абсолютно прямая траектория прокладки трубопровода является редкостью. Поэтому нужно знать следующие моменты:

  • при монтаже недопустимо перекручивание и излишний перегиб труб;
  • изгибы можно проводить вручную, но радиус изгиба не должен быть больше 5 диаметров трубы, а при необходимости большего диаметра используется специальный инструмент для «изгибки».

Фланцевое соединение стеклопластикового трубопровода.

Так, на изгибе более 30° нужно использовать отводы с углом в 45°. Если вы используете фитинги с металлом, то избегайте тугого натяжения, а вместо джута возьмите тефлоновую ленту. Стеклопластиковые трубы режутся под углом в 90° к оси с использованием специальных острых ножниц.

Нюансы хранения и подготовки к установке

До начала монтажа необходимо подготовить трубы. Для этого нужно руководствоваться правилами:

  • хранить их в закрытом помещении и на расстоянии минимум 1 метр от нагревательных приборов;
  • работы проводятся при температуре не менее 10°С;
  • рулоны нельзя разгружать, скидывая с высоты;
  • при транспортировке при низкой температуре нужно выдержать их в помещении в течение суток;
  • до прокладки труб нужно завершить все сварочные работы, а при открытой прокладке — все отделочные работы в помещении.

От чего необходимо защитить трубопровод после прокладки

Так, в процессе эксплуатации и непосредственно после прокладки трубопроводы нужно защитить посредством следующих процедур:

  • трубы для горячего водоснабжения с газовым устройством надо защитить от сжатия паров;
  • не допускать длительного воздействия прямых УФ-лучей: материал (сырье РР-R) не имеет устойчивости к ним. В противном случае срок службы трубопровода сократится до 6 месяцев;
  • замерзание ‑ защитить от этого можно утеплителем. Если после испытаний систему не будут эксплуатировать, то воду из нее нужно слить, иначе в холодное время года вода застынет, и система будет повреждена.

Таким образом, после завершения монтажа композитные трубы и фитинги для водоснабжения, отопления, проведенные вне здания, утепляются от замерзания и защищаются от УФ-лучей.

Лидирующие производители и их продукция

Производством изделий из стеклопластика занимаются многие компании. Ниже рассмотрим несколько компаний, чья репутация положительна уже много лет.

Предприятия данной компании расположены на территории США и Европы. Фирма заслужила признание в первую очередь за счет изготовления высококачественных труб. Метод производства – центробежное литье из стекловолокна и полиэфирных смол.

Композитные трубы от HOBAS имеют следующие характеристики:

  • Диаметр – от 150 до 2900 мм;
  • Жесткость (SN) – от 630 до 10000;
  • PN-давление – от 1 до 25;
  • Внутренние стенки труб имеют футеровочное антикоррозийное покрытие;
  • Отличный показатель стойкости к кислотным средам.

Кроме того компания производит фасонные элементы: колена, переходники, тройники и фланцевые патрубки. Стоимость труб начинается от 65 рублей (150 мм). 

Flowtech

Продукция Ameron и сейчас востребована российским рынком, несмотря на наличие отечественных производителей.

Изделия производит компания «Стеклокомпозит» методом непрерывной намотки. В ходе работ используется оборудование, предполагающее двойную подачу смолистых веществ. Смолы высокотехнологичного типа идут на внутренний слой, а более дешевые – на структурный слой. Благодаря этой методике рационализируется расход и удешевляется продукция.

Стеклопластиковые трубы - обзор трубы композитных стеклопластиковых
Предприятие Flowtech

Amiantit

Трубы Flowtite изготавливаются из стекловолокна, песка и полиэфирной смолы методом непрерывной намотки, за счет чего обеспечивается многослойная конструкция. Стеклопластик, производимый этой компанией, состоит из 6 слоев:

  • Внешняя намотка – нетканая лента;
  • Слой мощности – рубленое стекловолокно со смолой;
  • Средний слой – стекловолокно с песком и полиэфирной смолой;
  • Второй слой мощности;
  • Стеклянные нити и смола;
  • Защитный слой – нетканое стекловолокно.

Проводились специальные исследования, в ходе которых была выявлена высокая абразивная стойкость продукции – было 100 тысяч циклов обработки гравием и защитное покрытие стерлось лишь на 0.34 мм.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ManRem
Adblock
detector