Стеклопластиковые трубы: виды, производство, сферы применения и монтаж изделий большого диаметра

Стеклопластиковые композитные трубы: что это такое и в каких сферах применяется

Стеклопластиковые трубы – выполненные из стеклопластика длинные пустотелые элементы с неизменным сечением, предназначенные для осуществления перемещения по ним какой-либо рабочей среды или для защиты помещаемых внутрь кабелей разного назначения. Производство в промышленных масштабах налажено с середины 1950-х годов, но подлинно широкое распространение начинается спустя два-три десятилетия.

Стеклопластиковые трубы — это универсальные изделия, нашедшие применение во многих областях строительства и промышленности

Способы изготовления

Стеклопластиковые трубы изготавливают на основе четырех технологий, кардинально различных между собой. Для получения композитных изделий пользуются:

1. Намоткой (навивкой). Полагается достаточно высокой по производительности и чрезвычайно простой по выполнению. Различают навивку:

Навивку разделяют по использованию полимерных связующих:

• термореактивных – полиэфирных, фенолформальдегидных, эпоксидных и прочих смол;
• термопластичных – полиамида, полипропилена, полиэтилена, полиэтилен рефталата и пр. В этом случае технология возможна одно- или двустадийная.

Укладывается армирующее стеклянное волокно разными способами, но крупное промышленное производство ведется только четырьмя:

• спирально-кольцевым. Так изготавливают стеклопластиковые трубы высокого давления и конструкционные, для корпусов твердотопливных ракетных двигателей, опор линий электропередач. Стеклопластиковые трубы большого диаметра этим способом практически не производятся из-за высокой сложности и дороговизны процесса;

Для изготовления труб используют разные способы навивки и намотки материала

• спирально-ленточным. Упрощение технологического процесса позволяет получать изделия большого диаметра. Но оборачивается снижением качества, таким способом вырабатываются стеклопластиковые трубы для магистралей со средним или низким давлением;
• продольно-поперечным. При таком способе волокна укладываются машиной независимо друг от друга;
• косослойным продольно-поперечным. Способ разработали в Харьковском авиационном институте, чтобы массово производить стеклопластиковые корпуса для реактивных снарядов.

Важно! Последний способ отличается от прочих получением высочайшего содержания стекла в полученном изделии. Оно доходит до 85 % от общей массы стеклопластика. К этому способу близка редко используемая навивка стеклотканью, с помощью которой получают малые партии крупногабаритных изделий.

2. Центробежным формованием (литьем). Этим способом, позволяющим практически неограниченно увеличивать толщину стенок, получают трубы с повышенной кольцевой жесткостью, а также изделия для микротоннелирования, подвергающиеся высоким осевым нагрузкам.

3. Методом пултрузии (протяжки). На высокопроизводительном оборудовании выполняются для отопительных систем, сантехники трубы малого диаметра и удилища.

4. Методом экструзии (выдавливания). Упрощение технологии для повышения производительности до высочайшего уровня позволяет вырабатывать из термопластов, в основном, изделия с несплошным армированием, т. е., с ухудшенными физико-механическими характеристиками.

Кроме технологии производства, трубы различаются составом материала, что сказывается на из свойствах

Классификация

Высокопрочные композитные изделия в зависимости от того, какой материал избран армирующим наполнителем, бывают:

• базальтопластиковыми;
• органопластиковыми;
• стеклопластиковыми.

Принимают во внимание тип полимерного связующего, которое может быть:

• полиэфирным;
• эпоксидным.

Имеет определенное значение тип соединения:

• клеевый;
• механический.

Исходя из конструктивных особенностей стенок, трубы рассматриваются как:

• многослойные;
• футерованные;
• без футеровки.

Трубы без защитного покрытия (футеровки) используют для транспортировки неагрессивных сред

По конструкции изделия могут быть:

• однослойными. Изготавливаются с применением мокрого способа намотки с преобладанием эпоксидной смолы и стеклонитей в качестве связующего;
• многослойными. Они укрываются одним или несколькими полиэтиленовыми слоями.

Полезная информац ия ! Использованием смол повышается устойчивость стеклопластиковых труб к воздействию кислот, солей и щелочных раствором.

Смола применяется бифенольная, изофталевая или же ортофталиевая.

Трубы различают в зависимости от устройства внутреннего сечения, которое бывает:

• сплошным. Форма может быть круглой, полукруглой, прямоугольной, трапециевидной, сегментированной;
• кольцевым. Такие выполняются по согласованию с заказчиком.

Изделия могут различаться по способу армирования среза, степени усиления боковой грани пазовых клиньев.

Сферы применения и маркировка стеклопластиковых труб

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.

Преимущества и недостатки стеклопластиковых труб

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.

Обратите внимание! Выделяют такой недостаток стеклопластиковых изделий, как низкую устойчивость при значительной нагрузке, приходящейся поперек волокон, что приводит к образованию трещин. Поэтому для усиления герметичности изнутри наносится специальный рифленый слой.

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

Монтаж труб может производиться раструбным методом, который отличается простотой

Монтаж стеклопластиковых труб

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.

Стеклопластиковые трубы: виды, производство, сферы применения и монтаж изделий большого диаметра

Технические характеристики, труба из стекловолокна GRP:

• Диаметр стеклопластиковых труб для канализации

DN 500 мм., DN 600 мм., DN 700 мм., DN 800 мм., DN 900 мм., DN 1000 мм., DN 1200 мм., DN 1400 мм., DN 1500 мм., DN 1600 мм., DN 1800 мм., DN 2000 мм..

*DN – диаметр условного прохода.

• Длина отрезков трубы большого диаметра из стекловолокна

Стандартный отрезок – 6 000 мм. По запросу производятся от 1 000 до 18 000 мм.

• Класс жесткости трубы из стеклопластика

SN 5000, SN 10000, SN 15000

• Номинальное давление

PN 1-6, PN 10, PN 16, PN 32.

• Тип соединения стеклопластиковых труб

Каталог элементов трубопровода из стеклопластика, скачать:

Реализуем трубы ПНД в Мытищах

СТАЛЬИНВЕСТ-ЦЕНТР ЗАО | Мытищи, Московская область

… Трубы для водоснабжения Трубы для газоснабжения Трубы для кабельной защиты Трубы для канализации Трубы для скважин Трубы для теплоснабжения Трубы металлопластиковые Трубы полипропиленовые Трубы стеклопластиковые Трубы …

Что собой представляют такие трубы?

Итак, стеклопластик – это особый композитный материал, который отличается повышенными прочностными характеристиками. Изготовители описываемых в данной статье труб уверяют в том, что их изделия, которые пропитываются эпоксидными/полиэфирными смолами, могут быть использованы при наземной/подземной прокладке трубопроводов различного назначения. Такие трубы отлично демонстрируют себя в условиях повышенного давления транспортируемого вещества, с их помощью прокладываются магистрали в самых разных климатических зонах (сюда относится даже Крайний Север).

Обратите внимание! Если потребуется, то на внутреннюю поверхность изделий может быть нанесено защитное покрытие, благодаря которому их можно будет применять для транспортировки разных газообразных либо жидких сред.

Маркировка стеклопластиковых труб, которые имеют подобное покрытие, выглядит следующим образом.

1. «П». Такие изделия могут быть использованы для трубопроводов холодного водоснабжения.
2. «А». Трубы, имеющие такую маркировку, предназначаются для перемещения жидких сред, включающих в себя различные абразивные примеси.
3. «Г». Это трубы, которые применяются для прокладки сетей горячего водоснабжения.
4. «Х». Изделия, которые имеют такую маркировку, рассчитаны на химически активные жидкости, среди которых и продукты нефтеперерабатывающей промышленности.
5. «С». Последняя категория труб, которая предназначается для всех остальных целей.

Что собой представляют

Стеклопластик – многокомпонентный материал, состоящий из стекловолокнистого наполнителя и полимерного связующего вещества. Такое сочетание в композите приводит к появлению качественно новых механических свойств. В качестве наполнителя в стеклопластике используется прочное стеклянное или пластиковое волокно, в качестве реактопластичного связующего чаще всего применяются эпоксидные и полиэфирные смолы.

Технологическая возможность производить стеклопластиковые трубы появилась в 50-х годах ХХ века. Но низкая цена на традиционные металлические трубы (даже медные и из нержавеющей стали) мешала распространению стеклопластиковых изделий.

В 60-х улучшилось качество стеклопластика, появилась возможность применять их при высоких давлениях. Одновременно с появившимся спросом на прочные коррозионностойкие материалы в нефтедобывающей, угольной промышленности начали расти цены на металл.

С ростом технических характеристик стеклопластики получили широкое распространение, особенно в Северной Америке и Саудовской Аравии. В 80-е годы стеклопластиковые трубопроводы начали появляться во всех странах с развитой промышленностью.

Трубы из стеклопластика продаем в Королёве

НПКФ Рантес ООО | Королёв, Московская область

Стеклопластиковые трубы применяются в системе ЖКХ для водонапорных сетей, канализационных магистралей. Повсеместное устаревание подземных коммуникаций и недолговечность металлических конструкций заставляет обратить внимание на стеклопластиковые трубы . Стеклопластик отлично решает проблему коррозии, долговечности, стойкости к перепадам температур, …

Стеклопластиковые трубы большого диаметра. Применение трубопроводов из стекловолокна.

Стеклопластиковая труба используется для систем промышленной и коммунальной хозбытовой канализации, ливневой канализации, транспортировки химически агрессивных и абразивосодержащих сред, технических трубопроводов промышленных установок, санации действующих трубопроводов, восстановления трубопроводов методом релайнинга, трубопроводов выводных коллекторов сточных вод в море и других трубопроводов, предназначенных для водоотведения. Мы производим трубы из стекловолокна по индивидуальному заказу.

Трубы для промышленной канализации.

Промышленные предприятия выбрасывает загрязненную жидкость, для очищения которой требуется правильная установка канализационной системы. К промышленной канализации относят следующие компоненты: насосные станции, сети канализации, очищающие фильтрующие устройства, канализационные коллекторы и др. Качество производства зависит от правильной организации канализационных коммуникаций на предприятии. Поэтому промышленная канализация должна соответствовать всем необходимым требованиям.

Трубы для коммунальной хозяйственно-бытовой канализации.

Коммунальная канализация является отраслью, которая делает возможным оптимальное функционирование различных сооружений и жилых зданий, и является одним из важных элементов жизнеобеспечения городов и различных населенных пунктов. Коммунальная канализация относится к централизованной системе приема от населения сточных вод и их дальнейшей очистки, где канализационные трубопроводы служат для отвода бытовых отходов. Также в системе коммунальной канализации особым спросом пользуются канализационные насосные станции (КНС), канализационные очистные сооружения (КОС), накопительные емкости, колодцы. В канализационные стоки не допускается прием с территорий городов и промплощадок поверхностного стока и дренажных вод.

Трубы для ливневой канализации.

Устройство ливневой канализации – система, служащая для защиты фундамента сооружений и территорий, которые их окружают, от дождевых и талых вод. Главная задача механизма – сбор дождевых и талых вод в линии каналов. В целом система способна остановить подтапливание фундаментов, что может привести к разрушению. Ливневая канализация – это обязательное оборудование в инженерии строительства. Профессионально спроектированная ливневая канализация, согласованная со всеми факторами, обеспечивает постоянное и качественное водоотведение, что в свою очередь позволяет сохранить фундамент от разрушений.

Трубы для химически агрессивных и абразивосодержащих сред.

Трубопроводы применяются крупными промышленными предприятиями в технологических процессах, целью которых является транспортировка агрессивных и абразивосодержащих сред. Отличительной особенностью труб является способность выдерживать воздействия агрессивной внешней среды и глубоко отрицательных температур. В процессе производства труб, устойчивых к химически агрессивным средам, применяются специальная химстойкая смола.

Трубы для технических трубопроводов промышленных установок.

К техническим (технологическим) трубопроводам относятся трубопроводы, предназначенные для транспортирования в пределах промышленных предприятий или группы этих предприятий сырья, полуфабрикатов, готового продукта, вспомогательных материалов, обеспечивающих ведение технологического процесса и эксплуатацию оборудования (пар, вода, воздух, газы, хладоагенты, мазут, смазки, эмульсии и т.п.), отходов производства при агрессивных стоках, а также трубопроводы обратного водоснабжения.

Трубы для санации/релайнинга действующих трубопроводов.

В условиях плотной городской застройки, действующих транспортных магистралей обычная траншейная прокладка трубопровода оказывается непригодной или сопряжена с чрезмерными издержками. В процессе санации/релайнинга происходит уменьшение рабочего диаметра, но благодаря превосходным гидравлическим характеристикам, стеклопластиковые трубы позволяют производить данную процедуру. Процесс происходит методом протаскивания (проталкивания), когда новая труба устанавливается внутри вышедшей из строя трубы, или перемещением участков стеклопластиковых труб внутри трубопровода посредством электромеханической платформы.

Трубы для выводных коллекторов сточных вод.

Коллекторы подразделяют на: а) коллекторы бассейна канализования, собирающие сточные воды из канализационной сети одного бассейна; б) главные коллекторы, собирающие сточные воды двух или нескольких коллекторов бассейнов канализования; в) загородные (или отводные) коллекторы, отводящие сточные воды транзитом (без присоединений) за пределы объекта канализования к насосным станциям, очистным сооружениям или к месту выпуска в водоем.

Стеклопластиковая труба DN1200

“Альтернатива” ООО | Москва

… – на укладку требуется в 2-4 раза меньше времени;-большой срок службы – свыше 50 лет (для сравнения: у стальных труб он составляет не более 15 лет);-стоимость труб с большим (от 300 миллиметров) диаметром в два раза дешевле стальных изделий. Стеклопластиковые трубы и фитинги соответствуют ГОСТ Р 54560-2015 и ТУ2296-023-70239139-2007

Под заказ / Опт и розница

«НТТ ПРО»

• Питьевое водоснабжение
• Мелиорация
• Гидроэнергетика

Фото объектов

Трубы стеклопластиковые GRP

3.3 Гидравлический расчет трубопроводов

3.3.1Гидравлический расчет сетей канализации из стеклопластиковых труб следуетвыполнять в соответствии с настоящим Сводом правил, требованиями СНиП 2.04.03 и СП 40-102.

3.3.2 Уклонтрубопровода iтр на участке длиной Lтр определяют по формуле

iтр = iм.с. + iт,(1)

где iм.с. — гидравлический уклон, учитывающий местные гидравлическиесопротивления в трубопроводе;

iт — гидравлический уклон, учитывающийгидравлическое сопротивление труб в трубопроводе.

3.3.3 Гидравлический уклон iм.с. определяют по формуле

где V —средняя по сечению скорость движения стоков, м/с;

g —ускорение свободного падения, м/с2;

— сумма коэффициентов, учитывающих местныесопротивления (стыки труб, вход — выход в колодец — из колодца и т.п.),принимается по справочникам либо из опыта;

j —номер любого местного сопротивления.

3.3.4Гидравлический уклон iт определяют по формуле (13) СНиП 2.04.03

где l — коэффициент гидравлического сопротивлениятрения;

R —гидравлический радиус, м.

3.3.5. Средняяскорость V определяется по формуле:

где q— расход стоков, м3/с;

— живое сечение потока стоков, м2.

3.3.6Гидравлический радиус R, м, и живое сечение , м2, определяют с учетом внутреннего диаметратрубопровода d последующим формулам:

R = RsD; (4)

= КD2 ,(5)

где RsиК—коэффициенты, принимаются в зависимости от наполнения трубопровода по , ( — заполнение трубы стоками).

Стеклопластиковые трубы для нефтепромышленности: цели, плюсы и методы производства

Одной из наиболее перспективных областей применения композиционных стеклопластиковых труб является нефтяная и газовая промышленность. Повышенная надежность, длительный срок службы и снижение затрат на монтаж и ремонт трубопроводов делают трубы из стеклопластика наилучшей заменой металлическим трубопроводам, что подтверждается опытом эксплуатации, проведенными испытаниями, а также разрешением Госгортехнадзора РФ на использование стеклопластиковых композиционных труб в нефтяной промышленности.

Повышенная надежность, длительный срок службы и снижение затрат на монтаж и ремонт трубопроводов делают трубы из стеклопластика наилучшей заменой металлическим трубопроводам, что подтверждается опытом эксплуатации, проведенными испытаниями, а также разрешением Госгортехнадзора РФ на использование стеклопластиковых композиционных труб в нефтяной промышленности.

Композиционные материалы – это материалы, полученные из соединения двух или более компонентов в общей системе, в которой каждый компонент в отдельности сохраняет свои свойства. Самыми распространенными из них являются полимерные композитные материалы, благодаря многообразию полимеров и наполнителей, вариативности составов композитов на их основе и методов их модификации.

Композиционные материалы имеют преимущество гибкой конструкции, которая может быть адаптирована требованиям конкретного проекта. На рис. 1 показаны преимущества композиционных материалов по сравнению со сталью и алюминием.

Рис. 1. Сравнение конструкционных материалов со сталью и алюминием

Основные принципы получения и использования полимерных композиционных материалов

В настоящее время широко используются полимерные композиционные материалы, армированные стеклянными волокнами, – стеклопластики. Они легко поддаются механической обработке, обладают высокой прочностью, устойчивостью к тепловым ударам и знакопеременным нагрузкам, радиопрозрачностью, коррозионной стойкостью. В качестве связующего используются чаще всего ненасыщенные полиэфирные смолы. В качестве армирующего элемента могут использоваться непрерывные волокна в виде нитей, жгутов, или ткани. Слоистые стеклопластики на основе тканей называются стеклотекстолитами. Наиболее высокие механические характеристики имеют стеклотекстолиты на основе однослойных тканей сатинового переплетения. Применение многослойных стеклотканей увеличивает межслоевую прочность пластика, упрощает сборку заготовки изделия, уменьшая число ручных операций. Такие композиты широко используют в судостроении, авиации, в космической технике, автомобилестроении, при изготовлении некоторых бытовых приборов.

Ненасыщенные полиэфирные смолы – это термореактивные олигомеры и полимеры, содержащие сложноэфирные группы и кратные углерод-углеродные связи. Представляют собой 60-75% растворы ненасыщенных полиэфиров в мономерах (например, стирол) называют ненасыщенными полиэфирными смолами. Поскольку мономеры способны вступать в реакцию с растворенными в них полиэфирами, их называют активными растворителями.

При сополимеризации полиэфиров с активными растворителями образуются неплавкие и нерастворимые соединения пространственной структуры.

Для получения стеклопластиков стеклянное волокно пропитывают смесью из жидкого полиэфира, стирола (или другого мономера) и инициатора полимеризации и, путем обработки соответствующим методом: намотка, напыление, ручное формование, вакуумная инжекция, пултрузия и др., изделию придают форму.

Рис. 2. Методы ручного формования и намотки стеклопластиковых изделий

Трубы стеклокомпозитные для нефтепроводов

Большое влияние на сроки эксплуатации труб нефтяной промышленности оказывают природные и физико-химические условия, в которых трубы работают: повышенные температуры жидкостей, высокие скорости их течения, наличие коррозионных сред: сероводородов (H₂S), углекислого газа (СО₂), хлоридов (NaCl), солей и щелочей, используемых при обработке скважин, микробиология месторождений.

Коррозия труб под воздействием транспортируемых агрессивных сред усиливается эрозией металла, так как растворы для промывки содержат песок. Сочетание общей коррозии с эрозией проводит к промыву резьбовых соединений, тела трубы в местах нарушения сплошности поверхности.

Следовательно, трубы нефтяных заводов работают в очень непростых условиях комплексной нагрузки, под воздействием высоких температур и химически агрессивных сред.

Стеклокомпозитные трубы могут иметь следующее назначение:

• трубы для геологической разведки и добычи нефти;
• трубопроводы системы внутрипромыслового нефтесбора;
• перекачивающие и нагнетальные трубопроводные системы;
• трубопроводы транспортировки нефти, нефтесбора, транспортировки и закачки пластовых вод;
• трубопроводы для транспортировки химически агрессивных жидкостей;
• обвязка резервуарного парка;
• сбросовые трубопроводы;
• пожарные водоводы;
• высоконапорные водоводы систем поддержания пластового давления;
• трубы для геотермальных вод;
• магистральные линейные трубопроводы.

Выбор в пользу стеклокомпозитных труб может быть осуществлен только после определения незначительной вероятности их повреждения либо в случае, когда степень и характер разрушений оценивается как незначительные.

Преимущества стеклопластиковых труб:

• высокая коррозийная стойкость. Срок эксплуатации более 30 лет;
• высокая стойкость к воздействию пластовых вод, газового конденсата, кислот, щелочей, бактерий;
• высокая механическая прочность к ударным и изгибным нагрузкам;
• малый коэффициент теплопроводности;
• не требуют применения электро- и химической защиты;
• не требуют изоляции и связанных с нею затрат;
• не требуют использования сварных работ;
• высокая скорость и простота монтажа;
• отсутствие влияния погодных условий на процесс монтажа (от +50°С до -50°С);
• более 50 видов соединений;
• нет «зарастания» соляными и другими отложениями;
• гидросопротивление на 30% ниже, чем у металлических труб, как следствие – снижение энергозатрат на перекачку;
• экологически и гигиенически безопасны.

Производство стеклопластиковых труб методом филаментной намотки

Технология применяется для изготовления труб и емкостей различного диаметра. Сущность метода состоит в равномерной и послойной намотке стеклоровинга, пропитанного связующим, на оправку, имеющую форму трубы различного диаметра с последующим отверждением связующего и извлечением оправки.

Для направления стеклоровинга в установке используется перемещающийся нитепроводник. Правильный выбор сочетания скорости вращения оправки и скорости поперечного движения нитепроводника полностью контролирует углы расположения волокон. Например, при медленном движении нитепроводника относительно скорости движения оправки, волокна будут ориентированы по окружности оправки (кольцевая намотка, или намотка под 90°). Если скорость перемещения нитепроводника выше скорости вращения оправки, углы будут более острыми, и такая намотка будет называться спиральной или перекрестной. Наиболее распространенные углы для спиральной намотки от 50° до 80°. Как правило, емкости из стеклопластика производят чередующимися слоями кольцевой и спирально-ориентированной намотки в зависимости от расчета прочности. Нанесение смолы выполняется путем прохождения стеклоровинга через наполненную смолой ванну. Для выполнения филаментной намотки обычно используют смолу с вязкостью 250-400 мПас.

Рис. 3. Изготовление трубы методом филаментной намотки

Для изготовления емкостей двустенной конструкции методом намотки между двумя слоями намотки накладывают слой наполняющего материала и устанавливают датчики. Другой способ создания междуслойного пространства заключается в использовании 3D-стеклоткани. Такая стеклоткань образует пространство, необходимое датчикам для определения наличия просачивающейся жидкости. Для организации междуслойного пространства в емкостях двустенной конструкции разработаны также жесткий, открыто-ячеистый вспененный материал и стеклопластиковые соты.

Преимущества данного метода – высокая прочность стеклопластиковых изделий, высокая производительность, надежность при эксплуатации.

Производство труб из стеклопластиков методом центробежного формования

Данная методика была разработана специально для нужд нефтехимической промышленности.

Технология центробежного формования труб из стеклопластиков включает два этапа. На первом этапе производится уплотнение наполнителя на стенках вращающейся формы, на втором этапе выполняется заливка связующего.

Связующее подают (в зависимости от размеров трубы) либо равномерно по всей длине формы, либо с одного или двух концов формы. Связующее распределяется по всей поверхности формы под действием центробежных сил. Время пропитки является одним из важнейших параметров процесса, так как скорость подачи связующего в форму и скорость перемещения фронта пропитки вдоль оси формы должны быть такими, чтобы время пропитки было меньше времени жизнеспособности связующего. При этом время пропитки зависит от размеров трубы, характера ориентации волокон наполнителя относительно направления движения связующего, вязкости связующего.

Машины для изготовления труб из стеклопластика методом центробежного формования разнообразны и отличаются в основном системой опорного устройства для центробежной формы.

Используются стальные центробежные формы как разъемные по оси, так и неразъемные. Разъемные формы позволяют легко снимать изделия, но сложны в обслуживании. Снятие изделий с неразъемных форм не представляет больших трудностей, однако использование в технологии операции нанесения промежуточного слоя затрудняет использование такого процесса в практике. Более рациональной считается конструкция формы для бесцентрового формования с системой съема, где крепление съемных фланцев осуществляют с помощью центробежных затворов.

Компания «АТТИКА» является дистрибьютором химического сырья с 2003 года. Продукция компании широко представлена в России, странах СНГ. В сентябре 2020 года открылась новая производственная площадка на территории РФ, одним из направлений которой является производство ненасыщенных полиэфирных смол для изготовления композитных стеклопластиковых труб:

• Attshield ОР 145 – Предускоренная ненасыщенная полиэфирная смола средней реакционной способности на ортофталевой основе для изготовления композитных изделий методом намотки.
• Attshield TP 145 – является среднереакционноспособной, предускоренной, ненасыщенной полиэфирной смолой на основе ортофталевой кислоты и полиэтилентерефталата.
• Attshield 41 – химически стойкая смола, характеризуются высокой механической прочностью и превосходной надежностью. Отлично подходит для агрессивных сред.

Таблица 1. Технические характеристики смол компании «АТТИКА»

Рис. 4. Склад ГК «Аттика»

Компания «Аттика» планирует дальнейшее развитие производства и увеличение ассортимента выпускаемых смол общего назначения: для ручного формования, намотки, напыления и литья. Техническими специалистами компании активно ведется работа по усовершенствованию существующих технологий, созданию новых разработок, ведущих к улучшению качества готовых стеклопластиковых изделий.

Стеклопластиковые трубы: особенности изделий, производства, плюсы и минусы

Стеклопластиковые трубы: особенности производства

Стеклопластиковые трубы благодаря особенностям производства имеют широкую сферу применения. В изделиях комбинируются характеристики стекла с полимерным материалом. Трубы используют в вентканалах, трассах нефтяной промышленности.

Продукция имеет положительные качества, особенности маркировки. Выбирая трубы, нужно ориентироваться в различных производителях, которые выпускают различную по качеству продукцию.

Общие сведения. Особенности стеклопластикового материала

Стеклопластик относят к пластическому материалу. Он состоит из стекловолокнистых компонентов со связующим наполнителем, в качестве которого выступают полимеры термопластичного и термореактивного типа. Трубы из стеклопластика имеют невысокую плотность, но у них высокие прочностные характеристики. В течение сорока лет изделия из данного материала используют, чтобы прокладывать трубопроводы различного типа.

Внимание! Из полимерного композита производят конструкции, которые выдерживают экстремальные условия, к примеру, в нефтехимии, судостроении, авиации. Они выступают в качестве альтернативы для изделий из керамики, стекла, бетона, металлического материала.

Трубопрокаты соединяют в себе особые характеристики, которые присущи стеклу и полимерам. К ним относят:

1.небольшой вес. Стеклопласт в среднем весит 1.1 грамм за кубический сантиметр. Изделия медные или стальные весят соответственно 8.9 и 7.8 грамм. Этот параметр делает монтажные работы удобными, быстрыми, трубы легко перевозить.

2.трубы устойчивы к образованию коррозии. Композит имеет низкий уровень реакционной способности, что исключает электрохимическую коррозию, бактериальное разложение, поэтому их применяют при прокладке подземных коммуникаций.

3.высокие механические характеристики. По абсолютному пределу прочности материала он ниже, чем сталь, но по удельной прочности выше, чем полимерные материалы: ПНД и ПВХ.

4.стойкий к атмосферным явлениям. Трубы можно применять при температуре окружающей среды от минус 60 до плюс 80 градусов. Сверху трубы смазаны гелькоутом, поэтому они не боятся солнечных лучей. Изделия не теряют свойств, если ветер достигает 300 километров в час. Некоторые фирмы выпускают арматуру с высокой сейсмостойкостью.

5.огнеупорный. Главным компонентом считается стекло, которое не горит. Весь материал тяжело воспламеняется. Когда стеклопластик горит, то не выделяет диоксин в виде ядовитого газа.

6.низкая теплопроводность, поэтому он обладает высокими теплоизоляционными качествами.

К недостаткам относят быстрый абразивный износ, если трубы подвергаются механической обработке, то образуется канцерогенная пыль. Трубы из этого материала стоят дороже, чем пластиковые аналоги. Когда истираются стенки трубопровода, то волокна могут обломаться и попасть в среду, которая движется по трубам.

Подробности

Производство трубопрокатов из стеклопластика

Техника производства влияет на физические и механические свойства готовой продукции. Для изготовления композитной арматуры применяют четыре технологии: намотку, экструзию, центробежное литье, пултрузию.

Технология экструзии подразумевает продавливание вещества без остановки, имеющего вязкое состояние, похожее на пасту, сквозь специальные формы. Смолы смешивают с мелкими волокнами стекла, добавляя отвердитель пластичного типа, далее смесь обрабатывают в экструдере.

Внимание! В конце производства продукция не оснащена армирующим каркасом сплошного типа, потому что стекловолокно наполняет связующее в хаотичном порядке. Такая особенность влияет на низкий уровень прочности изделия.

Изделия, изготовленные таким способом, стоят недорого. Но они мало популярны, потому что имеют низкий уровень механических качеств. Полимерную основу изготавливают из полиэтиленового и полипропиленового материала.

Технология пултрузии. Данную технику применяют, чтобы выпускать длинномерные элементы, диаметр труб небольшой, они имеют неизменяемые поперечные сечения. Во время производства материал пропускают через фильеру, которая имеет 140 градусов выше ноля. Из нее появляются вытянутые трубопрокаты, имеющие в основе стекловолокно, которое пропитано с помощью термореактивной смолы. Отвердевшую продукцию распиливают на куски. На материал оказывается тянущее влияние, а не давление, как при экструзии.

Справка! Пултрузионная установка имеет основные детали конструкции, состоящая из таких компонентов: комплекса, подающего волокно, полимерного резервуара, преформовочного прибора, термо-прессформы, тянущей ленты, отрезной машины.

Технология производства имеет свои особенности

К ним относятся:

1.можно обрабатывать полимеры эпоксидного, винилового типа, полиэфирную смолу.

2.технология отличается скоростью протяжки, которая позволяет изготавливать от 4 до 6 метров продукции за минуту, когда стандартно производят от 2 до 3 метров трубопроката.

3.отличается диапазон в рабочей зоне: от 2.05 Х 1 метр до 1.27 Х 3.05 метров.

Трубы имеют гладкие стенки снаружи и внутри труб. Также изделия наделены высокими прочностными качествами. Недостатком метода считаются нюансы в технологии производства, а не качество полученных трубопрокатов. Процесс создания труб длительный, нельзя выпускать трубы с большим диаметром, которые могут выдерживать большие нагрузки. Также изделия имеют высокую стоимость.

Методы

Метод центробежного литья

Данная технология появилась благодаря швейцарской компании, у которой появился патент на технику. Трубы производят, продвигаясь к внутренней стене от наружной, при этом задействуют форму, которая вращается. В основе материала лежит жгуты из стекла, песок, смолы полиэфирные. Во вращающейся матрице помещается сырье, чтобы сформировать внешнюю стенку трубопровода. Постепенно в жидкую смолу добавляют твердые частицы, далее стекловолокно с наполнителем. С помощью катализатора процесс полимеризации происходит быстро.

Внимание! Технология позволяет сформировать гладкую поверхность снаружи и внутри изделия из многих слоев. При этом труба представляет собой монолит, однородный, не имеющий расслоения, газообразные частицы.

Детали, выполненные этим методом, имеют свои плюсы и минусы. К достоинствам относят такие свойства, как:

1.высоий уровень точности размеров изделий: по внутреннему сечению вращающаяся форма равна размеру внешнего диаметра готовой трубы.

2.можно сделать стенку изделия, которая имеет любую толщину.

3.полимерный композит имеет хорошую кольцевую жесткость.

4.гладкая поверхность с обеих сторон изделия.

Внимание! К недостаткам изделий, изготовленных по такой технологии, относят большую цену, высокий уровень энергоемкости.

Метод намотки поступательный

Широко распространенным методом является намотка непрерывного типа. Трубопрокаты создаются чередованием оправки с помощью стекловолокна и полимерного вещества, также их охлаждением. У метода есть подвиды:

Способ спирально – кольцевой. Волокна укладывают с помощью специального кольца, оснащенного по всей окружности фильерами, имеющих нити. Плюсы метода:

1.трубы имеют равномерную прочность по всей поверхности трубопроката.

2.выдерживают растягивающих нагрузки, не могут образоваться трещины.

3.можно создавать изделия с переменным диаметром, также с сечением сложной формы.

С помощью данного метода получают трубы высокой прочности. Их можно использовать в системах с высоким давлением, к примеру, в насосно – компрессионных инженерных системах.

Способ спирально – ленточный. Методика устроена по принципу первой техники. С помощью укладчика подают узкую ленту на основе волокон. Плотность трубы добиваются, увеличивая количество прогонов. Для производства используют недорогое оборудование по отношению к первому способу. У способа имеются недостатки:

2.рыхлых метод укладки волокон понижает уровень прочности труб.

Внимание! Изделия, изготовленные методом спирально-ленточным, можно устанавливать в трубопроводах, которые работают при низком, умеренном давлении.

Способ продольно – поперечного типа. Во время производства осуществляют непрерывную намотку, с помощью укладчика размещают сразу волокна двух видов: поперечного и продольного, при этом нет реверсного движения. Особенности метода:

1.метод подходит для создания труб, имеющих сечение максимум 75 миллиметров.

2.можно натягивать нити по оси, чтобы повысить прочность. Тоже применяют в спиральном методе.

Данная техника производства отличается высоким уровнем производительности. С помощью станка меняют параметры арматуры по оси и по кольцу в большом диапазоне.

Способ косослойный поперечно – продольный. Данная технология популярна у российских фирм – производителей. С помощью укладчика выводят вуаль, которая имеет пучок связующих волокон. Ленту под наклоном подают на оправу, витки кладут с нахлестом. Так делают кольцевую арматуру.

Когда завершена обработка оправки по всей длине, волокна обкатывают с помощью роликов, ненужные частицы связующего полимера удаляют. Далее уплотняют покрытие армирующего типа. Характеристика метода:

1.уровень плотности прилегания волокон.

2.трубы можно производить любого диаметра.

3.высокий уровень диэлектрических свойств, потому что отсутствует сплошная арматура по оси.

По модулю упругости композит уступает изделиям, изготовленным по другим методикам. Существует риск образования трещин между слоями, поэтому трубы нельзя использовать для трубопроводов, работающих под большим давлением.

По каким параметрам выбирают трубы?

Выбирая стеклопластиковые трубы, следует опираться на такие нюансы, как жесткость и расчетное давление, особенности связующего вещества, стенок, метод стыковки. Каждая труба имеет сопроводительный документ с информацией, на всех изделиях есть маркировка.

По жесткости и номинальному давлению

По жесткости материала определяют устойчивость к механическим повреждениям из-за движения транспорта, тяжести земли, также возможность противостоять нагрузке от давления на внутреннюю поверхность. У труб различают классы жесткости: SN.

Внимание! Когда увеличивается толщина стенки, то уровень жесткости также увеличивается.

У изделий различают номинальное давление: PN. Параметр показывает уровень безопасного давления среды, если температура будет равна двадцати градусам выше ноля на весь срок годности трубы, который равен около пятидесяти лет. Измеряется параметр в мПа.

По типу связующего компонента

Характеристики труб во время эксплуатации могут отличаться в зависимости от связующего компонента. Чаще всего используют в производстве полиэфирные смолы, эпоксидные вещества.

Свойства связующих веществ

Стенки делают, применяя термореактивные полиэфирные смолы. Их укрепляют дополнительно с помощью стекловолокна, песка. Полимеры имеют особые свойства:

1.низкий уровень токсичности.

2.отвердевают при комнатных показателях температуры.

3.хорошо сцепляются со стекловолокнами.

4.вещество химически инертно.

Если трубы содержат ПЭФ полимеры, то они не образуют коррозию, не поддаются разрушению при агрессивных средах. Их применяют в области ЖКХ, водозаборе, в трубопроводах систем очистки, в канализациях. Их можно использовать при температуре до 90 градусов выше ноля, также при давлении до тридцати двух атмосфер.

Свойства эпоксидных смол

Вещество нужно, чтобы придавать прочность материалу. Композиты со смолами можно использовать при температуре среды до ста тридцати градусов и давлении в двести сорок атм. Изделия имеют нулевую теплопроводность, не нужно теплоизолировать трубы.

Внимание! Данные трубы стоят дороже, чем ПЭФ продукция. Трубы с эпоксидным веществом подходят для прокладки трубопроводов в области нефти и газа, химической промышленности, для коммуникаций в морских портах.

Лучшие марки

На рынке присутствует множество марок изделий. Среди них есть самые популярные среди потребителей, которые имеют хорошие отзывы. Изделия компаний Hobas из Швейцарии, Стеклокомпозит из России, Аmeron INTERNATIONAL из Америки, Аmiantit из ОАЭ. К молодым производителям, но уже зарекомендовавшим себя, можно отнести Полиэк и Аrpipe из России, также изделия российского Завода стеклопластиковых труб.

Стеклопластиковые композитные трубы: что это такое и в каких сферах применяется

Стеклопластиковые трубы – выполненные из стеклопластика длинные пустотелые элементы с неизменным сечением, предназначенные для осуществления перемещения по ним какой-либо рабочей среды или для защиты помещаемых внутрь кабелей разного назначения. Производство в промышленных масштабах налажено с середины 1950-х годов, но подлинно широкое распространение начинается спустя два-три десятилетия.

Стеклопластиковые трубы — это универсальные изделия, нашедшие применение во многих областях строительства и промышленности

• 1 Способы изготовления
• 2 Классификация
• 3 Сферы применения и маркировка стеклопластиковых труб
• 4 Преимущества и недостатки стеклопластиковых труб
• 5 Монтаж стеклопластиковых труб

Способы изготовления

Стеклопластиковые трубы изготавливают на основе четырех технологий, кардинально различных между собой. Для получения композитных изделий пользуются:

1. Намоткой (навивкой). Полагается достаточно высокой по производительности и чрезвычайно простой по выполнению. Различают навивку:

Навивку разделяют по использованию полимерных связующих:

• термореактивных – полиэфирных, фенолформальдегидных, эпоксидных и прочих смол;
• термопластичных – полиамида, полипропилена, полиэтилена, полиэтилен рефталата и пр. В этом случае технология возможна одно- или двустадийная.

Укладывается армирующее стеклянное волокно разными способами, но крупное промышленное производство ведется только четырьмя:

• спирально-кольцевым. Так изготавливают стеклопластиковые трубы высокого давления и конструкционные, для корпусов твердотопливных ракетных двигателей, опор линий электропередач. Стеклопластиковые трубы большого диаметра этим способом практически не производятся из-за высокой сложности и дороговизны процесса;

• спирально-ленточным. Упрощение технологического процесса позволяет получать изделия большого диаметра. Но оборачивается снижением качества, таким способом вырабатываются стеклопластиковые трубы для магистралей со средним или низким давлением;
• продольно-поперечным. При таком способе волокна укладываются машиной независимо друг от друга;
• косослойным продольно-поперечным. Способ разработали в Харьковском авиационном институте, чтобы массово производить стеклопластиковые корпуса для реактивных снарядов.

Важно! Последний способ отличается от прочих получением высочайшего содержания стекла в полученном изделии. Оно доходит до 85 % от общей массы стеклопластика. К этому способу близка редко используемая навивка стеклотканью, с помощью которой получают малые партии крупногабаритных изделий.

2. Центробежным формованием (литьем). Этим способом, позволяющим практически неограниченно увеличивать толщину стенок, получают трубы с повышенной кольцевой жесткостью, а также изделия для микротоннелирования, подвергающиеся высоким осевым нагрузкам.

3. Методом пултрузии (протяжки). На высокопроизводительном оборудовании выполняются для отопительных систем, сантехники трубы малого диаметра и удилища.

4. Методом экструзии (выдавливания). Упрощение технологии для повышения производительности до высочайшего уровня позволяет вырабатывать из термопластов, в основном, изделия с несплошным армированием, т. е., с ухудшенными физико-механическими характеристиками.

Кроме технологии производства, трубы различаются составом материала, что сказывается на из свойствах

Классификация

Высокопрочные композитные изделия в зависимости от того, какой материал избран армирующим наполнителем, бывают:

• базальтопластиковыми;
• органопластиковыми;
• стеклопластиковыми.

Принимают во внимание тип полимерного связующего, которое может быть:

• полиэфирным;
• эпоксидным.

Имеет определенное значение тип соединения:

• клеевый;
• механический.

Исходя из конструктивных особенностей стенок, трубы рассматриваются как:

По конструкции изделия могут быть:

• однослойными. Изготавливаются с применением мокрого способа намотки с преобладанием эпоксидной смолы и стеклонитей в качестве связующего;
• многослойными. Они укрываются одним или несколькими полиэтиленовыми слоями.

Полезная информация! Использованием смол повышается устойчивость стеклопластиковых труб к воздействию кислот, солей и щелочных раствором.

Смола применяется бифенольная, изофталевая или же ортофталиевая.

Трубы различают в зависимости от устройства внутреннего сечения, которое бывает:

• сплошным. Форма может быть круглой, полукруглой, прямоугольной, трапециевидной, сегментированной;
• кольцевым. Такие выполняются по согласованию с заказчиком.

Изделия могут различаться по способу армирования среза, степени усиления боковой грани пазовых клиньев.

Сферы применения и маркировка стеклопластиковых труб

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.

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.

Преимущества и недостатки стеклопластиковых труб

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.

Обратите внимание! Выделяют такой недостаток стеклопластиковых изделий, как низкую устойчивость при значительной нагрузке, приходящейся поперек волокон, что приводит к образованию трещин. Поэтому для усиления герметичности изнутри наносится специальный рифленый слой.

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

Монтаж труб может производиться раструбным методом, который отличается простотой

Монтаж стеклопластиковых труб

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.

Виды стеклопластиковых труб, характеристики, способы соединения

Полимерные, композитные материалы являются основными конкурентами металлов не только в бытовом хозяйстве, где они практически их вытеснили с рынка, но и в различных отраслях промышленности. Примером тому служат трубы из стеклопластика, выпуском которых занимаются не только зарубежные компании, но и ряд отечественных производителей.

Трубные изделия из стекловолоконной нити практически невозможно встретить в быту, их чаще используют в трубопроводах промышленного и коммунального назначения. Материал, из которого делают не только трубы, но множество высокопрочных деталей для машиностроения, изделий для использования в промышленной сфере и быту, получил название стеклопластик.

Рис. 1 Разновидности труб из стеклопластика

Область применения

Стеклопластик относится к композитным материалам, которые характеризуются высокой прочностью. По утверждению производителей стеклопластиковых труб эти изделия, пропитанные эпоксидными или полиэфирными или смолами, можно задействовать с целью прокладки трубопроводов самого разного назначения и наземным, и подземным способом.

Они превосходно функционируют при высоком давлении транспортируемых жидкостей и газов, в различных климатических условиях, даже самых суровых. На внутреннюю поверхность трубы из стеклопластика при необходимости наносят специальные защитные покрытия, позволяющие передвигаться по магистрали жидким и газообразным веществам. По стойкости к коррозийным процессам стеклопластиковые изделия превосходят металлические изделия.

Благодаря высокому качеству данной трубной продукции, область ее использования практически не ограничена, из нее прокладывают:

• водопроводные системы и магистрали;
• канализационные сети;
• нефте- и газопроводы.

Также такой вид изделий как стеклопластиковая трубка используют при производстве высоковольтной аппаратуры.

Основное преимущество применения продукции из стеклопластика заключается в том, что затраты на прокладку трубопровода окупаются в кратчайшие сроки, поскольку эксплуатационные расходы снижаются почти вдвое.

Технологии производства

Современная промышленность успешно реализует 4 принципиально разные технологии, позволяющие производить стеклопластиковые трубные изделия в различных ценовых сегментах:

Рекомендуем ознакомиться: Применение и особенности соединения пластиковых труб большого диаметра

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.

Литье (центробежное формование)

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.

Протяжка (пултрузия)

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.

Выдавливание (экструзия)

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.

Виды стеклопластиковых труб

Изделия, произведенные из стеклопластика, бывают двух типов:

1. Однослойными. Композитный материал для их изготовления состоит из двух компонентов. Производство основано на технологии мокрой намотки. В составе материала для труб присутствуют стеклянные пряди и связывающее вещество, которым являются эпоксидные смолы. Эти изделия имеют низкое сопротивление передвигающемуся потоку и устойчивость к химическим воздействиям.
2. Многослойными. Такие стеклопластиковые трубы покрыты дополнительными оболочками из полиэтилена. Для связки слоев применяют процесс высокотемпературной полимеризации. Такое покрытие способствует повышению устойчивости продукции к различным воздействиям.

Читайте также: Давление в газопроводе: технические нормы + особенности распределения на линии по давлению газа

Многослойные стеклопластиковые трубы большого диаметра применяют при прокладке магистральных газопроводов в особо неблагоприятных климатических условиях.

Классификация

Высокопрочные композитные изделия в зависимости от того, какой материал избран армирующим наполнителем, бывают:

• базальтопластиковыми;
• органопластиковыми;
• стеклопластиковыми.

Принимают во внимание тип полимерного связующего, которое может быть:

• полиэфирным;
• эпоксидным.

Имеет определенное значение тип соединения:

Исходя из конструктивных особенностей стенок, трубы рассматриваются как:

• многослойные;
• футерованные;
• без футеровки.

Трубы без защитного покрытия (футеровки) используют для транспортировки неагрессивных сред

По конструкции изделия могут быть:

• однослойными. Изготавливаются с применением мокрого способа намотки с преобладанием эпоксидной смолы и стеклонитей в качестве связующего;
• многослойными. Они укрываются одним или несколькими полиэтиленовыми слоями.

Полезная информация! Использованием смол повышается устойчивость стеклопластиковых труб к воздействию кислот, солей и щелочных раствором.

Смола применяется бифенольная, изофталевая или же ортофталиевая.

Трубы различают в зависимости от устройства внутреннего сечения, которое бывает:

• сплошным. Форма может быть круглой, полукруглой, прямоугольной, трапециевидной, сегментированной;
• кольцевым. Такие выполняются по согласованию с заказчиком.

Изделия могут различаться по способу армирования среза, степени усиления боковой грани пазовых клиньев.

Физические характеристики труб из стеклопластика

Поскольку изделия отличаются незначительным весом, затраты на прокладку магистралей из них снижаются. Например, стеклопластиковая труба со спиральной намоткой отличается плотностью 1,8-1,9 т/м³, а произведенная по непрерывной технологии имеет показатель 1,6-1,7 т/ м³.

Обладание большим ресурсом жесткости позволяет им выдерживать существенные нагрузки, оказываемые давлением грунта.

Стеклопластиковые трубы сертифицированы по стандартам ISO и соответствуют определенным классам жесткости:

• SN 2500 – для таких изделий рабочее давление не должно превышать 0,4 Мпа;
• SN 5000 — для них предел данного параметра составляет 1 Мпа;
• SN 10000 — в данном случае предельный показатель рабочего давления 2,5 Мпа.

Большую прочность изделиям обеспечивает спиральная намотка.

Варианты соединения элементов трубопровода

Существует несколько способов прокладки систем из стеклопластиковых труб:

1. Применение раструбного изделия отличается простотой проведения работ – это вариант последовательного монтажа, при котором одну трубу помещают в раструб другой.
2. При использовании фланцевого соединения стеклопластиковая трубная продукция имеет на торцах фланец (специальное кольцо) с отверстиями, предназначенными под крепежные детали.
3. Монтаж стеклопластиковых труб при помощи муфтовых соединений предусматривает прокладку трубопроводов с применением съемных и неразъемных элементов. К последнему виду относится муфта, которую фиксируют клеящими составами.
4. Бугельное соединение считается разновидностью муфтового, но оно разъемное и его после монтажа стягивают болтами.

Кроме вышеперечисленных способов для стыковки стеклопластиковых труб задействуют резьбовые и винтовые элементы.

Советы по монтажу

В частных домах из стеклопластика чаще всего монтируют системы канализации. Обычно их применяют, если имеются сложные геологические условия на участке – возможность просадки грунта, оползней, большая глубина залегания под тяжелым каменистым грунтом.

Для укладки стеклопластиковых коммуникаций обязательна подсыпка песчаной подушки толщиной не меньше 100 мм. Перед укладкой необходимо тщательно очистить раструб и вставляемый конец трубы от пыли, грязи, жировых загрязнений, масел; особое внимание уделить пазам. Очистить уплотнения EPDM. Вставить уплотнения в пазы (уплотнений обычно не меньше двух). Нанести на уплотнение тонкий слой силиконовой смазки. Плавно, но с усилием соединить трубы.

Маркировка защитных покрытий

Производители труб из стеклопластика в соответствии с особенностями защитного покрытия, от которого зависит назначение изделий, применяют определенные буквенные обозначения:

1. П – продукция предназначена для прокладки водопроводных сетей, в том числе подающих питьевую воду;
2. Г – означает, что такие трубы можно использовать при обустройстве систем горячего водоснабжения. Максимальная температура теплоносителя не должна превышать 75 градусов;
3. Х – изделия предназначаются для перемещения химически активных газов и жидкостей;
4. А – по таким трубам разрешается перекачка смесей, содержащих абразивные компоненты;
5. С – таким символом обозначают универсальные изделия, которые можно использовать практически для любой цели, поскольку они устойчивы даже к жидкостям с повышенной кислотностью.

В процессе производства стеклопластиковых труб слой защитного покрытия может достигать 3-х миллиметров.

Возможность выполнять монтаж стеклопластиковых труб без применения сварочного оборудования и другие их достоинства делают данную трубную продукцию очень перспективным материалом. В последние годы объем ее реализации постоянно возрастает. Важную роль при этом играет невысокая стоимость содержания и технического обслуживания трубопроводов, изготовленных из стеклопластика.

Правильный выбор

Чтобы правильно подобрать конструкцию трубы ее необходимо тщательно осмотреть, чтобы выявить повреждения или некачественные части.

Производство и правила монтажа стеклопластиковых труб

Стеклопластик – высокотехнологичный материал, состоящий из стекловолокнистых компонентов и связующих полимеров. Сочетание малого веса, прочности и превосходных эксплуатационных качеств делает его отличным вариантом для изготовления трубных изделий различного назначения: от монтажа бытовых трубопроводных сетей до строительства крупных магистралей нефтехимической промышленности.

Что такое стеклопластиковые трубы

Стандартная труба из стеклопластика представляет собой пустотелое изделие заданной длины, предназначенное для транспортировки жидких или газообразных рабочих сред (реже – для прокладки кабельных сетей).

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.

Преимущества и недостатки трубных изделий из стеклопластика

Широкое распространение трубных изделий из стеклопластика обусловлено большим перечнем преимуществ:

• 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.

Обратите внимание! Стеклопластиковые трубы обладают низкой устойчивостью к нагрузкам, направленным поперек расположения волокон. Такие воздействия чреваты образованием трещин. Нивелировать такой недостаток помогает добавление рифленого слоя на внутреннюю поверхность трубы.

Технологии производства

Современная промышленность успешно реализует 4 принципиально разные технологии, позволяющие производить стеклопластиковые трубные изделия в различных ценовых сегментах:

Рекомендуем ознакомиться: Фасонные изделия для перехода с трубы круглого сечения на прямоугольный воздуховод

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.

Литье (центробежное формование)

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.

Протяжка (пултрузия)

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.

Выдавливание (экструзия)

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.

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.

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.

Это важно! Стеклопластиковые трубы можно резать, точить или сверлить. Качественное изделие не меняет от этих механических воздействий своих эксплуатационных характеристик.

Применение и маркировка

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.

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.

Особенности монтажа

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.
• 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.

Обратите внимание! При подземном способе прокладки следует обращать внимание на технологию изготовления и прочностные характеристики труб. Обладающие наименьшей прочностью однослойные изделия подлежат более бережному обращению, с обязательным устройством песчаной подушки на дне траншеи.