Общие характеристики стеклопластика
Стеклопластик – пластический материал, в составе которого есть стекловолокнистые компоненты и связующий наполнитель (термопластичные и термореактивные полимеры). Наряду с относительно невысокой плотностью стеклопластиковые изделия отличаются хорошими прочностными качествами.
Последние 30-40 лет стеклопластик массово применяется для изготовления трубопроводов разного назначения.
Полимерный композит является достойной альтернативой стекла, керамики, металла и бетона при производстве конструкций, рассчитанных на эксплуатацию в экстремальных условиях (нефтехимия, авиация, добыча газа, судостроение и т.п.)
Магистрали сочетают в себе качества стекла и полимеров:
- Малый вес. Средний вес стеклопласта составляет 1,1 г/куб.см. Для сравнения, этот же параметр по стали и меди гораздо выше – 7,8 и 8,9 соответственно. Благодаря легкости, облегчаются монтажные работы и транспортировка материала.
- Коррозийная стойкость. Составляющие композита имеют низкую реакционную способность, поэтому не подвергаются электрохимической коррозии и бактериальному разложению. Это качество – решающий аргумент в пользу стеклопласта для подземных инженерных сетей.
- Высокие механические свойства. Абсолютный предел прочности композита уступает показателю стали, но параметр удельной прочности значительно превосходит термопластичные полимеры (ПВХ, ПНД).
- Атмосферостойкость. Диапазон граничных температур (-60 °С..+80 °С), обработка труб защитным слоем из гелькоута обеспечивает невосприимчивость к лучам УФ-диапазона. Кроме того, материал стоек к ветру (предел – 300 км/ч). Некоторые производители заявляют о сейсмостойкости трубной арматуры.
- Огнеупорность. Негорючее стекло – главный компонент стеклопласта, поэтому материал трудновоспламеняем. При горении не выделяется отравляющий газ диоксин.
Стеклопластик имеет низкую теплопроводность, что объясняет его теплоизоляционные качества.
Недостатки композитных труб: подверженность абразивному износу, образование канцерогенной пыли вследствие механической обработки и высокая стоимость в сравнении с пластиком
По мере истирания внутренних стенок оголяются и обламываются волокна – частицы могут попадать в транспортируемую среду.
Галерея изображений
Фото из
В изготовлении стеклопластиковых труб используется стекловолокна и связующие компоненты: термопластичные и термореактивные полимеры. В итоге получается прочный и устойчивый к внешней агрессии материал с относительно невысоким удельным весом
Производят трубы из стеклопластика методом литья или непрерывной намотки. Технология изготовления зависит от назначения и предстоящих эксплуатационных условий
Для устройства коммуникационных и транспортирующих систем разной степени сложности выпускают стеклопластиковые трубы различных диаметров. Из них собирают как магистральные линии, так и ответвления
Стеклопластиковая длинномерная продукция гораздо устойчивее к агрессивным и абразивным средам, чем чугунные или стальные трубы, потому активно используются в промышленности
В химической, фармакологической, пищевой, нефте- и газоперерабатывающей промышленности стеклопластиковые трубы нашли высокий спрос и активное применение
Стеклопластик используют в сооружении всех видов коммунальных систем. Они подходят для сооружения водопровода, вентилирования, отопления, водоотведения. Служат кожухом в подземной прокладке электро- и прочих коммуникационных линий
Трубы из стеклопластика пригодны как для наземной, так и для подземной прокладки. Они не нуждаются в устройстве дополнительной защиты
Размеры и конструкция стеклопластиковых труб унифицированы. Их соединение производится способом, предусмотренным для других видов труб в определенной сфере
Веские плюсы труб из стеклопластика
Изготовление труб по методу непрерывной намотки
Стеклопластиковые изделия различных диаметров
Транспортировка абразивных и агрессивных сред
Стеклопластиковый трубопровод на предприятии
Раструбное соединение в системе водоотведения
Открытая прокладка труб на опорах
Использование фланцевого соединителя
Это интересно: Как поставить хомут на трубу + как можно сделать хомут самостоятельно
Сферы применения
Основные области использования полипропиленовых трубопроводов – бытовое и коммунальное хозяйство, пищевая и химическая промышленность. В быту их применяют для:
- Подачи холодной воды внутри помещений. Для этих целей используют обычную ПП-трубу, в которой отсутствует армирующий слой. Однако не исключено применение труб с волокном в трубопроводных магистралях с высоким давлением, которое присутствует в сетях многоэтажных домов.
- В линиях горячего водоснабжения. ПП труба армированная стекловолокном лучше других по своим техническим характеристикам подходит для внутридомовых сетей горячего водоснабжения. Она является оптимальным выбором с точки зрения соотношения цены и качества, способна выдержать максимальный срок эксплуатации при стандартном давлении и температуре воды в системе.
- В трубопроводах систем отопления. Стоит отметить, что полипропиленовые трубы для отопления со стекловолоконным армированием рекомендуется использовать в отопительных системах как коммунального, так и бытового назначения не выше 80 ºС и давлении (PN) 20 или 25 бар. Но далеко не каждая индивидуальная отопительная система функционирует с теплоносителем, имеющим температуры нагревания в 80 или 90 °С.
Рис. 4 Разновидности ПП труб со стекловолоконным армированием
Отопление в частном доме из полипропиленовых труб – нюансы, расчет. В статье подробно описано, какие трубы лучше полипропиленовые трубы использовать для отопления, диаметр трубы, способы прокладки и подключения к батареям и так далее…
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.
Где используют продукцию из стеклопластика?
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.
Стеклопластиковые трубы: как производятся, где используются, маркировка + рабочие характеристики
В прокладывании коммуникаций (водопровода, канализационных сетей) роль проводника выполняют трубы. Еще пар десятков лет назад в этом сегменте доминировали металлические изделия, потому что других вариантов просто не выпускалось. А меж тем Европа уже более 60 лет работает со стеклопластиковыми трубами, отдавая им предпочтение за антикоррозийную «непробиваемость». У нас они «приживаются» медленно в связи с высокой ценой. Но если посмотреть на новинку комплексно, то обслуживание таких трубопроводов обойдется дешевле, чем ремонт и замена проржавевшего металла. Попробуем разобраться, насколько хороши стеклопластиковые трубы и где их применяют.
При всей своей неизвестности рядовому потребителю стеклополимерные трубопроводы прокладывались в военной сфере еще при СССР. Но из-за секретности, присущей оборонной сфере, о них информация, естественно, не распространялась. А ввоз из зарубежных государств запрещался. Вот почему о трубах из стеклокомпозитного материала информация стала просачиваться только к 80 гг. прошлого века, хотя Америка выпускает их с 1944 г.
Стеклопластик относят к композитам, проявляющим при невысокой плотности необычайную прочность. В его состав входит стекловолокно со связующими добавками (эпоксидными смолами или ПЭФами).
Виды
Чтобы повысить прочность изделий, производители разработали несколько видов труб из стеклопластика, которые можно применять в различных сферах деятельности. Так, чтобы добиться прочности соединений стеклопластиковых труб, разработаны разные виды армирования среза. Помимо этого, повысить прочность пазового клина на срезе можно благодаря усилению боковой грани клиньев. Благодаря этой технологии такие трубы разрешается применять для роторных клиньев.
По поперечному сечению трубы из стеклопластика разделаются на такие виды:
- Сплошное сечение. Его форма может быть разной – в виде прямоугольника, круга, трапеции, полукруга и сегмента.
- Сечение «кольцо». Трубы с таким сечением изготавливают только под заказ, заранее оговаривая с заказчиком все нюансы.
При производстве труб из стеклопластика могут быть использованы разные типы смол. Чтобы усилить прочность изделия, при производстве изделий добавляют ортофталиевую, изофталевую и бисфенольную смолы, благодаря чему увеличивается стойкость к щелочным растворам, солям и кислотам.
Каждый вид трубы можно условно разделить на два типа: однослойную трубу и многослойную. Первая состоит из композитного материала и изготавливается по технологии намотки мокрым способом. В составе трубы преобладает эпоксидная смола и связующий материал – стеклонити. Многослойные трубы «облачены» в дополнительную оболочку (одну или несколько) из прочного полиэтилена. Каждый слой связывается с предыдущим благодаря полимеризации при высокой температуре, что позволяет повысить стойкость трубы к различным воздействиям.
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.
Классификация трубопроводной арматуры
Классификация таких специальных сооружений связана с их функциональным предназначением.
- По методу уплотнения или герметизации арматура бывает мембранная, где герметиком является мембрана, сильфонная ( герметиком является металлическая оболочка из нержавеющей стали), шланговая ( герметиком является шланг), сальниковая ( герметиком является сальниковый уплотнитель).
- Управление такой конструкцией бывает нескольких видов : дистанционное, при котором управление происходит благодаря устройствам автоматического срабатывания) и ручное или с помощью электрического, пневматического, гидравлического или электромагнитного привода.
- Присоединение армированной конструкции к трубопроводу происходит благодаря таким деталям, как муфта, фланец, штуцер и патрубок с буртиком. Отсюда и происходят названия соединений :муфтовый, фланцевый, цапковый и штуцерный. А также используют сварку для соединения армированной конструкции и трубы.
- Не каждый вид изделия способен выдерживать давление в 200 МПа и температуру в 800 градусов. Поэтому все виды основной части трубопровода деляться на оборудование, которое способно сохранять вакуум, выдерживать абсолютное давление (до 0,2 МПа), низкое (до 1,5 МПа), среднее ( до 15 МПа), высокое (до 90 МПа), и сверхвысокое давление ( свыше 90 МПа).
- По температурный параметра выделяют жаропрочное оборудование, температура которого составляет более 700 градусов, криогенную ( ниже 160 градусов), арматуру низких (от -10 до -50 градусов), средних ( от -50 до 300 градусов) и высоких ( от 300 до 700 градусов) температур.
- По области применения различают армированные сооружения: промышленного всеобщего (хозяйство) и специального назначения (для повышенного давления, высоких и низких температур, токсических сред), специализированные (под заказ), судовые ( при постройке различных морских суден) и сантехнические (различные бытовые приборы).
Виды и классификация трубопроводной арматуры тесно связаны между собой, так как выполняют функции связанные с эффективной и безопасной работой трубопровода.
Преимущества и недостатки
Композитные материалы – материалы будущего. Достоинств у стеклопластика множество:
- Долговечность. Опыт использования стеклопластика превышает 50 лет, срок эксплуатации первых изделий так же превышает 50 лет.
- Очень высокая механическая прочность – стеклопластиковые трубы используют для газо- и нефтепроводов высокого давления.
- Есть возможность создавать материал с различными механическими свойствами в различных направлениях.
- Химическая инертность. Стеклопластик устойчив к щелочам, кислотам, нефтепродуктам. Поэтому все чаще на промышленных предприятиях меняют стальные коммуникации на стеклопластиковые.
- Устойчивость к коррозии. Коррозия – ахиллесова пята стали, она разрушает стальные коммуникации. Стеклопластиковые трубопроводы совершенно не ржавеют.
- Устойчивость к биологическому воздействию – большой плюс при использовании стеклопластика в коммунальном хозяйстве, для дренажа, ливневок, ирригационных сооружений.
- Небольшой вес облегчает монтаж, транспортировку, складирование, уменьшает крепеж и вес конструкций (если стеклопластиковые трубы используются как композиционный материал).
- Морозоустойчивость.
- Изделия на основе эпоксидной смолы устойчивы к высоким температурам.
- Низкая теплопроводность.
- Атмосферостойкость, устойчивость к ультрафиолетовому излучению.
- Стеклопластик относится к трудногорючим и трудновоспламеняемым самозатухающим материалам, при горении он не выделяет высокотоксичных веществ.
- Устойчивость к абразивному износу.
- Легкий монтаж при помощи муфт и фитингов; возможность ремонта без применения сварки.
Недостатки:
- Стеклопластик насыщается водой (и влагой) – это снижает его морозостойкость, увеличивает вес. При подземной прокладке это несущественно, при надземной увеличение веса конструкции нежелательно.
- Цена стеклопластиковых изделий относительно велика, особенно у изделий с высокой прочностью; но с учетом долговечности стоимость окупается.
- Недостаточная эстетичность для внутридомовой разводки отопления или водоснабжения.
Широкому распространению стеклопластиковых труб мешает их относительно высокая цена, особенно если сравнивать с пластиковыми аналогами, малая информированность населения о прочности композитных труб. Отчасти психологические проблемы – сложно осознать, что смола со стеклом имеют прочность, сопоставимую с прочностью стали.
Применение и эксплуатационные особенности
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.
Исходя из указанных особенностей сформировался ряд областей применения стеклопластиковых труб:
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.
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.
Угольная промышленность
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 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.
Жилищно-коммунальное хозяйство
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.
Характеристика труб с ПЭФами
Использование ПЭФов (полиэфирных смол) чаще, чем эпоксидных. После прохождения всех стадий обработки трубы с этой добавкой становятся неуязвимыми – на них не действуют разрушающе кислоты, соли, щелочи. Кроме того, они не поддаются и коррозийным процессам, поэтому их применяют многие отрасли строительства, тем более, что они могут быть различных диаметров. В строительстве чаще всего используются трубы, имеющие большой диаметр.
Такой вид труб используется для прокладки:
- Трубопроводов для холодной воды,
- Канализационных сетей,
- Инженерных систем для гидроэлектростанций,
- Ливневок,
- Мелиорационных и ирригационных сооружений,
- Дренажных систем,
- Очистных сооружений,
- Колодцев,
- Водозаборов.
Однако, у стеклопластика на ПЭФе есть один недостаток. Он не переносит температуру выше 90 градусов. Боится он и давления, превышающего 32 атмосферы. Это делает невозможным его применение в критических условиях работ. Вот тогда незаменимы трубы с добавкой эпоксидных смол.
Маслобензоотделитель
После удаления взвешенных веществ в пескоотделителе сток поступает в маслобензоотделитель, где происходит дальнейшая очистка . В коалесцентном модуле происходит выделение эмульгированных нефтепродуктов и выпадение мелкодисперсных взвешенных веществ. Коалесцентный модуль представляет собой тонкослойные гофрированные пластины, склеенные между собой, которые имеют свойство притягивать частицы масла и отталкивать воду. Срок службы коалесцентного модуля неограничен, так как он не коррозирует и не меняет своих физических свойств. Коалесцентный модуль не требует замены и регенарации.
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.
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.
Сравним достоинства и недостатки стекловолоконного и алюминиевого армирования
Сравнительная характеристика полипропиленовых труб с алюминиевой прослойкой и армированных стекловолокном проводится по их ключевым показателям:
- Линейное расширение при нагреве. Величина этого показателя одинакова и составляет от 0,03 до 0,035 миллиметров на один метр.
- Надежность армирующей прослойки. За счет особой технологии изготовления стекловолоконный слой более равномерный, изделия выполняются без швов и стыков. Алюминиевая оплетка скрепляется сваркой, в местах соединения образуется шов, а в некоторых модификациях фольгированное покрытие укладывается внахлест. Можно сделать вывод, что алюминиевый слой проигрывает в этом плане стекловолоконному армированию
- Устойчивость материала к кислородной диффузии. Прослойка стеклопластика надежно защищает полость от проникновения молекул кислорода. Фольгированное покрытие пропускает кислород, что приводит к развитию кислородной коррозии.
- Удобство монтажа и прочность соединений. Пайка полипропиленовых труб с алюминиевой прослойкой требует внимания и аккуратности. Чтобы не повредить армирующий слой, производят предварительную зачистку. Армированная стекловолокном труба из полипропилена монтируется без выполнения предварительной обработки.
- Тепловая проводимость. По сравнению с армированных стекловолокном, трубопровод, выполненный из полипропиленовых труб с алюминиевым слоем, быстрее нагревается.
- Экологическая безопасность. Полипропилен не выделяет токсичных веществ и поэтому монтаж из этого сырья разрешается в жилых помещениях и общественных зданий.
- Пластичность. Оба вида изделий одинаково работают в условиях перегрева высокой температурой теплоносителя. Даже при контакте с горячей водой, разогретой до температуры кипения, трубная разводка сохраняет свою первоначальную форму и целостность системы.
Если сравнивать технологию производства армированных полипропиленовых труб, напрашивается вывод, что армирование стекловолокном – это более передовая разработка с большой перспективой развития.
Технологии изготовления
Сейчас существуют четыре основные технологии изготовления стеклопластиковых труб:
- Экструзия.
- Пултрузия – формование изделия между наружной и внутренней оправками.
- Центробежное формование (литье) на технологической оправке (на ее внутренней поверхности).
- Намотка – пропитанную незатвердевшим связующим ленту (или ткань, нить) из стекловолокна наматывают на оправку.
Экструзия
Экструзия – процесс выдавливания смеси стекловолокна и смолы (или термопластичных полимеров) через отверстие в виде кольца. Простая, недорогая и высокопроизводительная технология, но получившиеся изделия не имеют высокой прочности. Но ее вполне достаточно для использования для канализационных, водопроводных систем. В этом виде стеклопластика иногда применяют не смолы, а термопластичные полимеры – ПНД, ПП.
Пултрузия
Пултрузия – протягивание стержня из пропитанных связующим веществом стекловолокон через несколько последовательно расположенных фильер с уменьшающимся сечением. Метод непрерывный, для него подбирают состав связующего с точно рассчитанным временем твердения и небольшим временем начального схватывания. Ровинг (ровницу) из стекловолокна пропускают через ванну со связующим, затем заготовку предварительно формуют, затем протягивают, отверждают, режут.
Метод пултрузии имеет самую высокую производительность, он дешев, применяется для массового производства сантехнических и водопроводных труб, работающих при небольших рабочих давлениях. Получаются стеклопластиковые трубы с очень ровными внутренней и наружной поверхностями. Недостаток – невозможность изготовления труб большого диаметра, работающих при очень высоких давлениях, сложность технологического процесса. При пултрузии сложно выполнить кольцевое армирование.
Формование центробежное
Достаточно давний метод изготовления композитных конструкций. Труба формируется внутри быстро вращающейся формы, внутрь подаются материалы – рубленое стекловолокно, иногда стеклоткань и неотвердевшая смола. Под воздействием центробежной силы материалы распределяются по форме и застывают. Получается трубка с очень гладкой наружной стенкой и точным наружным диаметром, стенки получаются однородными, без расслоений и включений пузырьков газа.
Недостаток – высокая стоимость метода. Применяется для изготовления толстостенных труб с повышенной кольцевой жесткостью, например для микротоннелей.
Намотка
Изготовления стеклопластиковых труб методом намотки (навивки) – самая простая из всех технологий с высокой производительностью. Способы намотки: спирально-кольцевой, спирально-ленточный, продольно-поперечный, косослойный продольно-поперечный. Изготовление способом намотки может быть непрерывным либо периодическим. Для изготовления стеклопластиковых изделий используют термореактивные (полиэфирные, эпоксидные, фенолформальдегидные смолы) и термопластичные связующие материалы (ПП, ПЭ, полиамид).
При намотке нитей или ленты из стекловолокна, пропитанного связующим, формируется очень гладкая внутренняя и шершавая наружная поверхность трубы.
Это интересно: Основные этапы и правила врезки в трубу водопровода — читайте во всех подробностях
Водопроводы
Данный вид трубопроводов необходим для обеспечения водой промышленных объектов и населения, в зависимости от назначения водопроводы делятся на различные классы:
- Производственные;
- Противопожарные;
- Хозяйственно-питьевые;
- Поливные;
Для разных видов водопроводов необходимо применять свои нормы и правила.
Водопроводные сети также классифицируются в зависимости от схемы соединения:
- Зонные водопроводные сети — более одной водопроводной сети на одном объекте (например, здании) разделённых или соединённых между собой.
- Тупиковые водопроводы — применяются на объектах, где допускается (в случае выхода из строя водопровода) перерывы в подаче воды, к таким объектам могут относиться здания производственного назначения, административные и жилые здания.
- Кольцевые — данный класс водопроводных сетей применяются для бесперебойного обеспечения потребителей водой, как правило, это многоэтажные строения и противопожарные водопроводы. Данный вид трубопроводов имеет более одного ввода в здание, что позволяет в случае прекращения подачи по одному вводу перейти на другой.
- Комбинированная водопроводная сеть —объединяют в себя тупиковые магистральные и кольцевые, применяться для больших строений с большим водопотреблением.
Магистральный водопровод
Класс трубопроводов предназначенных для обеспечения водоснабжения на дальних расстояниях. Водопроводные сети от водозаборных узлов до потребителя (промышленных объектов и коммунального хозяйства).
Обзор товаров лидирующих производителей
Среди многообразия представленной продукции есть авторитетные бренды с многолетней положительной репутацией. К числу таких относятся товары компаний: Hobas (Швейцария), Стеклокомпозит (Россия), Amiantit (концерн из Саудовской Аравии с производственными мощностями в Германии, Испании, Польше), Ameron International (США).
Молодые и перспективные производители композитных стеклопластиковых труб: Полиэк (Россия), Arpipe (Россия) и Завод стеклопластиковых труб (Россия).
Производитель #1 — бренд HOBAS
Заводы торговой марки расположены в США и многих странах Европы. Продукция группы Hobas заслужила всемирное признание за отменное качество. GRT-трубы с полиэфирным связующим изготовлены по технике центробежного литья из стекловолокна и ненасыщенных полиэфирных смол.
Трубные системы Hobas широко используются в канализации, дренажных и водопроводных комплексах, промышленных трубопроводах и ГЭС. Допустима наземная укладка, размещение методом микротоннеля и протаскивания
Характеристики композитных труб Hobas:
- диаметр – 150-2900 мм;
- класс SN-жесткости – 630-10 000;
- уровень PN-давления – 1-25 (PN1 – безнапорный трубопровод);
- наличие внутреннего футеровочного антикоррозийного покрытия;
- стойкость к кислотной среде в широком диапазоне pH.
Налажено производство фасонных деталей: колен, переходников, фланцевых патрубков и тройников.
Производитель #2 — компания Стеклокомпозит
Компания «Стеклокомпозит» наладила линию по выпуску стеклопластиковых труб Flowtech, техника производства – непрерывная намотка.
Задействовано оборудование с двойной подачей смолистых веществ. Высокотехничные смолы подаются на укладку внутреннего слоя, а более дешевый состав – на структурный слой. Методика позволяет рационализировать расход материала и удешевить продукцию.
Номенклатура труб Flowtech – 300-3000 мм, класс PN – 1-32. Стандартный метраж – 6, 12 м. Под заказ возможно производство в пределах 0,3-21 м
Производитель #3 — бренд Amiantit
Основные компоненты труб Flowtite от Amiantit: стекловолокно, полиэфирная смола, песок. Применяемая техника – непрерывная намотка, обеспечивающая создание многослойного трубопровода.
Структура стеклопластика включает шесть слоев:
- внешняя намотка из нетканой ленты;
- слой мощности – рубленое стекловолокно + смола;
- средняя прослойка – стекловолокно + песок + полиэфирная смола;
- повторный слой мощности;
- подкладка стеклянных нитей и смолы;
- защитное покрытие из нетканого стекловолокна.
Проведенные исследования показали высокую абразивную стойкость – за 100 тыс. циклов обработки гравием, потери защитного покрытия составили 0,34 мм.
Класс прочности изделий Flowtite – 2500 – 10000, под заказ возможно изготовление трубы SN-30000. Эксплуатационное давление – 1-32 атмосфер, максимальная скорость потока – 3 м/с (для чистой воды – 4 м/с)
Производитель #4 — компания Полиэк
ООО «Полиэк» производит различные модификации трубной продукции Fpipes из стеклопласта. Техника изготовления (непрерывная косослойная продольно-поперечная намотка) позволяет создавать трехслойные трубы до 130 см в диаметре.
Полимерные композитные материалы задействованы при создании обсадных труб, звеньев водоподъемных колонн, водоснабжающих трубопроводов и отопительных систем.
Номенклатурный ряд канализационных стеклопластиковых труб – 62,5-300 мм, высоконапорных изделий – 62,5-200 мм, вентиляционных каналов – 200-300 мм, обсадок скважин – 70-200 мм
Кроме труб из стеклопластика на рынке представлено много изделий из других материалов – стали, меди, полипропилена, металлопластика, полиэтилена и т.д. Которые, благодаря своей более доступной цене, активно используются в различных сферах бытового назначения – монтаж систем отопления, водоснабжения, канализации, вентиляции и прочее.
Ознакомиться с характеристиками труб из различных материалов можно в следующих наших статьях:
