Стеклопластиковые трубы

Содержание

История

С середины и до конца 1980-х годов 20 века начался рост производства и применения подземных композитных труб большого диаметра. Технологические достижения в процессе намотки нитей, коррозионная стойкость и сильные рыночные факторы способствовали популярности стекловолоконной трубы. Определения того, что является трубой большого диаметра, могут варьироваться, но в целом размеры колеблются от 12 до 14 дюймов.

Композитная или стекловолоконная труба используется в широком спектре отраслей промышленности, таких как производство электроэнергии, нефтехимия и опреснение морской воды. Труба из стекловолокна устойчива к коррозии, имеет большой жизненный цикл, который зачастую превышает 30 лет, и является лучшей альтернативой стали и другим металлическим сплавам, ковкому чугуну и бетону. Согласно статистике, во всем мире работает более 60 000 км труб большого диаметра.

Области применения

Высокопрочные стеклопластиковые трубы находят применение в промышленной сфере при транспортировке нефти и нефтепродуктов, пресной, соленой воды, агрессивных химических веществ, газов. Их можно использовать в качестве защитных оболочек силовых электрокабелей, а также телефонных, оптоволоконных, коммуникационных линий.

В коммунальном хозяйстве стеклопластиковые трубы могут быть использованы для наружных систем водоснабжения и канализации.

Стеклопластиковые трубы: особенности и монтаж. Обзор стеклопластиковых труб. Область применения и особенности монтажа

Всего лет сорок-пятьдесят назад человечеству не были знакомы стеклопластиковые трубы. Но уже в конце семидесятых годов прошлого столетия западным ученым удалось решить проблему коррозии металлических труб благодаря применению новых материалов. Тогда и стали активно использоваться стеклопластиковые трубы.

Стеклопластиковая труба изготавливается из композиционного материала – стеклопластика. В зависимости от типа смолы, количества и видов применяемых армирующих материалов, а также технологии производства, механические и физические свойства изделия могут изменяться.

Область применения

Популярный производитель труб из стеклопластика – компания Amiantit выпустила пробную партию труб в конце шестидесятых годов прошлого столетия.

За десятки лет производителю удалось выйти на мировой уровень и сейчас трубы из стеклопластика (GRP) заслуживают внимания, благодаря качеству и надежности. Это обусловлено тем, что трубы изготавливают особым методом – непрерывной намотки по спирали.

В результате этого они не подвергаются воздействию коррозии и становятся весьма устойчивыми к кислотам и среде. Кроме этого, в отличие от стандартных металлических труб, стеклопластиковые трубы легки в обращении —  вес изделий во много раз меньше тяжелых металлических.

Обратите внимание

Поэтому, если возникают сомнения, какие купить трубы – стеклопластиковые или традиционные металлические, большинство компаний выбирают долговечные и практичные материалы для прокладки магистралей из стеклопластика.

Всего за сорок-пятьдесят лет, одноименной ведущей компании по производству труб из стеклопластика удалось занять не только лидирующую позицию, но и стать на ступень выше.

Сфера применения труб из стеклопластика достаточно широка, их можно использовать для укладки системы канализации и водоотведения, а также применять для пожаротушения, транспортировки питьевой и технической воды. Можно прокладывать трубы на электростанциях и при выводе любыых видов отходов.

Помимо этого, трубы из стеклопластика широко применяются при прокладке практически любых видов коммуникаций:

  • магистральных линий;
  • канализационных сетей любого назначения;
  • водопровода;
  • прокладки газо- и нефтепроводов.

Популярные заводы компании Amiantit при производстве своей продукции учитывают интересы каждого потребителя – можно приобрести трубы из стеклопластика разного диаметра, длины и конструкции, а также дополнительные комплектующие и фитинги. Кроме этого, производственный процесс налажен таким образом, чтобы удовлетворить требования любого покупателя и  изготовить трубы по индивидуальному заказу.

Диаметр стандартной стеклопластиковой трубы колеблется в пределах от ста до трех тысяч семисот миллиметров, причем длина может достигать восемнадцати метров.

Использовать такие трубы разрешается в шести классах давления и в трех – по прочности. Благодаря этим показателям, можно с уверенностью отметить, что трубы из стеклопластика обладают не только эффективностью.

Также отмечена высокая долговечность изделий.

Основные преимущества

Большинство труб изготавливаются по стандартной схеме – стекловолоконные нити накручиваются  на прочную оправу в непрерывном режиме. Нить армируется специальным составом из стекловолокна и пропитывается смоляной смесью, измельченным стекловолокном и песком.

Благодаря такой технологии трубы могут прослужить больше пятидесяти лет. Говорить о более длительном сроке эксплуатации пока не представляется возможным, потому что с момента выпуска первой партии изделий прошло всего полвека.

Но, по мнению экспертов, такие трубы могут прослужить гораздо дольше.

В чем плюсы труб из стеклопластика:

  • длительный срок эксплуатации;
  • простой монтаж. Соединять трубы очень легко при помощи дополнительного муфтового соединения. Использовать сварку и контролировать качество соединительного шва не нужно, что позволяет значительно экономить время и средства при монтаже;
  • легкость. Если сравнивать вес трубы стандартных размеров с аналогичной трубой, но состоящей из высококачественного сплава стали, то труба из стеклопластика будет легче на восемьдесят процентов;
  • не ржавеет и выполнять дополнительные действия по борьбе с коррозией не придется;
  • материал устойчив к износу и не повергается воздействию агрессивных компонентов;
  • монтаж можно выполнять как зимой, так и летом – температурные изменения не оказывают существенного влияния на монтаж;
  • цена стеклопластиковой трубы не зависит от стоимости металла и энергоносителей;
  • отвечают нормам экологии;
  • стеклопластик выдерживает температурные колебания – от минус шестидесяти пяти до плюс ста пятидесяти пяти градусов по Цельсию.

При выборе стеклопластиковых труб необходимо учитывать следующее:

  1. Трубы из стеклопластика не должны содержать посторонних вкраплений.
  2. Поверхность должна быть ровной и гладкой.
  3. Обратите внимание на край трубы – он должен быть гладким и ровным, без трещин и расслоений.
  4. Трубы можно распиливать, сверлить, точить и фрезеровать, причем поверхность качественного изделия при механическом воздействии не подвергается расслоению, образованию сколов и трещин.

Срок эксплуатации трубопровода из стеклопластика увеличивается в восемь раз (если сравнивать с трубопроводом из сплава металлов), поэтому можно не беспокоиться о возникновении коррозии и других методах защиты покрытия.

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:

  1. Сплошное сечение. Его форма может быть разной – в виде прямоугольника, круга, трапеции, полукруга и сегмента.
  2. 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.

Где используются?

Стеклопластиковые трубы получили широкое применение. Их часто используют для проводки системы водоотведения и канализации, они экологичны и могут применяться в подобных конструкциях. Также их используют при транспортировке питьевой или технической воды. Они применяются при пожаротушениях.

Даже на электростанциях стали применять стеклопластиковые трубы, чтобы они качественно и долговечно отводили любые промышленные отходы.

Их можно использовать для прокладки нефтяных или газовых трубопроводов. Необходимо только подобрать необходимый размер трубы и ее конструкцию. Кроме этого, для особенных индивидуальных конструкций трубопровода можно заказать индивидуальные размеры и конфигурации. При этом в состав конструкции будут входить все необходимые дополнительные фитинги и комплектующие элементы.

В чем минусы труб из стеклопластика

Наряду с преимуществами, трубы из стеклопластика обладают и рядом недостатков.

Так, при эксплуатации труб из стеклопластика были выявлены такие особенности: при существенной нагрузке поперек волокон изделия отмечена низкая устойчивость к трещинам, что не позволяет использовать трубы при прокладке нефтепроводов. Этого можно избежать, если усилить герметизацию труб изнутри при помощи специального рифленого герметизирующего слоя.

Преимущества и недостатки

Все изделия из стеклопластика имеют свои недостатки и преимущества, поэтому перед выбором трубы необходимо обратить на это внимание.

   Преимущества:

  • Небольшой вес, при монтаже труб большой длины возникает проблема веса конструкции, но стеклопластик значительно легче металла и даже длинная массивная конструкция не будет слишком много весить;
  • Материал не подвергается коррозии и устойчив к воздействию различных кислот, такие трубы можно положить в любой грунт, устанавливать на любые материалы, долгое время они будут исправно служить;
  • Долговечность конструкции, трубы изготавливают из таких материалов, которые не повреждаются долгое время и их использование происходит очень долго. Их долговечность в 8 раз превышает долговечность труб из металла;
  • Монтаж происходит очень легко, соединение отдельных элементов происходит при помощи специальных соединительных деталей, которые легко установить. Для надежности шва не нужно прибегать к свариванию деталей или контролировать качество соединения;
  • Устанавливать трубы можно в любое время года, что позволяет быстро выполнить установку после повреждения или замене металлической трубы;
  • Обладают экологичностью и может использоваться для трубопровода с питьевой водой или другими чистыми веществами;
  • Выдерживает высокие температурные колебания, их можно эксплуатироваться при температуре от -65 до +150 градусов по Цельсию.

Несмотря на большое количество преимуществ, такие трубы имеют и недостатки. Их недостатками являются низкая устойчивость к трещинам, если нагрузка ориентирована поперек волокон. Но этот недостаток можно удалить, если усилить конструкцию изнутри. Усиление происходит при использовании дополнительного слоя, который герметизирует и имеет рифленую поверхность. Герметизирующий слой наносят на внутреннюю поверхность труб.

маркировка

маркировка

Монтаж

truby-stekloplastikovye

Монтаж стеклопластиковых труб можно производить несколькими разными способами. Самым распространенным способом монтажа является раструб, так укладывают обычные поливинилхлоридные трубы.

Также монтаж можно произвести с использованием специальных муфтовых соединений. Муфтовый монтаж может иметь тип «бугельное», при этом легко смонтировать трубы и соединить их болтами.

Также возможно использовать резьбовые или винтовые соединения. Но такие соединения используются не часто, так как резьбу необходимо будет устанавливать дополнительно.

Монтаж стеклопластиковых труб

Монтаж труб из стеклопластика можно выполнять разными способами.

Рассмотрим наиболее доступные и эффективные:

  1. Стандартный тип трубы раструб можно легко смонтировать. Технология монтажа не отличается от прокладки поливинилхлоридных канализационных труб. При монтаже следует придерживаться определенной последовательности – вставлять одну трубу в расширение (раструб) следующей.
  2. Соединение труб фланцевым методом. Каждая труба на торце оснащена специальным фланцем (кольцом) с отверстиями для крепежных элементов.
  3. Муфтовые соединения – применяются для труб любых видов. Можно дополнительно устанавливать съемные соединения или конструкции без последующей разборки (применение клеящих материалов).
  4. Соединение типа «бугельное», разновидность муфтового монтажа. Это специальное приспособление, при помощи которого можно легко состыковать трубы, а затем соединить их крепежными элементам (например, болтами).
  5. В некоторых случаях допускается применение винтового и резьбового соединения труб из пластика.

Маркировка

В зависимости от покрытия и назначения каждая труба имеет определенную маркировку. Разобраться в этих обозначениях не трудно. Изделия, предназначенные для прокладки водопроводов, подачи питьевой и хозяйственной воды обозначают буквой «П». Маркировка указывает на то, что трубы из стеклопластика можно использовать для любых водопроводов, в том числе и подачи питьевой воды.

Буква «Г» — трубы разрешено применять в системах горячего водоснабжения, при условии, что температура воды или иного энергоносителя не будет превышать семидесяти пяти градусов.

«Х» — обозначение этой буквы свидетельствует о том, что трубы можно укладывать для транспортировки газов и других химически активных веществ.

Если в составе жидкости будут присутствовать абразивные вкрапления, то такие вещества можно перекачивать по трубам с маркировкой «А».

Важно

Универсальные трубы из стеклопластика обозначены маркировкой «С», кроме этого, изделия устойчивы к кислоте.

Производство стеклопластиковых труб

Для трубного производства используют стекловолоконные нити в виде скрученных жгутов (шнуров, шпагатов) или рассыпные как короткие отрезки (штапельные), так и длинномерные рубленые волокна. Для их соединения используют наполнители в виде синтетических эпоксидных (марки ЭД, 5 ЭД, 20 Эд – 22 ЭД), полиэфирных (марки М105, М 251, G 200 LE и т.п., либо ПН-1 и ПН-609), кремний органических, фенолформальдегидных смол. В основном изготовление труб осуществляют из безвредных эпоксидных и полиэфирных компонентов.

Процесс выпуска изделий на некоторых стадиях может отличаться у разных производителей, его основные этапы:

Намотка пропитанных эпоксидным компаундом нитей на металлическую формообразующую оправку. Стоит отметить, что в зависимости от трубных диаметров существует две технологии производства. При циклической на металлическую оправку наматывает нити и после полимеризации оболочку снимают, после чего процесс периодически повторяют. Данный метод используют, если выпускается стеклопластиковая труба большого диаметра.

Производство стеклопластиковых труб

Рис. 2 Производство стеклопластиковых труб – основной этап

При непрерывной технологии волокно наматывают на оправку и в процессе производства готовая оболочка сходит с нее – этот способ подходит для труб практически неограниченной длины и малых диаметров.

По методам намотки и укладки фибры, нитей, есть существенные различия между разными производителями. К примеру, трубы от InFiberex выпускают чередованием радиальной намотки волокон вокруг оправки с их продольными участками в виде спиральной решетки. Частотой укладки нитей в этом случае задают прочностные характеристики изделий.

В более простом отечественном производстве на оправку перед формированием оболочки наматывают металлическую и затем разделительную синтетическую ленты. Затем обрезки рубленного стекловолокна насыпают на вращающуюся оправку, наматывают стекловуаль, одновременно поливая сверху компоненты через ряд форсунок эпоксидной смолой. Далее, вместе со стекловолокном на оболочку досыпают кварцевый песок, это происходит после формирования первого слоя толщиной 1,5 – 2 мм. В последнем, третьем слое, используют рубленое волокно без добавления песка и композитный наполнитель.

Полимеризация компаунда, нарезка. После формирования оболочки готовое изделие помещают в инфракрасную печь, где происходит полимеризация смолы. Затем трубу снимают с оправки и нарезают дисковой пилой на фрагменты нужной длины.

Помимо трубного производства, предприятия выпускают широкий ряд фасонных изделий – стеклопластиковые муфты, радиусные элементы, тройники. Муфты изготавливают из трубных отрезков, вырезая внутри канавки и вставляя туда резиновые кольцевые уплотнители.

Структура стеклопластиковой трубы

Рис. 3 Структура стеклопластиковой трубы

Трубы стеклопластиковые диаметры

Даже при учете того, что трубы из стеклопластика были неизвестными покупателям в СССР, их использовали еще при военных временах. Но, естественно, в меру специфичности для этой сферы присуща была скрытность, именно поэтому знания про стеклополимерные водопроводы не распространялись. А импорт из других стран был запрещен. По этой причине информация про такие трубы стала появляться лишь в 80 года 20 века, хотя с 1944 года их начали изготовлять в США.

Стеклопластик считают материалом, который имеет очень высокую прочность. В состав стеклопластика входит стекловолокно с специальными жидкостями.

Стеклопластиковые трубы принято отличать по добавкам, что объединяют частицы в единое целое. К таким добавкам относится и специальная полиэфирная смола. Все изготовители труб из стеклопластика предпочитают одну из возможных добавок, предусматривая при этом моменты производства, а также где и как будут эксплуатироваться трубы.

Тепловое расширение и сокращение

Труба из стеклопластика имеет разное в диагональном и осевом направлении. В направлении окружности тепловое расширение примерно такое же, как у стали. Однако в осевом направлении тепловое расширение примерно в два раза больше, чем у стали.

Относительно низкий стекловолоконной трубы является преимуществом, которое следует учитывать при проектировании системы трубопроводов. Поскольку тепловые силы меньше, ограничительное оборудование (направляющие, анкеры) не должно быть таким же мощным и тяжелым, как для стальных трубопроводов. Существует некоторый рост из-за конечной нагрузки от давления в системе трубопроводов, но опыт показал, что это изменение длины не нужно учитывать при проектировании системы трубопроводов из стекловолокна. Системы композитных трубопроводов могут обрабатывать термические удары между максимальными номинальными рабочими температурами, если соединения труб не являются механическими.

Характеристика труб с эпоксидными смолами.

Такая добавка даст возможность трубам из стеклополимера быть устойчивыми при давлении до 250 атм. и быть устойчивыми при температуре до 130 градусов. Также наружную часть трубы с такой добавкой не нужно теплоизолировать из-за низкой теплопроводности.

Преимущественно трубы из стеклопластика с такой добавкой как эпоксидная смола используют в промышленной сфере. В частном доме такой термостойкий материал можно использовать в системе отопления и в водопроводе, по которому будет циркулировать горячая вода.

Со смолами три

Композитная стекловолоконная труба

При из стеклопластика используются различные эпоксидные и виниловые сложноэфирные смолы и, при необходимости, коррозионные барьеры для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик для любого практического применения. Широкий диапазон температур и давления позволяет наилучшим образом подобрать стекловолоконную трубу к требованиям конкретного применения.

Высоконапорные трубы из стеклопластика проверены временем, поскольку они десятилетиями эксплуатировались в суровых условиях и доказали свою долговечность и ценность. Первые образцы появились более 40 лет назад.

Преимущества композитных систем трубопроводов из стекловолокна:

  • повышенное сопротивление коррозии/истиранию при воздействии сильных кислот;
  • высокая прочность;
  • пролеты труб аналогичны стальным аналогам;
  • высококачественный поливинилхлорид для более высоких температур и длинных расстояний трубопровода;
  • оптимальная замена для стальной трубы с наружным или коррозионным внутренним покрытием.

Диаметры стеклопластиковых труб варьируются в диапазоне от 1 до 72 дюймов.

Какими характеристиками обладают трубы из стеклопластика

В установке водопроводной и канализационной конструкции главную роль занимают трубы. Всего несколько лет тому популярными были трубы из металла, ведь другого выбора у потребителей попросту не было.

А в Европе в то время уже изготовляли стеклопластиковые трубы. Покупатели выбирали их благодаря тому, что такие трубы не поддаются процессам ржавчины. В нашей стране стеклопластиковые трубы очень медленно набирают популярность.

Это обусловлено высокой ценой. Но ознакомившись с характеристиками пластиковых труб, можно понять, что эксплуатация таких конструкций будет гораздо дешевле, нежели содержание или замена металлических труб. В этой статье мы рассмотрим преимущества труб из стеклопластика и места их применения.

Микробиологически индуцированная коррозия

Данная уязвимость является общей проблемой в промышленных процессах из-за присутствия микробов. Это в конечном итоге приводит к образованию щелей, с ячейками концентрации кислорода и ионов, что позволяет коррозии прогрессировать.

Если их не обработать при помощи набора для ремонта стеклопластика, системы трубопроводов будут значительно ослаблены, часто образуя отверстия в стенах труб, что приведет к утечкам и потере жидкости.

Обработка может быть выполнена путем защиты трубопроводов с или химической обработки жидкости, которая сама по себе может соединять коррозию.

Любой из этих методов требует дополнительных затрат, которые могут только задержать сбой.

Трубы на основе различных смол

В зависимости от того, какие смолы применяются для производства труб, существенно меняются их эксплуатационные характеристики.

Поэтому при выборе материалов данного класса обязательно уточняйте, какой тип стеклопластика вам предлагают:

  • Стеклопластик на ПЭФе (полиэфирные смолы) отличается химической нейтральностью, он устойчив к воздействию различных веществ, незаменим при прокладке магистралей для нефтеперерабатывающей промышленности. Но стоит сказать о том, что данные трубы не предназначены для работы при высоких температурах (максимальная 95 градусов) и давлении (до 32 атмосфер).
  • Эпоксидное вяжущее, используемое при производстве стеклопластиковых труб придает им повышенную прочность. Такие стеклопластиковые трубы большого диметра способны работать при сверхвысоких давлениях (до 240 атмосфер), а температурный предел достигает 130 градусов. Еще одна особенность материала, это минимальная теплопроводность, благодаря которой отпадает необходимость в дополнительной теплоизоляции (труба практически не отдает тепло). Изделия данного класса стоят существенно дороже труб на основе ПЭФа.

Сфера применения стеклопластиковых труб

Стеклопластиковые трубы широко используются в различных отраслях промышленности и хозяйства.

  • Нефтепромышленность, где применяются стеклопластиковые трубы для организации не только транспортировки полезных ископаемых (магистральные линии), но и для обеспечения всех технологических процессов, начиная с добычи нефти или газа.
  • Химическая и медицинская промышленность. Химическая нейтральность и стойкость к любым агрессивных воздействий делает материал незаменимым для транспортировки кислот, щелочей, других жидкостей и смесей.
  • В системе жилищно-коммунального хозяйства стеклопластиковые трубы используются для прокладки магистралей холодного и горячего водоснабжения, монтажа систем отопления.
  • Энергетика — в данной отрасли материал широко используется при устройстве трубопроводов, работающих под высокой нагрузкой.

Постепенно все больше увеличивается доля применения и в бытовых целях, следует рассмотреть возможность применения данного материала, ведь срок безремонтной (безаварийной) службы таких труб превышает 50 лет.

Производство труб из стеклопластика

Нас современном этапе практикуется производство стеклопластиковых труб по двум основным технологиям — центробежной формовки и непрерывной навивки.

В зависимости от количества конструктивных слоев материала могут существенно отличаться эксплуатационные характеристики:

  • Самыми недорогими являются простые однослойные трубы. Конструктивный слой стеклопластика не защищен дополнительными покрытиями.
  • Двухслойные трубы имеют внешнюю защитную оболочку, благодаря которой существенно увеличивается устойчивость изделия к ультрафиолету, воздействию различных агрессивных сред.
  • Трехслойные стеклопластиковые трубы имеют дополнительный силовой слой, расположенный между основным конструктивным материалом и защитной оболочкой. Такие изделия отличаются повышенной прочностью, могут эксплуатироваться при высоких внутренних и наружных давлениях. Но стоит учитывать то, что стоимость таких труб достаточно высока.

Преимущества стеклопластиковых труб

Эксперты и строители единодушно отмечают следующие преимущества композитных труб из стеклопластика:

  • Небольшой удельный вес (практически в 4 раза легче стали).
  • Возможность монтажа в любых погодных и климатических условиях, для соединения не требуется организация дорогостоящих сварочных работ.
  • Устойчивость к коррозии, химическим воздействиям. Способность работать при высоких температурах и давлении.
  • Минимальное сопротивление потоку у внутренней поверхности трубы обеспечивает практически нулевое количество отложений (внутреннее сечение трубопровода не меняется при длительной эксплуатации).
  • Отсутствие необходимости выполнения дорогостоящих ремонтных работ, эксплуатационный безаварийный период достигает 50 лет.

Стоит отметить, что с увеличением объема применения стеклопластиковых труб, цена становится более доступной, именно поэтому постоянно растет доля их применения в частном домостроении. Стеклопластиковые трубы являются отличной альтернативой традиционным металлическим изделиям.

Выбирая материал для прокладки различных коммуникационных линий, обязательно рассмотрите возможность применения стеклопластика, он, безусловно, окупиться, даже несмотря на высокую стоимость. При этом вы существенно упростите себе будущую эксплуатацию всех инженерных сетей, избавитесь от необходимости вложений в ремонтные работы.

В настоящее время стекловолоконный термореактивный пластик (Fiberglass Reinforced Thermosetting Plastic — FRP) включают в состав многих промышленных изделий. С его помощью могут осуществляться хранение и транспортировка разъедающих веществ или переработка некоторых веществ в едкой среде. Несмотря на то, что история производства стекловолоконных труб насчитывает более 30-ти лет, этот материал и по сей день является современным и обладает большими перспективами применения во многих сферах человеческой деятельности. Его достоинства таковы: устойчивость к коррозии, выгодное соотношение прочностных и весовых характеристик, не требующие больших затрат усилий и средств производство и техническое обслуживание. В этой статье речь пойдёт об истории стекловолоконных труб, их применении в настоящее время и будущих возможностях использования в нефтехранилищах и перерабатывающих установках.

Не следует путать стекловолоконный трубопровод с трубопроводом из обычных термопластиков, таких как ПВХ (PVC ) и полиэтилен (PE ). Обычно основой последнего является неармированная штампованная труба и литые под давлением фитинги и фланцы, тогда как компоненты стекловолоконного изготавливаются из различных эпоксидных смол, армированных сплошными стекловидными нитями. Используемая смола является термореактивной, т.е. после отверждения ее подвергают воздействию необратимых химических реакций, что благоприятно отражается на способности переносить сверхвысокие температуры. Волоконное армирование позволяет, в свою очередь, сделать компоненты трубопровода более прочными по сравнению с обычным неармированным термопластиком, при этом улучшая технические характеристики и уменьшая вес.

Значительные трудозатраты и капиталовложения, связанные со строительством, реконструкцией и ремонтом инженерных коммуникаций для транспортировки разнообразных жидких сред, требуют новых технологий, позволяющих снизить материальные затраты, сократить сроки проведения работ, повысить надёжность и увеличить долговечность коммуникаций. Мировая практика свидетельствует о всё более широком применении, в особенности — для систем водоснабжения, канализации и нефтегазовой отрасли стеклопластиковых труб, изготовленных из полимерных композиционных материалов. Стекловолоконные трубы — изготавливаются из композитных материалов на основе термореактивных смол, кварцевого песка, армированным стекловолокном. Применение труб из армированного стеклопластика имеет следующие преимущества:

Высокая механическая прочность

, обеспечиваемая присутствием стекловолокна в материале.

Коррозийная стойкость внешней

и внутренней поверхностей труб, что позволяет отказаться от необходимости нанесения защитных покрытий, окрашивания и катодной защиты. Долговременная и эффективная эксплуатация (до 50 лет и более). Трубы из армированного стеклопластика подходят для перекачки практически всех химических веществ даже при очень высоких температурах по сравнению с другими пластиками.

Гладкость поверхности
внутренней стенки
, которая сводит к минимуму потерю скоростного напора. Низкие потери на трение снижают затраты на перекачку и стоимость эксплуатации. При полном отсутствии отложений не требуют затраты на очистку.

Длительный срок эксплуатации трубопровода.

Абсолютная внешняя и внутренняя герметичность труб и соединений.

Низкий вес трубы

, ¼ веса стальных труб и 1/10 бетонных что позволяет использовать укладчики малой грузоподъёмной и облегчает их транспортировку.

Возможность изготовления отрезков труб большей длины

по сравнению с трубами из других материалов.

Удобство монтажа

, т.к. как подземная, так и надземная укладка труб из армированного стеклопластика отличается простотой монтажа и может быть проведена в короткий промежуток времени.

Термины и определения

Номинальный диаметр (DN ) — условный внутренний проход трубы (мм)

Номинальное давление (PN ) — параметр определяющий рабочее давление в трубе при эксплуатации (МПа)

Номинальная жёсткость (SN ) — параметр трубы, обуславливающий монтаж и укладку трубопровода в различных условиях, например расстояние между опорами при надземной прокладке или глубину и условия засыпки трубопровода при подземной прокладке (Н/ м²)

Расчётная рабочая температура (T ) — максимальная постоянная температура, при которой ожидается функционирование системы (0 С)

GRР трубы — усиленный стекловолокном композит на основе полиэфирной смолы

GRЕ трубы — усиленный стекловолокном композит на основе эпоксидной смолы

Стекловолоконные трубы GRР

  • Трубы диаметром (DN ) от 300 до 2600 мм включительно
  • Стандартная длина труб — 3, 6, 9, 12 м
  • Давление (PN ) до 4 МПа
  • Жёсткость (SN ) 2500, 5000, 10 000 Н/ м² и более
  • Температура применения 60 °С.

Области применения GRP труб

  • Водопроводы промышленной и питьевой воды
  • Стоки промышленной и коммунальной канализации
  • Водозаборы для систем охлаждения
  • Выводные коллекторы сточных вод в море
  • Подводные трубопроводы
  • Технологические линии промышленных установок
  • Системы пожарной безопасности
  • Системы транспортировки и распределения бензина
  • Дымоходы для коррозийных жидкостей и вентиляционные трубы
  • Установочные втулки для погружных насосов
  • Напорные трубопроводы
  • Дезульфуризация дымовых газов
  • Ирригационные системы
  • Дымоходы для дымовых газов.

Стекловолоконные трубы GRE

Технические характеристики труб:

  • Трубы диаметром (DN ) от 25 до 1000 мм включительно
  • Стандартная длина труб 9 м
  • Давление (PN ) 6,4 МПа и более
  • Жёсткость (SN ) 10000 Н/ м² и более
  • Температура применения 90-130°С;

Назначение труб

  • Нефть и нефтепродукты
  • Горячее водоснабжение, система теплоснабжения
  • Транспортировка химически агрессивных сред
  • Водоснабжение питьевое и техническое
  • Канализация и промышленные стоки.

Если ранее применение стекловолоконных труб, произведенных на специальном оборудовании, ограничивалось в основном нефтедобывающей отраслью, то в настоящее время их используют, начиная с транспортировки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, и заканчивая канализационными системами в коммунальном хозяйстве и промышленных отраслях.

Для применяемых в нефтяной и газовой промышленности труб из стеклопластиков максимальное давление достигает 4000 psi (272 ,2 атм). 4-дюймовая (10 ,16 см) труба применяется при разработках нефтяных месторождений; трубы от 2-х до 16-ти (5 ,08 — 40,64 см) дюймов — при фильтрации воды, как в условиях низких температур Аляски, так и жарком климате Персидского залива. 12-ти дюймовый трубопровод перекачивает сырую нефть или соленую воду под давлением 290 psi (19 ,7 атм) и температуре около 120 o F (48 .9o С). Подземные трубопроводы используются при транспортировке легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, доставляя бензин, спирт, а как же их смеси на государственные и частные автозаправочные станции в пределах страны.

После включения стеклопластиковых трубопроводов в конце 60-х в списки подлежащих страхованию объектов, их строительство началось в больших масштабах, а общая протяженность составила свыше 60-ти миллионов футов.

Несмотря на то, что в канализационных и водосточных трубопроводах все еще преобладает использование бетонных труб, существует множество отраслей, где предпочтение отдается стекловолокну. Например, бетонные трубы, используемые в канализационных системах, быстро разрушаются под воздействием сероводорода. Это химическое соединение разъедает поверхность трубы, что, в конечном счете, приводит к обрушению стенок. Стекловолокно, напротив, устойчиво к воздействию сероводорода, поэтому стеклопластиковые трубы использовались в качестве внутреннего слоя бетонных труб большого диаметра (от 48 до 60-ти дюймов — 116,84 — 152,4 см).

Стекловолоконные трубы GRP

DN400 мм PN1 МПа SN10000 Н/ м² Назначение: Транспортировка питьевой воды, г. Махачкала, РФ.

DN2600 мм, PN 0,6 МПа, SN 7500 Н/ м² Скорость потока 4 м/с, объём 17 м³ /с Назначение: Циркуляционные водопроводы Невинномысской ГРЭС, г. Пятигорск, РФ.

5773 просмотра

Фитинги и аксессуары

Аксессуары для труб из стекловолокна изготовлены из смол эпоксидных и виниловых эфиров. Данные адгезивы обеспечивают наилучшую коррозионную стойкость и температурные характеристики.

Фитинги включают фланцы, муфты, тройники, редукторы, дренажные трубы, ремонтные комплекты, набор для ремонта стеклопластика и многое другое. Стекловолоконные трубы предназначены для тяжелых эксплутационных условий и подходят для широкого спектра химических веществ, указанных в руководстве по химическому сопротивлению стекловолокна.

Все фитинги поставляются с патрубком или фланцевым соединением для легкого монтажа в полевых условиях. Цены труб стеклопластиковых включают все необходимые для монтажа аксессуары и варьируются в диапазоне от 4 350 до 47 900 рублей за один погонный метр в зависимости от диаметра.

Сегодня коррозионностойкие стеклопластиковые трубы стали лучшей альтернативой в строительстве трубопроводов разного целевого назначения. Их активно используют как для коммунального водоснабжения, так и для безопасной транспортировки химически активных веществ. Обладая стойкими характеристиками по отношению к химически агрессивным средам, они демонстрируют идеальную прочность и безаварийную эксплуатацию на протяжении всего срока гарантии.

В ряд главных преимуществ, выделяющих стеклопластиковые трубы на фоне бетонных, металлических, ПЭТ и ПВХ, можно отнести:

    Легкость при наличии высокой прочности;

  1. Износостойкость и долговечность применения без потери качества;
  2. Экологичность и высокий КПД;
  3. Самую высокую пропускную способность (минимум на 15% выше);
  4. Невозможность образования ржавчины внутри и снаружи трубы, коррозийного налета внутри трубопровода, затрудняющего со времени его функционирование;
  5. Способность выдержать большие температурные колебания;
  6. Лучшую цену трубной продукции с учетом длительности службы.

Стеклопластиковые трубы представляют собой многослойный композитный полимер. В соответствии с ГОСТом технология их производства сводится к непрерывной намотке стекловолоконных нитей поверх базового каркаса, выполненного из тонких стальных лент. В то же время изделие послойно покрывается упрочняющими полимерными смолами, добавляющими будущему изделию крепости и эксплуатационной надежности. Наращивание толщины стенки трубы происходит посредством добавления различных уплотнителей – кварцевого песка, измельченного стекловолокна и др. Далее происходит нанесение внешнего защитного слоя на основе полиэфирной смолы, защищающей материал трубы от воздействия разрушающих факторов:

  • влаги;
  • микроорганизмов;
  • длительного пребывания в грунте;
  • химически неблагоприятных сред.

Внутри стенки изделия также имеют защитный слой, одновременно упрочняющий поперечное сечение и делающий изделие непреступным со стороны химических жидкостей и абразивных составов.

Контроль качества

Контроль и испытания изделий проводятся на всех стадиях производственного процесса, и после предоставления изготовленного изделия (с паспортом изделия) на приемку в ОТК предприятия-изготовителя. Испытания проводят не ранее чем через 6 часов после изготовления изделия, включая время полимеризации.

Контроль качества исходных материалов, комплектующих и готовых изделий производится в соответствии с установленными заводскими методиками, Регламентами и государственными стандартами.

Контроль геометрических размеров и формы изделий выполняется по ГОСТ Р ИСО 3126.

Контроль герметичности и прочности изделий производятся посредством гидравлических испытаний внутренним давлением на стенде по технической документации изготовителя оборудования фирмы WAFA VENTURES и по методике ООО «Новые Трубные Технологии – Пересвет».

Труба считается выдержавшей испытания, если, кроме выполнения условий испытаний по изменению испытательного давления, не будут визуально обнаружены разрывы, трещины, вздутия, просачивания рабочей жидкости на наружную поверхность в виде росы, капель, струек.

Определение кольцевой жесткости изделий производится по ГОСТ Р 55071-2012 на стенде фирмы WAFA VENTURES .

Контроль прочностных характеристик материала изделий выполняется по методикам ГОСТ 25.601, ГОСТ 25.602, ГОСТ 25.603, ГОСТ 25.604.

Источники: https://TeploRes.ru/montazh-i-remont/stekloplastikovye-truby-2.html, https://montagtrub.ru/stekloplastikovye-truby-vidy-sposoby-soedineniya-montazh/, https://profpipe.ru/obsluzhivanie/proizvodstvo-i-pravila-montazha-stekloplastikovyh-trub.html, https://o-trubah.com/materialy/stekloplastikovye-truby/, https://www.tproekt.com/stekloplastikovye-truby-kak-proizvodatsa-gde-ispolzuutsa-markirovka-rabocie-
Стелла Швец
Стелла Швец
/ автор статьи
Высшее экономические образование, теоретик, городская модница, дизайнер в душе. Отлично разбирается в моде, красоте и здоровье, в косметических и ухаживающих средствах.
Написано статей
3
Ссылка на основную публикацию

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: