Стеклопластиковые трубы: виды, особенности изделий и их применение

Содержание
  1. Что собой представляют такие трубы?
  2. Область применения
  3. Физические характеристики труб из стеклопластика
  4. Где могут использоваться трубы из стеклопластика?
  5. Преимущества и недостатки трубных изделий из стеклопластика
  6. Параметры выбора стеклопластиковых труб
  7. Жесткость и номинальное давление
  8. Тип связующего материала
  9. Особенности ПЭФ-связующих
  10. Характеристики эпоксидной смолы
  11. Примерная стоимость стеклопластиковых труб
  12. Где используются?
  13. Правильный выбор
  14. Советы по выбору
  15. Конструкция стенок
  16. Связывающий материал
  17. Популярные производители
  18. Защитный внутренний слой и его маркировка
  19. Спирально-кольцевая техника
  20. Спирально-ленточная намотка
  21. Продольно-поперечный метод
  22. Косослойная поперечно-продольная технология
  23. Маркировка
  24. Строение армированной стекловолокном трубы
  25. Сравнения армирования стекловолокном и алюминием
  26. Полипропиленовые канализационные трубы
  27. Ключевые преимущества труб, выполненных из стеклопластика
  28. Фитинги и аксессуары
  29. Применение и эксплуатационные особенности
  30. Нефтедобыча
  31. Угольная промышленность
  32. Жилищно-коммунальное хозяйство
  33. Топливные емкости
  34. Свойства и преимущества канализационных труб
  35. Варианты соединения элементов трубопровода
  36. Классификация
  37. Стеклопластиковые изделия – технология производства
  38. Подводя итоги

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.

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.

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.

Где могут использоваться трубы из стеклопластика?

Сразу оговоримся, что они могут применяться в самых разных промышленных и хозяйственных отраслях. Но если говорить более конкретно, то такие трубы отлично зарекомендовали себя в приведенных ниже сферах.

  1. Энергетика. Здесь такие трубы активно применяются при прокладке магистралей, функционирующих при высоком показателе давления.
  2. Нефтяная промышленность. В данном случае трубы из стеклопластика используются как для транспортирования ценных ископаемых (речь идет о магистральных линиях), так и для обеспечения всех остальных производственных процессов, в том числе для добычи газа/нефти.
  3. В системе ЖКХ. А здесь описываемые в статье изделия применяются для прокладки водопроводов (ГВС и ХВС), а также для монтажа отопительных систем.
  4. Медицинская, химическая промышленности. Благодаря химической нейтральности, а также устойчивости к разного рода агрессивным воздействиям, стеклопластиковые трубы просто незаменимы для транспортировки щелочей, кислот и иных смесей/жидкостей.

Обратите внимание! Помимо всего прочего, в последнее время такие трубы все больше используются в бытовых целях. Причем это использование вполне оправдано – их безаварийный (то есть, без ремонта) эксплуатационный срок составляет более полувека.

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.

Параметры выбора стеклопластиковых труб

Выбор стеклокомпозитных труб базируется на следующих критериях: жесткости и расчетном давлении, типе связующего компонента, конструктивных особенностях стенок и способе соединения. Значимые параметры указаны в сопроводительных документах и на каждой тубе – сокращенная маркировка.

Жесткость и номинальное давление

Жесткость стеклопласта определяет способность материала противостоять внешним нагрузкам (тяжести грунта, движению транспорта) и давлению на стенки изнутри. Согласно стандартизации ISO трубная арматура классифицируется на несколько классов жесткости (SN).

Максимально допустимый уровень рабочего давления для каждого из классов: SN 2500 – 0,4 МПа, SN 5000 – 1 МПа, SN 10000 – 2,5 МПа

Степень жесткости возрастает по мере увеличения толщины стенки стеклопластикового трубопровода.

Классификация по номинальному давлению (PN) отображает градацию изделий относительно безопасного давления жидкости при температуре +20 °С в течение всего срока службы (порядка 50-ти лет). Единица измерения для PN – МПа.

Некоторые производители, например Hobas, указывают комбинированные характеристики по двум параметрам (давлению и жесткости) через дробь. Трубы с рабочим давлением 0,4 МПа (класс PN – 4) со степенью жесткости (SN) в 2500 Па будут маркироваться – 4/2500.

Тип связующего материала

Эксплуатационные свойства трубы во многом зависят от типа связующего вещества. В большинстве случаях применяются полиэфирные или эпоксидные добавки.

Особенности ПЭФ-связующих

Стенки формируются из термореактивных полиэфирных смол, укрепленных стекловолокном и песчаными добавками.

Используемые полимеры обладают важными качествами:

  • низкая токсичность;
  • отверждение в условиях комнатного температурного режима;
  • надежная сцепка с волокнами стекла;
  • химическая инертность.

Композитные трубы с ПЭФ-полимерами не подвержены коррозии и действию агрессивных сред.

Область применения: ЖКХ, водозабор, трубопровод очистных установок, промышленная и бытовая канализация. Эксплуатационные ограничения: температура свыше +90 °С, давление более 32 атмосфер

Характеристики эпоксидной смолы

Связующее придает материалу повышенную прочность. Температурный предел композитов с эпоксидами до +130 °С, максимальное давление – 240 атмосфер.

Дополнительное преимущество – практически нулевая теплопроводность, поэтому собранные магистрали не требует дополнительной теплоизоляции.

Трубы этого класса обойдутся дороже ПЭФ-изделий. Как правило, стеклопластиковые трубопроводы с эпоксидным связующим используются в нефтегазовой, нефтехимической промышленности и при организации инфраструктуры морских портов

Примерная стоимость стеклопластиковых труб

Современный ассортимент описываемых в статье изделий достаточно большой, а потому и производителей немало. Тем не менее, все они изготавливают трубы по ГОСТам, а потому размеры и характеристики должны быть идентичными. Но все же ознакомимся с особенностями нескольких разновидностей труб, а также выясним сегодняшние среднерыночные цены. Для удобства посетителей нашего сайта все сведения ниже приведены в виде небольшой таблицы.

Таблица. Сколько стоит трубы из стеклопластика – цены, характеристики.

Наименование, фото Краткое описание Среднерыночная стоимость, в рублях

1. Профильная труба из стеклопластика
Габариты изделия следующие – 10х5х0,6 сантиметра (ВхШхТ). Что же касается веса, то он в данном случае составляет 3,14 килограмма на погонный метр. От 1250 за метр

2. Профильная труба из стеклопластика
Аналогичное изделие, отличаются только габариты (они в данном случае составляют 18х6х0,6 сантиметра) и, следовательно, вес. Плотность в данном случае варьируется между 1 750 и 2 100 килограммов на кубический метр. Заметим также, что удельная прочность данного материала такая же, как высококачественной стали. От 2200

3. Рифленая труба из стеклопластика
Габариты этого изделия составляют 3,4х0,9 сантиметра, а вес – 500 граммов на один метр длины. Внутренний диаметр такой трубы равен 2,5 сантиметра. От 200

4. Круглая труба из стеклопластика
Ее наружный диаметр составляет 7 сантиметров, в то время как внутренний – 5,5 сантиметра. Стенки изделия имеют толщину 1,5 сантиметра. Масса равна 2,8 килограмма на метр длины. От 1150

5. Круглая труба из стеклопластика
По характеристикам это изделие очень похоже на предыдущее – его наружный диаметр также составляет 7 сантиметров, зато внутренний – уже 6 сантиметров. Стенки имеют сантиметровую толщину. От 800

Обратите внимание! Как видим, стоимость может быть разной и зависит от конкретной формы изделий, их габаритов и толщины стенок. Еще цена может варьироваться в зависимости от конкретного производителя, но не сильно. Как бы то ни было, выбрать в любом случае есть из чего.

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.

Правильный выбор

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

  1. Она должна быть ровной, без вздутий, а в материале не должны присутствовать различного рода вкрапления.
  2. Также стоит обратить внимание на ее край, он должен быть гладким, ровным. Если на краю есть расслоения или трещины, то такая труба не может быть использована. Это считается производственным браком и служить будет не долго.
  3. Если стеклопластиковая труба требует обрезания и распиливания, то на ее кромке не должны образоваться трещины, сколы и материал не должен расслоиться. Если такое произошло, то вероятнее всего, конструкция была изготовлена из некачественных материалов или производство производилось по неправильной технологии. Такая конструкция может повредиться очень быстро.

Советы по выбору

Стеклопластиковые системы пока мало распространены, и скорее всего, вы сможете купить трубы и фитинги только в строительном гипермаркете. Требуйте сертификат и чек, внимательно осматривайте состояние материалов. Любые сколы и трещины – достаточное основание отказаться от покупки.

Конструкция стенок

Для водопровода, отопления или канализации в доме вполне достаточно однослойных конструкций.

Связывающий материал

Для коммуникаций в частном доме не требуются трубы, устойчивые к высоким температурам и давлению, поэтому более предпочтителен пластик на основе полиэфирной смолы.

Популярные производители

Самый известный у нас бренд – швейцарская фирма Hobas. Чуть менее известны российская фирма «Стеклокомпозит» и саудовский концерн Amiantit, американская фирма Ameron International.

Развивается производство стеклопластиковых изделий и в России: «Полиэк», Arpipe, «РеноТЭК» и «Завод стеклопластиковых труб» выпускают качественную продукцию по более демократичным ценам.

Защитный внутренний слой и его маркировка

Трубы из стеклопластика с внутренним защитным покрытием имеют дополнительную буквенную маркировку, характеризующую свойства покрытия:

  1. Буква «А» обозначает покрытие, предназначенное для перекачивания жидкостей с абразивными включениями.
  2. «П» – покрытие предназначено для трубопроводов питьевой воды.
  3. «Г» – для трубопроводов отопления и горячего водоснабжения (выдерживают до 75 °С).
  4. «Х» – для трубопроводов, предназначенных для перекачки агрессивных жидкостей или газов.
  5. «С» – для прочих нужд.

Для частного дома используют трубопроводы с маркировкой «П» и «Г», для канализации – «С».

Спирально-кольцевая техника

Укладчиком волокон является специальное кольцо, по окружности которого расположены фильеры с нитями.

Рабочий элемент непрерывно перемещается вдоль оси движущейся оправы и распределяет волокна по ходу винтовых линий.

При изменении скорости вращения оправы и перемещения укладчика, меняется угол расположения стекловолокон. На торцах трубы кольцо работает в режиме «реверс» и укладывает нити с минимальным уклоном

Основные преимущества метода:

  • равномерная прочность по всей поверхности магистрали;
  • отличная переносимость растягивающих нагрузок – трещины исключены;
  • создание изделий переменного диаметра и сечений сложной конфигурацией.

Эта техника позволяет получить высокопрочные трубы, рассчитанные на эксплуатацию под большим давлением (насосно-компрессорные инженерные сети).

Спирально-ленточная намотка

Техника аналогична предыдущей, отличие – укладчик подает узкую ленту из волокон. Плотный армирующий слой достигается увеличением количества проходов.

В производстве задействовано более дешевое оборудование, чем при спирально-кольцевом методе, но «ленточной» намотке присущи пару весомых недостатков:

  • ограниченная производительность;
  • рыхлая укладка волокон снижает прочность трубопровода.

Спирально-ленточный способ актуален при изготовлении трубной арматуры под низкое, умеренное давление.

Продольно-поперечный метод

Осуществляется непрерывная намотка – укладчик размещает продольные и поперечные волокна одновременно. Реверсное движение отсутствует.

Под вращающуюся оправку используются движущиеся катушки, подающие продольные армирующие волокна. При изготовлении объемных труб требуется задействовать большое количества бобин

Характеристики метода:

  • используется преимущественно при создании труб сечением до 75 мм;
  • есть возможность натяжения осевых нитей, за счет чего достигается прочность, как при спиральном способе.

Продольно-поперечная технология высокопроизводительна. Станки позволяют менять соотношение осевой и кольцевой арматуры в широком диапазоне.

Косослойная поперечно-продольная технология

Разработка харьковских инженеров пользуется спросом среди отечественных производителей. При косослойной намотке укладчик выводит «вуаль», состоящую из пучка связующих нитей. Лента подается на оправу под незначительным углом внахлест с предыдущим витком – образуется кольцевая арматура.

По завершению обработки всей оправки волокна обкатываются роликами – остатки связующих полимеров удаляются, армирующее покрытие уплотняется.

Прикатка позволяет добиться минимально необходимого содержания пластика. Доля стекла в отвержденном композите составляет около 80% – оптимальный результат, обеспечивающий высокую прочность и низкую воспламеняемость

Особенности косослойной накатки:

  • плотность прилегания стекловолокон;
  • неограниченный диаметр производимых труб;
  • высокие диэлектрические свойства за счет отсутствия сплошной арматуры по оси.

Модуль упругости «косослойного» стеклопласта уступает аналогичному параметру других техник. Из-за риска появления межслойных трещин метод не реализуем при создании трубопроводов под высокое давление.

Маркировка

В маркировке стеклопластиковых труб на первом месте стоит слово «труба», затем:

  • 1-2 буквы – обозначение типа (НК – насосно-компрессорная; Л – линейная; О – обсадная).
  • Затем идет международное название стеклопласта – GRP или его конкретной марки.
  • Через дефис номинальное давление в МПА и внутренний диаметр в мм.
  • Если изделие предназначено для питьевой воды, то слово «питьевая».
  • Название ГОСТа.

Например:

Труба Л GRP 15-100 питьевая ГОСТ Р 53201-2008

Аналогично маркируются фитинги, только на первом месте пишется «отвод 90°», «муфта переходная» и т.д.

Строение армированной стекловолокном трубы

Стекловолокно — материал, который стали применять для армирования позднее, чем алюминиевую фольгу.

Стекловолокно позволяет укрепить трубу изнутри, он состоит из трех слоев, где укрепляющий слой находится между полипропиленовыми слоями.

Он может состоять либо только из стекловолокна, либо из композитного материала — смеси полипропилена и стекловолокна. При этом все слои настолько крепко связаны между собой в монолитную конструкцию, что она даже под воздействием высоких температур не поддается расслоению.

Аналоги с укрепляющим слоем стекловолокна обладают следующими особенностями:

  1. Трубы со стекловолокном на 75% меньше подвержены расширению чем обычные полипропиленовые трубы.
  2. При их использовании разрешается делать большее расстояние от одной опоры до другой. Это расширяет возможности при установке трубопровода и позволяет уменьшить затраты при монтаже.

Сравнения армирования стекловолокном и алюминием

Сравнение типов армирования наглядно показывает преимущества и недостатки обоих материалов:

Стекловолокно Алюминий
Тепловое расширение (коэффициент) От 0,03 — 0,035 От 0,03 — 0,035
Надежность Стекловолокно заполняет промежуток между слоями, создавая монолитную конструкцию, обеспечивая надежность изделию. Алюминиевое армирование представляет собой клееную конструкцию, где армирующий слой имеет сварочный шов, это делает его уязвимым. Надежность зависит от того, насколько качественно клеевое соединение. Могут расслаиваться.
Диффузия Не пропускают O2, а следовательно не подвергаются от коррозии. Есть опасность проникновения через сварочный шов кислорода, что может вызвать процесс коррозии.
Теплопроводность Хорошая способность к теплоизоляции минимизирует теплопотери. Теплопроводность имеет более высокие показатели в сравнении со стекловолокном.
Устойчивость к воздействиям химических веществ + +

Метод армирования алюминием придает трубам отличные качества эксплуатации, однако он не лишен недостатков. При их монтаже части фольги требуется зачищать на краях среза.

Поэтому установка трубопровода требует гораздо больше времени и определенных знания, поэтому справится с ней сможет только профессионал.

  1. Трубы, усиленные стекловолокном гораздо более долговечны своих алюминиевых аналогов.
  2. Имеют более низкую теплопроводность, чем трубы армированные алюминием.
  3. Использование стекловолокна для армирования позволяет добиться большей прочности изделия.
  4. Стекловолокно препятствует прохождению кислорода, поэтому трубы можно использовать и в водопроводных, и в отопительных системах, они не подвергаются коррозии.

Полипропиленовые канализационные трубы

Раструбные полипропиленовые канализационные трубы изготавливаются из полипропилена с двойной стенкой. Внешняя гофрированная поверхность соответствует европейским стандартам внешней идентификации назначения трубы, внутренняя стенка белого цвета обеспечивает отличную возможность для видеоинспекции в процессе эксплуатации.

Эксплуатационный класс Т, окружная жесткость 8кН/м2. Длина труб – 6 м, с одного края трубы раструб, с другого – резиновый уплотнитель. Внешний и внутренний диаметр труб 150-1137мм.

Ключевые преимущества труб, выполненных из стеклопластика

В чем же заключается причина столь высокой популярности таких труб?

  1. Стоят стеклопластиковые трубы более чем приемлемо, особенно если сравнивать их с изделиями из нержавеющей/высоколегированной стали.
  2. Благодаря той или иной схеме армирования (все они были перечислены в предыдущем разделе статьи), можно получить изделия, имеющие конкретные механические свойства. К примеру, первая разновидность намотки (спирально-кольцевая) дает возможность изготовить трубы крайне устойчивые к высокому рабочему давлению.
  3. Еще стеклопластик характеризуется отменной устойчивостью к различным агрессивным средам и коррозии.
  4. Наконец, материал просто немного весит. Если говорить более конкретно, то его удельная прочность выше примерно в 3,5 раза, чем аналогичный показатель у стали. Следовательно, трубы из этих материалов, имея одинаковую прочность, будут иметь совершенно разную массу.

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.

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.

Топливные емкости

Топливные емкости производятся на основе трубы НТТ методом непрерывной намотки c использованием специальных химически стойкой смолы. Емкость предназначена для дизельного топлива. Изделие снабжается вентиляционным патрубком, заливной горловиной, через которую производится залив топлива, краном забора, через который производится слив топлива и колодцем обслуживания. Емкости могут быть горизонтальными и вертикальными, для наземной или подземной установки.

Преимущества резервуаров и емкостого оборудования НТТ:

  • большой срок службы (более 50 лет);
  • устойчивость к погодным условиям (-50С — +50С) и удобство монтажа (в любое время года);
  • удобство транспортировки и монтажа больших емкостей за счет муфтового соединения;
  • устойчивость корпуса к царапинам;
  • не деформируются;
  • имеет малый вес в сравнение с аналогами из других материалов;
  • улучшенная устойчивость к агрессивным средам в сравнение с аналогами из других материалов;
  • обладают отличными электроизоляционными свойствами;
  • не подвергаются электрохимической коррозии;
  • нет необходимости в гидроизоляционных и кессонных работах при подземной установке.

Свойства и преимущества канализационных труб

  • Высокая прочность
  • Высокая скорость продвижения жидкости по трубам
  • Устойчивость к гидравлическому давлению
  • Сейсмостойкость труб
  • Низкие энергозатраты
  • Небольшой вес в сравнении с аналогами из других материалов (25% веса стальных труб).
  • Длительность эксплуатации – более 50 лет.
  • Простой монтаж – для соединения труб между собой используется муфта. Сварка и контроль сварных швов не требуется, что позволяет заметно сэкономить при монтаже.
  • Высокая коррозийная устойчивость – не требуется проводить дорогие антикоррозийные меры, как в случае со стальными трубами.
  • Стойкость к абразивному износу, а также универсальная химическая стойкость.
  • Монтажные работы могут выполняться в любое время года.
  • Низкая себестоимость по сравнению с трубами из металла и полиэтилена, цены на которые меняются в зависимости от уровня цен на нефть, металл и энергоносители.
  • Высокие санитарно-гигиенические и экологические характеристики.
  • Производятся в семи номинальных классах давления и в трех классах жесткости.
  • Номинальные диаметры труб – от 300 мм до 3000 мм, длина труб 6 м и 12 м.

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.

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.

Стеклопластиковые изделия – технология производства

Процесс создания композитных труб из стеклопластика проходит в несколько этапов, отличающихся в зависимости от способа производства изделия. Встречается метод центробежного формирования, непрерывной и периодической намотки. Оборудование для производства включает в себя комплекс, состоящий из нескольких устройств:

  • Секция, куда подается стекловолокно;

  • Установка для создания смол – связующего звена;

  • Ванна для смачивания волокон в смолах;

  • Установка подачи обогащенного кварцевого песка;

  • Секция формирования труб с вращающимися валами, размер которых определяет диаметр;

  • Центр автоматизированного управления.

Производство стекловолоконных изделий методом непрерывной намотки – наиболее популярный и распространенный вариант. Его суть состоит в том, чтобы намотать на оправу из стали волокнистые нити, пропитанные смолой, с периодической подачей песка. Далее проводится термическая обработка, труба полимеризируется, затем наступает этап постполимеризации. В состав изделия могут включаться дополнительные вещества для придания прочности, ускорения процесса сушки.

Подводя итоги

В конце стоит заметить, что сегодня мы рассказали, конечно же, только о малой части столь обширной и интересной темы, как применение стеклопластика (в частности – труб, выполненных из данного материала). Мы лишь вскользь упомянули, могут ли такие трубы использоваться в канализационных или отопительных системах, лучше ли они, чем пластиковые или, скажем, металлополимерные аналоги. Как бы то ни было, к этой теме мы еще вернемся. На этом все, удачи в работе!

Источники

  • https://v-teplo.ru/stekloplastikovye-truby.html
  • https://trubaspec.com/vidy-trub/vidy-stekloplastikovykh-trub-kharakteristiki-sposoby-soedineniya.html
  • https://InfoTruby.ru/material/stekloplastikovye-truby
  • https://sovet-ingenera.com/santeh/trubodel/stekloplastikovye-truby.html
  • https://www.tproekt.com/stekloplastikovye-truby-kak-proizvodatsa-gde-ispolzuutsa-markirovka-rabocie-harakteristiki/
  • https://vseotrube.ru/materialy/polimernye/stekloplastikovye
  • https://www.gidrolica.ru/catalog/kanalizatsionnaya-truba/
  • https://www.ntt.su/Truba-kompozit.php

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: