Стеклопластиковые трубы Основные характеристики стеклопластиковых труб мирового производства

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

Стеклопластиковые трубы

Основные характеристики стеклопластиковых труб мирового производства

Во всем мире подземные коммуникации стареют. Миллионы водопроводных и канализационных труб требуют реконструкции.

Проблема имеет мировой характер. Там, где ее нет, обычно нет и самих коммуникаций, либо они только должны быть построены (именно так обстоит сейчас дело во многих развивающихся странах), но это не делает проблему, стоящую перед этими странами менее сложной: им необходимо выбрать, какие же материалы использовать для того, чтобы избежать той ситуации, которая сложилась в развитых странах.

В большинстве случаев, причиной возникновения проблем является коррозия. Внутренняя незащищенная поверхность бетонных канализационных коллекторов быстро разрушается под действием серной кислоты, образующейся в процессе окисления сероводорода. Разрушению внешней поверхности металлических трубопроводов способствуют воздействие грунта и блуждающие токи. Металлические трубы могут корродировать, если проложены в плохо дренированных и слабо эрируемых нестабильных грунтах. В присутствии сульфат-редуцирующих бактерий процесс коррозии ускоряется.

Разрушительные процессы, описанные выше, могут быть существенно снижены или совсем ликвидированы при правильном выборе материалов, устойчивых к коррозии. И выбор этот очень прост – стеклопластиковые трубы.

Не поддающиеся гальванической и электролитической коррозии, стеклопластиковые трубы являются идеальным выбором для систем подачи воды, а доказанное сопротивление кислотной среде сливов санитарной канализации позволяет использовать данный вид труб в системах сточных вод. За последние 20 лет эти трубы были выбраны для многих канализационных сетей региона Среднего Востока, известного наиболее агрессивными в мире сточными водами.

Более 35 лет в мире широко применяются стеклопластиковые трубы как наиболее эффективное и экономичное решение проблемы увеличения срока эксплуатации, надежности и безопасности трубопроводных систем, обновления устаревшего трубопроводного фонда.

Стеклопластики представляют собой композитные конструкционные материалы, сочетающие высокую прочность с относительно небольшой плотностью. В разных отраслях промышленности они успешно конкурируют с такими традиционными материалами, как металлы и их сплавы, бетон, стекло, керамика, дерево. В ряде случаев конструкции, отвечающие специальным техническим требованиям, могут быть созданы только из стеклопластика. Изделия из этого материала получили особенно широкое распространение в аппаратах, предназначенных для работы в экстремальных условиях – в судостроении, авиации и космической технике, оборудовании нефтехимической и газодобывающей отраслей.

Мировым лидером в производстве и потреблении изделий из композитных материалов являются США, где их промышленное производство было налажено еще в 1944 г.

Стеклопластиковые трубы были впервые использованы в конце 50-х. В 70-х годах на Западе они стали обычным решением проблемы коррозии трубопроводов.

Под трубами из полимерных композитных материалов (ПКМ) понимаются стеклопластиковые, базальтопластиковые, органопластиковые или иные трубы (в зависимости от типа армирующего наполнителя) с полимерным связующим из термореактивного материала. Для композитных труб применяются, как правило, эпоксидные или полиэфирные связующие.

Для изготовления труб, в зависимости от назначения, места и способа прокладки могут применяться различные материалы:

Базальтовые, стеклянные или углеродные волокна;
Синтетические волокна из различных материалов;
Резины, резинопласты и фторопласты различных марок;
Связующие материалы на базе различных смол и клеевых композиций.

Высокие удельные показатели прочности и жесткости волокнистых композиционных материалов наряду с химической стойкостью, сравнительно малым весом и другими свойствами, сделали эти материалы привлекательными для изготовления трубопроводов различного назначения. Применение стеклопластиковых труб взамен металлических увеличивает срок службы трубопроводов в 5-8 раз, исключает применение антикоррозионных защитных средств , в 4-8 раз снижает массу трубопровода , исключает применение сварочных работ. При этом остается открытым вопрос применения стеклопластиковых труб работающих при повышенных температурах (до 120⁰С).

Трубы из стеклопластика классифицируются по жесткости и номинальному давлению и по диаметру

Жесткость трубы определяется ее способностью сопротивляться нагрузкам от окружающего грунта и движения транспорта, а также отрицательным внутренним давлениям.Чем толще стенка, тем выше жесткость и способность к сопротивлению нагрузкам. По жесткости в разных системах стандартизации трубы делятся на следующие классы

Таблица 1.1

Системастандартизации	Обозначение	Единица измерения	Класс жесткости
Системастандартизации	Обозначение	Единица измерения	SN2500	SN5000	SN10000
ISO	S_P	Н/м² (Па)	2500	5000	10000
DIN	S_R	Н мм (МПа)	0,02	0,04	0,08
ASTM	F/Δy	psi	20	40	80

По давлению трубы классифицируются по номинальному давлению ( PN ), под которым подразумевается величина безопасного давления воды в МПа при +20 °С в течение нормируемого срока службы (обычно 50 лет).

Например, стандартные стеклопластиковые трубы фирмы Hobas имеют комбинированные характеристики по рабочему давлению и жесткости, показанные в табл. 1.2.

Технологические процессы производства стеклопластиковых труб позволяют изготавливать трубы с внутренним покровным слоем, стойким к воздействию разных сред (табл. 1.3).

В России стеклопластиковые трубы и детали в зависимости от температуры, содержания твердых компонентов, химического состава транспортируемого вещества изготовляют с различными защитными внутренними покрытиями. Их подразделяют на следующие виды:

а – для жидкостей с абразивными компонентами,
х – для химически агрессивных сред,
п – для питьевой холодной воды,
г – для горячей (до 75 °С) воды хозяйственно-питьевого водоснабжения,
с – для других сред.

Толщина слоя внутреннего защитного покрытия составляет от 0,5 до 3 мм, в зависимости от вида покрытия и транспортируемой среды.

В табл. 1.4 приведены физико-механические свойства стеклопластиковых труб.

Трубы и соединительные детали из стеклопластика имеют обозначения и изготавливаются под стыковые соединения следующих типов:

Ф – фланцевый,
Б – бугельный,
М – муфтовый,
МК – муфтовый клеевой,
Р – раструбный,
С – специальный (например, резьбовой).

Сортаменты стеклопластиковых труб довольно обширны. Так, например, трубы по ТУ 2296 250-24046478 95 на эпоксидном связующем изготовляются диаметром от 60 до 400 мм на номинальное давление от 0,6 до 4,0 МПа. По ТУ 2296011-26598466 96 изготовляются стеклопластиковые трубы на полиэфирном связующем с раструбношиповым типом соединения диаметром от 50 до 1000 мм на номинальное давление 0,6, 1,0 и 1,6 МПа.

Таблица 1.2

Рабочее давление (МПа)	Класс по давлению ( PN )	Класс по жесткости (SN)	Обозначение
0,4	4	2500	4/2500
0,6	6	5000	6/5000
1,0	10	5000	10/5000
1,0	10	10000	10/10000
1,6	16	10000	16/10000
2,0	20	10000	20/10000
2,5	25	10000	25/10000

Таблица 1.3

Обозначениетипа внутреннего слоя трубы	Максимальная рабочая температура,°С	Предельное значение рН при максимальной температуре
VA	35	1,0-9
DA	50	0,8-10
DS	75	0,5-13
HP	90	0,2-14

Таблица 1.4
Физико-механические свойства стеклопластиковых труб на эпоксидном связующем, по данным АО «Прогресс», ТУ 2296-250-24046478-95.

Наименование показателя	Трубы спиральной намотки с углом намотки 55	Трубы непрерывной намотки армирование 2 1
Предел прочности при растяжении в тангенциальном направлении МПа не менее	240	180
Предел прочности при растяжении в осевом направлении МПа не менее	120	80
Модуль упругости в тангенциальном направлении, Мпа, не менее	25000	19000
Модуль упругости в осевом направлении МПа не менее	12000	8000
Коэффициент линейного теплового расширения (осевой)1/⁰С, не более	1 8х10⁵	2 1х10'
Плотность кг/м³	1800 – 1900	1600 - 1700
Весовое соотношение стеклонаполнитель связующее	65 - 72/35 - 28	50 – 55 / 50 – 40
Тангенциальные напряжения при растяжении МПа не более	50	35
Осевые напряжения при растяжении Мпа не более	24	16
Деформация при растяжении мм/м не более	0002	0002

Виды стеклопластиковых труб производимых в мире

Типы стеклопластиковых труб различных производителей можно разделить на три группы по следующим признакам:

Тип связующего (матрицы): эпоксидное или полиэфирное;
Тип соединения труб: клеевое или механическое;
Конструкция стенки трубы: чистый стеклопластик (без футеровки), стеклопластик с пленочным слоем (футерованные трубы), многослойные конструкции.

Существенным различием между стеклопластиковыми трубами различных производителей является конструкция стенки.

Однослойная стеклопластиковая труба, выполняемая без футеровки, является классическим примером применения стеклопластиковых труб в мире. Однако, применение такой конструкции в жестких климатических и сложных рельефных условиях (например, в Западной Сибири) осложнено низкими температурами окружающей среды и внешними механическими воздействиями на трубопровод от подвижек грунтов. Для снижения влияния этих факторов требуется уделять особое внимание разработке траншеи при проведении строительно-монтажных работ: разрабатывать траншею больших размеров, выполнять песчаную подушку трубопровода и т.п. Стоимость однослойных труб может быть несколько ниже стоимости труб, футерованных пленочными материалами и многослойных труб, однако стоимость выполнения строительно-монтажных работ значительно выше. Кроме того, трубопроводы, изготовленные из однослойных труб, менее надежны в эксплуатации. Эти обстоятельства существенно снижают технико-экономический эффект от применения стеклопластиковых труб однослойной конструкции.

Трубы двухслойной конструкции, футерованные изнутри пленочными материалами, менее подвержены потере герметичности в условиях пролегания трубопроводов в нестабильных грунтах Западной Сибири.

Однако, за время эксплуатации двухслойных труб в нефтепромысловых трубопроводах, был выявлен ряд серьезных недостатков, требующих изменения конструкции и технологии изготовления трубы:

недостаточная адгезия между футеровочным и стеклопластиковым слоем, что не позволяет обеспечить монолитность стенки трубы;
нарушение эластичности материала футеровки при низких температурах окружающей среды;
отслоение футеровки от стеклопластиковой оболочки трубы при транспортировке по трубам газосодержащих сред (кессонный эффект).

Обеспечение достаточной адгезии к стеклопластику и эластичности внутреннего слоя являются взаимно противоположными проблемами. Лучшая адгезия к стеклопластиковому слою обеспечивается химической сшивкой двух материалов и для этого в качестве футеровки целесообразно применять материал термореактивной природы. Однако, такой материал теряет эластичность при низких температурах и плюсы двухслойной конструкции трубы теряются. Напротив, лучшую эластичность при низких температурах имеет термопластичный материал – полиэтилен, однако осуществить его химическую сшивку со стеклопластиковой оболочкой проблематично. При транспортировке по трубопроводу из двухслойных труб среды, содержащей газ, происходит так называемый кессонный эффект, заключающийся в отслоении внутреннего пленочного слоя от стеклопластика. При разгазировании или растворении газа из транспортируемой среды создаются условия, когда газ проходит через внутренний пленочный слой, скапливается между стеклопластиком и футеровочным слоем и создает давление на футеровку снаружи.

Под действием давления газа между слоями, пленочный слой отслаивается от стеклопластика, в результате чего конструкция трубы нарушается. Данное явление не происходит, если в среде, импортирующейся по трубопроводу, отсутствует газ.

Стеклопластиковые двухслойные трубы редназначенны для эксплуатации в трубопроводах, транспортирующих разгазированные среды: трубопроводы перекачки пластовых и сточных вод, водоснабжения, канализации и т.п. Внутренний слой труб может быть из полиэтилена высокого давления (ПВД) - материала, считающегося наиболее химически стойким в средах нефтепромысловых трубопроводов. Адгезия полиэтилена к стеклопластику обеспечивается за счет использования специальной марки полиэтилена, сшивающегося в процессе отверждения трубы, рецептуры эпоксидного связующего и режима термообработки труб. В процессе термообработки обеспечивается одновременная сшивка полиэтилена и отверждение эпоксидного связующего. В результате этого отслоить внутренний полиэтиленовый слой трубы от стеклопластика без разрушения последнего практически невозможно.

Конструкция трехслойных труб отличается от двухслойных наличием внутренней стеклопластиковой оболочки, конструктивно раскрепленной с футеровочным слоем. Внутренняя оболочка не несет нагрузок вдоль оси трубы и ее конструкция оптимизирована для обеспечения большей прочности в окружном направлении. Внутренняя оболочка предназначена для сглаживания циклически изменяющегося внутреннего давления в трубе, возникающего при растворении или разгазировании содержащегося в транспортируемом продукте газа. Транспортируемая среда проникает в область между внутренней оболочкой и пленочным слоем, создавая тем самым область постоянного давления вблизи футеровки, которое равно рабочему давлению в трубопроводе. За счет того, что давление вблизи пленочного слоя не изменяется, условия проникновения газа через него отсутствуют и кессонный эффект не происходит. Вместе с этим внутренняя оболочка дополнительно повышает жесткость труб и уменьшает температурное воздействие среды на несущий стеклопластик, что также повышает долговечность их использования.

Таким образом, в трехслойной конструкции стеклопластиковой трубы решается большинство вопросов обеспечения надежности и долговечности:

механическая прочность и долговечность труб достигается применением композиционного материала – стеклопластика на эпоксидном связующем;
надежная стыковка труб в трубопроводе обеспечивается применением механического раструб-ниппельного соединения соответствующего требованиям международных стандартов в данной отрасли;
герметичность труб при возникновении внешних нагрузок в процессе эксплуатации и строительства трубопроводов обеспечивается применением эластичного футеровочного пленочного слоя, химическая стойкость которого является эталонной в нефтяных средах;
решен вопрос сохранения эластичности футеровки при низких температурах при одновременном обеспечением ее адгезии к стеклопластику;
для транспортировки сред с высоким содержанием газа разработана и запатентована уникальная трехслойная конструкция трубы, не имеющая аналогов в мире.

1.Стеклопластиковые трубы однослойные (1С)

Однослойные стеклопластиковые трубы выполнены из высококачественного стеклопластика получаемого методом «мокрой» намотки. В целях увеличения химической стойкости иснижения коэффициента гидравлического сопротивления навнутренней поверхности труб выполнен лайнер.

Лайнер представляет собойдвухкомпонентный композит, состоящий из низкоплотногостеклянного материала с пропиткой эпоксидным связующим,содержание которого достигает 60-70% по массе. Толщина лайнера может составлять от 0,2 до 0,8 мм. Основной слойтрубы (конструкционный слой) состоит из стеклянных нитей(ровингов) пропитанных эпоксидным связующим. Конструкционный слой обеспечивает заданное соотношение физико-механических характеристик вдоль оси и в окружном направлении трубы

2. Стеклопластиковые трубы двухслойные (2С)

Двухслойные стеклопластиковые трубы представляют из себя двухслойную конструкцию состоящую из защитного и конструкционного слоев.

Защитный слой выполнен из полиэтилена высокого давления (ПВД). Толщина защитного слоя может составлять от 1 до3 мм.Защитный слой предназначен для повышения химическойстойкости трубы и сохранения ее герметичности при действии значительных внешних нагрузок.

Конструкционныйслой выполнен из высококачественного стеклопластика, получаемого методом «мокрой» намотки стеклянных нитей (ровингов) пропитанных эпоксидным связующим.Конструкционный слой обеспечивает заданное соотношение физико-механическиххарактеристик вдоль оси и в окружном направлении трубы.По технологии изготовления,конструкционныйслой укладывается поверх защитного и заготовка трубы проходит режим термообработки (полимеризации) в процессе которого оба слоя сшиваются друг с другом образуя монолитную конструкцию. Соединения труб – механические, изготавливаются как единое целое с трубой.

3. Стеклопластиковые трубы треуслойные (3С)

Трехслойные стеклопластиковые трубы представляют из себя трехслойную конструкцию состоящую из внутренней стеклопластиковой оболочки защитного и конструкционного слоев.Конструктивно внутренняя оболочка независима от сшитых защитного и конструкционного слоев.

Внутренняя оболочка выполнена из стеклопластика методом«мокрой» намотки стеклянных нитей (ровингов) пропитанных эпоксидным связующим. Толщина внутренней оболочки можетсоставлять от 3 до 6 мм в зависимости от внутреннего диаметра трубы. Внутренняя оболочка не несет нагрузок вдоль оси трубы и ее конструкция оптимизирована длябольшей прочности в окружном направлении. Внутренняя оболочка предназначена для сглаживания циклически изменяющегося внутреннего давления в трубе возникающегопри растворении или разгазировании содержащегося в транспортируемом продукте газа.Защитный слой выполнен из полиэтилена высокого давления (ПВД). Толщина защитного слоя может составлять от 1 до 3 мм.

Защитный слой предназначен для повышения химической стойкости трубы и сохранения ее герметичности при действии значительных внешних нагрузок.Конструкционный слой выполнен из высококачественного стеклопластика, получаемого методом «мокрой» намотки стеклянных нитей (ровингов)пропитанных эпоксидным связующим до требуемой толщины.

Конструкционный слой обеспечивает заданное соотношение физико-механических характеристик вдоль оси и в окружном направлении трубы. По технологии изготовления,на заранее намотанную и отвержденную внутреннею оболочку укладывается разделительный,защитный и конструкционный слои. Далее заготовка трубы проходит режим термообработки (полимеризации) в процессе которого защитный и конструкционный слои сшиваются друг с другом образуя монолитную конструкцию, а перемещение внутренней оболочки вдоль оси трубы конструктивно ограничено. Соединения труб – механические,изготавливаются заодно с трубой.

Фасонные изделия из стеклопластика включают фланцы, тройники, отводы, переходники и могут изготавливаться как стандартными, так и по заказу.

Отличительными особенностями данных трубопроводов являются:

высокая устойчивость к воздействию агрессивных сред;
устойчивость к воздействию микроорганизмов, ультрафиолетовых лучей и неблагоприятных факторов окружающей среды;
высокие механические характеристики;
исключение необходимости защиты от электрохимической коррозии;
эксплуатация в широком диапазоне температур (от -50°С до +100°С).

Стеклопластиковые трубопроводы имеют четыре вида соединений.

1. Раструбно-шиповое соединение с двойным кольцевым уплотнением.

Обеспечивает быструю и надежную сборку труб и фасонных элементов. Два эластичных кольцевых уплотнения круглого сечения, устанавливаемые в параллельные окружные канавки на шиповой законцовке, обеспечивают герметичность стыка в напорных и безнапорных трубопроводах. Канавки для уплотнений на шиповой законцовке обрабатываются на станке с электронным управлением, что обеспечивает точность посадочных поверхностей.В зависимости от характеристик транспортируемой по трубопроводу среды применяются кольцевые уплотнения из различных марок резиновых смесей.
Резиновые кольцевые уплотнения поставляются в комплекте с элементами трубопровода.

2. Раструбно-шиповое соединение с двойным кольцевым уплотнением и стопорным элементом.

Для компенсации действия на трубопровод осевых сил (например, в надземных трубопроводах) в раструбно- шиповом соединении применяется стопорный элемент, который устанавливается через отверстие в раструбе в кольцевые пазы на шиповой и раструбной законцовках и препятствует осевому перемещению элементов трубопровода относительно друг друга. В зависимости от уровня осевых сил стопорный элемент может быть круглого или прямоугольного сечения и выполняться из различных материалов (полиамид, ПВХ, металлический трос). Стопорные элементы, как и резиновые кольцевые уплотнения, поставляются в комплекте с элементами трубопровода.

3. Фланцевое соединение.

Используется для соединения элементов стеклопластикового трубопровода с металлическими трубопроводами и арматурой. Присоединительные размеры стеклопластиковых фланцев выполняются по ГОСТ 12815-80.

4. Клеевое стыковое соединение.

Выполняется путем послойного нанесения на гладкие законцовки труб армирующих стекломатериалов, пропитанных полиэфирным связующим "холодного" отверждения. Соединение обеспечивает герметичность и прочность конструкции в осевом и окружном направлении. В отличие от остальных видов соединения, является неразборным.

Стенка стеклопластикового трубопровода является многослойной конструкцией, включающей три слоя. Внутренний слой (армированный, термоактивный) обеспечивает полную герметичность конструкции и стойкость ее к воздействию агрессивной среды, транспортируемой по трубопроводу. Абсолютная шероховатость внутренней стенки составляет 23 мкм, что позволяет сократить затраты на перекачку транспортируемых по трубопроводам вод и стоков.

Средний слой является силовым и обеспечивает механическую прочность конструкции при совместном действии внутренних и внешних нагрузок в процессе эксплуатации трубопроводов. Внешний слой обеспечивает гладкость внешней поверхности трубопровода и стойкость его в воздействию ультрафиолетовых и неблагоприятных факторов окружающей среды.

Принципиальном моментом в производстве стеклопластиковой трубы является тип связующего материала. Наибольшее распространение в мире получили два вида связующего элемента:

Полиэфирное связующее;
Эпоксидное связующее.

Отличительные особенности стеклопластиковых труб на обоих типов связующих:

идеальная гладкость внутреннего канала, обеспечивающая высокие гидравлические характеристики, снижающие энергозатраты на перекачку транспортируемой среды, и препятствующая образованию отложений;
высокая устойчивость к химической и электрохимической коррозии, не требующая специальных средств антикоррозионной защиты, обеспечивающая постоянство гидравлических характеристик и длительный (50 и более лет) срок эксплуатации;
низкий вес по сравнению с металлическими, железобетонными и некоторыми другими трубами, что упрощает транспортировку, погрузочно-разгрузочные работы и монтаж трубопровода, и в итоге существенно снижает трудозатраты при его строительстве;
устойчивость к внутренним и внешним силовым воздействиям, обеспечивающая стойкость к гидравлическому удару, возможности подводной и подземной прокладки с заглублением до 12–16 м, надежность при перемещениях от усадки грунта;
высокая абразивостойкость, препятствующая снижению прочностных характеристик трубы при транспортировке жидкостей, содержащих механические примеси;
устойчивость внешней поверхности к воздействию ультрафиолетового излучения и к факторам биологического воздействия;
возможность изготовления труб различной длины (от 6 до 18 м), высокое качество соединений без какой-либо предварительной обработки стыков, простота и легкость обработки материала труб, исключение сварки на месте монтажа.

Стеклопластиковые трубы на ПЭФ связующем

Конструкция стенки трубы формируется на основе армированных стекловолокном термореактивных полиэфирных смол и песчаного наполнителя. Применяемая технология позволяет создать структуру стенки трубы с использованием характерных свойств основных сырьевых материалов:

непрерывная стекловолокнистая нить и рубленое стекловолокно вводятся для создания стягивающего усилия и осевой прочности;
наполнитель (кварцевый песок) используется в центральной части стенки трубы для создания необходимой жесткости;
стеклоткани используются для придания необходимых свойств наружному слою трубы.

Таким образом, стенка трубы образуется из связующих и армирующих компонентов, наполнителя, поверхностных усилителей и дополнительных компонентов.
В качестве связующих компонентов для создания матрицы композита используются полимеры - ненасыщенные термореактивные полиэфирные смолы. Используемые смолы обладают важными для производимых труб свойствами:

отверждение при комнатной температуре;
низкая степень токсичности;
химическая инертность;
прочная сцепка со стекловолокном.

Трубы полимеризируются (отверждаются) с помощью катализаторов на основе органических пероксидов (перекись метилэтилкетона) и акселераторов на основе кобальтовых омыляющих веществ (октоат кобальта). В зависимости от сферы применения труб используются разные типы полиэфирных (изофталевая, ортофталевая, бисфенольная, винилэфирная) и других смол.

Армирующими компонентами являются различные виды стеклопластика, обеспечивающие необходимую прочность, а также коррозионную стойкость трубы. Применяются комбинации непрерывного (нити или жгуты) и рубленого стекловолокна. Ориентация и количество стекловолокна обеспечивает разные механические характеристики труб. Для улучшения эксплуатационных характеристик стеклопластика волокна "проклеиваются", что увеличивает смачиваемость смолы и волокон.

В качестве поверхностных усилителей используются легкие стеклопластиковые покрытия для того, чтобы усилить слои с высоким содержанием смол. Поверхностные оболочки из стекломатов обеспечивает высокую устойчивость поверхностей трубы к воздействию внутренней и внешней среды.

Выпускаемые трубы подразделяются на несколько классов по давлению и удельной прочности, промежуточные классы труб, и трубы, рассчитанные на более высокие характеристики, поставляются по запросу.

Толщина стенки трубы определяется ее структурой, включающей в себя несколько слоев

Внутренний слой - лайнер (толщиной 0,8–1,2 мм),обеспечивает герметичность, максимальную устойчивость к химической коррозии, к абразивному истиранию, гладкость внутренней поверхности, исключает отложения на стенках трубы. Лайнер выполнен из специальной смолы.

Структурный (несущий) слой, задающий механические свойства, гарантирует устойчивость всей трубы к внутреннему и/или внешнему давлению, к наружной нагрузке в результате транспортировки и установки, к нагрузке почвы, нагрузке потока, к термическим нагрузкам, и т.д. Структурный слой образуется путём нанесения и намотки на частично отвердевший нижний (лайнер) слой:

термореактивного полимера (полиэфирной смолы);
непрерывной намотки стекловолокна;
рубленных стекловолокон;
кварцевого песка.

Толщина структурного слоя рассчитывается исходя из заданных параметров трубы.

Наружный слой имеет толщину 0,2–0,3 мм или более, служит для защиты трубы от воздействия солнечного света, агрессивной почвы или коррозионной среды. Обычно он состоит из чистого полимера с добавлением (при наземной прокладке трубопровода) ультрафиолетового ингибитора для защиты трубы от воздействия солнечного света.

Трубы на основе ПЭФ устойчивы к коррозии и к химически агрессивным веществам, а потому имеют широкую область применения.

Таблица 2.1.
Сферы применения стеклопластиковых труб на эпоксидном связующем.

ЖКХ	Трубопроводы систем холодного водоснабжения
	Напорные и безнапорные системы бытовой и промышленной канализации
	Системы ливневой канализации
	Колодцы
Сельское хозяйство	Трубопроводные системы для ирригации и мелиорации
Сельское хозяйство	Дренажные трубопроводы и колодцы
Другие сферы	Технологические трубопроводы для промышленных установок
	Водозаборы
	Коммуникации очистных сооружений
	Инженерные системы гидроэлектростанций

Трубы из ПЭФ не могут применяться при высоких температурах (свыше 90 С) и в условиях высокого давления – свыше 32 атм. Для применения в условиях высокого давления, высоких температур и при контакте с агрессивными средами в мире применяются стеклопластиковые трубы на эпоксидном связующем.

Стеклопластиковые трубы на эпоксидном связующем

Стеклопластиковые трубы на эпоксидном связующем способны выдерживать давление до 240 атм. Максимальная температура эксплуатации стеклопластиковых труб на эпоксидном связующем достигает 130 С.

Стеклопластиковые трубы на основе эпоксидных смол имеют множество преимуществ. Стекловолокно, пропитанное эпоксидной смолой, не подвержено коррозии и поэтому не требует изоляции (внутренней или внешней), химических ингибиторов, катодной и анодной защиты и защиты от коррозии. Ещё одним преимуществом является увеличение срока службы насосов и другого встроенного в трубопровод оборудования из-за полного отсутствия в потоке частиц ржавчины. Низкая теплопроводность GRE-труб уменьшает потери тепла из системы трубопроводов, вследствие чего во многих случаях исчезает необходимость в изоляции.

Таблица 2.2
Сферы применения стеклопластиковых труб на эпоксидном связующем.

ЖКХ	Трубопроводы для линий ГВС и теплоснабжения
Нефтедобыча	Внутрипромысловые трубопроводы
	Обсадные и насосно-компрессорные трубы
	Трубопроводы поддержания пластового давления
	Технологические и магистральные трубопроводы
Химическая промышленность	Трубопроводы для транспортировки кислот, их солей и химически агрессивных растворов
	Трубопроводы химводоподготовки
	Шламопроводы и системы золошлакоудаления
Энергетическая промышленность	Системы охлаждения ТЭС (ТЭЦ)
Энергетическая промышленность	Системы опреснительных установок
Другие сферы	Транспортировка химически агрессивных сред и стоков гальванических цехов
Другие сферы	Системы пожаротушения

GRE-трубы пригодны для транспортировки сотен различных химически агрессивных жидкостей. Данные трубы подходят для инфраструктуры морских портов, нефтехимической, нефтегазовой и других отраслей промышленности, где первостепенное значение имеют надежность и прочность конструкции.

Стеклопластиковые трубы на основе ПЭФ дешевле, чем на основе эпоксидной смолы. Низкая цена обусловлена используемым сырьем: ПЭФ смола, стеклоровинги, рубленное стекловолокно (частично заменяют стеклоровинги), кварцевый песок. Данные трубы используются для не очень агрессивных сред, в основном в водоснабжении.

Также отличительной особенностью GRP труб от GRE труб являются габаритные размеры. Как правило, стеклопластиковые трубы на основе ПЭФ имеют больший диаметр по сравнению со стеклопластиковыми трубами на эпоксидном связующем. Диаметр GRP труб составляет от 30 до 4500 мм. Диаметр GRE туб – от 5 до 600 мм (м.б. и больше).

Таким образом, основной ассортимент компаний – производителей стеклопластиковых труб в мире составляют стеклопластиковые трубы двух видов:

На основе ПЭФ смолы - дли водоотвода (канализации и пр.), водоснабжения.
На основе эпоксидных смол. - для агрессивных сред, для использования в условиях высоки температур и высокого давления.

Дополнительная информация:

 Номенклатура стеклопластиковых труб

 Технология монтажа

Номенклатура стеклопластиковых труб

» Стеклопластиковые трубы» Номенклатура стеклопластиковых труб

Армированные стекловолокном трубы на основе полиэфирной смолы «FLOWTITE»

Диаметр, мм	1 (безнапорные)	Класс давления, атм.
Диаметр, мм	1 (безнапорные)	6	10	16	20	25	32
300	x	x	x	x	x	x	x
350	x	x	x	x	x	x	x
400	x	x	x	x	x	x	x
450	x	x	x	x	x	x	x
500	x	x	x	x	x	x	x
600	x	x	x	x	x	x	x
700	x	x	x	x	x	x	x
800	x	x	x	x	x	x	x
900	x	x	x	x	x	x	x
1000	x	x	x	x	x	x	x
1200	x	x	x	x	x	x	x
1400	x	x	x	x	x	x	x
1600	x	x	x	x	−	−	−
1800	x	x	x	x	−	−	−
2000	x	x	x	x	−	−	−
2400	x	x	x	−	−	−	−
2600	x	x	x	−	−	−	−
2800	x	x	x	−	−	−	−
3000	x	x	x	−	−	−	−

Примечание:
x – трубы стандартной номенклатуры.

Трубы диаметром до 3700 мм изготавливаются по спецзаказу. Трубы данной номенклатуры производятся в 3-х классах жесткости: 2500, 5000, 10000 Н/м2. Стандартная длина – 3, 6, 12 и 18 м (при необходимости возможно производство труб длиной от 0,3 до 21м).

Показатели	Единица измерения	Значение показателя
Жесткость	Н/м2	2500, 5000, 10 000
Плотность	г/см3	1,85
Гидравлический коэф. Хазена-Уильямса		150
Абсолютная шероховатость	10^-6^м	5,3
Температура внешней среды	⁰С	от -50 до+50
Температура транспортируемой среды	^OС	от -40 до +50 (до +70)
Коэф. Термического линейного расширения	10^-6 мм/мм/⁰С	24 - 30
Коэффициент теплопроводности	Вт/(м·ºС)	0,25 – 0,33
Коэффициент Пуассона (осевой/кольцевой)		0,22-0,29
Окружная прочность на растяжение	Н/мм2	220 - 250
Осевая прочность на растяжение	Н/мм2	110 – 130
Окружная прочность на изгиб	Н/мм2	330 - 370
Окружной модуль упругости на изгиб	Н/мм2	20 000 – 25 000
Осевой модуль упругости на растяжение	Н/мм2	10 000 – 14 000
Окружной модуль упругости на растяжение	Н/мм2	20 000 – 25 000
Удельное объемное электрическое сопротивление стандартных труб	МОм∙м	10-9
Удельное объемное электрическое сопротивление электропроводных труб	МОм∙м	1

Наша компания поставляет все необходимые фасонные части для трубопроводов из стеклопластиковых труб. Любые нестандартные фитинги возможно изготовить по вашим чертежам.

Отводы:
Тройники:
Переходники:
Фланцы:

Для поддержания высокого качества производимой продукции на заводе готовая продукция и сырье проходят контроль качества и подвергаются различным испытаниям.

Каждая изготовленная напорная труба подвергается гидравлическому тестированию давлением, в два раза превышающим номинальное. Безнапорные трубы подлежат проверке на давление 2,5 атм.

Дополнительная информация:

Технология монтажа

Технология монтажа

» Стеклопластиковые трубы» Технология монтажа

При монтаже армированных стекловолокном полиэфирных труб FLOWTITE используются, преимущественно, двухконусные стеклопластиковые муфты. Все фитинги также соединяются с трубами при помощи этих муфт. Для уплотнения в муфтах используют эластомерные уплотнительные кольца REKA. На каждом конце муфты проточены кольцевые канавки, в которые устанавливаются прокладки, обеспечивающие точную посадку муфты на стыковочный конец трубы и герметичность стыка. В центре муфты имеется канавка, в которую устанавливается стопорное кольцо, помогающее правильно монтировать трубы.

Для монтажа труб FLOWTITE не требуется применение дорогостоящего сварочного оборудования, и нет необходимости в привлечении высококвалифицированных специалистов.

Для соединения труб FLOWTITE с трубами из стали, полиэтилена и др. материалов применяются фиксированные или свободные фланцевые соединения (размеры присоединительных отверстий соответствуют ГОСТ 12815-80).

Для труб FLOWTITE доступна как подземная бесканальная, так и открытая прокладка. Выбор соответствующей технологии укладки трубопровода зависит от прочности труб, глубины заложения, ширины траншеи, характеристик естественного грунта, дополнительных нагрузок и вида материала обратной засыпки.

На Рисунке представлены стандартные размеры траншеи. Трубы должны укладываться на постель, при этом материал подсыпки и толщина слоя должны соответствовать условиям проекта.

Необходимо тщательно производить подбивку подсыпки под трубопровод, чтобы не оставалось пустот, которые, впоследствии, могут стать причиной образования промоин.

Засыпку следует проводить равномерно и одновременно с обеих сторон трубопровода слоями толщиной от 75 до300 мм, используя соответствующий материал, а также необходимые для уплотнения инструменты. Грунт, применяемый на засыпку, должен быть уплотняемым до 95% согласно шкалы Proctora.

Более подробная информация о технологии монтажа и укладки труб FLOWTITE находится в брошюрах:

Дополнительная информация:

Номенклатура стеклопластиковых труб

Blog

Стеклопластиковые трубы Основные характеристики стеклопластиковых труб мирового производства

Содержание

Номенклатура стеклопластиковых труб

» Стеклопластиковые трубы» Номенклатура стеклопластиковых труб

Армированные стекловолокном трубы на основе полиэфирной смолы «FLOWTITE»