Технология непрерывной намотки стеклопластиковых труб

Технология непрерывной намотки стеклопластиковых труб

  • Долгосрочный период успешной эксплуатации
  • Нет нужды в дополнительном использовании защитных покрытий, слоев, катодной защиты и прочих мер защиты от коррозии
  • Низкие затраты на эксплуатацию
  • Гидравлические характеристики практически не меняются во времени.

  • Низкие затраты на транспортировку (можно трубы просунуть друг в друга на время транспортировки)
  • Нет необходимости в использовании тяжелых и дорогостоящих машин и оборудования для прокладки трубопроводов

  • Наличие многих классов давления и жесткости означает для проектировщиков свободу проектирования
  • Фазная скорость волны потока более низка по сравнению с иными материалами, что позволяет снизить затраты на прокладку трубопроводов уже на этапе проектных расчетов по гидравлическим ударам и резким изменениям давления.
  • Высокое качество продуктов, его повторяемость и единая производственная политика во всех предприятиях Компании позволяет исполнять все требования стандартов ASTM, AWWA, DIN-EN.и прочих по качеству

  • Необыкновенно гладкая внутренняя поверхность.
  • Коэффициент потока Hazena-Williamsa C=150 (приблизительно).
  • Малое трение на стенках трубы означает меньший расход энергии на перекачку и более низкие эксплуатационные затраты
  • Коэффициент потока Manninga n = 0,009.
  • Минимизация донных отложений означает снижение затрат на чистку
  • Отличная устойчивость на истирание.

  • Плотное, эффективное соединения, спроектированное таким образом, чтобы исключить протечки в обоих направлениях.
  • Упрощенное соединение труб сокращает время монтажа трубопроводов.
  • Соединительные муфты нивелируют небольшие осевые и поперечные смещения, вызванные различной скоростью просадки, и которые не требуют установки дополнительных фитингов.

  • Возможность производства труб с нестандартным диаметром по заказу получателя, что позволяет добиваться максимизации потоков.
  • Возможность производства труб нестандартной длины, что позволяет максимально экономно прокладывать трубопроводы.

  • Канализация
  • Питьевое водоснабжение
  • Ирригация
  • Гидроэнергетика
  • Водоотведение
  • Микротоннелирование
  • Накопительные системы
  • Колодцы
  • Ремонт колодцев
  • Специальное применение

Стеклопластиковые трубы SUPERLIT изготавливаются в виде многослойной конструкции с использованием технологии непрерывной намотки или технологии центробежного литья. Основным сырьем, используемым в производстве труб СУПЕРЛИТ, являются стекловолокно, как непрерывное, так и измельченное: rремнистый песок (он используется в качестве наполнителя в укрепительном слое и в слое жесткости и обеспечивает как продольную, так и периферическую прочность) и полиэфирная смола.

GRP SUPERLIT Jacking Pipe — стеклопластиковые трубы, разработанные, чтобы противостоять высоким усилиям сжатия. Обычно используется для продавливания и микротоннелирования. Классификация данных труб включает в себя диаметр, окружную жесткость, допустимое усилие продавливания и тип соединения.

Трубы SUPERLIT GRP поставляются с номинальным диаметром в диапазоне от DN 300 до DN 4 000, кольцевой жесткостью от SN 2 500 до SN 1 000 000 и по классам давления до 40 бар.

Стеклопластиковые трубы FLOWTITE изготавливаются в виде многослойной конструкции с использованием технологии непрерывной намотки. Основным сырьем, используемым при производстве труб, являются смола, стекловолокно и кварцевый песок.

GRP Flowtite Pipe — стандартные стеклопластиковые трубы. Подходят как для безнапорных, так и напорных сетей.
GRP Flowtite Grey — стеклопластиковые ударопрочные трубы с усиленным внутренним слоем.
GRP Flowtite Orange — стеклопластиковые износостойкие трубы, устойчивые к истиранию с дополнительным внутренним слоем из полиуретана.
GRP Flowtite Jacking Pipe — стеклопластиковые трубы, разработанные для продавливания и микротоннелирования.

Трубы GRP Flowtite поставляются с номинальным диаметром в диапазоне от DN 300 до DN 4 000, кольцевой жесткостью от SN 2 500 до SN 1 000 000 и по классам давления до 32 бар.

Нестандартные длины, диаметры, классы давления и жесткости доступны по запросу!

Стеклопластиковые трубы — виды, способы соединения, монтаж

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

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

Рис. 1 Разновидности труб из стеклопластика

  1. Области применения
  2. Производство стеклопластиковых труб
  3. Трубы из стеклопластика — характеристики
  4. Монтаж стеклопластиковых труб

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.

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.

Рис. 2 Производство стеклопластиковых труб – основной этап

ПНД труба – процесс производства, применение, способы стыковки, монтаж. В данной статье рассказывается про полиэтиленовые ПНД трубы, немного о производстве, подробнее, о диаметрах, способах их монтажа.

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.

Рис. 3 Структура стеклопластиковой трубы

Трубы из стеклопластика — характеристики

Трубы из стекловолокна отличаются следующими свойствами:

  • Имеют малый вес порядка 1,1 – 1,8 грамма на кубический сантиметр. В сравнении со стальными трубопроводами это в 4 — 7 раз меньше. Благодаря этому можно сэкономить немалые финансовые средства на транспортировке и монтаже легких крупногабаритных изделий.
  • Стеклопластик обладает высокой коррозионной и электрохимической стойкостью, что делает допустимой его эксплуатацию под землей длительный период.
  • По прочности стеклопластик хотя и уступает стали, но значительно превосходит аналоги из поливинилхлорида ПВХ и полиэтилена низкого давления ПНД.

Рис. 4 Стеклопластиковые трубы в сравнении с трубами из других материалов

  1. Хотя стекловолокно — термостойкой негорючий материал, компаунд со смолами в виде термопластика обладает более скромными температурными характеристиками. Стандартная труба эксплуатируется при температурах от — 60 до + 90 °С.
  2. Трубная оболочка устойчива к ультрафиолету, иногда для этих целей ее снаружи покрывают защитным слоем из гелькоута.
  3. Стекловолокно в смеси с эпоксидной смолой является негорючим материалом.
  4. Теплопроводность стекловолокна чуть выше, чем у других пластиков и в среднем составляет 0,7 Вт/м·°С.
  5. Обычно стеклопластиковые трубы выпускают большого размера, многие производители поставляют на рынок изделия диаметрами от 300 до 2600 мм.
  6. Трубы из стеклопластика выпускают нескольких классов жесткости — SN 2,5, SN 5, SN 10. Соответственно, они рассчитаны на рабочее давление 4, 10 и 25 бар (атмосфер).
  7. Одна из уникальных особенностей труб из стеклопластика – высокая ремонтопригодность трубопроводов. При повреждении дефектный участок несложно заклеить стеклотканью в композиции с эпоксидной смолой.
Читайте также  Труба 320 мм стальная толщина стенки

Рис. 5 Муфтовое и раструбное соединение стеклопластиковых труб

Внутренний трубный слой определяет максимальные температуры транспортируемой среды. Всего существует 4 группы внутренних оболочек стеклопластиковых труб, имеющих следующие условные обозначения и максимальные температуры эксплуатации:

  • VA — до 35 °C при водородном показателе рН среды от 1 до 9;
  • DA — до 50 °С при рН среды от 0,8 до 10;
  • DS — до 75 °С при рН транспортируемой среды от 0,5 до 13;
  • HP — до 95 °С при рН рабочего тела от 0,2 до 14.

Монтаж стеклопластиковых труб

Отличительная особенность стекловолоконных труб — возможность соединения их в трубопроводную магистраль разнообразными методами. Трубопроводы из стекловолокна монтируют по следующим технологиям стыковки:

  • Раструбное. При этом соединении один из трубных торцов расширяют и вставляют во внутреннюю канавку резиновый кольцевой уплотнитель. Вторую трубу при соединении с усилием вставляют в раструб другой. Данный метод стыковки используется для безнапорных коммуникаций
  • Муфтовое. На гладкостенные трубы натягивают муфту с тремя резиновыми кольцами в канавках. Два крайних играют роль уплотнителей, а центральное предохраняет трубные торцы от соприкосновения и является разделительным. При помощи муфт получают соединение, способное выдерживать напор до 25 атмосфер.
  • Фланцевое. Трубный стеклопластиковый торец делают дисковой формы с отверстиями для крепежных болтов или без них. При втором варианте на расширенный конец одевают дисковые металлические кольца для соединения труб.
  • Клеевое. Для склеивания стеклопластиковых труб используют аналогичную при их производстве композицию — эпоксидную смолу с добавлением стекловолоконных нитей. Процесс фиксации иногда ускоряют подогревом клеевой смеси.

Клеевые трубы ПВХ – сфера применения, монтаж, производители и стоимость. В данной статье рассказывается про область применения клеевых труб, преимуществах и недостатках, а также, о клее и монтаже.

Рис. 6 Примеры фланцевого соединения и термосклейка

Стекловолокно благодаря своим высоким химическим характеристикам и прочности, термостойкости, нашло рациональное применение в трубах различного назначения. Стеклопластиковые трубопроводы больших диаметров используют в различных отраслях народного хозяйства, а по ряду параметров они нередко составляют конкуренцию изделиям из популярного полиэтилена низкого давления.

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

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

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

Способы изготовления

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

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

  • простую;
  • непрерывную.

Навивку разделяют по использованию полимерных связующих:

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

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

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

Для изготовления труб используют разные способы навивки и намотки материала

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

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

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

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

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

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

Классификация

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

  • базальтопластиковыми;
  • органопластиковыми;
  • стеклопластиковыми.

Принимают во внимание тип полимерного связующего, которое может быть:

  • полиэфирным;
  • эпоксидным.

Имеет определенное значение тип соединения:

  • клеевый;
  • механический.

Исходя из конструктивных особенностей стенок, трубы рассматриваются как:

  • многослойные;
  • футерованные;
  • без футеровки.

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

По конструкции изделия могут быть:

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

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

Смола применяется бифенольная, изофталевая или же ортофталиевая.

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

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

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

Сферы применения и маркировка стеклопластиковых труб

Достоинства стеклопластиковых изделий обусловили их распространение в разных областях деятельности. Массовое применение нашлось в:

  • нефтедобывающей промышленности. Способность сохранять высокую коррозионную стойкость под воздействием агрессивных сред (нефти, растворов, пластовых вод) и высокую удельную прочность позволяют отдать стеклопластиковым изделиям предпочтение перед стальными и полимерными;
  • угольной промышленности. Здесь играют роль малый вес и простота монтажа, слабая воспламеняемость и горючесть, нетоксичность продуктов горения, стойкость к коррозии, отсутствие поражающих осколков при взрыве метана;
  • энергетике. Устойчивость к высокому давлению делает стеклопластик необходимым для трубопроводов;
  • жилищно-коммунальном хозяйстве. Стеклопластиковыми изделиями оснащаются системы канализации и мелиорации, инженерных коммуникаций.

Стеклопластиковые трубы подходят для монтажа хозяйственных водопроводов и канализационных систем

Маркируют стеклопластиковую продукцию следующим образом:

  1. А – предназначаются для перекачивания рабочих сред с различными абразивными включениями;
  2. Г – для систем горячего водоснабжения с температурой энергоносителя до 75º С;
  3. П – для водопроводной сети, в том числе, подающей питьевую воду;
  4. С – универсального назначения. Рабочая среда может иметь различную кислотность;
  5. Х – способны транспортировать химически активные жидкости и газы.

Преимущества и недостатки стеклопластиковых труб

Распространение стеклопластиковой продукции связано с такими ее достоинствами:

  • длительностью эксплуатации;
  • малым весом, что упрощает транспортировку и монтаж;
  • малым коэффициентом теплового расширения;
  • простотой монтажа;
  • неподверженностью коррозии и инертностью к агрессивным средам;
  • износоустойчивостью;
  • прочностью;
  • устойчивостью к температурным колебаниям в диапазоне от — 65º С до +155º С;
  • сравнительно невысокой стоимостью;
  • экологичностью.

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

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

Читайте также  Как выбрать мультиметр для дома?

Монтаж труб может производиться раструбным методом, который отличается простотой

Монтаж стеклопластиковых труб

Соединение стеклопластиковых изделий осуществляется многими способами, не требующими специального оборудования и не отличающимися сложностью:

  • муфтовым. Допускается возможность дополнительной установки конструкций с применением клеев, когда не будет требоваться впоследствии разборка;
  • бугельным. Рассматривается как разновидность муфтового, когда трубы состыковываются с применением специального приспособления, а затем соединяются с помощью элементов крепежа;
  • враструб. Стандартное и чрезвычайно простое соединение, при котором трубу вставляют в расширение следующей;
  • винтовым;
  • резьбовым;
  • фланцевым. Торцы труб оснащаются фланцами.

Произвести соединение стеклопластиковых труб несложно, так как не требуется ни специального оборудования, ни особых навыков.

Быстрота установки стеклопластиковых изделий в сочетании с преимуществами, предоставляемыми их использованием, способствовала созданию устойчивого спроса в разных сферах хозяйственной деятельности. Особенно расширилось применение стеклопластиковых труб в бытовой сфере.

Стеклопластиковые трубы

Введение

Традиционный способ борьбы с коррозией трубопроводов заключается, как известно, в специальной обработке труб и проведении периодической диагностики, что требует достаточно весомых затрат средств и рабочего времени. Применение современных материалов в производстве труб позволяет производителю выбрать между старым способом и новым, радикальным. Он заключается в переходе на трубы, изготовленные из стекловолокна и полимера. При использовании таких труб о существовании коррозии можно просто забыть.

Актуальность вопроса борьбы с коррозией возрастает по мере старения трубопровода. А в России трубопроводы на столько старые, что недалек тот день, когда латать дыры станет бессмысленно. Разумнее и дешевле будет заменить все трубопроводы полностью.

Примерно 30% трубопроводов России имеют «возраст» от 20 до 30 лет, еще 25% – старше 30 лет. Естественно, напрашивается вывод, что искать решение проблемы замены выходящего из строя оборудования необходимо в «новой системе координат». А именно – применять трубы, которые, в принципе, не подвержены коррозии, что позволит впредь не заботиться хотя бы об антикоррозийном покрытии, диагностике и других дорогостоящих процедурах.

С точки зрения экономической эффективности одним из наиболее приемлемых вариантов решения данной проблемы является переход к стеклопластиковым трубам.

Сам по себе стеклопластик (как и другие композитные материалы) разработан и применяется достаточно давно. Но на практике новые материалы с высокими эксплуатационными качествами использовались только в военно-промышленном комплексе. В бывшем СССР распространение новейших технологий на гражданские отрасли тормозилось жесткими правилами соблюдения секретности. Применение импортных композитных материалов было невозможно из-за ограничений, действовавших по системе «КОКОМ», ограничивающей распространение материалов, изделий и технологии «двойного назначения» в социалистические страны и развивающиеся государства. Получался замкнутый круг.

Первые позитивные сдвиги в данном вопросе произошли только в конце 80-х годов.

Свойства стеклопластиковых труб

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.

Основные преимущества стеклопластиковых труб перед традиционными металлическими аналогами:

  • в 4 раза легче,
  • Низкая стоимость монтажа,
  • высокая коррозийная стойкость,
  • хорошие гидравлические параметры,
  • отсутствие коррозионных отложений на внутренней поверхности,
  • исключительно высокая способность выдерживать давление и осевую нагрузку,
  • в 4-5 раз больший срок службы.

Большинство стеклопластиковых труб изготавливаются методом намотки стекловолокна со связующим компонентом (таким, как полиэфирная или эпоксидная смола) на оправку. После намотки труба отверждает-ся, снимается с оправки, испытывается и отгружается заказчику.

Особое значение имеют процесс намотки и научно обоснованный подход к разработке технологии этого процесса. Автоматизация намотки, увеличение числа контролируемых технологических параметров, а также повышение точности их контроля и измерения способствуют не только повышению производительности труда и улучшению качества изделий, но и позволяют уменьшить число операций, снизить численность персонала и сделать технологию безотходной.

Другим способом изготовления стеклопластиковых труб является центробежное формование – технология, предложенная фирмой Hobas. Процесс производства этих труб протекает в направлении от наружной поверхности к внутренней, с применением вращающейся формы. Труба изготавливается из рубленых стеклянных волокнистых жгутов (ровингов), полиэфирной смолы и песка.

Трубы из стеклопластика классифицируются по жесткости и номинальному давлению.

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.

Система стандартизации Обозначение Единица измерения Класс жесткости
SN2500 SN5000 SN10000
ISO SP Н/м 2 (Па) 2500 5000 10000
DIN SR 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. 2.

Технологические процессы производства стеклопластиковых труб позволяют изготавливать трубы с внутренним покровным слоем, стойким к воздействию разных сред (табл. 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. 4, 5 и 6 приведены физико-механические свойства стеклопластиковых труб.

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

МК – муфтовый клеевой,

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 раструбно-шиповым типом соединения диаметром от 50 до 1000 мм на номинальное давление 0,6, 1,0 и 1,6 МПа.

Обозначение типа 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 4. Физико-механические свойства стеклопластиковых труб на эпоксидном связующем, по данным АО «Прогресс», ТУ 2296-250-24046478-95

Напорные трубы Hobas выпускаются диаметром от 200 до 2000 мм на номинальное давление и класс жесткости, приведенные в табл. 2, а безнапорные – классы жесткости SN 2500, 5000 и 10000.

Все трубы выпускаются длиной 6 или 12 м, другая длина – по специальному заказу.

Область применения

Из-за своих уникальных свойств стеклопластиковые трубы имеют следующее применение:

  • системы горячего и холодного питьевого и технического водоснабжения,
  • промышленное и коммунальное водоотведение,
  • транспортировка агрессивных сред,
  • технологические трубопроводы для промышленных установок,
  • транспортировка нефтепродуктов,
  • системы сероочистки,
  • системы пожаротушения,
  • прокладка трубопроводов по морскому и речному дну,
  • дымоходы для агрессивных сред,
  • вентиляционные трубы,
  • дренажные и обсадные трубы,
  • колодцы,
  • фильтры для водоподготовки и др.

Низкая коррозионная стойкость стальных труб и высокая нагрузка, действующая на артезианские водоподъемные колонны, подвигли строителей к поиску труб, изготовленных из новых, высокопрочных материалов. В частности, водоподъемные колонны стали изготавливать из стеклопластика на основе эпоксидных смол. Применение эпоксидной смолы в качестве связующего объясняется более высокой адгезией к стеклонитям по сравнению с другими смолами.

Читайте также  Трубная изоляция с характеристиками

Для обеспечения соответствия трубы санитарно-гигиеническим нормам внутренняя поверхность трубы изготавливается из полимерного, термостойкого, пленочного материала, называемого «лайнером». Трубы изготавливаются с резьбовыми соединениями и кольцевыми уплотнениями. Не большой вес трубы (диаметр 160 мм, длина – 10м, вес 1 м – 3,2 кг) и простой способ соединения позволяют двум рабочим монтировать колонну глубиной 200 м в течение одного часа.

Водоподъемные колонны из стеклопластиков смонтированы в следующих городах: Химки, Красногорск, Мытищи, Клин, Орехово-Зуево, Истра и др.

Еще одним примером применения стеклопластиковых труб может служить создание на их основе установок обратноосмотического обессоливания (опреснения), ионного обессоливания, механических фильтров различной степени фильтрации.

Тем, кто знаком с системами водоподготовки, действующими на промышленных объектах, известно, что большинство таких систем работает с применением химически активных веществ. В таких условиях трубопроводы, изготовленные из высококачественной стали, нуждаются в коррозионной защите внутренней поверхности. При этом стальная труба, футерованная резиной по внутренней поверхности, сопоставима по стоимости со стеклопластиковой. По показателям коррозионной стойкости, рабочей температуре и давлению, низкому коэффициенту гидравлического сопротивления и низкому весу применение труб из стеклопластика гораздо эффективнее. В настоящее время успешно эксплуатируются системы обратного осмотического опреснения производительностью 50 м 3 /час на ТЭЦ-23 в г. Москве и аналогичная установка производительностью 2 м 3 /час в Большом театре.

Таблица 5.Физико-механические свойства стеклопластиковых труб на полиэфирном связующем, по данным предприятия «ТсТ», ТУ 2296-011-26598466-96.

Технология непрерывной намотки стеклопластиковых труб

После довольно большого количества экспериментов пришел к выводу, что при изготовлении стеклопластиковых труб, особенно большого размера, есть две основные проблемы: обеспечить плотную укладку стеклоткани и снять готовую трубу с оправки. Обе проблемы удалось решить очень простыми способами, без привлечения дорогих материалов и оборудования. Эту технологию, уже успешно обкатанную при изготовлении 50-ти миллиметровой трубы для корпуса ракеты, я и предлагаю. /15.06.2011, автор Козлов И., kia-soft/

Материалы

С материалами тут все ясно. Стеклоткань выбирается в зависимости от целей. Мне нравится не дорогие конструкционные ткани марки Т-13 и Т-23.

От качества эпоксидки зависит в основном удобство работы. Очень удобно использовать жидкую и довольно быстро сохнущую эпоксидку фирмы West System. Наша ЭД-20 заметно гуще, с ней труднее работать, но зато намного дешевле.

Понадобится еще нетолстый ватман, в использовании которого и кроется изюминка моей технологии.

Обязательно нужна оправка. Это какая-нибудь ровная труба нужного диаметра. Очень ценно то, что для предлагаемой технологии не нужна оправка с идеальной поверхностью. Например, я использовал обычную пластиковую сантехтрубу из ПВХ. Надо только проследить, чтобы она не была гнутой.

Еще потребуется лавсановая пленка или пленка, которую используют для букетов. Кроме лавсановой пленки нужен еще моток полиэтиленовой ленты, например, которую использую для огораживания опасных участков. А вот всякие там мастики и воски нам будут не нужны совсем.

Еще пригодится тюбик любого суперклея и, пожалуй, все. Да, еще хочу заметить, что работать надо в латексных перчатках.

Изготовление

Очень много работал с бумажно-эпоксидными трубами (например, корпус ракеты Ирокез) и проблем со съёмом готовой трубы с оправки никогда не возникало. Бумага имеет собственную жесткость и, как бы плотно мы не мотали её на оправку, она намертво на нее не сядет. Это свойство я и решил использовать при изготовлении труб из стеклопластика.

Итак, берем ПВХ трубу в качестве оправки. На нее плотно наматываем два слоя лавсановой пленки и фиксируем от разматывания полоской тонкого скотча.

Отрезаем кусок ватмана необходимой длины и такой ширины, чтобы хватило на два оборота вокруг оправки. Промазываем ватман эпоксидкой. На кусок шириной 62 см (соответственно длина трубы получается 62 см) мне понадобилось около 30 г. Наносить эпоксидную смолу очень удобно резиновым или мягким пластиковым шпателем. Следим, чтобы смола хорошо пропитала бумагу. Жидкая эпоксидка сама хорошо пропитывает ватман. Если эпоксидка густая, может понадобиться прогрев при температуре примерно 60°С в духовке.

Плотно наматываем ватман на оправку и обматываем полиэтиленовой лентой в два слоя. Оставляем в покое до полного высыхания. После застывания смолы сматываем полиэтилен и снимаем готовую тонкую эпоксидно-бумажную трубу (далее — ЭБ труба) для контроля качества. Если все сделано аккуратно, то с качеством проблем не наблюдается.

Теперь на оправку мотаем один слой лавсана с нахлестом и на него одеваем нашу ЭБ трубу. Лавсан должен выступать на 5-10 см за пределы бумажной трубы. Отрезаем нужную полосу стеклоткани, немного шире ЭБ трубы. В моем случае это 65см х 100см. Хватит на 6 слоев.

Далее переходим к необходимой операции, которая позволит нам плотно уложить слои ткани. ЭБ труба достаточно легко снимается с оправки, но вращается на оправке с трудом. Поэтому нам достаточно закрепить край стеклоткани на ЭБ трубе и при намотке просто подтягивать её. Для этого наносим на самый край ткани тонкой струйкой суперклей и накатываем на нее ЭБ трубу. Клей сразу схватывается и можно приступать к следующему этапу.

А следующий этап — основной. Это нанесение эпоксидки на стеклоткань, что мы и проделываем с помощью мягкого шпателя. Тщательно промазываем ткань рядом с оправкой и накатываем оправку с ЭБ трубой на ткань. Излишки смолы перегоняем дальше по ткани. Подтягиваем ткань, чтобы не образовывались пузыри. Проделываем эту операцию до полной намотки. Мне понадобилось для качественной пропитки 85 г смолы. Причем, если немного не хватает на промазку «хвоста», ничего страшного. За счет избытка смолы в предыдущих слоях он все равно пропитается.

Следующий момент очень важен для хорошего натяжения и пропитки. Берем уже намотанную трубу, удерживаем за свободный конец оправки, и рукой в перчатке обжимаем и подкручиваем нашу намотку в направлении накрутки. Проходим по всей длине. Таким манером мы очень плотно укладываем стеклоткань и выдавливаем избыток смолы. Данная операция возможна только потому, что начальный край ткани намертво прихвачен суперклеем к ЭБ трубе.

Наконец, обматываем конструкцию полиэтиленовой лентой в два слоя в натяг. Уже после обмотки полиэтиленом делаем укатку ровной дощечкой в направлении намотки ткани. Эта операция позволяет дополнительно уплотнить намотку уже с учетом поддавливания полиэтиленовой пленкой. Кроме того, если намотка полиэтилена проделана аккуратно с половинным нахлестом соседних витков, укатка выравнивает внешнюю поверхность будущей трубы.

Оставляем трубу на просушку. После застывания смолы снимаем полиэтилен, стаскиваем трубу с оправки, вынимаем лавсан, торцуем и получаем готовую стеклопластиковую трубу. В таком виде труба вполне годится для корпуса мотора. Для корпуса ракеты её, конечно, следует облагородить. Берем не грубую шкурку, где-то Н10, одеваем на ровный брусок, на физиономию натягиваем марлевую повязку и драим потихоньку внешнюю поверхность трубы до культурного состояния. Поскольку изначально труба не слишком горбатая, эта занудная операция не занимает много времени. Довольно быстро получаем качественную стеклопластиковую заготовку для корпуса ракеты. Труба очень прочная и нетяжелая — 185 г для трубы 620х50 (ЭБ + 6 слоев стеклоткани) это не много.

Заключение

Конечно, могут возникнуть возражения, что полученная в результате труба не чисто стеклопластиковая, не буду спорить. Однако убежден, это не имеет принципиального значения. Основные свойства сохранены, а если учесть доступность и простоту технологии, то про этот нюанс можно просто забыть. По данной методе любой не слишком искушенный любитель может сделать очень качественное изделие. Это чего-то стоит. /15.11.2011 kia-soft/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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