Труба армированная стекловолокном. Композитные трубы

Ключевые преимущества труб, выполненных из стеклопластика

В чем же заключается причина столь высокой популярности таких труб? Ниже приведен перечень преимуществ данного материала – он не слишком большой, зато каждый из пунктов имеет огромное значение.

Стоят стеклопластиковые трубы более чем приемлемо, особенно если сравнивать их с изделиями из нержавеющей/высоколегированной стали.
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.
Еще стеклопластик характеризуется отменной устойчивостью к различным агрессивным средам и коррозии.
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.

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.

Особенности появления стеклопластиковых труб

Изготовление такого рода труб возникло еще в 50-х годах прошлого столетия, поскольку именно тогда производство эпоксидных смол обрело промышленные масштабы. Данная технология, равно как и любая другая новинка, поначалу особой популярностью не пользовалась: у людей не было опыта применения стеклопластика, более того, традиционные материалы (такие как алюминий или сталь) стояли относительно недорого.

Однако лет через 10-15 ситуация кардинальным образом изменилась. По какой причине?

В первую очередь, это объясняется тем, что стоимость стали и цветных металлов заметно возросла.
Насосно-компрессорные трубы из стеклопластика имели преимущество перед стальными – весили они немного и отличались при этом устойчивостью к коррозии (трубы никак на страдали от продолжительного контакта с соленой водой чего об их «конкурентах» сказать нельзя).
Еще одна причина, которая во многом касается предыдущей – начала развиваться коммерческая разработка газовых/нефтяных месторождений.
И, наконец, изменилась и сама производственная технология – теперь стеклопластиковые трубы обходились дешевле и становились все более прочными.

Вполне очевидно, что долго ждать результатов не пришлось – уже к концу шестидесятых компания «Амерон» из США ворвалась на рынок стройматериалов с качественными стеклопластиковыми трубами повышенного давления. Вначале продукция компании завоевала Северную Америку, а потому перешла и на ближневосточный рынок. Уже в восьмидесятые годы «в игру» вошли европейские страны, еще спустя некоторые время – и Советский Союз.

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.

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:

Трубы со стекловолокном на 75% меньше подвержены расширению чем обычные полипропиленовые трубы.
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.

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

Почему для отопления нужен армированный полипропилен

Тем не менее, полипропилен как сырье для производства труб, имеет свои особенности. Он характеризуется повышенным линейным расширением при нагревании в естественных условиях. Трубопроводы для систем отопления из него могут провисать в процессе эксплуатации.

Второй отрицательной особенностью полипропилена (ПП) является его плохая сопротивляемость воздействию ультрафиолетового излучения. Под влиянием ультрафиолета водопровод из полипропилена начинает разрушаться. Этот эффект можно в значительной степени нивелировать, вводя в состав пластической массы до 2% сажи.

Это производиться следующим образом:

В первую очередь изготавливается основание для конечного изделия. В ней контролируется параметр внутреннего диаметра.
В процессе производства наружной поверхности изделия наматывается слой стеклянных волокон. Они отличаются высокой продольной прочностью.
Далее, производится повторное экструдирование полученного полуфабриката, при котором поверх стекловолокна наносится наружный слой из того же полипропилена.

Механические и тепловые характеристики полипропиленовых труб, армированных стекловолокном, значительно выше, чем у не армированных.

Плюсы полипропиленовых изделий.

Трубопроводы, изготовленные из пластикового материала, широко применяют для систем отопления и водоснабжения. Изделия наделены положительными качествами, которых нет у аналогов из металлического материала.

Положительные свойства:

1.длительный эксплуатационный срок, который может достигать 50-ти лет для трубопровода с холодной водой, 25-ти лет для трубопровода горячей воды и сети отопления.

2.изделия с внутренней стороны гладкие, поэтому трубы устойчивы к образованию отложений из грязи, проход внутри изделий остается одинаковым на всем протяжении службы.

3.монтаж труб из полипропилена можно выполнить быстро без применения техники, в домашних условиях самостоятельно.

Недостатки

Как и все трубные изделия, так и полипропиленовые стояки имеют некоторые минусы. Вернее, проблемы начинаются в случае нарушения монтажных работ по обустройству магистрали.

Можно выделить следующие моменты:

придерживаться требований, изложенных в технической документации в плане максимально допустимых температур, давления, на которые рассчитаны изделия;
перед монтажом необходимо детально ознакомиться с документами на товар, поскольку существуют еще недобросовестные производители, изделия которых желают быть более высокого качества. Хотя, если посмотреть на внешний вид, стояки выглядят достаточно хорошо.

Ливневые очистные сооружения (ЛОС)

Ливневые очистные сооружения изготавливаются на базе стеклопластиковых труб, выпускаемых по технологии НТТ методом непрерывной намотки. Ливневые очистные сооружения предназначены для удаления из поверхностных сточных вод промышленных предприятий, автодорог и городских улиц, автомоек и ресторанов взвешенных веществ (ил, песок, различные жиры) и нефтепродуктов. Конструкция сооружений состоит из цилиндрических резервуаров: пескоотделителя, маслобензоотделителя и сорбционного фильтра. По проекту Заказчика очистные сооружения могут быть дополнены распределительным колодцем, колодцем отбора проб, байпасом, жироуловителем и системой УФ (ультрафиолетового) обеззараживателя. Конструкция предназначена как для наземного, так и для подземного размещения.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИБКИХ ТРУБ

Технические, геометрические и механические характеристики, а также сравнение гибких высоконапорных труб со стальными представлены в табл. 1 и 2

Следует обратить внимание на наличие зависимости прочности труб от диаметра, толщины стенки, минимального радиуса изгиба и давления. Трубы большого диаметра выдерживают меньшее давление (до 35 МПа). А чем меньше диаметр, тем больше длина трубы, намотанной на катушку (рис

6-9)

А чем меньше диаметр, тем больше длина трубы, намотанной на катушку (рис. 6-9).

Гибкие трубы в восемь раз превосходят металлические и по такому показателю, как линейное расширение.

В свободном состоянии (не закрепленная в грунте труба) расширение при температуре перекачиваемой среды 100°С составит порядка 95 см на 100 м. Кроме того, гибкие трубы отличаются сравнительно низкой теплопроводностью. То есть никакая дополнительная теплоизоляция для их эксплуатации не требуется. Во избежание выхода пластиковой трубы на поверхность полимерные секции рекомендуется соединять со стальным трубопроводом.

Рис. 6. Производство гибких полиэтиленовых трубРис. 7. Оборудование для производства среднего усиленного слояРис. 8. Линия гибки высоконапорных полиэтиленовых трубРис. 9. Готовая продукция

Первые испытания труб в России запланированы на 2016 год и будут проводиться на двух объектах ООО «РН-Сахалинморнефтегаз» в течение полугода.

Линейная стеклопластиковая труба | составные линейные трубы для добычи нефти и газа

Линейная стеклопластиковая труба используется для транспортировки высоко агрессивных жидкостей от центрального узла по сбору нефти до нагнетательных скважин. Кроме того, линейная труба также используется в нефтегазовых линиях от низкого до среднего давления, в том числе для агрессивных жидкостей.

Фитинги — соединительная часть трубопровода, устанавливаемая в местах его разветвлений, поворотов, переходов на другой диаметр. Усовершенствованное резьбовое соединение обеспечивает длительный срок эксплуатации и улучшает проведение СПО, обеспечивает высокую герметичность соединений.

STAR, Centron, Red Thread HP и Bondstrand

Основные технические параметры

Диаметр	Давление	Рабочая температура
40 ÷ 600 мм(11/2″ ÷ 24″)	1,6 ÷ 27,6 МПа(225 psi ÷ 4000 psi)	до 93,3°С(200°F)

Сфера применения:

Выкидные и нагнетательные линии
Передаточные и выпускные линии
Трубы товарных резервуаров
Линии противопожарных водоводов
Транспортировка товарной и сырой нефти
Транспортировка природного газа
Закачка углекислого газа высокого давления и соленой воды
Транспортировка соленой воды и жидкостей с высоким содержанием сероводорода

Транспортировка растворов легких химикатов: солей, растворителей, растворов с pH 2-13

Преимущества:

Высокое сопротивление коррозионным процессам, вызываемым углекислым газом, сероводородом, соленой водой и другими агрессивными средами
Не требует защитного покрытия
Минимизация расходов по монтажу вследствие легкого веса
Повышенная пропускная способность вследствие гладкой внутренней поверхности трубы

Предназначение

Прочность обеспечивается различными технологиями изготовления и композитными материалами. Можно выделить три разновидности труб:

Однослойные, которые предназначаются, в основном, для трубопроводов различной степени сложности в постоянном температурном режиме. Они плохо реагируют на перепады температурного режима.
Двухслойные, которые хорошо переносят перепады температурного режима и устойчивы к воздействию агрессивных жидкостей, абразивных частиц и высокого давления.
Многослойные, которые используются для транспортировки газов, нефтяных продуктов и прочих химически активных жидкостей. Они отличаются повышенной прочностью, легкостью, термоизолирующими свойствами и прочими характеристиками, увеличивающими износостойкость.

Трубы из стеклопластика: технические характеристики

Главной причиной увеличения использования и популярности стекловолокна являются такие ключевые преимущества, как высокое соотношение прочности и веса, стабильность размеров, хорошие механические свойства, простота установки, снижение затрат на установку и обслуживание и общая долговечность в экстремальных условиях. Еще одно преимущество стекловолоконной трубы заключается в том, что она имеет более гладкую внутреннюю поверхность по сравнению с традиционными строительными материалами. Гладкое внутреннее отверстие противостоит масштабным депозитам и может создавать большой поток служебной жидкости в течение всего срока действия проекта.

Смотреть галерею

При проектировании подземной трубы большого диаметра необходимо учитывать многие соображения: местные почвенные условия, глубину грунтовых вод, погребальные и живые нагрузки, отклонение из-за погрешности и рабочих температур, скорость и давление жидкости, потери напора из-за турбулентного потока, гидравлический молот, давление на изгиб и давление пульсации. Разработка надлежащей системы подземных трубопроводов представляет собой сложный процесс, который включает в себя обширные расчеты — дизайн продукта всегда должен выполняться квалифицированными инженерами.

Особенности армированных полипропиленовых труб

Достоинства армированных полипропиленовых труб

неармированные полипропиленовые трубы ввиду своей высокой пластичности могут резко увеличить свои габариты при контакте с высокотемпературной средой. В открытом пространстве это большой беды не принесёт, но вот вмонтированная в твёрдое основание стены или пола полипропиленовая труба, увеличившаяся в размерах, может вызвать трещину опорной поверхности. Стенки армированной трубы в таком случае будут защищены твёрдым каркасом.
при высоких температурах полипропиленовые неармированные трубы теряют свою жёсткость, не выдержав давления. Армированные трубы выдерживают гораздо большее давление.
неармированные полипропиленовые трубы под воздействием высоких температур начинают менять свои размеры, поэтому в системе парового отопления и применяют армированные полипропиленовые трубы. Они начинают расширяться при температуре 175С, причём даже в таком случае армированная труба не лопнет, а просто потеряет форму и повиснет на крепежах.
коэффициент расширения армированных труб на 75% меньше, чем у обычных полипропиленовых труб, т. е. они при температуре свыше 70С расширяются на 1 см на один метр длины трубы, а неармированные трубы при той же температуре расширятся на 10 см на 1 м трубы.
армированные стекловолокном полипропиленовые трубы не надо зачищать и калибровать перед монтажом, в отличие от армированных алюминием труб
более высокая устойчивость к коррозии и механическая прочность.

Недостатки полипропиленовых труб

солнечные лучи отрицательно влияют на структуру полимеров, поэтому полипропиленовые трубы нельзя использовать на открытом пространстве
линейное расширение полимерных армированных труб в 2 раза больше расширения металлических труб

В связи с этим армированные полипропиленовые трубы используют в системе горячего водоснабжения. Их производят путём сдвоенной соэкструзии. На армирующий каркас под высоким давлением с внешней и внутренней стороны наносится слой термопластичного полимера. На воздухе пластмасса твердеет, в результате чего образуется прочная связь с твёрдым каркасом.

Это касается всех видов полимеров, и на ПВХ, и на полипропилен и на другие разновидности. Тем не менее, технологические свойства армирующих труб значительно разнятся. Это зависит от того, из какого материала сделан армирующий каркас. Чаще всего в качестве каркаса используется либо алюминиевая фольга, либо стекловолокно. У труб, армированных алюминием, меньше тепловое расширение. Диффузионные барьер предотвращает проникновение свободного кислорода сквозь стенки труб, соответственно, кальций не оседает, а, значит, не окисляются стенки котла и радиаторов.

более пластичны,

Единственным минусом армированных стекловолокном труб является их меньшая, чем у армированных алюминием труб, сопротивляемость внутреннему давлению. В связи с этим для их крепежа надо использовать большее количество крепёжных элементов. Производить монтаж полипропиленовых труб можно при помощи клееных муфт (клей наносится на муфту и часть трубы, а затем в течение 15 секунд клей «прихватывает» муфту), но такой способ не считается надёжным. Можно применить пресс фитинги для металлопластиковых труб, но самым надёжным способом считается диффузионная сварка, когда труба и оплавленная муфта образуют единое тело.

В связи с высокой популярностью армированных труб у потребителей, некоторые производители ради снижения себестоимости конечного продукта применяют в процессе производства низкокачественное сырьё. Причём по внешнему виду отличить качественное изделие от подделки практически невозможно. Стекловолокно бывает разных цветов, поэтому на его оттенок не стоит ориентироваться. Продавец полипропиленовых армированных труб обязан иметь сертификат, а также он должен разрешить покупателю проверить внешним осмотром состояние изделия. Крепёжные элементы также обязаны быть высокого качества, в частности, в их состав должна входить латунь. Только полипропиленовые трубы высокого качества обладают прочным соединением и антикоррозийными свойствами.

Производство композитных профильных труб

Наш производственно-торговый холдинг специализируется на изготовлении изделий из стеклопластика. Основным компонентом всей выпускаемой продукции является щелочестойкий ровинг американской компании OWENS CORNING. Производство изделий осуществляется по инновационным технологиям и с соблюдением ГОСТов. Они могут состоять из двух и более частей, которые дополняются специальным каркасом.

Полимерные композитные трубы, которые можно купить на сайте нашего холдинга, отличаются по следующим параметрам:

используемыми материалами (стекловолокно, базальтопластик);
технологии производства (армирование с применением алюминиевой фольги или сетчатого каркаса);
сфере применения (в строительстве, на производстве, при прокладке сетей).

Как завод-изготовитель строительных материалов из стеклопластика, мы не останавливаемся на достигнутом. Специалистами ПТХ «Композит-Юг» постоянно совершенствуются технологии изготовления, разрабатываются новые виды продукции на основе высококачественных полимеров, устойчивых к воздействию агрессивных сред.

Технология производства труб из стеклопластика

Трубы данного типа могут создаваться методом центробежного формирования, методом периодической или непрерывной намотки. Последний из них является самым популярным. Оборудование для производства стеклопластиковых труб представляет собой следующий комплекс:

секция для подачи стеклянного ровинга;
установка для заготовки смеси смолы (связующего) и ванна со связующим, через которую смачиваются нити ровинга;
секция намотки с вращающимися валами (их размер определяет диаметр);
управляющий центр оборудования для намотки.

Суть процесса заключается в намотке на стальную оправку стекломатериала (в виде нитей), который пропитан смолой. Затем в печи производится термообработка, и намотка снимается с оправки, образуя трубу.

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.

Жесткость и номинальное давление

Для безнапорных систем канализации выпускают изделия, рассчитанные на давление 0,1 МПа (1 атм); для напорных водопроводных систем – 3,2 МПа (32 атмосферы), у некоторых производителей – 2,5 МПа. Этих показателей вполне достаточно для применения в коммунальных и частных инженерных системах.

Связывающий материал

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

Технология стыковки трубопровода

Способы соединения стеклопластиковых труб:

Муфтовый – используются муфты с уплотнениями, иногда на клею.
Раструбный – труба вставляется в раструб предыдущей.
Фланцевый – трубы изготавливаются с фланцами и соединяются между собой с помощью крепежа.
Резьбовой – трубы и муфты изготавливаются с резьбой.
Клеевое соединение – на основе раструбного соединения или ламинированное. Стык труб обматывается стеклотканью, пропитанной смолой, прогревается – смола твердеет).
Механический, или бугельный – трубы стыкуются при помощи приспособления, которое стягивается винтами; соединение считается разборным и ремонтным.

Защитный внутренний слой и его маркировка

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

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

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

Примерная цена

Цена зависит от бренда и использованного связующего. Стеклопластиковые трубы на основе полиэфирных смол заметно дешевле изделий из эпоксидных смол.

Стоимость труб диаметром мм и длиной м — от рублей; стоимость труб для канализации диаметром мм и длиной 6 м — рублей. Сколько стоят материалы, уточняйте в магазине – на цену заметно влияет регион и продавец.

Технические характеристики

Широкое применение стеклопластиковых труб обусловлено их свойствами – по прочности композит аналогичен изделиям из высококачественной стали.

Технические характеристики стеклопластика:

Плотность в диапазоне 1,75–2,1 т/м³ – это почти в 4 раза ниже, чем у стали, меди.
Прочность на растяжение (предел текучести) находится в пределах 150-350 МПа.
Стеклопластик неэластичен, малопластичен, по этому показателю значительно уступает стали, тем более другим пластмассам (ПНД, ПВХ).
Обладает очень высокой коррозионной стойкостью, сопоставимой со стойкостью нержавеющей стали.
Трудновоспламеняемый самозатухающий материал, по этим качествам намного превосходит пластмассы и композиты из термопластичных полимеров.
Анизотропный материал – прочность может меняться в зависимости от направления. Для достижения одинаковой прочности в осевом и кольцевом направлении меняют схему расположения стеклянных волокон.
Монтаж стеклопластиковых коммуникаций производится при помощи клея, муфт, фланцев, раструбов. Стеклопластиковые изделия нельзя сваривать.
Обладает высокой биологической стойкостью и атмосферостойкостью, мало подвержен влиянию ультрафиолета.

Стеклопластиковые трубы: размеры и классификация