Монтаж стеклопластиковых труб больших диаметров

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

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.

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.

Источник

Стеклопластиковые трубы: монтаж, диаметр, советы

Трубы стеклопластиковые относятся к полимерным трубам, изготовленным из полимерных материалов, в категории реактопласт, то есть с применением в изготовлении эпоксидной или полиэфирной смолы.

Стеклопластиковые трубы – стальное качество

Основными качественными характеристиками стеклопластиковых труб являются:

• Малый удельный вес по сравнению с металлическими трубами. В сравнении со стальными трубами трубы стеклопластиковые легче в 3-4 раза, а с бетонными в 8-мь раз.
• Очень низкая теплопроводность (на одном уровне с деревом).
• Высокая прочность (приравнена по параметрам к стали).
• Поразительная химико-биологическая стойкость к агрессивным средам.

Технология производства труб стеклопластиковых называется «навивная» (намоточная), т.е. изготовление происходит способом навивки на оправку армирующих волокон пропитанных связующей смолой, с последующей полимеризацией.

Стеклопластиковые трубы изготавливаются по существующим мировым стандартам и ГОСТам. В них определены основные требования ко всем эксплуатационным параметрам стеклопластиковых труб. Наиболее распространенный стандарт ASTM , включающий в себя все размеры: малые номинальные диаметры от 80 мм и стеклопластиковые трубы большого диаметра до 4000 мм.

Стандарт ASTM, в свою очередь подразделяется на несколько видов: ASTM D3262 – для самотечной канализации; ASTM D3517 – трубы под давлением; ASTM D3754 – для напорной канализации.

Стеклопластиковые трубы большого диаметра нашли свое применение для транспортировки хозяйственно-бытовых стоков, промышленных отходов, напорных водоотводов, и всевозможных агрессивных сред, с которыми не могут справиться стальные трубы или трубы ПВХ. Т.о. трубы стеклопластиковые являются достойной альтернативой стальным трубам, и постепенно, но уверенно расширяют свои позиции.

Кроме того, стеклопластиковые трубы большого диаметра по соотношению «цена – эксплуатационные характеристики», наиболее оптимальны для монтажа новых напорных и безнапорных трубопроводов, для санации городских, пришедших в негодность водоотводных коллекторов.

Монтаж стеклопластиковых труб – простота и надёжность

Для монтажа стеклопластиковых труб применяются различные фасонные элементы. Монтаж фитингов с арматурой может осуществляться муфтовыми, фланцевыми, раструбными или ламинированными (клеевыми) соединениями.

Муфтовое соединение. При стандартном изготовлении трубы стеклопластиковой на производстве на один конец трубы устанавливается муфта с уплотнителями. Это позволяет быстро и без применения дополнительного оборудования и материалов производить монтаж стеклопластиковых труб в полевых условиях. Как правило муфтовое соединение применяется для труб диаметром от 300 до 900 мм.

Фланцевое соединение. Фланцы для стеклопластиковых труб изготавливаются методом формовки. Фланцевое соединение стеклопластикового фланца позволяет проводить монтаж, как со стеклопластиковыми фланцами, так и с металлическими фланцами. При этом и в том и в другом случае обязательно применение уплотнительного кольца.

Ламинированное (клеевое) соединение. Выполняется при помощи полиэфирных смол и стекловолокна. Данный тип соединения используется в случаях, если нецелесообразен или невозможен другой тип монтажа стеклопластиковых труб. Толщина и длина клеевого соединения зависит от показателей нагрузки, диаметра трубы и давления в ней.

Все перечисленные виды монтажа стеклопластиковых труб не представляют трудности в одном случае – если вы, не являясь специалистом, внимательно изучите инструкции по тому или иному типу соединения. Поэтому основным советом по применению стеклопластиковых труб является внимательное изучение документации производителя, и действия в строгом соответствии ей.

Удачи вам, строители своего настоящего и будущего.

Источник

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:

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:

Имеет определенное значение тип соединения:

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.

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.

Источник