Труба стекловолокно

Содержание

Труба полипропиленовая армированная стекловолокном — гарантия надежности

Труба стекловолокно

Трубные изделия армированные стекловолокном на сегодняшний день с успехом заменяют привычные металлоконструкции и применяются для транспортировки горячего теплоносителя в водопроводных и отопительных системах. Армирование придает трубам необходимую стойкость к воздействию высоких показателей давления и температуры.

Армированные трубы для теплопроводов

Современные материалы для изготовления труб — полипропилены на сегодняшний день повсеместно применяются для различных трубопроводных систем.

Они доступны, просты в монтаже, гигиеничны. Но у них есть один существенный минус: под постоянным воздействием высоких температур и высокого давления, особенно, если они действуют одновременно, они быстро деформируются и изнашиваются.

Такие трубы чрезвычайно подвержены линейному расширению, т.е удлинению и провисанию при перепадах температур, поэтому использовать их в отопительных системах не всегда целесообразно.

Для того чтобы увеличить срок службы труб и их износостойкость и сократить коэффициент температурного расширения применяют метод армирования, т.е. укрепления стенок более термостойкими материалами, которые создают внутри трубы прочный каркас, и не дают ей удлиняться.

Виды армирования ППР труб

Для укрепления полипропиленовых труб методом армирования используют следующие материалы:

  • стекловолокно располагается внутри трубы;
  • алюминий может укреплять стенки трубы изнутри или снаружи, а может быть впаянным между полипропиленовыми слоями.

Оба вида армированных труб подходят для монтажа отопительной системы в индивидуальном жилом доме, так и для подключения к централизованной системе. Но строители обычно отдают предпочтение армированным трубам со стекловолокном, поскольку их легче монтировать.

Обратите внимание! Еще большую прочность армированным трубам придает укрепление с помощью композита, т.е смешения стекловолокна и полипропилена. При этом создается прочная конструкция на молекулярном уровне.

Строение армированной стекловолокном трубы

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

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

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

Аналоги с укрепляющим слоем стекловолокна обладают следующими особенностями:

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

Сравнения армирования стекловолокном и алюминием

Сравнение типов армирования наглядно показывает преимущества и недостатки обоих материалов:

 СтекловолокноАлюминий
Тепловое расширение (коэффициент)От 0,03 – 0,035От 0,03 – 0,035
НадежностьСтекловолокно 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.
ДиффузияНе пропускают O2, а следовательно не подвергаются от коррозии.Есть опасность проникновения через сварочный шов кислорода, что может вызвать процесс коррозии.
ТеплопроводностьХорошая способность к теплоизоляции минимизирует теплопотери.Теплопроводность имеет более высокие показатели в сравнении со стекловолокном.
Устойчивость к воздействиям химических веществ++

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

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

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

Маркировка и характеристики

Все о качестве и технических показателях трубы можно узнать, изучив надпись на ней (маркировку). Буквенно-цифровые обозначения на трубах начинаются обычно с названия компании производителя.

Далее идет обозначение структуры:

  1. На трубе из полипропилена без армирования должна быть буквенная аббревиатура — PPR.
  2. армирование стекловолокном обозначено кодом — PPR–PPR.
  3. PPR-GF — труба, армированная композитом, в составе которого стекловолокно и полипропилен, другой вариант обозначения — PPR/ PPR-GF/ PPR.
  4. Армирование трубы алюминием — PPR-Al-PPR.
  5. Если при армировании применялись различные материалы, это обозначается следующим образом — PP- RCT-AL-PPR (три слоя трубы — полипропилен улучшенный, алюминий, полипропилен).

Кроме того, цифровые обозначения указывают на номинальное давление, которое такие трубы могут выдерживать.

Аббревиатура PN — указывает на номинальное значение давления рабочей среды. Например, PN10, PN-16,PN-20, PN-25.

Реальное давление, которое выдерживает труба, зависит от температуры рабочей среды. Так, для труб PN 25, в системах с холодной водой рабочее давление — 25 кгс/см2, хотя реально она начинает разрушаться при показателях, превышающих эту цифру вдвое. А для трубы, в которой t = 900, рабочее давление снижается уже до 9 кгс/см2.

Обратите внимание! Для монтажа теплосистем следует отдавать предпочтение трубам, которые имеют запас термоустойчивости, т.е показатели должны быть не ниже 950 C, т.е. целесообразно выбирать трубы под маркировкой PN25 армированные композитом или стекловолокном.

Способы монтажа армированных стекловолокном труб

Изделия армированные стекловолокном гораздо проще монтировать. В целом, монтаж полипропиленовых труб армированных стекловолокном ничем не отличается от монтажа других видов полипропиленовых комплектующих.

Применяются три основных вида соединения:

  • соединение с помощью фитингов с резьбой;
  • метод холодной сварки;
  • метод диффузной сварки.

Поскольку металлическая часть в таких изделиях отсутствует, довольно просто разрезать трубу на отрезки необходимого размера.

В отличие от сварки труб армированных алюминием изделия усиленные стекловолокном не требует предварительной зачистки концов для соединения.

Правила сварки:

  1. Соблюдать правила пожарной безопасности при работе со сварочным оборудованием.
  2. Важно выполнять сварку правильно, используя две насадки: одну для внутреннего слоя, другую — для внешнего), нагревать следует обе насадки одновременно. При соединении элементов системы нельзя прокручивать концы соединяемых элементов, чтобы избежать деформации.
  3. При отбортовке следить, чтобы элементы были соединены между собой ровно, их нужно зафиксировать концы изделия примерно на 30 секунд для более качественного спаивания.

Важно! Нельзя передержать заготовку при сварке, чтобы полипропилен не воспламенился, и не закупорилось внутреннее пространство трубы.

Труба стекловолокно – виды, маркировка, производители, монтаж

Труба стекловолокно

При изготовлении труб используется широкий ряд металлов и полимеров, а также различные варианты их сочетаний. Один из распространенных видов изделий – полипропиленовая (ПП) труба стекловолокно, нашедшая применение в ряде сфер промышленности и коммунального хозяйства.

Стекловолокно, используемое при изготовлении трубных изделий, выполняет функции термостабилизирующего и армирующего (укрепляющего) слоя. Благодаря полученным свойствам была значительно расширена сфера применения армированных труб.

Рис. 1 Стекловолокно и стеклопластик

Свойства стекловолокна

Стеклянное волокно изготавливают из разных видов стекла, в том числе и из стеклянного боя. Технологический процесс его получения состоит в вытягивании через фильеры расплавленной стеклянной массы (стеклянных шариков во времена СССР) или ее раздувании паром при выбросе из центрифуги. При первом методе получают стеклянную нить, а по второй технологии — стекловату.

Полученное стекловолокно обладает следующими характеристиками:

  • Низкой тепловой передачей, что используется в стекловате, коэффициент теплопроводности которой около 0,05 Вт/м·°С.
  • характеристика стекла — его повышенная устойчивость и нейтральность практически ко всем агрессивным химическим веществам в их высокой концентрации.
  • Плотность самих стеклянных нитей составляет 2500 кг/м3, при использовании с другими компонентами (пластиками, смолами) в комбинированном материале она становится меньше.
  • Температура плавления стекла зависит от его состава и обычно лежит в диапазоне от 1200 до 1400 °С.
  • Само стеклянное волокно является негорючим материалом, однако при смешивании с полимерами общий композит может стать пожароопасным.
  • Стекло является диэлектриком, обладает высокой устойчивостью к блуждающим токам.
  • Стекловолокно коррозионно и биологически стойкий материал.
  • Стеклянные нити по прочности не уступают стали, стеклоткань намного крепче капроновой.
  • По толщине нити выпускают несколько видов волокна, ультратонкое имеет диаметр 1 мкм, у самого толстого размер достигает 25 мкм.

Рис. 2 Материалы для стекловолоконного производства по ГОСТ 32650—2014

Технология производства

В трубном промышленном производстве единственная труба армированная стекловолокном — это полипропиленовая (ПП). Благодаря технологии введения в трубную оболочку внутреннего стекловолоконного слоя получилось значительно улучшить физические характеристики изделий.

Полипропиленовые трубы армированные стекловолокном на современных производствах выпускают по следующей технологии:

  • Гранулированный полипропилен ППР-100 из силосов, в которых осуществляется его хранение, направляется в расходные бункеры.
  • На участке по подготовке стекловолоконного наполнителя из волокон фибры и полипропилена под воздействием высокой температуры формируются жгуты. После охлаждения они дробятся на гранулы.
  • Гранулы стекловолоконной фибры и полипропилена по пневматическому трубопроводу поступают в бункеры автоматизированной экструдерной линии.
  • После формования трубной оболочки в экструдере на его выходе получает трехслойную армированную трубу.
  • Далее изделие проходит вакуумный калибратор и ванны охлаждения.
  • После вытяжное устройство гусеничного типа со стабильной скоростью протяжки подает трубу на отрезной станок.
  • Там производится беспылевая резка труб ножами на отрезки нужной длины.
  • После обрезания готовые изделия поступают в накопитель, где происходит их пакетирования и сбрасывание в транспортные тележки опрокидывателем с пневмоприводом.

Рис. 3 Технология производства труб из полипропилена

Сферы применения

Основные области использования полипропиленовых трубопроводов — бытовое и коммунальное хозяйство, пищевая и химическая промышленность. В быту их применяют для:

  • Подачи холодной воды внутри помещений. Для этих целей используют обычную ПП-трубу, в которой отсутствует армирующий слой. Однако не исключено применение труб с волокном в трубопроводных магистралях с высоким давлением, которое присутствует в сетях многоэтажных домов.
  • В линиях горячего водоснабжения. ПП труба армированная стекловолокном лучше других по своим техническим характеристикам подходит для внутридомовых сетей горячего водоснабжения. Она является оптимальным выбором с точки зрения соотношения цены и качества, способна выдержать максимальный срок эксплуатации при стандартном давлении и температуре воды в системе.
  • В трубопроводах систем отопления. Стоит отметить, что полипропиленовые трубы для отопления со стекловолоконным армированием рекомендуется использовать в отопительных системах как коммунального, так и бытового назначения не выше 80 ºС и давлении (PN) 20 или 25 бар. Но далеко не каждая индивидуальная отопительная система функционирует с теплоносителем, имеющим температуры нагревания в 80 или 90 °С.

Трубы армированные каким стекловолокном лучше для отопления

Труба стекловолокно

При изготовлении труб используется широкий ряд металлов и полимеров, а также различные варианты их сочетаний. Один из распространенных видов изделий – полипропиленовая (ПП) труба стекловолокно, нашедшая применение в ряде сфер промышленности и коммунального хозяйства.

Стекловолокно, используемое при изготовлении трубных изделий, выполняет функции термостабилизирующего и армирующего (укрепляющего) слоя. Благодаря полученным свойствам была значительно расширена сфера применения армированных труб.

Рис. 1 Стекловолокно и стеклопластик

Физические и эксплуатационные свойства

В быту ПП труба армированная стекловолокном используется в качестве трубы для отопления для подачи отопительной жидкости и горячей воды — это накладывает определенные ограничения на ее физические характеристики и размерные параметры. Основные свойства армированных стекловолокном ПП-труб:

  • Рандомный сополимер полипропилена PP-R, из которого в основном изготавливают ПП трубы для отопления, может выдерживать температуры до 165 °С. При этом рабочая температура среды, при которой материал может функционировать в течении всего эксплуатационного срока в 50 лет, не должна превышать 80 °С.
  • Труба полипропиленовая армированная стекловолокном рассчитана на эксплуатацию при номинальном давлении PN не более 20 бар. Некоторые производители (российско-итальянский Valtec) выпускают ПП-трубы на 20 бар с красной стекловолоконной оболочкой и на 25 бар с серой.
  • Армированные стекловолокном ПП-трубы соединяют методом пайки, используя для этого специальные паяльники для полипропиленовых труб. Внутреннюю и наружную оболочки двух спаиваемых деталей разогревают при температуре + 260 °С, и стыкуют между собой. В результате взаимной диффузии полимеров образуется прочное и надежное соединение. Для перехода на металл любое производство одновременно с трубной продукцией выпускает широкий ряд фитингов, во многие из которых впаивают резьбовые латунные втулки.
  • Коэффициент теплопроводности стекловолоконных ПП-труб относительно невысок и составляет 0,25 Вт/м·°С.

Рис. 5 Сферы применения стекловолоконных ПП – труб от Valtec

  • Типоразмеры ПП труб армированных стекловолокном, задаются их наружным диаметром из стандартного ряда 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90 и 110 мм.
  • Гарантированный и соответствующий стандарту срок службы ПП-труб со стекловолокном для отопления — не менее 50 лет при условии эксплуатации их в рабочей среде с температурными параметрами, на которую они рассчитаны (не более + 80 °С).
  • Основной недостаток ПП-труб — высокий коэффициент линейного расширения, доходящий до 9 см на 100 метров участке чистого полипропилена. Так как дополнительный слой является смесью стекловолокна с ПП, на линейное расширение это не оказывает существенного влияния. Трубный армированный полипропилен чуть меньше (на 2 — 3 см) удлиняется при нагревании 100 м участка.
  • Как и подавляющее количество полимеров, полипропилен не выносит прямого солнечного излучения. Для защиты от ультрафиолета его окрашивает в серые, зеленые, черные цвета.
  • Также к недостаткам полипропилена можно отнести его высокую кислородопроницаемость, что может оказаться вредным для трубопроводов, отопительного оборудования с деталями, содержащими сплавы железа.

Труба армированная стекловолокном. Композитные трубы

Труба стекловолокно

Трубы, армированные стекловолокном, создают серьезную конкуренцию аналогам, укрепленным алюминиевой фольгой.

Для таких стояков характерная трехслойная конструкция: полипропилен – стекловолокно – полипропилен. Армирующий слой произведен также из пропилена, усиленного волокнами фибры – стекловолокнами.

По своим техническим параметрам, сцепление пластика со стекловолокнами можно сравнить с прочностью монолита.

Для армированных стекловолокном труб характерна такая маркировка: PPR–PPR.

Если сравнить стояки с алюминиевым и стекловолоконным каркасом, то первый вариант имеет одно существенное преимущество: изделия обладают большей жесткостью. Это значит, что при монтировании систем длиной 1,5 метра и больше, такие стояки нужно крепить к стенам специальными крепежными деталями. В противном случае, возможно провисание, деформация, выход из строя конструкции.

Относительно диаметров следует отметить, что изделия могут выпускаться диаметром от 20 мм до 110 мм. Именно такие стояки чаще других можно встретить в продаже. Хотя, например, для обустройства теплых полов используются элементы с диаметром 17 мм и меньше.

Изделия небольших диаметров крепят с помощью пластиковых клипсов, а больших – хомутами.

Полипропиленовые изделия

Технические характеристики трубы полипропиленовой армированной стекловолокном зависят от полимера, использующегося для их изготовления. На всех изделиях нанесена маркировка, что дает возможность сразу определиться со сферами использования трубчатых деталей.

Выясним, что обозначает маркировка на трубах. Так вот, PPR – английское, а ППР – русское название обозначает, что это – труба ПолиПропиленовая из Рандом-сополимера.

Такие полипропиленовые трубы армированные стекловолокном применяются для отопления, водопроводов, вентиляционных систем, трубопроводов промышленного назначения.

При обустройстве инженерных сетей все чаще используются ППР трубы армированные стекловолокном. В этом нет ничего странного, поскольку они – надежные, достаточно легкие, да и с их монтажом значительно меньше проблем.

Еще один немаловажный фактор – стоимость. Например, цена ППР труб армированных стекловолокном для отопления ниже, чем металлических аналогов, что способствует экономии бюджета семьи. Эти, а также другие характеристики, которыми обладает труба полипропиленовая армированная стекловолокном, способствовали ее популяризации, применению в разных сферах народного хозяйства.

Технологии изготовления

Сейчас существуют четыре основные технологии изготовления стеклопластиковых труб:

  1. Экструзия.
  2. Пултрузия – формование изделия между наружной и внутренней оправками.
  3. Центробежное формование (литье) на технологической оправке (на ее внутренней поверхности).
  4. Намотка – пропитанную незатвердевшим связующим ленту (или ткань, нить) из стекловолокна наматывают на оправку.

Экструзия

Экструзия – процесс выдавливания смеси стекловолокна и смолы (или термопластичных полимеров) через отверстие в виде кольца.

Простая, недорогая и высокопроизводительная технология, но получившиеся изделия не имеют высокой прочности. Но ее вполне достаточно для использования для канализационных, водопроводных систем.

В этом виде стеклопластика иногда применяют не смолы, а термопластичные полимеры – ПНД, ПП.

Пултрузия

Пултрузия – протягивание стержня из пропитанных связующим веществом стекловолокон через несколько последовательно расположенных фильер с уменьшающимся сечением.

Метод непрерывный, для него подбирают состав связующего с точно рассчитанным временем твердения и небольшим временем начального схватывания.

Ровинг (ровницу) из стекловолокна пропускают через ванну со связующим, затем заготовку предварительно формуют, затем протягивают, отверждают, режут.

Метод пултрузии имеет самую высокую производительность, он дешев, применяется для массового производства сантехнических и водопроводных труб, работающих при небольших рабочих давлениях.

Получаются стеклопластиковые трубы с очень ровными внутренней и наружной поверхностями. Недостаток – невозможность изготовления труб большого диаметра, работающих при очень высоких давлениях, сложность технологического процесса.

При пултрузии сложно выполнить кольцевое армирование.

Формование центробежное

Достаточно давний метод изготовления композитных конструкций. Труба формируется внутри быстро вращающейся формы, внутрь подаются материалы – рубленое стекловолокно, иногда стеклоткань и неотвердевшая смола.

Под воздействием центробежной силы материалы распределяются по форме и застывают.

Получается трубка с очень гладкой наружной стенкой и точным наружным диаметром, стенки получаются однородными, без расслоений и включений пузырьков газа.

Недостаток – высокая стоимость метода. Применяется для изготовления толстостенных труб с повышенной кольцевой жесткостью, например для микротоннелей.

Намотка

Изготовления стеклопластиковых труб методом намотки (навивки) – самая простая из всех технологий с высокой производительностью. Способы намотки: спирально-кольцевой, спирально-ленточный, продольно-поперечный, косослойный продольно-поперечный.

Изготовление способом намотки может быть непрерывным либо периодическим. Для изготовления стеклопластиковых изделий используют термореактивные (полиэфирные, эпоксидные, фенолформальдегидные смолы) и термопластичные связующие материалы (ПП, ПЭ, полиамид).

При намотке нитей или ленты из стекловолокна, пропитанного связующим, формируется очень гладкая внутренняя и шершавая наружная поверхность трубы.

Характеристики труб армированных стекловолокном и способы их монтажа

Труба стекловолокно

Как известно, для обустройства трубопроводов горячей воды или отопления систем применение стандартных полипропиленовых или полиэтиленовых труб невозможно, поскольку пластмасса не способна выдерживать требуемую температурную нагрузку.

Однако и использование более традиционных изделий из металлов и сплавов (меди, стали и т.д.) также нежелательно – они достаточно дорого стоят и имеют слишком большой вес, затрудняющий монтаж и ремонт контура.

В этом случае на помощь приходит современное решение – армированные стекловолокном полипропиленовые трубы, сочетающие в себе лёгкость пластика и надёжность сплавов. Именно труба РВК обладает такими характеристиками.

Плюсы и минусы полипропиленовых изделий

Достоинства обычных полипропиленовых (PPR) труб:

  • невысокая стоимость – цена таких изделий значительно меньше, чем продукции из металлов и сплавов;
  • прочность;
  • небольшой вес – полимерная продукция значительно легче, чем аналогичная металлическая;
  • стойкость к низким значениям температур;
  • химическая нейтральность к большинству агрессивных сред – кислот, щелочей, нефти- и газопродуктов, солевых растворов;
  • отсутствие угрозы корродирования.

Недостатки простых труб:

  1. Небольшое значение верхнего температурного порога – плавиться полипропиленовые трубы начинают при достижении отметки 175°С, а размягчается уже, когда температура в системе поднимается до 130-140°С. На первый взгляд, это не должно быть проблемой, так как рабочая температура в системе снабжения теплом характеризуется значениями 90-95°С; однако при совмещении двух параметров – повышенного давления и высокой рабочей температуры – получаемый трубами от теплоносителя ущерб становится значительнее, следовательно, возрастает риск порчи труб.
  2. Склонность значительно расширяться при увеличении термической нагрузки. В большей степени это касается длины продукции: длина труб сильно увеличивается, на поверхности возникают волнообразные линии. Это не только некрасиво, но и несёт угрозу разгерметизации контура или повреждения покрытий стен или пола, вплоть до растрескивания хрупких материалов – штукатурки или цемента.

Проблема эта обычными способами не решается, не вполне действенна даже установка компенсаторов. Самое логичное решение – применение армированных стекловолокном пластиковых труб.

Характеризуясь всеми положительными свойствами высокомолекулярных соединений, а вдобавок повышенной стойкостью к высоким температурам, эти трубы могут применяться практически в любых отопительных контурах и системах подачи горячей воды.

Сравнение труб, армированных стекловолокном и алюминиевой фольгой

Для укрепления пластиковых труб и придания им термической устойчивости применяется два вида армирования:

  • фольгой из алюминия;
  • стекловолокном.

При этом пластинка алюминия может использоваться в различных вариантах: в перфорированном или цельном виде, выступать в роли наружного покрытия или располагаться в середине изделий, между слоями полимера. Стекловолокно же размещают непременно внутри пластиковых армированных труб.

Следует также отметить, что усиление алюминием позволяет продукции выдерживать большее давление внутри системы, поэтому если рабочее давление не известно или слишком высоко, лучше использовать именно этот вариант.

Характеристики армированных фольгой труб (обозначаются PPR-AL-PPR):

  • повышенная жёсткость изделий, устойчивость к механическим нагрузкам и всем видам деформации;
  • толщина слоя армирующего металла – 0,1-0,5 мм (колеблется в зависимости от величины сечения трубы);
  • способ соединения алюминия и пластика – клей, от качества которого зависит качество изделий;
  • великолепная герметичность, не снижающаяся с течением времени.

Монтаж труб с алюминиевым слоем сопряжён с некоторыми технологическими трудностями: перед пайкой или сваркой отдельных элементов слой металла на торцах нужно зачищать. Несоблюдение этой рекомендации приведёт к быстрой утрате цельности конструкции – по причине, в первую очередь, расслоения полимера и металла во время термической обработки, во вторую – из-за электрохимической порчи алюминия.

На фоне перечисленных выше проблем полипропиленовые трубы со стекловолокном выглядят более приемлемым решением:

  • армирующий материал по природе и характеристикам достаточно похож на основной полимер;
  • перед сваркой или пайкой нет необходимости зачищать торцы;
  • во время процесса термообработки стекловолокно и сплав не только не расслаиваются, а, напротив, образуют более прочное соединение.

Исходя из этого, армированная стекловолокном труба – в большинстве случаев идеальное решение для конструирования трубопроводов различной технологической направленности.

Характеристики армированных стекловолокном изделий

Как несложно догадаться, такая продукция имеет три слоя: два полипропиленовых и один армирующий, состоящий из того же материала в смеси с фибровыми волокнами (стекловолокном). Из-за практически одинакового состава такая трёхслойная конструкция почти равнозначна монолитной.

Стеклопластиковые трубы: виды, область применения, характеристики, производители

Труба стекловолокно

Стеклопластиковые трубы: особенности производства

Стеклопластиковые трубы благодаря особенностям производства имеют широкую сферу применения. В изделиях комбинируются характеристики стекла с полимерным материалом. Трубы используют в вентканалах, трассах нефтяной промышленности.

Продукция имеет положительные качества, особенности маркировки. Выбирая трубы, нужно ориентироваться в различных производителях, которые выпускают различную по качеству продукцию.

Общие сведения. Особенности стеклопластикового материала

Стеклопластик относят к пластическому материалу. Он состоит из стекловолокнистых компонентов со связующим наполнителем, в качестве которого выступают полимеры термопластичного и термореактивного типа.

Трубы из стеклопластика имеют невысокую плотность, но у них высокие прочностные характеристики. В течение сорока лет изделия из данного материала используют, чтобы прокладывать трубопроводы различного типа.

Внимание! Из полимерного композита производят конструкции, которые выдерживают экстремальные условия, к примеру, в нефтехимии, судостроении, авиации. Они выступают в качестве альтернативы для изделий из керамики, стекла, бетона, металлического материала.

Трубопрокаты соединяют в себе особые характеристики, которые присущи стеклу и полимерам. К ним относят:

1.небольшой вес. Стеклопласт в среднем весит 1.1 грамм за кубический сантиметр. Изделия медные или стальные весят соответственно 8.9 и 7.8 грамм. Этот параметр делает монтажные работы удобными, быстрыми, трубы легко перевозить.

2.трубы устойчивы к образованию коррозии. Композит имеет низкий уровень реакционной способности, что исключает электрохимическую коррозию, бактериальное разложение, поэтому их применяют при прокладке подземных коммуникаций.

3.высокие механические характеристики. По абсолютному пределу прочности материала он ниже, чем сталь, но по удельной прочности выше, чем полимерные материалы: ПНД и ПВХ.

4.стойкий к атмосферным явлениям. Трубы можно применять при температуре окружающей среды от минус 60 до плюс 80 градусов. Сверху трубы смазаны гелькоутом, поэтому они не боятся солнечных лучей. Изделия не теряют свойств, если ветер достигает 300 километров в час. Некоторые фирмы выпускают арматуру с высокой сейсмостойкостью.

5.огнеупорный. Главным компонентом считается стекло, которое не горит. Весь материал тяжело воспламеняется. Когда стеклопластик горит, то не выделяет диоксин в виде ядовитого газа.

6.низкая теплопроводность, поэтому он обладает высокими теплоизоляционными качествами.

К недостаткам относят быстрый абразивный износ, если трубы подвергаются механической обработке, то образуется канцерогенная пыль. Трубы из этого материала стоят дороже, чем пластиковые аналоги. Когда истираются стенки трубопровода, то волокна могут обломаться и попасть в среду, которая движется по трубам.

Производство трубопрокатов из стеклопластика

Техника производства влияет на физические и механические свойства готовой продукции. Для изготовления композитной арматуры применяют четыре технологии: намотку, экструзию, центробежное литье, пултрузию.

Техника экструзии

Технология экструзии подразумевает продавливание вещества без остановки, имеющего вязкое состояние, похожее на пасту, сквозь специальные формы. Смолы смешивают с мелкими волокнами стекла, добавляя отвердитель пластичного типа, далее смесь обрабатывают в экструдере.

Внимание! В конце производства продукция не оснащена армирующим каркасом сплошного типа, потому что стекловолокно наполняет связующее в хаотичном порядке. Такая особенность влияет на низкий уровень прочности изделия.

Изделия, изготовленные таким способом, стоят недорого. Но они мало популярны, потому что имеют низкий уровень механических качеств. Полимерную основу изготавливают из полиэтиленового и полипропиленового материала.

Технология пултрузии. Данную технику применяют, чтобы выпускать длинномерные элементы, диаметр труб небольшой, они имеют неизменяемые поперечные сечения.

Во время производства материал пропускают через фильеру, которая имеет 140 градусов выше ноля. Из нее появляются вытянутые трубопрокаты, имеющие в основе стекловолокно, которое пропитано с помощью термореактивной смолы.

Отвердевшую продукцию распиливают на куски. На материал оказывается тянущее влияние, а не давление, как при экструзии.

Справка! Пултрузионная установка имеет основные детали конструкции, состоящая из таких компонентов: комплекса, подающего волокно, полимерного резервуара, преформовочного прибора, термо-прессформы, тянущей ленты, отрезной машины.

Технология производства имеет свои особенности

К ним относятся:

1.можно обрабатывать полимеры эпоксидного, винилового типа, полиэфирную смолу.

2.технология отличается скоростью протяжки, которая позволяет изготавливать от 4 до 6 метров продукции за минуту, когда стандартно производят от 2 до 3 метров трубопроката.

3.отличается диапазон в рабочей зоне: от 2.05 Х 1 метр до 1.27 Х 3.05 метров.

Трубы имеют гладкие стенки снаружи и внутри труб. Также изделия наделены высокими прочностными качествами. Недостатком метода считаются нюансы в технологии производства, а не качество полученных трубопрокатов. Процесс создания труб длительный, нельзя выпускать трубы с большим диаметром, которые могут выдерживать большие нагрузки. Также изделия имеют высокую стоимость.

Методы

Метод центробежного литья

Данная технология появилась благодаря швейцарской компании, у которой появился патент на технику. Трубы производят, продвигаясь к внутренней стене от наружной, при этом задействуют форму, которая вращается.

  В основе материала лежит жгуты из стекла, песок, смолы полиэфирные. Во вращающейся матрице помещается сырье, чтобы сформировать внешнюю стенку трубопровода. Постепенно в жидкую смолу добавляют твердые частицы, далее стекловолокно с наполнителем.

С помощью катализатора процесс полимеризации происходит быстро.

Внимание! Технология позволяет сформировать гладкую поверхность снаружи и внутри изделия из многих слоев. При этом труба представляет собой монолит, однородный, не имеющий расслоения, газообразные частицы.

Детали, выполненные этим методом, имеют свои плюсы и минусы. К достоинствам относят такие свойства, как:

1.высоий уровень точности размеров изделий: по внутреннему сечению вращающаяся форма равна размеру внешнего диаметра готовой трубы.

2.можно сделать стенку изделия, которая имеет любую толщину.

3.полимерный композит имеет хорошую кольцевую жесткость.

4.гладкая поверхность с обеих сторон изделия.

Внимание! К недостаткам изделий, изготовленных по такой технологии, относят большую цену, высокий уровень энергоемкости.

Метод намотки поступательный

Широко распространенным методом является намотка непрерывного типа. Трубопрокаты создаются чередованием оправки с помощью стекловолокна и полимерного вещества, также их охлаждением. У метода есть подвиды:

Способ спирально – кольцевой. Волокна укладывают с помощью специального кольца, оснащенного по всей окружности фильерами, имеющих нити. Плюсы метода:

1.трубы имеют равномерную прочность по всей поверхности трубопроката.

2.выдерживают растягивающих нагрузки, не могут образоваться трещины.

3.можно создавать изделия с переменным диаметром, также с сечением сложной формы.

С помощью данного метода получают трубы высокой прочности. Их можно использовать в системах с высоким давлением, к примеру, в насосно – компрессионных инженерных системах.

Способ спирально – ленточный. Методика устроена по принципу первой техники. С помощью укладчика подают узкую ленту на основе волокон. Плотность трубы добиваются, увеличивая количество прогонов. Для производства используют недорогое оборудование по отношению к первому способу. У способа имеются недостатки:

1.низкая производительность.

2.рыхлых метод укладки волокон понижает уровень прочности труб.

Внимание! Изделия, изготовленные методом спирально-ленточным, можно устанавливать в трубопроводах, которые работают при низком, умеренном давлении.

Способ продольно – поперечного типа. Во время производства осуществляют непрерывную намотку, с помощью укладчика размещают сразу волокна двух видов: поперечного и продольного, при этом нет реверсного движения. Особенности метода:

1.метод подходит для создания труб, имеющих сечение максимум 75 миллиметров.

2.можно натягивать нити по оси, чтобы повысить прочность. Тоже применяют в спиральном методе.

Данная техника производства отличается высоким уровнем производительности. С помощью станка меняют параметры арматуры по оси и по кольцу в большом диапазоне.

Способ косослойный поперечно – продольный. Данная технология популярна у российских фирм – производителей. С помощью укладчика выводят вуаль, которая имеет пучок связующих волокон. Ленту под наклоном подают на оправу, витки кладут с нахлестом. Так делают кольцевую арматуру.

Когда завершена обработка оправки по всей длине, волокна обкатывают с помощью роликов, ненужные частицы связующего полимера удаляют. Далее уплотняют покрытие армирующего типа. Характеристика метода:

1.уровень плотности прилегания волокон.

2.трубы можно производить любого диаметра.

3.высокий уровень диэлектрических свойств, потому что отсутствует сплошная арматура по оси.

По модулю упругости композит уступает изделиям, изготовленным по другим методикам. Существует риск образования трещин между слоями, поэтому трубы нельзя использовать для трубопроводов, работающих под большим давлением.

По каким параметрам выбирают трубы?

Выбирая стеклопластиковые трубы, следует опираться на такие нюансы, как жесткость и расчетное давление, особенности связующего вещества, стенок, метод стыковки. Каждая труба имеет сопроводительный документ с информацией, на всех изделиях есть маркировка.

По жесткости и номинальному давлению

По жесткости материала определяют устойчивость к механическим повреждениям из-за движения транспорта, тяжести земли, также возможность противостоять нагрузке от давления на внутреннюю поверхность. У труб различают классы жесткости: SN.

Внимание! Когда увеличивается толщина стенки, то уровень жесткости также увеличивается.

У изделий различают номинальное давление: PN. Параметр показывает уровень безопасного давления среды, если температура будет равна двадцати градусам выше ноля на весь срок годности трубы, который равен около пятидесяти лет. Измеряется параметр в мПа.

По типу связующего компонента

Характеристики труб во время эксплуатации могут отличаться в зависимости от связующего компонента. Чаще всего используют в производстве полиэфирные смолы, эпоксидные вещества.

Свойства связующих веществ

Стенки делают, применяя термореактивные полиэфирные смолы. Их укрепляют дополнительно с помощью стекловолокна, песка. Полимеры имеют особые свойства:

1.низкий уровень токсичности.

2.отвердевают при комнатных показателях температуры.

3.хорошо сцепляются со стекловолокнами.

4.вещество химически инертно.

Если трубы содержат ПЭФ полимеры, то они не образуют коррозию, не поддаются разрушению при агрессивных средах. Их применяют в области ЖКХ, водозаборе, в трубопроводах систем очистки, в канализациях. Их можно использовать при температуре до 90 градусов выше ноля, также при давлении до тридцати двух атмосфер.

Свойства эпоксидных смол

Вещество нужно, чтобы придавать прочность материалу. Композиты со смолами можно использовать при температуре среды до ста тридцати градусов и давлении в двести сорок атм. Изделия имеют нулевую теплопроводность, не нужно теплоизолировать трубы.

Внимание! Данные трубы стоят дороже, чем ПЭФ продукция. Трубы с эпоксидным веществом подходят для прокладки трубопроводов в области нефти и газа, химической промышленности, для коммуникаций в морских портах.

Лучшие марки

На рынке присутствует множество марок изделий. Среди них есть самые популярные среди потребителей, которые имеют хорошие отзывы.

Изделия компаний Hobas из Швейцарии, Стеклокомпозит из России, Аmeron INTERNATIONAL из Америки, Аmiantit из ОАЭ.

К молодым производителям, но уже зарекомендовавшим себя, можно отнести Полиэк и Аrpipe из России, также изделия российского Завода стеклопластиковых труб.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.