Трубы из стеклопластика являются отличной альтернативой традиционным материалам, таким как сталь, ковкий чугун и бетон. Имеют отличную прочность, стойкость к коррозии, отличаются малым весом, просты в эксплуатации и установке. У них гладкая поверхность, обеспечивающая более высокую скорость потока, что снижает потребление энергии.
Стекловолокно является распространенным типом армированного волокна для стеклопластика. Волокна могут быть случайным образом размещены, спрессованы в лист или вплетены в ткань. Пластиковая матрица может быть термореактивной полимерной матрицей, чаще всего на основе термореактивных полимеров, таких как эпоксидная смола, полиэфирная смола или виниловый эфир.
История
С середины и до конца 1980-х годов 20 века начался рост производства и применения подземных композитных труб большого диаметра. Технологические достижения в процессе намотки нитей, коррозионная стойкость и сильные рыночные факторы способствовали популярности стекловолоконной трубы. Определения того, что является трубой большого диаметра, могут варьироваться, но в целом размеры колеблются от 12 до 14 дюймов.
Композитная или стекловолоконная труба используется в широком спектре отраслей промышленности, таких как производство электроэнергии, нефтехимия и опреснение морской воды. Труба из стекловолокна устойчива к коррозии, имеет большой жизненный цикл, который зачастую превышает 30 лет, и является лучшей альтернативой стали и другим металлическим сплавам, ковкому чугуну и бетону. Согласно статистике, во всем мире работает более 60 000 км труб большого диаметра.
Область применения
Основные сферы использования:
- Теплоснабжение и охлаждение.
- Пароконденсатный возвратный трубопровод.
- Горячее и холодное водоснабжение.
- Конденсатор и охлаждающая башня.
- Подземные пожарные магистрали.
- Трубопроводы.
Тепловое расширение и сокращение
Труба из стеклопластика имеет разное тепловое расширение в диагональном и осевом направлении. В направлении окружности тепловое расширение примерно такое же, как у стали. Однако в осевом направлении тепловое расширение примерно в два раза больше, чем у стали.
Относительно низкий модуль упругости стекловолоконной трубы является преимуществом, которое следует учитывать при проектировании системы трубопроводов. Поскольку тепловые силы меньше, ограничительное оборудование (направляющие, анкеры) не должно быть таким же мощным и тяжелым, как для стальных трубопроводов. Существует некоторый рост из-за конечной нагрузки от давления в системе трубопроводов, но опыт показал, что это изменение длины не нужно учитывать при проектировании системы трубопроводов из стекловолокна. Системы композитных трубопроводов могут обрабатывать термические удары между максимальными номинальными рабочими температурами, если соединения труб не являются механическими.
Характерные особенности
Стекловолоконные трубы обладают следующими преимуществами:
- длительный срок службы благодаря отличной стойкости к коррозии и химическому воздействию (соленая вода, CO2, H2S, растворители, термальная и масляная вода);
- простота в обращении и небольшой вес (приблизительно ¼ веса стали);
- требуют меньше персонала и оборудования для установки;
- быстрая установка благодаря фитинговым соединениям и снижение затрат на установку;
- улучшенные характеристики потока благодаря плавному внутреннему покрытию и сниженному сопротивлению материалов.
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.
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.
Композитная стекловолоконная труба
При производстве труб из стеклопластика используются различные эпоксидные и виниловые сложноэфирные смолы и, при необходимости, коррозионные барьеры для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик для любого практического применения. Широкий диапазон температур и давления позволяет наилучшим образом подобрать стекловолоконную трубу к требованиям конкретного применения.
Высоконапорные трубы из стеклопластика проверены временем, поскольку они десятилетиями эксплуатировались в суровых условиях и доказали свою долговечность и ценность. Первые образцы появились более 40 лет назад.
Преимущества композитных систем трубопроводов из стекловолокна:
- повышенное сопротивление коррозии/истиранию при воздействии сильных кислот;
- высокая прочность;
- пролеты труб аналогичны стальным аналогам;
- высококачественный поливинилхлорид для более высоких температур и длинных расстояний трубопровода;
- оптимальная замена для стальной трубы с наружным или коррозионным внутренним покрытием.
Диаметры стеклопластиковых труб варьируются в диапазоне от 1 до 72 дюймов.
Микробиологически индуцированная коррозия
Данная уязвимость является общей проблемой в промышленных процессах из-за присутствия микробов. Это в конечном итоге приводит к образованию щелей, с ячейками концентрации кислорода и ионов, что позволяет коррозии прогрессировать.
Если их не обработать при помощи набора для ремонта стеклопластика, системы трубопроводов будут значительно ослаблены, часто образуя отверстия в стенах труб, что приведет к утечкам и потере жидкости.
Обработка может быть выполнена путем защиты трубопроводов с катодной защитой или химической обработки жидкости, которая сама по себе может соединять коррозию.
Любой из этих методов требует дополнительных затрат, которые могут только задержать сбой.
Фитинги и аксессуары
Аксессуары для труб из стекловолокна изготовлены из смол эпоксидных и виниловых эфиров. Данные адгезивы обеспечивают наилучшую коррозионную стойкость и температурные характеристики.
Фитинги включают фланцы, муфты, тройники, редукторы, дренажные трубы, ремонтные комплекты, набор для ремонта стеклопластика и многое другое. Стекловолоконные трубы предназначены для тяжелых эксплутационных условий и подходят для широкого спектра химических веществ, указанных в руководстве по химическому сопротивлению стекловолокна.
Все фитинги поставляются с патрубком или фланцевым соединением для легкого монтажа в полевых условиях. Цены труб стеклопластиковых включают все необходимые для монтажа аксессуары и варьируются в диапазоне от 4 350 до 47 900 рублей за один погонный метр в зависимости от диаметра.
