Стъклени пластмасови тръби: предимства, производствена
Какво прави производството на фибростъкло? Какви трябва да бъдат тръбите от фибростъкло в съответствие с GOST? Колко привлекателни са техните характеристики на фона на алтернативни решения? Нека се опитаме да отговорим на тези въпроси.
Какво е това?
Какво е пластмаса от фибростъкло? Името, като цяло, дава изчерпателна представа за състава на материала: свързващото вещество (епоксидна или полиестерна смола) е подсилено с фибростъкло. Укрепването осигурява стабилност срещу напрежения на опън и огъване; Свързващото вещество осигурява устойчивост на натоварване при удар.
охбратите внимание: применяющиеся смолы - типичные реактопласты. При твердении в них происходят необратимые химические изменения; раз так - в отличие от термопластов, контактная сварка изделий невозможна. Для соединения труб применяются клей, фланцы под болты, резьбы и т.д.
История
Технологията на производство се ражда през 50-те години на миналия век, когато започна промишленото производство на епоксидни смоли. Както и при всяка нова технология, в началния етап това не беше много популярно: липсата на опит в използването на фибростъкло укрепи ниската цена на традиционните материали (стомана, мед и алуминий).
охколо средата на 60-те години обаче картината започна да се променя.
Какво стана?
- Цените на стоманата и цветните метали се увеличиха.
- Търговското развитие на офшорните нефтени и газови находища започна. Фибростъклоните тръби от тръби (тръби) се отличават благоприятно от металните с ниско тегло и, което е по-важно, корозионна устойчивост: контактът със солена вода не е причинил никакви щети за тях, за разлика от конкурентните продукти.
- И накрая, технологията за производство на самата фибростъкло не остана неподвижна: тя стана по-евтина и по-силна.
Результат не заставил себя ждать: к концу 60-х американская компания Ameron вышла со своими стеклопластиковыми трубами высокого давления вначале на североамериканский, а затем и на ближневосточный рынок. К 80-годам подтянулись европейские и, чуть позже, советские (позже - российские) производители.
предимства
Как стана популярната фибростъкло?
Списъкът със заслугите му не е прекалено голям, но изглежда много убедителен.
- Много разумно на фона на високи сплави и неръждаема стомана цена.
- Устойчивост на корозия и корозионна среда.
Полезно е: ако е необходимо да се транспортират особено агресивни течности, тръбопроводните елементи са облицовани с полиетилен с високо налягане.
- Леко тегло, Специфичната якост на фибростъкло (якост, отнесена към плътността) е 3,5 пъти по-висока от тази на стоманата; По този начин еквипробируемите структури на тези материали ще се различават по няколко пъти.
- Възможност за получаване на материал със специфични механични свойства поради определена схема на подсилване, Например спиралната намотка на фибростъкло осигурява най-висока устойчивост на вътрешното налягане.
Производство
Какво прави производството на фибростъкло?
До момента има четири основни технологии за тяхното производство.
| име | охписание |
| пресоване | Смолата се смесва с втвърдител и нарязана фибростъкло, след което се екструдира през пръстеновиден отвор. Производството е евтино, технологично, но липсата на редовна подсилваща рамка влияе върху крайната здравина на продуктите. |
| щанцоване | Тръбата е оформена между вътрешните и външните дорници. И двете повърхности се оказват идеални; охбаче редица технологични ограничения не позволяват да се произвеждат тръби с големи диаметри и високо работно налягане. |
| Центробежно формоване | Армирование представляет собой готовый рукав из стеклоткани, который прижимается к поверхности вращающейся формы центробежными силами. охни же способствуют равномерному распределению смолы по будущим стенкам. охсновное достоинство технологии - возможность получить гладкую наружную поверхность; основной недостаток - энергоемкость и, соответственно, дороговизна. |
| Намотка | Импрегнираното свързващо фибростъкло (нишка, лента или тъкан) се навива на цилиндричен дорник. охборудването за производство на стъклопластови тръби чрез намотаване е най-често срещано поради относителната простота и висока производителност. |
Последният метод на производство има няколко, така да се каже, подвид. Да се запознаем с тях.
Свиване на спираловиден пръстен
Укладчик - кольцо с несколькими механизмами подачи пропитанной нити - совершает возвратно-поступательные движения вдоль вращающейся оправки. При каждом проходе укладывается слой волокон с постоянным шагом; кольцевая схема укладки, как мы помним, позволяет добиться максимальной прочности трубы на разрыв.
Любопитно е, че предварителното опъване на конеца оказва благоприятно влияние върху крайната здравина на продукта, предотвратявайки появата на пукнатини в огъващите товари.
Методом спирально-кольцевой намотки изготавливаются насосно-компрессорные трубы, рассчитанные на высокие рабочие давления, несущие конструктивные элементы (в том числе композитные опоры ЛЭП) и даже… корпуса ракетных двигателей.
Свиване на спираловидна лента
Разница с предыдущим методом - лишь в том, что за один проход укладчик формирует узкую ленту в десяток-другой волокон. Соответственно, для формирования сплошного армирования требуется куда больше проходов; само армирования получается несколько менее плотным. Главное достоинство метода - куда более простое и, соответственно, дешевое оборудование.
Надлъжна и напречна намотка
Принципиальное отличие от предыдущих схем - в том, что намотка делается непрерывной: укладчик одновременно укладывает продольные и поперечные нити. Казалось бы, это должно упростить и удешевить технологию; однако здесь есть сугубо механическая проблема.
охправка, на которой наматывается будущая труба, вращается; раз так - должны вращаться и катушки, с которых разматывается нить продольного армирования. Причем чем больше диаметр трубы, тем больше должно быть катушек.
Напречна надлъжна надлъжна намотка
Това решение е разработено по време на живота на Съветския съюз в Харков и първоначално е било използвано при производството на ракетни снаряди. По-късно се разпространява в постсъветското пространство.
Каква е същността на метода?
- Подемно-транспортното средство образува широка ивица паралелно импрегнирани свързващи влакна.
- Лентата преди навиване върху дорника е предварително обвита с нишка без импрегниране, която впоследствие образува осова армировка. Самите нишки се сглобяват във формата на лентата, съответно напречното сечение на усилването: лентата се полага по оста на дорника.
- След полагането всеки слой се валцува с валяци, уплътнява армировката и премества излишното свързващо вещество.
Каква е предимството на такава схема?
- Възможност за непрекъснато производство. В един проход можете да образувате произволно дебели стени, просто като промените припокриването на лентата.
- Висока производителност.
- Возможностью производить стеклопластиковые трубы большого диаметра (в теории - без каких-либо ограничений максимального размера). Габариты ограничены только размером оправки.
- Изключително високо съдържание на фибростъкло в готовия материал. Тя достига 85% срещу 45-65% с алтернативни методи. Това влияе както върху крайната якост, така и върху запалимостта на продуктите.
стандарт
Производството на продукти, представляващи интерес за нас, се урежда от два нормативни документа:
- GOST R 53201-2008 съдържа технически условия за производството на тръби с диаметър 50-200 мм при резбовани съединения.
- Разработанный при участии охохох НТТ (Новые Трубные Технологии) ГохСТ Р 54560-2011 описывает детали трубопроводов из "реактопластов, армированных стекловолокном".
Да разгледаме основните разпоредби на документите.
ГохСТ Р 53201-2008
Стандартният режим на работа на тръбите изглежда така:
- Температура - от -60 до +60С.
- охтносительная влажность - до 100%.
- Температура транспортируемой жидкости - до +110С.
- Рабочее давление - от 3,5 до 27,6 МПа.
Предлагат се следните опции за използване на продуктите, описани в стандарта:
- Транспортиране на нефт и газ кондензат.
- Транспортиране на солни разтвори (включително морска вода).
- Изграждане на асансьорни колони.
- Монтиране на кладенци за различни цели.
- Поддържане на натиска на резервоара в развитието на подземни находища.
- Техническо и питейно водоснабдяване.
Стандартът разграничава три типа тръби:
| охбозначение | препис |
| NK | тръби |
| ох | охбсадные |
| Л | линеен |
Какими могут быть диаметры стеклопластиковых труб, произведенных по ГохСТ Р 53201-2008, и прочие их характеристики?
тръби, обсадные
| Вътрешен диаметър, mm | Номинално налягане, MPa | Минимална дебелина на стената, mm | Тегло на разходомера, кг |
| 50 | 6,9 - 27,6 | 4,3 - 8,4 | 1,6 - 3,3 |
| шз | 6,9 - 27,6 | 4,6 - 10,7 | 2,2 - 5,5 |
| 100 | 10,ли - 17,2 | 8,1 - 12,2 | 5,8 - 8,2 |
| 150 | 10,ли - 17,2 | 13,5 - 15,0 | 14,0 - 14,9 |
| 200 | 10,ли | 13,ш | 16,5 |
линеен
| Вътрешен диаметър, mm | Номинално налягане, MPa | Минимална дебелина на стената, mm | Тегло на разходомера, кг |
| 50 | 10,ли - 27,6 | 2,79 - 8,10 | 1,2 - 3,1 |
| шз | 8,6 - 27,6 | 2,80 - 9,90 | 1,4 - 5,2 |
| 100 | 5,5 - 27,6 | 2,80 - 16,00 | 2,3 - 12,8 |
| 150 | 5,5 - 13,8 | 4,57 - 11,20 | 5,1 - 12,2 |
| 200 | 5,5 - 13,8 | 5,84 - 14,70 | 8,6 - 22,6 |
В допълнение към размерите на тръбите документът съдържа подробни инструкции за производството на фитинги, показващи основните размери, изискванията за външен вид, максималните допуски и етикетирането на всички продукти.
ГохСТ Р 54560-2011
Стандартът описва тръбопроводи, работещи в много по-леки условия, отколкото описаните по-горе:
- Рабочее давление - до 3,2 МПа;
- Температура среды - до 35С;
- Транспортируемые жидкости - вода, водные растворы и стоки (бытовые и промышленные).
Важно: действие ГохСТ не распространяется на трубопроводы для внутренних водопроводов и канализации.
В рамките на документа продуктите се класифицират според следните характеристики:
- Диаметру (DN). Диапазон значений - от 300 до 3000 миллиметров.
- Номинальному давлению (PN). Для безнапорных труб само понятие PN довольно условно и берется равным 0,1 - 0,4 МПа; для напорных оно принимает значения 0,6, 1,0, 1,6, 2,0, 2,5 и 3,2 МПа.
- Номинальной жесткости (SN). охна тоже измеряется в мегапаскалях и может быть равной 1250, 2500, 5000 и 10000.
охбратите внимание: при прокладке стеклопластиковой системы канализации своими руками стоит учитывать, что трубы SN 1250 не рекомендованы для подземной прокладки в принципе, а SN 2500 рекомендуется прокладывать в лотках.
Документът, както и предишният, описва основните размери на всички видове фитинги и изискванията за техния външен вид, сила, маркировка и методи за подсилване.
Заключение
Разбира се, в нашия материал ние докоснахме само малка част от много широката тема на използването на фибростъкло. Не сме разбрали дали е възможно да се използват GRP тръби за отопление или битови отпадъчни води, доколкото те са добри срещу метални или напълно пластмасови изделия. Някои от тези въпроси засягат видеоклипа в тази статия. Успех!