Перед приобретением стеклопластиковых труб стоит разобраться в их привлекательных характеристиках на фоне имеющихся на рынке альтернатив, а также понять какими они должны быть по ГОСТу.
Материал изделия представляет собой связывающее, которое армируется стекловолокном, что гарантирует устойчивость к нагрузке на изгиб, растяжение. Что касается связывающей смолы, она обеспечивает стойкость к ударам. Стоит отметить, что связывающие – это типичные реактопласты, во время их твердения происходит необратимое химическое изменение. Поэтому контактная сварка не применяется, а соединение осуществляется с помощью клея, резьбы, болтовые фланцы.
История производства
Начало производства стеклопластиковых труб было положено в 50-х годах, в это время стартовало изготовление эпоксидной смолы. В самом начале изделие не было популярным, что было связано с отсутствием опыта применения, а также невысокими ценами на сталь и медь. Но более чем через 10 лет картина изменилась. Так, произошел рост цен на цветной металл и сталь, а также коммерческая разработка шельфовых месторождений с нефтью, газом. Стеклопластиковые трубы НКТ за счет небольшого веса, стойкости к коррозии выгодно отличаются от металлических аналогов.
Со временем технология производства труб усовершенствовалась, изделие становилось дешевле и прочнее. И уже к концу 60-х годов стеклопластиковые трубы компании Ameron стали востребованы на североамериканском, а после и на ближневосточном рынке. А в 80-х годах изделия изготавливали в Европе, еще через время в России.
Преимущество стеклопластика
Особенности стеклопластиковых труб, благодаря которым они завоевали популярность:
- Разумная цена;
- Стойкость к агрессивной среде, появлению коррозии;
- Легкий вес;
- Высокая устойчивость к внутреннему давлению.
Особенности производства
На сегодняшний день существует четыре типа технологии производства стеклопластиковых труб:
- Экструзия. Смешивается смола, отвердитель и рубленое стекловолокно, затем осуществляется продавливание с помощью экструдера через кольцевое отверстие. Такое производство дешевое, но из-за отсутствия регулярного армирующего каркаса прочность изделия немного снижается;
- Пултрузия. Формирование трубы осуществляется между внутренней и наружной оправками. Поверхность идеальная, но данная технология имеет некие ограничения, из-за чего не подходит для изготовления труб, характеризующихся большим диаметром, высоким рабочим давлением;
- Центробежное формование. Рукав из стеклоткани прижимают с помощью центробежной силы к поверхности формы, которая вращается. Это позволяет равномерно распределить смолу по стенке. Преимущество технологии заключается в получении гладкой наружной поверхности. Среди недостатков стоит выделить энергоемкость и дороговизну;
- Намотка. Стекловолокно, которое предварительно пропитывают связующим, наматывают на оправку цилиндрической формы. Такой метод наиболее распространен, так как отличается высокой производительностью и простотой.
Схема производства методом пултрузии.
Последний тип технологии также делится на подвиды:
- Спирально-кольцевая намотка. Укладчик выполняет возвратно-поступательные движения вдоль оправки, которая вращается. Каждый проход осуществляется укладка слоя волокон. Благодаря предварительному натяжению нити изделие получается сверхпрочным, предотвращается появление трещин. Такие трубы предназначены для высокого рабочего давления, несущих конструктивных элементов, корпусов двигателей ракет;
- Спирально-ленточная намотка отличается от предыдущего метода тем, что за один проход выполняется формирование узкой ленты в десяток-другой волокон. Поэтому, чтобы сформировать сплошное армирование потребуется гораздо больше времени. Основное достоинство технологии – простота процесса производства и дешевая стоимость оборудования;
- Продольно-поперечная намотка выполняется непрерывно. Так, одновременно осуществляется укладывание поперечных и продольных нитей. Для производства используется вращающаяся оправка и катушки;
- Косослойная поперечно-продольная намотка. Укладчиком формируется широкая лента параллельных, которые имеют пропитку связывающим волокном. На оправку обматывается предварительно не обработанная пропиткой нить. Когда выполнен процесс укладки каждый слой прокалывают валиками для уплотнения армирования, а также вытеснения лишнего связующего. Метод характеризуется высокой производительностью, высоким содержанием стекловолокна, имеется возможность изготавливать трубы большого диаметра.
-
- Изготовление НКТ спирально-кольцевой намоткой.
-
- Продольно-поперечный намотчик.
-
- Косослойная поперечно — продольная намотка.
-
- Спирально-ленточная намотка
Стандарты
Производство стеклопластиковых труб регулируется такими нормативными документами:
- ГОСТ Р 53201-2008 устанавливает требования для изделий диаметром 50-200 мм, имеющих резьбовые соединения. Предусмотрена относительная влажность до 100%, температура от -60С до +60С, рабочее давление 3,5 – 27,6 МПа, а температура транспортируемой жидкости может быть не более +110С. По данному стандарту такие трубы предназначены для транспортировки нефти, газа, солевых растворов, сооружения лифтовых колонн, крепежа скважин и т.д.;
- ГОСТ Р 54560-2011 описывает о более мягких по эксплуатации условиях. Так, по стандарту трубы должны иметь рабочее давление до 3,2 МПа, температурную среду до 35С. Что касается транспортируемой жидкости, такие трубы подходят для воды, стоков, водных растворов.