Главная / В интерьере

Стекловолоконные трубы. Характеристики труб армированных стекловолокном и способы их монтажа. Рассмотрение разновидности труб по связующим добавкам

Среди различных материалов, используемых при производстве полимерных труб, особняком стоит стеклопластик, обладающий уникальными эксплуатационными характеристиками. Стеклопластиковые трубы применяются в основном в различных промышленных целях, они обладают высоким рабочим ресурсом и с легкостью переносят различные условия эксплуатации.

Несмотря на сравнительно высокую стоимость этого материала, подобные материалы в последнее время становятся все более популярными и среди обычных бытовых застройщиков.

Стеклопластик является композитным материалом, традиционно отличающимся высокой прочностью. Производители стеклопластиковых труб утверждают о том, что изделия из стекловолокна, пропитанного полиэфирными или эпоксидными смолами, могут применяться для прокладки магистралей различного назначения подземным или наземным способом. Они отлично работают при высоком давлении транспортируемой среды, используются для прокладки трубопроводов в различных климатических условиях, в том числе и в районах Крайнего севера.

При необходимости на внутреннюю поверхность труб наносят защитные покрытия, которые позволяют использовать их для работы с различными жидкостями и газообразными смесями.

Трубы с покрытием имеют следующую маркировку:

П - трубы, используемые для магистралей холодного водоснабжения.
Г - изделия для монтажа линий горячего водоснабжения.
Для перемещения жидкостей, в состав которых входят абразивные примеси практикуется использование стеклопластиковых труб с маркировкой А.
Транспортировка химически активных жидкостей, в том числе и нефтепродуктов, применяют трубы с обозначением Х.
Для всех других целей приобретают изделия, имеющих в маркировке букву С.

Трубы на основе различных смол

В зависимости от того, какие смолы применяются для производства труб, существенно меняются их эксплуатационные характеристики.

Поэтому при выборе материалов данного класса обязательно уточняйте, какой тип стеклопластика вам предлагают:

Стеклопластик на ПЭФе (полиэфирные смолы) отличается химической нейтральностью, он устойчив к воздействию различных веществ, незаменим при прокладке магистралей для нефтеперерабатывающей промышленности. Но стоит сказать о том, что данные трубы не предназначены для работы при высоких температурах (максимальная 95 градусов) и давлении (до 32 атмосфер).
Эпоксидное вяжущее, используемое при производстве стеклопластиковых труб придает им повышенную прочность. Такие стеклопластиковые трубы большого диметра способны работать при сверхвысоких давлениях (до 240 атмосфер), а температурный предел достигает 130 градусов. Еще одна особенность материала, это минимальная теплопроводность, благодаря которой отпадает необходимость в дополнительной теплоизоляции (труба практически не отдает тепло). Изделия данного класса стоят существенно дороже труб на основе ПЭФа.

Сфера применения стеклопластиковых труб

Стеклопластиковые трубы широко используются в различных отраслях промышленности и хозяйства.

Нефтепромышленность, где применяются стеклопластиковые трубы для организации не только транспортировки полезных ископаемых (магистральные линии), но и для обеспечения всех технологических процессов, начиная с добычи нефти или газа.
Химическая и медицинская промышленность. Химическая нейтральность и стойкость к любым агрессивных воздействий делает материал незаменимым для транспортировки кислот, щелочей, других жидкостей и смесей.
В системе жилищно-коммунального хозяйства стеклопластиковые трубы используются для прокладки магистралей холодного и горячего водоснабжения, монтажа систем отопления.
Энергетика - в данной отрасли материал широко используется при устройстве трубопроводов, работающих под высокой нагрузкой.

Постепенно все больше увеличивается доля применения и в бытовых целях, следует рассмотреть возможность применения данного материала, ведь срок безремонтной (безаварийной) службы таких труб превышает 50 лет.

Производство труб из стеклопластика

Нас современном этапе практикуется производство стеклопластиковых труб по двум основным технологиям - центробежной формовки и непрерывной навивки.

В зависимости от количества конструктивных слоев материала могут существенно отличаться эксплуатационные характеристики:

Самыми недорогими являются простые однослойные трубы. Конструктивный слой стеклопластика не защищен дополнительными покрытиями.
Двухслойные трубы имеют внешнюю защитную оболочку, благодаря которой существенно увеличивается устойчивость изделия к ультрафиолету, воздействию различных агрессивных сред.
Трехслойные стеклопластиковые трубы имеют дополнительный силовой слой, расположенный между основным конструктивным материалом и защитной оболочкой. Такие изделия отличаются повышенной прочностью, могут эксплуатироваться при высоких внутренних и наружных давлениях. Но стоит учитывать то, что стоимость таких труб достаточно высока.

Преимущества стеклопластиковых труб

Эксперты и строители единодушно отмечают следующие преимущества композитных труб из стеклопластика:

Небольшой удельный вес (практически в 4 раза легче стали).
Возможность монтажа в любых погодных и климатических условиях, для соединения не требуется организация дорогостоящих сварочных работ.
Устойчивость к коррозии, химическим воздействиям. Способность работать при высоких температурах и давлении.
Минимальное сопротивление потоку у внутренней поверхности трубы обеспечивает практически нулевое количество отложений (внутреннее сечение трубопровода не меняется при длительной эксплуатации).
Отсутствие необходимости выполнения дорогостоящих ремонтных работ, эксплуатационный безаварийный период достигает 50 лет.

Стоит отметить, что с увеличением объема применения стеклопластиковых труб, цена становится более доступной, именно поэтому постоянно растет доля их применения в частном домостроении. Стеклопластиковые трубы являются отличной альтернативой традиционным металлическим изделиям.

Выбирая материал для прокладки различных коммуникационных линий, обязательно рассмотрите возможность применения стеклопластика, он, безусловно, окупиться, даже несмотря на высокую стоимость. При этом вы существенно упростите себе будущую эксплуатацию всех инженерных сетей, избавитесь от необходимости вложений в ремонтные работы.

В настоящее время стекловолоконный термореактивный пластик (Fiberglass Reinforced Thermosetting Plastic - FRP) включают в состав многих промышленных изделий. С его помощью могут осуществляться хранение и транспортировка разъедающих веществ или переработка некоторых веществ в едкой среде. Несмотря на то, что история производства стекловолоконных труб насчитывает более 30-ти лет, этот материал и по сей день является современным и обладает большими перспективами применения во многих сферах человеческой деятельности. Его достоинства таковы: устойчивость к коррозии, выгодное соотношение прочностных и весовых характеристик, не требующие больших затрат усилий и средств производство и техническое обслуживание. В этой статье речь пойдёт об истории стекловолоконных труб, их применении в настоящее время и будущих возможностях использования в нефтехранилищах и перерабатывающих установках.

Sullivan D. Curran P.E., Executive Director Fiberglass Tank and Pipe,
Перевод: Царёва Анастасия
http://www.aquart-info.ru

Введение

Не следует путать стекловолоконный трубопровод с трубопроводом из обычных термопластиков, таких как ПВХ (PVC) и полиэтилен (PE). Обычно основой последнего является неармированная штампованная труба и литые под давлением фитинги и фланцы, тогда как компоненты стекловолоконного изготавливаются из различных эпоксидных смол, армированных сплошными стекловидными нитями. Используемая смола является термореактивной, т.е. после отверждения ее подвергают воздействию необратимых химических реакций, что благоприятно отражается на способности переносить сверхвысокие температуры. Волоконное армирование позволяет, в свою очередь, сделать компоненты трубопровода более прочными по сравнению с обычным неармированным термопластиком, при этом улучшая технические характеристики и уменьшая вес.

Следует также различать процесс наслаивания, осуществляемый вручную (hand lay-up), и изготовление стекловолокна на специальном оборудовании. Количество производителей, работающих по технологии ручного наслаивания, исчисляется тысячами. Они ориентируются на небольшие магазины, специализирующиеся, в основном, на товарах широкого потребления, таких как аксессуары для ванных комнат или детали прогулочных катеров. Число предпринимателей, производящих трубы на специальных установках, относительно невелико. Это довольно крупные промышленные компании, изготавливающие большие партии труб для нефтяной отрасли, торговли, промышленного и коммунального хозяйства, как в пределах страны (Прим. ред. – имеется в виду США), так и за рубежом.

Предыстория

До начала строительства трубопроводов нефть, предназначенную для перевозки, перекачивали непосредственно в деревянные бочки. Впоследствии при изготовлении трубопроводов стали использовать дерево, которое позже заменили сталью. Однако под воздействием соленой воды и нефти с высоким содержанием серы стальные трубопроводы быстро подвергались коррозии. Но несмотря на то, что стекловолокно было изобретено во время Второй Мировой Войны, первая труба, изготовленная из стекловолокна и эпоксидной смолы, появилась гораздо позже, поскольку технология ручного наслаивания, используемая лишь в некоторых отраслях химической промышленности, не могла заменить сталь в нефтедобывающей отрасли, так как не обеспечивала необходимой прочности и не была экономически эффективной.

Производство труб на специальном оборудовании

В 50-е годы центробежное литье стало первой промышленной технологией производства труб, пригодных для использования в химической отрасли, торговле и нефтедобывающей промышленности. Затем был открыт способ производства труб методом спиральной намотки стекловолокна на вращающуюся оправку.

В 60-е годы больших объемов достигло производство труб малого диаметра, давление которых достигало 450 psi (30,62 атм). Их полномасштабное использование началось в 1964 году, а впервые трубопроводы из таких труб были установлены на магистралях по добыче сырых нефтепродуктов.

Разработка норм и стандартов

В 1959 году организацией ASTM (American Society for Testing Materials) были изданы общепризнанные в масштабах страны стандарты и методы тестирования стекловолоконных труб. Первая версия ASTM D1694 «Стандарты Резьбы Для Армированных Термореактивных Стекловолоконных Труб» (Standard Specification for Threads for Glass Fiber Reinforced Thermosetting Resin Pipe) была разработана при сотрудничестве представителей компаний, производящих стекловолоконные трубы, а также компаний нефтяной и других отраслей промышленности.

В 1968 году Американский Институт Нефти (American Petroleum Institute - API) опубликовал первые стандарты для стеклопластиковых труб. Первый стандарт API, который назывался API 15LR Спецификация для Армированных Стекловолокном Термореактивных Труб на Основе Эпоксидной Смолы (Specification for Glass Fiber Reinforced Thermosetting Resin Line Pipe). В настоящее время ASTM и API выпускают многочисленные стандарты, инструкции и методики тестирования стекловолоконных труб.

Современное производство

Если ранее применение стекловолоконных труб, произведенных на специальном оборудовании, ограничивалось в основном нефтедобывающей отраслью, то в настоящее время их используют, начиная с транспортировки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, и заканчивая канализационными системами в коммунальном хозяйстве и промышленных отраслях.

Для применяемых в нефтяной и газовой промышленности труб из стеклопластиков максимальное давление достигает 4000 psi (272,2 атм). 4-дюймовая (10,16 см) труба применяется при разработках нефтяных месторождений; трубы от 2-х до 16-ти (5,08 – 40,64 см) дюймов – при фильтрации воды, как в условиях низких температур Аляски, так и жарком климате Персидского залива. 12-ти дюймовый трубопровод перекачивает сырую нефть или соленую воду под давлением 290 psi (19,7 атм) и температуре около 120 o F (48.9o С). Подземные трубопроводы используются при транспортировке легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, доставляя бензин, спирт, а как же их смеси на государственные и частные автозаправочные станции в пределах страны.

После включения стеклопластиковых трубопроводов в конце 60-х в списки подлежащих страхованию объектов, их строительство началось в больших масштабах, а общая протяженность составила свыше 60-ти миллионов футов.

Несмотря на то, что в канализационных и водосточных трубопроводах все еще преобладает использование бетонных труб, существует множество отраслей, где предпочтение отдается стекловолокну. Например, бетонные трубы, используемые в канализационных системах, быстро разрушаются под воздействием сероводорода. Это химическое соединение разъедает поверхность трубы, что, в конечном счете, приводит к обрушению стенок. Стекловолокно, напротив, устойчиво к воздействию сероводорода, поэтому стеклопластиковые трубы использовались в качестве внутреннего слоя бетонных труб большого диаметра (от 48 до 60-ти дюймов – 116,84 – 152,4 см).

Перспективы труб из стеклопластика

В настоящее время строительные и конструкторские фирмы могут использовать компьютерное программное обеспечение для создания более совершенных систем стекловолоконных трубопроводов. Программное обеспечение анализирует потоки жидкости и газа, исследует пролеты трубопроводов и конструкции упорных подушек, определяет химический состав и обрабатывает сведения, касающиеся установки трубопроводов. Эти программы облегчают различные вычисления, помогают в создании новых трубопроводных систем, а также позволяют определять и устранять неисправности ранее проложенных трубопроводов.

Возможно, в недалёком будущем нефтяной и газовой промышленностью будут востребованы трубы большего диаметра, выдерживающие более высокое давление, в связи с необходимостью решения проблем профилактики коррозии. Кроме того, появилась возможность конструировать трубы с использованием специальных технологий, препятствующих распространению огня. Это достигается с помощью специального огнестойкого покрытия. А в случае протекания жидкости по такому трубопроводу, такая система будет надежно функционировать как минимум 3 часа. Противопожарная и водоотталкивающая защита позволяет снижать вес стеклопластиковых труб. Это имеет большое значение при создании морских нефтепромысловых платформ. Сокращение веса конструкции позволяет производителю снизить себестоимость от 2-х до 4-х долларов за фунт (например, сэкономить до 750-ти тонн).
Стремительно развиваются бестраншейные технологии по прокладке микротоннелей без повреждения дорожного полотна и других наземных объектов.

Когда прокладываются коммуникации (водопровод или канализационная сеть), используются проводники, которыми служат трубы. В нашей стране сравнительно недавно, всего лишь пару десятков лет назад, доминирующее место для этих целей отводилось металлическим трубам, поскольку другие виды не выпускались. В европейских странах дело обстоит совсем иначе. Там более 60 лет используют , которые предпочтительнее металлических, благодаря свой антикоррозийной «непробиваемости».
Стоимость новейших видов труб относительно высокая, поэтому в нашей стране их используют гораздо реже. Однако, при комплексном рассмотрении новинки оказывается, что такие трубопроводы дешевле в обслуживании, чем выполнение ремонта и замены металла, проржавевшего от времени и влаги. Перед тем, как заменить привычные нам трубы на непривычную новинку, необходимо рассмотреть положительные характеристики стеклопластиковых труб и узнать, где они применяются.

История создания стеклопластиковых труб

Рядовой потребитель в Советском Союзе ничего еще не знал о стеклополимерных трубопроводах, а между тем их уже прокладывали в военной сфере. Однако, оборонная сфера всегда находится под грифом «секретно», поэтому информацию о новых и прочных трубопроводах никто не распространял. В те времена запрещалось ввозить что-либо из зарубежных стран.

Поэтому только в 80-х года двадцатого века понемногу наши соотечественника стали узнавать информацию о трубах, изготовленных их стеклополимерного материала. В Америке такие водопроводы используются с 1944 года.

Стеклопластик является композитом, который, имея невысокую плотность, проявляет необычную прочность. Он состоит из стекловолокна и связующих добавок, среди которых эпоксидные смолы либо ПЭФы.

Рассмотрение разновидности труб по связующим добавкам

Стеклопластиковые трубы различаются по специальным добавкам, связывающим все компоненты, которыми являются стекловолокно и кварцевый песок, в один материал. Добавками служат эпоксидная и полиэфирная смолы. Всеми производителями стеклопластиковых труб выбирается одна из этих добавок. При этом учитывается технология изготовления и будущее место применения труб.

Характеристика труб с ПЭФами

Использование ПЭФов (полиэфирных смол) чаще, чем эпоксидных. После прохождения всех стадий обработки трубы с этой добавкой становятся неуязвимыми – на них не действуют разрушающе кислоты, соли, щелочи. Кроме того, они не поддаются и коррозийным процессам, поэтому их применяют многие отрасли строительства, тем более, что они могут быть различных диаметров. В строительстве чаще всего используются трубы, имеющие большой диаметр.

Такой вид труб используется для прокладки:

Трубопроводов для холодной воды;
Канализационных сетей;
Инженерных систем для гидроэлектростанций;
Ливневок;
Мелиорационных и ирригационных сооружений;
Дренажных систем;
Очистных сооружений;
Колодцев;
Водозаборов.

Однако, у стеклопластика на ПЭФе есть один недостаток. Он не переносит температуру выше 90 градусов. Боится он и давления, превышающего 32 атмосферы. Это делает невозможным его применение в критических условиях работ. Вот тогда незаменимы трубы с добавкой эпоксидных смол.

Характеристика труб, имеющих эпоксидные добавки

Благодаря наличию эпоксидной смолы стеклополимерные трубы способны выдерживать температуру до 130 градусов и давление до 240 атмосфер. Они имеют низкую теплопроводность, поэтому их внешняя стенка не подвергается теплоизоляции.

Стеклопластиковые трубы

Используют эпоксидные смолы в виде дополнительных добавок чаще всего для создания стеклопластиковых труб, применяемых для промышленных нужд. В частном домостроении такие высокопрочные трубы применяются только для отопительных систем и горячего водоснабжения.

Стеклопластиковые трубы широко используются в производствах:

Нефтепромышленности (на всех этапах добычи, а также для транспортировки нефти).

Химической отрасли (из них прокладываются трубопроводы для транспортировки агрессивных химический веществ – кислот, солей, щелочей и других).

Жилищно-коммунальных хозяйствах (для отопительных систем и горячего водоснабжения).

Энергетической отрасли (для трубопроводов, которые охлаждают ТЭЦ, для опреснительных установок).

Стоимость стеклокомпозитного материала на ПЭФе меньше, чем стоит эпоксидный, потому что это зависит от стоимости исходного сырья. Трубы с такой повышенной прочностью не нужны в обычных системах трубопроводов, которые служат для доставления в дома холодной воды или отведения канализационных стоков.

Какими особенностями строения отличаются эти трубы

В современном производстве стеклопластиковых труб применяются две технологии:

Метод непрерывной намотки;
Метод центробежной формовки.

Учитывая планированное использование производится выпуск труб, имеющих один, два или три слоя. С добавлением каждого слоя добавляется прочность изделия и устойчивость к влиянию внешних факторов.

У однослойных конструкций имеется один конструкционный и основной слой, который имеет в своем составе стекловолокно и перечисленные выше добавки.

Двуслойные конструкции усиливает внешний, защитный слой, выполняющий основную функцию – противостояние агрессивным веществам, находящимся в почве, либо выдерживание агрессии ультрафиолетовых лучей, если монтаж наземный.

Трехслойные трубы имеют еще и силовой слой, который располагается между защитным и конструктивным. Его функциями являются: повышение прочности трубы, нивелирование разницы внешней и внутренней температуре и давлению.

Использование многослойных изделий производится только для специфических отраслей промышленности.

Обозначение и маркировка стеклопластиковых труб

Стеклополимерные трубы имеют различное внутреннее защитное покрытие, которые имеют свою маркировку:

Буквой «п» обозначаются трубы, из которых изготавливаются питьевые водопроводы для холодной воды.

Буква «г» обозначает трубы горячего водоснабжения.

Буква «а» обозначает водопроводы для прохождения жидкостей, имеющих абразивные частички.

Буква «х» используется для обозначения систем, используемых для химически активных веществ.

Буква «с» обозначает системы, которые используются для иных нужд.

У стеклопластиковых труб есть некоторые неоспоримые преимущества:

Их срок использования без ремонтов доходит до пятидесяти лет.
Такие трубы весят в 4 раза меньше стальных.
Они легки и дешевые в монтаже, поскольку для их соединения не требуется сварочный аппарат. К тому же, они монтируются при любой погоде.
Они не поддаются коррозии.
Внутри труб не откладываются никакие осадки.
Выдерживание высоких температур и большого давления.

Частное домостроение пока не очень часто использует стеклопластиковые трубы, но в промышленности давно оценены удобства новомодного материала. На многих предприятиях, ремонтируя существующие трубопроводы, активно заменяют металлические трубы на стеклопластиковые.

Всего лет сорок-пятьдесят назад человечеству не были знакомы стеклопластиковые трубы. Но уже в конце семидесятых годов прошлого столетия западным ученым удалось решить проблему коррозии металлических труб благодаря применению новых материалов. Тогда и стали активно использоваться стеклопластиковые трубы.

Стеклопластиковая труба изготавливается из композиционного материала – стеклопластика. В зависимости от типа смолы, количества и видов применяемых армирующих материалов, а также технологии производства, механические и физические свойства изделия могут изменяться.

Область применения

Популярный производитель труб из стеклопластика – компания Amiantit выпустила пробную партию труб в конце шестидесятых годов прошлого столетия. За десятки лет производителю удалось выйти на мировой уровень и сейчас трубы из стеклопластика (GRP) заслуживают внимания, благодаря качеству и надежности. Это обусловлено тем, что трубы изготавливают особым методом – непрерывной намотки по спирали. В результате этого они не подвергаются воздействию коррозии и становятся весьма устойчивыми к кислотам и среде. Кроме этого, в отличие от стандартных металлических труб, стеклопластиковые трубы легки в обращении — вес изделий во много раз меньше тяжелых металлических. Поэтому, если возникают сомнения, какие купить трубы – стеклопластиковые или традиционные металлические, большинство компаний выбирают долговечные и практичные материалы для прокладки магистралей из стеклопластика.

Всего за сорок-пятьдесят лет, одноименной ведущей компании по производству труб из стеклопластика удалось занять не только лидирующую позицию, но и стать на ступень выше.

Сфера применения труб из стеклопластика достаточно широка, их можно использовать для укладки системы канализации и водоотведения, а также применять для пожаротушения, транспортировки питьевой и технической воды. Можно прокладывать трубы на электростанциях и при выводе любыых видов отходов.

Помимо этого, трубы из стеклопластика широко применяются при прокладке практически любых видов коммуникаций:

магистральных линий;
канализационных сетей любого назначения;
водопровода;
прокладки газо- и нефтепроводов.

Популярные заводы компании Amiantit при производстве своей продукции учитывают интересы каждого потребителя – можно приобрести трубы из стеклопластика разного диаметра, длины и конструкции, а также дополнительные комплектующие и фитинги. Кроме этого, производственный процесс налажен таким образом, чтобы удовлетворить требования любого покупателя и изготовить трубы по индивидуальному заказу.

Диаметр стандартной стеклопластиковой трубы колеблется в пределах от ста до трех тысяч семисот миллиметров, причем длина может достигать восемнадцати метров. Использовать такие трубы разрешается в шести классах давления и в трех – по прочности. Благодаря этим показателям, можно с уверенностью отметить, что трубы из стеклопластика обладают не только эффективностью. Также отмечена высокая долговечность изделий.

Основные преимущества

Большинство труб изготавливаются по стандартной схеме – стекловолоконные нити накручиваются на прочную оправу в непрерывном режиме. Нить армируется специальным составом из стекловолокна и пропитывается смоляной смесью, измельченным стекловолокном и песком. Благодаря такой технологии трубы могут прослужить больше пятидесяти лет. Говорить о более длительном сроке эксплуатации пока не представляется возможным, потому что с момента выпуска первой партии изделий прошло всего полвека. Но, по мнению экспертов, такие трубы могут прослужить гораздо дольше.

В чем плюсы труб из стеклопластика:

длительный срок эксплуатации;
простой монтаж. Соединять трубы очень легко при помощи дополнительного муфтового соединения. Использовать сварку и контролировать качество соединительного шва не нужно, что позволяет значительно экономить время и средства при монтаже;
легкость. Если сравнивать вес трубы стандартных размеров с аналогичной трубой, но состоящей из высококачественного сплава стали, то труба из стеклопластика будет легче на восемьдесят процентов;
не ржавеет и выполнять дополнительные действия по борьбе с коррозией не придется;
материал устойчив к износу и не повергается воздействию агрессивных компонентов;
монтаж можно выполнять как зимой, так и летом – температурные изменения не оказывают существенного влияния на монтаж;
цена стеклопластиковой трубы не зависит от стоимости металла и энергоносителей;
отвечают нормам экологии;
стеклопластик выдерживает температурные колебания – от минус шестидесяти пяти до плюс ста пятидесяти пяти градусов по Цельсию.

При выборе стеклопластиковых труб необходимо учитывать следующее:

Трубы из стеклопластика не должны содержать посторонних вкраплений.
Поверхность должна быть ровной и гладкой.
Обратите внимание на край трубы – он должен быть гладким и ровным, без трещин и расслоений.
Трубы можно распиливать, сверлить, точить и фрезеровать, причем поверхность качественного изделия при механическом воздействии не подвергается расслоению, образованию сколов и трещин.

Срок эксплуатации трубопровода из стеклопластика увеличивается в восемь раз (если сравнивать с трубопроводом из сплава металлов), поэтому можно не беспокоиться о возникновении коррозии и других методах защиты покрытия.

Виды

Чтобы повысить прочность изделий, производители разработали несколько видов труб из стеклопластика, которые можно применять в различных сферах деятельности. Так, чтобы добиться прочности соединений стеклопластиковых труб, разработаны разные виды армирования среза. Помимо этого, повысить прочность пазового клина на срезе можно благодаря усилению боковой грани клиньев. Благодаря этой технологии такие трубы разрешается применять для роторных клиньев.

По поперечному сечению трубы из стеклопластика разделаются на такие виды:

Сплошное сечение. Его форма может быть разной – в виде прямоугольника, круга, трапеции, полукруга и сегмента.
Сечение «кольцо». Трубы с таким сечением изготавливают только под заказ, заранее оговаривая с заказчиком все нюансы.

При производстве труб из стеклопластика могут быть использованы разные типы смол. Чтобы усилить прочность изделия, при производстве изделий добавляют ортофталиевую, изофталевую и бисфенольную смолы, благодаря чему увеличивается стойкость к щелочным растворам, солям и кислотам.

Каждый вид трубы можно условно разделить на два типа: однослойную трубу и многослойную. Первая состоит из композитного материала и изготавливается по технологии намотки мокрым способом. В составе трубы преобладает эпоксидная смола и связующий материал – стеклонити. Многослойные трубы «облачены» в дополнительную оболочку (одну или несколько) из прочного полиэтилена. Каждый слой связывается с предыдущим благодаря полимеризации при высокой температуре, что позволяет повысить стойкость трубы к различным воздействиям.

В чем минусы труб из стеклопластика

Наряду с преимуществами, трубы из стеклопластика обладают и рядом недостатков. Так, при эксплуатации труб из стеклопластика были выявлены такие особенности: при существенной нагрузке поперек волокон изделия отмечена низкая устойчивость к трещинам, что не позволяет использовать трубы при прокладке нефтепроводов. Этого можно избежать, если усилить герметизацию труб изнутри при помощи специального рифленого герметизирующего слоя.

Монтаж стеклопластиковых труб

Монтаж труб из стеклопластика можно выполнять разными способами.

Рассмотрим наиболее доступные и эффективные:

Стандартный тип трубы раструб можно легко смонтировать. Технология монтажа не отличается от прокладки поливинилхлоридных канализационных труб. При монтаже следует придерживаться определенной последовательности – вставлять одну трубу в расширение (раструб) следующей.
Соединение труб фланцевым методом. Каждая труба на торце оснащена специальным фланцем (кольцом) с отверстиями для крепежных элементов.
Муфтовые соединения – применяются для труб любых видов. Можно дополнительно устанавливать съемные соединения или конструкции без последующей разборки (применение клеящих материалов).
Соединение типа «бугельное», разновидность муфтового монтажа. Это специальное приспособление, при помощи которого можно легко состыковать трубы, а затем соединить их крепежными элементам (например, болтами).
В некоторых случаях допускается применение винтового и резьбового соединения труб из пластика.

Маркировка

В зависимости от покрытия и назначения каждая труба имеет определенную маркировку. Разобраться в этих обозначениях не трудно. Изделия, предназначенные для прокладки водопроводов, подачи питьевой и хозяйственной воды обозначают буквой «П». Маркировка указывает на то, что трубы из стеклопластика можно использовать для любых водопроводов, в том числе и подачи питьевой воды.

Буква «Г» — трубы разрешено применять в системах горячего водоснабжения, при условии, что температура воды или иного энергоносителя не будет превышать семидесяти пяти градусов.

«Х» — обозначение этой буквы свидетельствует о том, что трубы можно укладывать для транспортировки газов и других химически активных веществ.

Если в составе жидкости будут присутствовать абразивные вкрапления, то такие вещества можно перекачивать по трубам с маркировкой «А».

Универсальные трубы из стеклопластика обозначены маркировкой «С», кроме этого, изделия устойчивы к кислоте.

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:

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.
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.

Характеристики армированных стекловолокном полипропиленовых труб:

полное отсутствие угрозы коррозии;
замечательная гладкость внутренней поверхности изделий, противостоящая накоплению отложений и, как следствие, возникновению засоров;
повышенная механическая прочность продукции;
отсутствие угрозы продольной или поперечной деформации при повышении внутренней температуры системы;
химическая и биологическая нейтральность – как к агрессивным средам, так и к отходам жизнедеятельности;
небольшое гидравлическое сопротивление, следовательно, значение напорных потерь снижается до минимума;
неплохое шумоподавление;
никак не влияют на свойства подаваемой воды, следовательно, абсолютно безопасны для здоровья людей;
долгий срок службы – при правильной установке и эксплуатации – не менее 50 лет.

Что касается размерных характеристик армированных стекловолокном труб, наиболее популярны следующие диаметры:

до 17 мм – применяются для устройства тёплого пола;
до 20 мм – для домашних водопроводов горячей воды;
20-25 мм – используются такие трубы со стекловолокном для отопления в помещениях общего пользования и при монтаже стояков канализации.

Чтобы закрепить трубы меньшего диаметра, вполне достаточно клипс из пластика, для изделий больших сечений необходимо использовать хомуты.

Монтаж труб со стекловолокном

Соединение таких изделий осуществляется так же, как и обычных пластиковых труб.

Можно выделить три способа скрепления продукции:

При помощи фитингов с резьбой.
С применением холодной сварки (то есть особого клея).
Термической сваркой (пайкой).

Первый вариант производится следующим образом: торец трубы натягивается на штуцер соединительного элемента и по кругу обжимается монтажной гайкой. Соединение по надёжности (прочности и герметичности) не уступает третьему способу, его допустимо применять даже при конструировании трубопроводов напорного типа. Единственный недостаток – при неумеренном приложении усилий при закручивании монтажной гайки она может просто лопнуть.

В случае холодной сварки используемый клей обеспечивает быстроту создания стыка, но не надёжность. При монтаже на внутреннюю поверхность полипропиленовой муфты наносят клеевой состав, затем туда заводится торец соединяемой трубы; соединение некоторое время удерживается неподвижно, чтобы клей успел застыть.

При сварке с помощью сварочного аппарата производится разогревание поверхностей торцов труб и соединительных муфт; после соединения они образуют единую полимерную массу. Такое соединение наиболее долговечно и герметично.

В целом использование труб, армированных стекловолокном, вполне оправданно, удобно и выгодно с экономической точки зрения.