Производство стеклопластиковых труб

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.

Производство в промышленных масштабах налажено с середины 1950-х годов, но подлинно широкое распространение начинается спустя два-три десятилетия.

Стеклопластиковые трубы изготавливают на основе четырех технологий, кардинально различных между собой. Для получения композитных изделий пользуются:

1.Намоткой (навивкой). Полагается достаточно высокой по производительности и чрезвычайно простой по выполнению. Различают навивку:

• простую;
• непрерывную.

Навивку разделяют по использованию полимерных связующих:

• термореактивных — полиэфирных, фенолформальдегидных, эпоксидных и прочих смол;
• термопластичных — полиамида, полипропилена, полиэтилена, полиэтилен рефталата и пр. В этом случае технология возможна одно- или двустадийная.

Укладывается армирующее стеклянное волокно разными способами, но крупное промышленное производство ведется только четырьмя:

• спирально-кольцевым. Так изготавливают стеклопластиковые трубы высокого давления и конструкционные, для корпусов твердотопливных ракетных двигателей, опор линий электропередач. Стеклопластиковые трубы большого диаметра этим способом практически не производятся из-за высокой сложности и дороговизны процесса;
• спирально-ленточным. Упрощение технологического процесса позволяет получать изделия большого диаметра. Но оборачивается снижением качества, таким способом вырабатываются стеклопластиковые трубы для магистралей со средним или низким давлением;
• продольно-поперечным. При таком способе волокна укладываются машиной независимо друг от друга;
• косослойным продольно-поперечным. Способ разработали в Харьковском авиационном институте, чтобы массово производить стеклопластиковые корпуса для реактивных снарядов.

2. Методом экструзии (выдавливания). Упрощение технологии для повышения производительности до высочайшего уровня позволяет вырабатывать из термопластов, в основном, изделия с несплошным армированием, т. е., с ухудшенными физико-механическими характеристиками.

3.Центробежным формованием (литьем). Этим способом, позволяющим практически неограниченно увеличивать толщину стенок, получают трубы с повышенной кольцевой жесткостью, а также изделия для микротоннелирования, подвергающиеся высоким осевым нагрузкам.

4.Методом пултрузии (протяжки). На высокопроизводительном оборудовании выполняются для отопительных систем, сантехники трубы малого диаметра и удилища.

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.

Сферы применения

Достоинства стеклопластиковых изделий обусловили их распространение в разных областях деятельности. Массовое применение нашлось в:

• нефтедобывающей промышленности. Способность сохранять высокую коррозионную стойкость под воздействием агрессивных сред (нефти, растворов, пластовых вод) и высокую удельную прочность позволяют отдать стеклопластиковым изделиям предпочтение перед стальными и полимерными;
• угольной промышленности. Здесь играют роль малый вес и простота монтажа, слабая воспламеняемость и горючесть, нетоксичность продуктов горения, стойкость к коррозии, отсутствие поражающих осколков при взрыве метана;
• энергетике. Устойчивость к высокому давлению делает стеклопластик необходимым для трубопроводов;
• жилищно-коммунальном хозяйстве. Стеклопластиковыми изделиями оснащаются системы канализации и мелиорации, инженерных коммуникаций.

Маркировка

Маркируют стеклопластиковую продукцию следующим образом:

1. А — предназначаются для перекачивания рабочих сред с различными абразивными включениями;
2. Г — для систем горячего водоснабжения с температурой энергоносителя до 75º С;
3. П — для водопроводной сети, в том числе, подающей питьевую воду;
4. С — универсального назначения. Рабочая среда может иметь различную кислотность;
5. Х — способны транспортировать химически активные жидкости и газы.