✅ Стеклопластиковые трубы: виды, особенности изделий и их применение — dnp-zem.ru

Как выбрать стеклопластиковые трубы: специфика производства и обзор ведущих производителей

Благодаря комбинации положительных характеристик стекла и полимеров стеклопластиковые трубы получили практически безграничные перспективы применения – от обустройства вентканалов до прокладки нефтехимических трасс.

В этой статье рассмотрим основные характеристики труб из стеклопластика, маркировку, технологии изготовления полимерного композита и составы связующих компонентов, которые определяют сферу эксплуатации композита.

Также приведем важные критерии выбора, уделив внимание лучшим производителям, ведь немаловажная роль в качестве продукции отведена техническим мощностям и репутации изготовителя.

Общие характеристики стеклопластика

Стеклопластик – пластический материал, в составе которого есть стекловолокнистые компоненты и связующий наполнитель (термопластичные и термореактивные полимеры). Наряду с относительно невысокой плотностью стеклопластиковые изделия отличаются хорошими прочностными качествами.

Последние 30-40 лет стеклопластик массово применяется для изготовления трубопроводов разного назначения.

Магистрали сочетают в себе качества стекла и полимеров:

1. Малый вес. Средний вес стеклопласта составляет 1,1 г/куб.см. Для сравнения, этот же параметр по стали и меди гораздо выше – 7,8 и 8,9 соответственно. Благодаря легкости, облегчаются монтажные работы и транспортировка материала.
2. Коррозийная стойкость. Составляющие композита имеют низкую реакционную способность, поэтому не подвергаются электрохимической коррозии и бактериальному разложению. Это качество – решающий аргумент в пользу стеклопласта для подземных инженерных сетей.
3. Высокие механические свойства. Абсолютный предел прочности композита уступает показателю стали, но параметр удельной прочности значительно превосходит термопластичные полимеры (ПВХ, ПНД).
4. Атмосферостойкость. Диапазон граничных температур (-60 °С..+80 °С), обработка труб защитным слоем из гелькоута обеспечивает невосприимчивость к лучам УФ-диапазона. Кроме того, материал стоек к ветру (предел – 300 км/ч). Некоторые производители заявляют о сейсмостойкости трубной арматуры.
5. Огнеупорность. Негорючее стекло – главный компонент стеклопласта, поэтому материал трудновоспламеняем. При горении не выделяется отравляющий газ диоксин.

Стеклопластик имеет низкую теплопроводность, что объясняет его теплоизоляционные качества.

По мере истирания внутренних стенок оголяются и обламываются волокна – частицы могут попадать в транспортируемую среду.

Стеклопластиковые трубы: производство и технические характеристики

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.

Особенности труб из стеклопластика

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.

Стеклопластиковые трубы для водопровода

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

• 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.

Они себя отлично зарекомендовали себя в следующих сферах:

Трубопровод из стеклопластика

• 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:

Характеристики стеклопластиковых труб

• 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:

Трубы 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.

Производство и правила монтажа стеклопластиковых труб

Стеклопластик – высокотехнологичный материал, состоящий из стекловолокнистых компонентов и связующих полимеров. Сочетание малого веса, прочности и превосходных эксплуатационных качеств делает его отличным вариантом для изготовления трубных изделий различного назначения: от монтажа бытовых трубопроводных сетей до строительства крупных магистралей нефтехимической промышленности.

Что такое стеклопластиковые трубы

Стандартная труба из стеклопластика представляет собой пустотелое изделие заданной длины, предназначенное для транспортировки жидких или газообразных рабочих сред (реже – для прокладки кабельных сетей).

Труба имеет диаметр 100-3800 мм, максимальная длина изделия достигает 18 м. По показателям прочности трубы подразделяют на 3 класса, по давлению рабочей среды – на 6 классов.

Важнейшими показателями трубы считается жесткость и номинальное давление. Первый параметр обозначается аббревиатурой SN и характеризует способность изделия противостоять внешним нагрузкам. Жесткость определяется, в первую очередь, толщиной стенок трубы.

Номинальное давление (PN) определяет уровень воздействия рабочей среды на материал трубы. Измеряется в Мпа.

Преимущества и недостатки трубных изделий из стеклопластика

Широкое распространение трубных изделий из стеклопластика обусловлено большим перечнем преимуществ:

• Длительный срок эксплуатации. В зависимости от технологии производства составляет 40-50 лет.
• Небольшой вес. Усредненный показатель составляет 1,1 г/куб.см. Выгодно отличается от, к примеру, меди и стали (8,9 и 7,8 соответственно).
• Легкость транспортировки и монтажа.
• Низкий показатель теплового расширения.
• Устойчивость к коррозии и воздействию агрессивных химических соединений.
• Экологичность.
• Высокая прочность. Немногим уступает по этому показателю стальным изделиям, но однозначно превосходит полимерные аналоги.
• Сравнительно небольшая стоимость (в зависимости от технологии изготовления).

Среди недостатков стеклопластика отметим уязвимость к абразивному воздействию и высокую (для сегмента полимерных изделий) стоимость.

Обратите внимание! Стеклопластиковые трубы обладают низкой устойчивостью к нагрузкам, направленным поперек расположения волокон. Такие воздействия чреваты образованием трещин. Нивелировать такой недостаток помогает добавление рифленого слоя на внутреннюю поверхность трубы.

Технологии производства

Современная промышленность успешно реализует 4 принципиально разные технологии, позволяющие производить стеклопластиковые трубные изделия в различных ценовых сегментах:

Намотка (навивка)

Простая в исполнении и очень производительная технология. Бывает простой и непрерывной. Подразумевает использование различных полимерных составляющих: термопластичных (полипропилен, полиамид, полиэтилен и т.п.), либо термореактивных (полиэфиры, эпоксидные смолы, фенол-формальдегиды и т.п.).

Допускается укладка стекловолокна различными способами. На крупных производственных предприятиях реализуется 4 варианта:

• Спирально-кольцевой. Укладочный механизм поступательно перемещается вдоль вращающейся заготовки, наматывая на нее слой волокон. В зависимости от числа прогонов достигается необходимая толщина стенки. Используется при изготовлении стеклопластиковых изделий высокого давления, применяемых на ответственных участках работы: в линиях электропередач, ракетостроении и т.д. Процесс производства сложный и дорогостоящий, для габаритных изделий не применяется.
• Продольно-поперечный. Станок укладывает продольные и поперечные волокна материала независимо друг от друга.
• Спирально-ленточный. Упрощенный вариант, дающий возможность производить недорогие и практичные изделия ценой некоторого снижения прочности. Изделия пользуются спросом при монтаже сетей низкого и среднего давления.
• Продольно-поперечный косослойный. Инновационная технология, разработанная специально для военно-промышленного комплекса.

Литье (центробежное формование)

Технология подразумевает изготовление трубы в обратном порядке – от наружной стенки к внутренней. Такой способ дает возможность увеличивать толщину стенок почти без ограничений. Трубы имеют высокую кольцевую жесткость и легко выдерживают большие осевые нагрузки.

Протяжка (пултрузия)

Нити стекловолокнистого вещества, пропитанные смесью смол, проходят через формообразующую установку, где за счет тянущего воздействия им придается необходимая конфигурация. Наилучшим образом подходит для производства изделий, используемых в строительстве систем водоснабжения, отопления, канализации.

Выдавливание (экструзия)

Самая дешевая технология. Вязкая пастообразная заготовка непрерывно продавливается сквозь формующую установку. Перемешивание стекловолокна и смолы происходит хаотично, поэтому изделия не имеют сплошного армирования. Это негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках.

Разновидности

Для воплощения различных инженерных проектов существует несколько разновидностей стеклопластиковых изделий. Они отличаются по прочности, долговечности, области применения и, как следствие, конечной стоимости.

В первую очередь, на прочностные характеристики трубы влияет вид и концентрация смол, добавляемых в смесь в процессе производства. Технология допускает применение изофталевой, ортофталевой, бифенольной смолы. Это повышает устойчивость к солям, кислотам и щелочным соединениям.

Также, прочностные характеристики трубы повышают путем увеличения количества слоев:

• Однослойная труба. Производится посредством намотки из чистого композитного материала. Отличается малой стоимостью и сравнительно низкими эксплуатационными характеристиками.
• Двухслойная труба. Имеет дополнительную внешнюю оболочку, защищающую изделие от механических повреждений, разрушительного воздействия ультрафиолета, иных агрессивных сред.
• Трехслойная труба. Каждый слой полимера покрывается защитной оболочкой из полиэтилена. Слои стыкуются между собой способом высокотемпературной полимеризации. Слой, расположенный в центре, является силовым. Его задача – усилить прочность изделия.

Выбирая стеклопластиковые трубы для реализации того или иного проекта, стоит акцентировать внимание на некоторых важных моментах:

• Материал трубы не должен иметь вкраплений посторонних элементов.
• Поверхность должна быть идеально ровной и гладкой, без вмятин и вздутий.
• Край каждого изделия не должен иметь расслоений и трещин – это явный признак брака.

Это важно! Стеклопластиковые трубы можно резать, точить или сверлить. Качественное изделие не меняет от этих механических воздействий своих эксплуатационных характеристик.

Применение и маркировка

Многочисленные достоинства стеклопластиковых труб обеспечили широкое применение изделий в различных областях народного хозяйства:

• Угольная промышленность. В этой отрасли ценится малый вес, простота монтажа, плохая горючесть и нетоксичность трубных изделий. Также играет роль отсутствие осколков при возможном взрыве метана.
• Энергетика.
• Нефтедобывающие предприятия. Устойчивость к разрушительному воздействию агрессивных сред, отсутствие коррозии и высокая прочность делают стеклопластик отличным вариантом при строительстве трубопроводных сетей.
• Сфера ЖКХ. Надежные и долговечные стеклопластиковые изделия все чаще находят применение при строительстве систем отопления, канализации, холодного и горячего водоснабжения.

Маркировка изделий содержит исчерпывающую информацию о свойствах стеклопластиковой трубы.

Российские производители используют такие литеры:

• А. подходит для транспортировки рабочих сред с абразивными компонентами.
• Г. Предназначена для монтажа сетей горячего водоснабжения. Допустимая температура жидкости – 75°С.
• П. Для трубопроводных сетей с питьевой водой.
• С. Изделия универсального назначения.
• Х. Трубы для перекачки химически активных сред.

Из многообразия фирм-производителей можно выделить несколько брендов, успевших прочно закрепиться на рынке и заслужить доверие покупателей. В первую очередь, это иностранные марки Hobas и Amiantit – компании с непогрешимой репутацией, настоящие законодатели мод в этом сегменте. Российские производители также способны предложить потребителям качественный товар по конкурентным ценам. Многолетний успешный опыт работы имеют фирмы Полиэк, Стеклокомпозит, Arpipe, Завод стеклопластиковых труб.

Особенности монтажа

Как и для других трубных изделий, соединение стеклопластика допускает применение различных способов. Большая часть этих технологий проста в использовании и не требует использования специального оборудования:

• Муфтовый. Концы труб вставляются в фитинг соответствующей конфигурации и размера. Конструкция закрепляется при помощи клеящего состава.
• Раструбный. Каждая следующая труба вставляется в расширение на конце предыдущей. Соединение разборное. Герметичность стыка обеспечивает уплотнительное резиновое кольцо.
• Бугельный. Разновидность муфтового соединения. Трубопровод монтируется при помощи крепежных элементов.
• Резьбовый. Для стеклопластиковых изделий применяется редко.
• Фланцевый. Используется на крупных трубопроводных сетях. Концы соединяемых труб оснащаются фланцами с отверстиями под болты.

Обратите внимание! При подземном способе прокладки следует обращать внимание на технологию изготовления и прочностные характеристики труб. Обладающие наименьшей прочностью однослойные изделия подлежат более бережному обращению, с обязательным устройством песчаной подушки на дне траншеи.

Стеклопластиковые трубы: как производятся, где используются, маркировка + рабочие характеристики

В прокладывании коммуникаций (водопровода, канализационных сетей) роль проводника выполняют трубы. Еще пар десятков лет назад в этом сегменте доминировали металлические изделия, потому что других вариантов просто не выпускалось. А меж тем Европа уже более 60 лет работает со стеклопластиковыми трубами, отдавая им предпочтение за антикоррозийную «непробиваемость». У нас они «приживаются» медленно в связи с высокой ценой. Но если посмотреть на новинку комплексно, то обслуживание таких трубопроводов обойдется дешевле, чем ремонт и замена проржавевшего металла. Попробуем разобраться, насколько хороши стеклопластиковые трубы и где их применяют.

При всей своей неизвестности рядовому потребителю стеклополимерные трубопроводы прокладывались в военной сфере еще при СССР. Но из-за секретности, присущей оборонной сфере, о них информация, естественно, не распространялась. А ввоз из зарубежных государств запрещался. Вот почему о трубах из стеклокомпозитного материала информация стала просачиваться только к 80 гг. прошлого века, хотя Америка выпускает их с 1944 г.

Стеклопластик относят к композитам, проявляющим при невысокой плотности необычайную прочность. В его состав входит стекловолокно со связующими добавками (эпоксидными смолами или ПЭФами).

Разновидности труб по связующей добавке

Трубы различаются по тем добавкам, которые связывают все компоненты (стекловолокно, кварцевый песок) в один цельный материал. К ним относят эпоксидную и полиэфирную смолы. Все производители стеклопластиковых труб выбирают одну из добавок с учетом технологии изготовления и будущего применения продукции.

Трубы с ПЭФами

Полиэфирные смолы используют чаще эпоксидов. Пройдя все стадии обработки, труба с такой добавкой становится неуязвимой как для кислот, солей, щелочей, так и для коррозии, поэтому может найти применение во многих отраслях строительства (в особенности стеклопластиковые трубы большого диаметра).

Стеклопластиковые трубы большого диаметра востребованы в прокладке очистных сооружений, потому что не накапливают осадка на внутренних стенках

С их помощью прокладывают:

1. трубопроводы с холодной водой;
2. канализационные сети;
3. инженерные системы на гидроэлектростанциях;
4. линевки;
5. мелиорационные и ирригационные сооружения;
6. дренажные системы;
7. очистные сооружения;
8. колодцы;
9. водозаборы.

Но стеклопластик на ПЭФе боится температуры выше 90 градусов и давления свыше 32 атмосфер, поэтому для таких критических условий работы применяют трубы на эпоксидной смоле.

При создании стеклопластиковых труб основным сырьем выступает стекловолокно, кварцевый песок и связующие добавки (смолы)

Трубы с эпоксидными добавками

Эпоксидная смола придает стеклополимерным трубам способность противостоять давлению до 240 атмосфер и температуре до 130 градусов. У них настолько низка теплопроводность, что внешнюю стенку не теплоизолируют, ибо это не нужно.

На эпоксидной смоле чаще всего создают стеклопластиковые трубы, которые будут применяться в промышленности. В условиях частного домостроения такой высокопрочный материал можно применить только в отопительной системе и горячем водоснабжении.

Производственные сферы применения:

1. Нефтепромышленность (на любом этапе добычи либо транспортировки нефти).
2. Химическая отрасль (для прокладки трубопроводов, по которым транспортируются агрессивные вещества – кислоты, соли и пр.).
3. ЖКХ (в системах отопления и горячего водоснабжения).
4. Энергетическая отрасль (в трубопроводах, охлаждающих ТЭЦ, и в опреснительных установках).

Стеклокомпозитный материал на ПЭФах стоит меньше эпоксидного, потому что исходное сырье обходится дешевле. К тому же, такая повышенная прочность не нужна в обычных трубопроводных системах, через которые в дома поставляется холодная вода или отводятся канализационные стоки.

Прочность и устойчивость стеклопластика к химическим реагентам позволяет использовать трубы в нефтегазовой промышленности

Особенности строения этого вида труб

Современное производство стеклопластиковых труб применяет две технологии (непрерывную намотку и центробежную формовку). С учетом планируемого использования выпускаются трубы с одним, двумя и тремя слоями. Каждый слой добавляет изделию прочности и устойчивости к внешним факторам.

Трехслойные стеклопластиковые трубы создают по технологии непрерывной намотки

Количество слоев в трубах зависит от того, где планируется использовать готовую продукцию

Так, однослойные конструкции имеют только один, основной (он же – конструкционный) слой, состоящий из стекловолокна и перечисленных выше добавок.

Двухслойные усиливают внешним, защитным слоем, основная функция которого – противостоять агрессии веществ в почве или ультрафиолетовым лучам при наземном монтаже.

Трехслойные стеклопластиковые трубы прекрасно работают в условиях высокого давления

В трехслойных трубах есть силовой слой, расположенный между защитным и конструктивным. Он повышает прочность трубы, нивелирует разницу внешнего и внутреннего давления и температур.

Многослойные изделия используют только в специфических отраслях промышленности.

После изготовления каждая труба проходит испытания на прочность и только после этого отправляется к заказчику

Обозначения и маркировка

Трубы из стеклополимеров отличаются защитным внутренним покрытием, каждое из которых обозначено своей маркировкой.

• п – трубы для питьевых водопроводов, по которым будет идти холодная вода.
• г – для горячего водоснабжения.
• а – для трубопроводов, по которым будут течь жидкости с абразивными частичками.
• х – для систем с химически активными веществами.
• с – для иных нужд.

Стеклопластиковые трубы монтируются без применения сварки, что ускоряет время сборки

Стеклопластиковые трубы имеют ряд неоспоримых преимуществ:

1. Срок безремонтного использования – около пятидесяти лет.
2. В 4 раза легче стали.
3. Монтаж обходится намного дешевле (не требует сварки) и может проводиться вне зависимости от погоды.
4. Не подвержены коррозии.
5. Не откладывают осадка внутри трубы.
6. Выдерживают высокие температуры и большое давление.

Использование стеклопластиковых труб в частном домостроении пока не слишком распространено, зато промышленность успела оценить удобства нового материала. Многие предприятия при ремонте существующих трубопроводов начали менять металл на стеклопластик.