Конструкция стеклопластиковых (композитных) труб

Развитие индустрии изготовления трубопроводов для сред, отличающихся высокой степенью коррозионной активности, привело к разработке целого ряда конструкций труб и соединительных элементов для монтажа трубных сетей, изготовленных из прочных и коррозионно стойких полимерных и композитных материалов. Среди трубопроводов, которые сегодня массово потребляются отраслями с коррозионным составом транспортируемых сред, такими, как нефтяная, химическая, коммунальная и другие - значительный сегмент принадлежит стеклопластиковым материалам и трубам их них.

Стеклопластиковые (композитные) трубы - это конструкция из многокомпонентного состава композитных элементов, включающих такие базовые элементы, как матрицу (основу) из полимеров и армированных элементов высокопрочного наполнителя. Свойства полученного в результате продукта зависит от характеристик использованных в сборной конструкции исходных материалов.

Помимо высокого уровня коррозионной стойкости, что обеспечивает длительный срок эксплуатации трубопровода из данного материала, трубы из композитов намного легче традиционных аналогов (сталь, чугун, бетон), проще и быстрее монтируются, а также имеют более высокие показатели на истирание внутренней поверхности трубопровода, не требуют сложных и дорогостоящих элементов, таких как компенсационные устройства и неподвижные (мертвые) опоры, необходимые при прокладке трубопроводов из металла.

В числе отраслей, где стеклопластиковые трубы оптимальны и могут принести весомый экономический выигрыш - это трубопроводы для агрессивных жидкостей и сред, в том числе промысловые и магистральные нефтепроводы, очистительные системы, водопроводные и канализационные сети и трубные системы промышленного назначения.

Производство стеклопластиковых труб

Трубы стеклопластиковые производят из стекловолокна, смоченного полиэфирными смолами и намотанного на трубную основу способом многослойной намотки. Получаемая в итоге внутренняя основа готовой трубы (первый слой), это слоеная конструкция «стекловолокно - полиэфира смола - стекловолокно», обеспечивает трубе высокий уровень герметичности (водонепроницаемости), стойкости к воздействию на трубу коррозионно активных веществ и механической прочности. Внутренний слой трубопровода из композитных материалов имеет гладкую поверхность, что снижает трение транспортируемого вещества о внутреннюю поверхность трубы (низкое гидравлическое сопротивление), снижая износ трубы, ресурс насосного оборудования и снижая расход электроэнергии на перекачку вещества по трубопроводу.

После первого слоя из стекловолокон и полиэфирных смол формируется второй защитный слой, который также состоит из стекловолокна, пропитанного смесью полиэфирных смол, и имеет добавки из песка. Второй слой формирует защитный каркас конструкции для преодоления механических нагрузок, которые испытывает стеклопластиковая труба в процессе работы.

Третий (внешний) слой стеклопластиковой трубы состоит из полимера поливинилхлорида (ПВХ), который формирует защитный анти- ультрафиолетовый слой трубы к ультрафиолету и также увеличивает механическую прочность получаемой многослойной трубной системы и ее стойкость к температурным перепадам.

Слоеная конструкция трубы из стеклопластимовых материалов изготавливается непрерывным способом.

Преимущества стеклопластиковых труб

Композитные (стеклопластиковые) трубы сочетают в себе несколько важнейших параметров, делающих их применение более выгодным, чем использование классических стальных, чугунных или железобетонных трубопроводов или труб из других пластиков (полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и некоторых других). Помимо коррозионной стойкости это также высокая прочность и гибкость. Большинство видов композитных труб выдерживает в 2,2 раза большее внешнее давление, чем железобетонные трубы. Благодаря этому стеклопластиковая труба при нагрузке из вне только прогибается, в то время, как в железобетонной трубе образуются трещины и она выходит из строя из-за постепенного разрушения. Именно благодаря пластичности стеклопластимовых труб им отдается предпочтение в зонах высокой сейсмической активности, где высока вероятность смещения грунтов, в котором будет проложен трубопровод.

Как уже отмечалось, трубы из композитных материалов за счет гладкости поверхности имеют отличные гидравлические характеристики, за счет чего обеспечивается лучшая проходимость жидкости по трубе, чем это происходит при использовании труб из стали или железобетона или даже пластиковых труб большого диаметра.

Соединение стеклопластимовых труб между собой и соединительными деталями производится с помощью муфтовых соединений с использованием высокогерметичной резины. Данная конструкция муфтового соединения трубопровода за счет большой глубины обеспечивает достаточную амортизацию сдвигов труб и гибкость трубопровода.