В даний час російський ринок слабо знайомий з склопластиковими трубами. Тим часом потенційний попит на дану продукцію величезний. До 2010 року обсяг споживання склопластикових труб зростатиме на 30% в рік. Потім попит зростатиме ще швидшими темпами. В якості потенційних виробників можуть розглядатися всі виробники скловолокна.

Основні характеристики склопластикових труб
У всьому світі підземні комунікації старіють. Мільйони водопровідних і каналізаційних труб потребують реконструкції. Проблема має світовий характер. Там, де її немає, зазвичай немає і самих комунікацій, або вони тільки повинні бути побудовані (саме так йде зараз справу в багатьох країнах, що розвиваються), але це не робить проблему, що стоїть перед цими країнами менш складною: їм необхідно вибрати, які ж матеріали використовувати для того, щоб уникнути тієї ситуації, яка склалася в розвинених країнах.
У більшості випадків, причиною виникнення проблем є корозія. Внутрішня незахищена поверхня бетонних каналізаційних колекторів швидко руйнується під дією сірчаної кислоти, що утворюється в процесі окислення сірководню. Руйнації зовнішньої поверхні металевих трубопроводів сприяють вплив грунту і блукаючі струми. Металеві труби можуть корродировать, якщо прокладені в погано дренованих і слабо еріруемих нестабільних грунтах. У присутності сульфат-редуцирующих бактерій процес корозії прискорюється.
Руйнівні процеси, описані вище, можуть бути істотно знижені або зовсім ліквідовані при правильному виборі матеріалів, стійких до корозії. І вибір цей дуже простий — склопластикові труби.
Не піддаються гальванічної та електролітичної корозії, склопластикові труби є ідеальним вибором для систем подачі води, а доведене опір кислотному середовищі зливів санітарної каналізації дозволяє використовувати даний вид труб в системах стічних вод. За останні 20 років ці труби були вибрані для багатьох каналізаційних мереж регіону Середнього Сходу, відомого найбільш агресивними в світі стічними водами.
Більше 35 років у світі широко застосовуються склопластикові труби як найбільш ефективне і економічне рішення проблеми збільшення терміну експлуатації, надійності і безпеки трубопровідних систем, оновлення застарілого трубопровідного фонду.
Склопластики є композитні конструкційні матеріали, що поєднують високу міцність з відносно невеликою щільністю. У різних галузях промисловості вони успішно конкурують з такими традиційними матеріалами, як метали і їх сплави, бетон, скло, кераміка, дерево. У ряді випадків конструкції, що відповідають спеціальним технічним вимогам, можуть бути створені тільки зі склопластику. Вироби з цього матеріалу отримали особливо широке поширення в апаратах, призначених для роботи в екстремальних умовах — в суднобудуванні, авіації та космічній техніці, устаткуванні нафтохімічної і газодобувної галузей.
Світовим лідером у виробництві та споживанні виробів з композитних матеріалів є США, де їх промислове виробництво було налагоджено ще в 1944 р.
Склопластикові труби були вперше використані в кінці 50-х. У 70-х роках на Заході вони стали звичайним вирішенням проблеми корозії трубопроводів.
Під трубами з полімерних композитних матеріалів (ПКМ) розуміються склопластикові, базальтопластіковие, органопластіковие чи інші труби (в залежності від типу армуючого наповнювача) з полімерним єднальним з термореактивного матеріалу. Для композитних труб застосовуються, як правило, епоксидні або поліефірні сполучні.
Для виготовлення труб, залежно від призначення, місця і способу прокладки можуть застосовуватися різні матеріали:
- Базальтові, скляні або вуглецеві волокна;
- Синтетичні волокна з різних матеріалів;
- Гуми, резінопласти і фторопласти різних марок;
- Сполучні матеріали на базі різних смол і клейових композицій.
Високі питомі показники міцності і жорсткості волокнистих композиційних матеріалів поряд з хімічною стійкістю, порівняно малою вагою та іншими властивостями, зробили ці матеріали привабливими для виготовлення трубопроводів різного призначення. Застосування склопластикових труб замість металевих збільшує термін служби трубопроводів в 5-8 разів, виключає застосування антикорозійних захисних засобів, в 4-8 разів знижує масу трубопроводу, виключає застосування зварювальних робіт. При цьому залишається відкритим питання застосування склопластикових труб що працюють при підвищених температурах (до 1200С).
Труби з склопластика класифікуються по жорсткості і номінальному тиску і за діаметром
Жорсткість труби визначається її здатністю чинити опір навантаженням від навколишнього грунту і руху транспорту, а також негативним внутрішнім тисків.
Чим товщі стінка, тим вище жорсткість і здатність до опору навантаженням. За жорсткості в різних системах стандартизації труби діляться на наступні класи
Показники жорсткості труби в різних системах стандартизації
| Система
стандартизації |
Позначення |
Одиниця виміру |
Клас жорсткості |
| SN2500 |
SN5000 |
SN10000 |
| ISO |
SP |
Н/м2 (Па) |
2500 |
5000 |
10000 |
| DIN |
SR |
Н мм (МПа) |
0,02 |
0,04 |
0,08 |
| ASTM |
F / ?y |
psi |
20 |
40 |
80 |
Джерело: дані «American Composites manufactures Association» (США)
За тиском труби класифікуються за номінальному тиску (PN), під яким мається на увазі величина безпечного тиску води в МПа при +20 ° С протягом нормованого терміну служби (зазвичай 50 років).
Наприклад, стандартні склопластикові труби фірми Hobas мають комбіновані характеристики по робочому тиску і жорсткості, показані в табл. 1.2.
Технологічні процеси виробництва склопластикових труб дозволяють виготовляти труби з внутрішнім покривним шаром, стійким до впливу різних середовищ (табл. 1.3).
У Росії склопластикові труби і деталі в залежності від температури, вмісту твердих компонентів, хімічного складу транспортується речовини виготовляють з різними захисними внутрішніми покриттями. Їх поділяють на такі види:
а — для рідин з абразивними компонентами,
х — для хімічно агресивних середовищ,
п — для питної холодної води,
г — для гарячої (до 75 ° С) води господарсько-питного водопостачання,
с — для інших середовищ.
Товщина шару внутрішнього захисного покриття складає від 0,5 до 3 мм, залежно від виду покриття і середовища, що транспортується.
У табл. 1.4 наведено фізико-механічні властивості склопластикових труб.
Труби і сполучні деталі з склопластика мають позначення і виготовляються під стикові з'єднання наступних типів:
Ф — фланцевий,
Б — бугельний,
М — муфтовий,
МК — муфтовий клейовий,
Р — розтрубні,
С — спеціальний (наприклад, різьбовий).
Сортамент склопластикових труб досить великі. Так, наприклад, труби по ТУ 2296 250-24046478 95 на епоксидному сполучному виготовляються діаметром від 60 до 400 мм на номінальний тиск від 0,6 до 4,0 МПа. За ТУ 2296011-26598466 96 виготовляються склопластикові труби на поліефірному зв'язуючому з раструбношіповим типом з'єднання діаметром від 50 до 1000 мм на номінальний тиск 0,6, 1,0 і 1,6 МПа.
Комбіновані характеристики по робочому тиску і жорсткості склопластикових труб
| Робочий тиск (МПа) |
Клас по тиску (PN) |
Клас по жорсткості (SN) |
Позначення |
| 0,4 ?? |
4 |
2500 |
4 / 2500 |
| 0,6 |
6 |
5000 |
6 / 5000 |
| 1 , 0 |
10 |
5000 |
10/5000 |
| 1,0 |
10 |
10000 |
10/10000 |
| 1,6 |
16 |
10000 |
16/10000 |
| 2,0 |
20 |
10000 |
20/10000 |
| 2,5 |
25 |
10000 |
25/10000 |
Джерело: дані компанії «Hobas»
Залежність робочої температури і граничного значення рН від внутрішнього шару склопластикової труби
| Позначення
типу внутрішнього шару труби |
Максимальна робоча температура,
° С |
Граничне значення рН при максимальній температурі |
| VA |
35 |
1,0-9 |
| DA |
50 |
0,8-10 |
| DS |
75 |
0,5-13 |
| HP |
90 |
0,2-14 |
Джерело: дані компанії «Hobas»
Фізико-механічні властивості склопластикових труб на епоксидному з'єднанні, за даними АТ «Прогрес», ТУ 2296-250-24046478-95.
| Найменування показника |
Труби спіральної намотки з кутом намотування 55 |
Труби безперервної намотування армування 1 Лютого |
| Межа міцності при розтягуванні в тангенціальному напрямку МПа не менше |
240 |
180 |
| Межа міцності при розтягуванні в осьовому напрямку МПа не менше |
120 |
80 |
| Модуль пружності в тангенціальному напрямку, МПа, не менше |
25000 |
19000 |
| Модуль пружності в осьовому напрямку МПа не менше |
12000 |
8000 |
| Коефіцієнт лінійного теплового розширення (осьовий) 1/0С, не більше |
1 8×105 |
2 1×10 ' |
| Щільність кг/м3 |
1800 — 1900 |
1600 — 1700 |
| Вагове співвідношення стеклонаполнітель сполучна |
65 — 72/35 — 28 |
50 — 55 / 50 — 40 |
| Тангенціальні напруги при розтягуванні МПа не більше |
50 |
35 |
| Осьові напруги при розтягуванні Мпа не більше |
24 |
16 |
| Деформація при розтягуванні мм / м не більше |
0002 |
0002 |
Джерело: дані компанії АТ «Прогрес»

місто склопластикових труб вироблених у світі
Типи склопластикових труб різних виробників можна розділити на три групи за такими ознаками:
1. Тип сполучного (матриці): епоксидне або поліефірне;
2. Тип з'єднання труб: клейове або механічне;
3. Конструкція стінки труби: чистий склопластик (без футеровки), склопластик з плівковим шаром (футеровані труби), багатошарові конструкції.
Істотним відмінностями між склопластиковими трубами різних виробників є конструкція стінки.
Одношарова склопластикових труб, виконувана без футеровки, є класичним прикладом застосування склопластикових труб у світі. Однак, застосування такої конструкції в жорстких кліматичних і складних рельєфних умовах (наприклад, в Західному Сибіру) ускладнене низькими температурами навколишнього середовища і зовнішніми механічними діями на трубопровід від переміщень грунтів. Для зниження впливу цих чинників потрібно приділяти особливу увагу розробці траншеї при проведенні будівельно-монтажних робіт: розробляти траншею великих розмірів, виконувати піщану подушку трубопроводу і т.п. Вартість одношарових труб може бути декілька нижче вартості труб, футерованих плівковими матеріалами і багатошарових труб, проте вартість виконання будівельно-монтажних робіт значно вище. Крім того, трубопроводи, виготовлені з одношарових труб, менш надійні в експлуатації. Ці обставини істотно знижують техніко-економічний ефект від застосування склопластикових труб одношарової конструкції.
Труби двошарової конструкції, футеровані зсередини плівковими матеріалами, менш схильні до втрати герметичності в умовах пролягання трубопроводів в нестабільних грунтах Західного Сибіру.
Проте, за час експлуатації двошарових труб в трубопроводах нафтопромислів, було виявлено ряд серйозних недоліків, що вимагають зміни конструкції і технології виготовлення труби:
· недостатня адгезія між футеровочні і стеклопластіковим шаром, що не дозволяє забезпечити монолітність стінки труби;
· порушення еластичності матеріалу футеровки при низьких температурах навколишнього середовища;
· відшарування футеровки від склопластикової оболонки труби при транспортуванні по трубах газосодержащіх середовищ (кесонний ефект).
Забезпечення достатньої адгезії до склопластику й еластичності внутрішнього шару є взаємно протилежними проблемами. Краща адгезія до склопластиковому шару забезпечується хімічної зшивкою двох матеріалів і для цього як футеровки доцільно застосовувати матеріал термореактивной природи. Однак, такий матеріал втрачає еластичність при низьких температурах і плюси двошарової конструкції труби втрачаються. Навпаки, кращу еластичність при низьких температурах має термопластичний матеріал — поліетилен, однак здійснити його хімічну зшивання зі склопластикової оболонкою проблематично. При транспортуванні по трубопроводу з двошарових труб середовища, що містить газ, відбувається так званий кесонний ефект, що полягає в відшаруванні внутрішнього плівкового шару від склопластика. При розгазування або розчиненні газу з транспортується середовища створюються умови, коли газ проходить через внутрішній плівковий шар, скупчується між склопластиком і футеровочні шаром і створює тиск на футеровку зовні.

Під дією тиску газу між шарами, плівковий шар відшаровується від склопластика, в результаті чого конструкція труби порушується. Дане явище не відбувається, якщо в середовищі, що імпортується по трубопроводу, відсутній газ.
Склопластикові двошарові труби призначені для експлуатації в трубопроводах, що транспортують разгазірованние середовища: трубопроводи перекачування пластових і стічних вод, водопостачання, каналізації і т.п. Внутрішній шар труб може бути з поліетилену високого тиску (ПВД) — матеріалу, що вважається найбільш хімічно стійким в середовищах нафтопромислових трубопроводів. Адгезія поліетилену до склопластику забезпечується за рахунок використання спеціальної марки поліетилену, сшивающегося в процесі отверждения труби, рецептури епоксидного єднального і режиму термообробки труб. У процесі термообробки забезпечується одночасна зшивання поліетилену і затвердіння епоксидного сполучного. У результаті цього відшарувати внутрішній поліетиленовий шар труби від склопластика без руйнування останнього практично неможливо.
Конструкція тришарових труб відрізняється від двошарових наявністю внутрішньої склопластикової оболонки, конструктивно розкріплених з футеровочні шаром. Внутрішня оболонка не несе навантажень уздовж осі труби, і її конструкція оптимізована для забезпечення більшої міцності в окружному напрямі. Внутрішня оболонка призначена для згладжування циклічно мінливого внутрішнього тиску в трубі, що виникає при розчиненні або розгазування міститься в продукті транспортується газу. Транспортується середу проникає в область між внутрішньою оболонкою і плівковим шаром, створюючи тим самим область постійного тиску поблизу футеровки, що дорівнює робочому тиску в трубопроводі. За рахунок того, що тиск у районі плівкового шару не змінюється, умови проникнення газу через нього відсутні і кесонний ефект не відбувається. Разом з цим внутрішня оболонка додатково підвищує жорсткість труб і зменшує температурний вплив середовища на несучий склопластик, що також підвищує довговічність їх використання.
Таким чином, в тришарової конструкції склопластикової труби вирішується більшість питань забезпечення надійності і довговічності:
· механічна міцність і довговічність труб досягається застосуванням композиційного матеріалу — склопластику на епоксидному сполучному;
· надійна стиковка труб в трубопроводі забезпечується застосуванням механічного розтруб-ніпельної з'єднання відповідного вимогам міжнародних стандартів у цій галузі;
· герметичність труб при виникненні зовнішніх навантажень в процесі експлуатації і будівництва трубопроводів забезпечується застосуванням еластичного футерувального плівкового шару, хімічна стійкість якого є еталонною в нафтових середовищах;
· вирішено питання збереження еластичності футеровки при низьких температурах при одночасному забезпеченням її адгезії до склопластику;
· для транспортування середовищ з високим вмістом газу розроблена і запатентована унікальна тришарова конструкція труби, не має аналогів у світі.

1.Стеклопластіковие труби одношарові (1С)
Одношарові склопластикові труби виконані з високоякісного склопластика отримуваного методом «мокрого» намотування. З метою збільшення хімічної стійкості і зниження коефіцієнта гідравлічного опору на внутрішній поверхні труб виконаний лайнер.
Лайнер є двокомпонентний композит, що складається з нізкоплотного скляного матеріалу з просоченням епоксидним єднальним, вміст якого досягає 60-70% по масі. Товщина лайнера може складати від 0,2 до 0,8 мм.
3.
В даний час російський ринок слабо знайомий з склопластиковими трубами. Тим часом потенційний попит на дану продукцію величезний. До 2010 року обсяг споживання склопластикових труб зростатиме на 30% в рік. Потім попит зростатиме ще швидшими темпами. В якості потенційних виробників можуть розглядатися всі виробники скловолокна.
Час виробляти склопластикові труби
Час виробляти склопластикові труби
Основні характеристики склопластикових труб
У всьому світі підземні комунікації старіють. Мільйони водопровідних і каналізаційних труб потребують реконструкції. Проблема має світовий характер. Там, де її немає, зазвичай немає і самих комунікацій, або вони тільки повинні бути побудовані (саме так йде зараз справу в багатьох країнах, що розвиваються), але це не робить проблему, що стоїть перед цими країнами менш складною: їм необхідно вибрати, які ж матеріали використовувати для того, щоб уникнути тієї ситуації, яка склалася в розвинених країнах.
У більшості випадків, причиною виникнення проблем є корозія. Внутрішня незахищена поверхня бетонних каналізаційних колекторів швидко руйнується під дією сірчаної кислоти, що утворюється в процесі окислення сірководню. Руйнації зовнішньої поверхні металевих трубопроводів сприяють вплив грунту і блукаючі струми. Металеві труби можуть корродировать, якщо прокладені в погано дренованих і слабо еріруемих нестабільних грунтах. У присутності сульфат-редуцирующих бактерій процес корозії прискорюється.
Руйнівні процеси, описані вище, можуть бути істотно знижені або зовсім ліквідовані при правильному виборі матеріалів, стійких до корозії. І вибір цей дуже простий — склопластикові труби.
Не піддаються гальванічної та електролітичної корозії, склопластикові труби є ідеальним вибором для систем подачі води, а доведене опір кислотному середовищі зливів санітарної каналізації дозволяє використовувати даний вид труб в системах стічних вод. За останні 20 років ці труби були вибрані для багатьох каналізаційних мереж регіону Середнього Сходу, відомого найбільш агресивними в світі стічними водами.
Більше 35 років у світі широко застосовуються склопластикові труби як найбільш ефективне і економічне рішення проблеми збільшення терміну експлуатації, надійності і безпеки трубопровідних систем, оновлення застарілого трубопровідного фонду.
Склопластики є композитні конструкційні матеріали, що поєднують високу міцність з відносно невеликою щільністю. У різних галузях промисловості вони успішно конкурують з такими традиційними матеріалами, як метали і їх сплави, бетон, скло, кераміка, дерево. У ряді випадків конструкції, що відповідають спеціальним технічним вимогам, можуть бути створені тільки зі склопластику. Вироби з цього матеріалу отримали особливо широке поширення в апаратах, призначених для роботи в екстремальних умовах — в суднобудуванні, авіації та космічній техніці, устаткуванні нафтохімічної і газодобувної галузей.
- Світовим лідером у виробництві та споживанні виробів з композитних матеріалів є США, де їх промислове виробництво було налагоджено ще в 1944 р.
- Склопластикові труби були вперше використані в кінці 50-х. У 70-х роках на Заході вони стали звичайним вирішенням проблеми корозії трубопроводів.
- Під трубами з полімерних композитних матеріалів (ПКМ) розуміються склопластикові, базальтопластіковие, органопластіковие чи інші труби (в залежності від типу армуючого наповнювача) з полімерним єднальним з термореактивного матеріалу. Для композитних труб застосовуються, як правило, епоксидні або поліефірні сполучні.
- Для виготовлення труб, залежно від призначення, місця і способу прокладки можуть застосовуватися різні матеріали:
- Базальтові, скляні або вуглецеві волокна;
Синтетичні волокна з різних матеріалів;
Гуми, резінопласти і фторопласти різних марок; Сполучні матеріали на базі різних смол і клейових композицій.
Високі питомі показники міцності і жорсткості волокнистих композиційних матеріалів поряд з хімічною стійкістю, порівняно малою вагою та іншими властивостями, зробили ці матеріали привабливими для виготовлення трубопроводів різного призначення. Застосування склопластикових труб замість металевих збільшує термін служби трубопроводів в 5-8 разів, виключає застосування антикорозійних захисних засобів, в 4-8 разів знижує масу трубопроводу, виключає застосування зварювальних робіт. При цьому залишається відкритим питання застосування склопластикових труб що працюють при підвищених температурах (до 1200С).
Труби з склопластика класифікуються по жорсткості і номінальному тиску і за діаметром
Жорсткість труби визначається її здатністю чинити опір навантаженням від навколишнього грунту і руху транспорту, а також негативним внутрішнім тисків.
Чим товщі стінка, тим вище жорсткість і здатність до опору навантаженням. За жорсткості в різних системах стандартизації труби діляться на наступні класи Показники жорсткості труби в різних системах стандартизації
Система стандартизації
Позначення
Одиниця виміру
Клас жорсткості
SN10000
- ISO
- SP
- Н/м2 (Па)
- 2500
- 5000
- 10000
- DIN
SR
Н мм (МПа)
ASTM
F / ?y
Джерело: дані «American Composites manufactures Association» (США)
За тиском
труби класифікуються за номінальному тиску (PN), під яким мається на увазі величина безпечного тиску води в МПа при +20 ° С протягом нормованого терміну служби (зазвичай 50 років).
Наприклад, стандартні склопластикові труби фірми Hobas мають комбіновані характеристики по робочому тиску і жорсткості, показані в табл. 1.2.

а — для рідин з абразивними компонентами,
х — для хімічно агресивних середовищ,
п — для питної холодної води,
г — для гарячої (до 75 ° С) води господарсько-питного водопостачання,
- с — для інших середовищ.
- Товщина шару внутрішнього захисного покриття складає від 0,5 до 3 мм, залежно від виду покриття і середовища, що транспортується.
- У табл. 1.4 наведено фізико-механічні властивості склопластикових труб.
- Труби і сполучні деталі з склопластика мають позначення і виготовляються під стикові з'єднання наступних типів:
Ф — фланцевий,
Б — бугельний, М — муфтовий, МК — муфтовий клейовий,
Р — розтрубні,
С — спеціальний (наприклад, різьбовий).
| Сортамент склопластикових труб досить великі. Так, наприклад, труби по ТУ 2296 250-24046478 95 на епоксидному сполучному виготовляються діаметром від 60 до 400 мм на номінальний тиск від 0,6 до 4,0 МПа. За ТУ 2296011-26598466 96 виготовляються склопластикові труби на поліефірному зв'язуючому з раструбношіповим типом з'єднання діаметром від 50 до 1000 мм на номінальний тиск 0,6, 1,0 і 1,6 МПа. |
Комбіновані характеристики по робочому тиску і жорсткості склопластикових труб |
| Робочий тиск (МПа) |
| Клас по тиску (PN) |
| Клас по жорсткості (SN) |
| Позначення |
0,4 ?? |
| 4 |
| 2500 |
4 / 2500 |
| 0,6 |
| 6 |
| 5000 |
6 / 5000
1 , 0
10
5000
10/5000
1,0
10
| 10000 |
10/10000 |
| 1,6 |
16 |
| 10000 |
| 16/10000 |
| 2,0 |
| 20 |
10000 |
| 20/10000 |
| 2,5 |
| 25 |
10000 |
| 25/10000 |
| Джерело: дані компанії «Hobas» |
Залежність робочої температури і граничного значення рН від внутрішнього шару склопластикової труби |
| Позначення |
типу внутрішнього шару труби
Максимальна робоча температура,
° С
Граничне значення рН при максимальній температурі
VA
DA
50
75 0,5-13, HP
90
0,2-14
Джерело: дані компанії «Hobas»
Фізико-механічні властивості склопластикових труб на епоксидному з'єднанні, за даними АТ «Прогрес», ТУ 2296-250-24046478-95.
Найменування показника
Труби спіральної намотки з кутом намотування 55
Труби безперервної намотування армування 1 Лютого
Межа міцності при розтягуванні в тангенціальному напрямку МПа не менше
240
180
Межа міцності при розтягуванні в осьовому напрямку МПа не менше
120
80
Модуль пружності в тангенціальному напрямку, МПа, не менше

Модуль пружності в осьовому напрямку МПа не менше
- 12000
- 8000
- Коефіцієнт лінійного теплового розширення (осьовий) 1/0С, не більше
- 1 8×105
- 2 1×10 '
Щільність кг/м31800 — 1900
- 1600 — 1700
- Вагове співвідношення стеклонаполнітель сполучна
- 65 — 72/35 — 28
- 50 — 55 / 50 — 40
- Тангенціальні напруги при розтягуванні МПа не більше
- 50
- 35
- Осьові напруги при розтягуванні Мпа не більше
24
16
Деформація при розтягуванні мм / м не більше
0002
- 0002
- Джерело: дані компанії АТ «Прогрес»
- Час виробляти склопластикові труби
- Час виробляти склопластикові труби
- місто склопластикових труб вироблених у світі
- Типи склопластикових труб різних виробників можна розділити на три групи за такими ознаками:
- 1. Тип сполучного (матриці): епоксидне або поліефірне;
2. Тип з'єднання труб: клейове або механічне;
- 3. Конструкція стінки труби: чистий склопластик (без футеровки), склопластик з плівковим шаром (футеровані труби), багатошарові конструкції.
- Істотним відмінностями між склопластиковими трубами різних виробників є конструкція стінки.
- Одношарова склопластикових труб, виконувана без футеровки, є класичним прикладом застосування склопластикових труб у світі. Однак, застосування такої конструкції в жорстких кліматичних і складних рельєфних умовах (наприклад, в Західному Сибіру) ускладнене низькими температурами навколишнього середовища і зовнішніми механічними діями на трубопровід від переміщень грунтів. Для зниження впливу цих чинників потрібно приділяти особливу увагу розробці траншеї при проведенні будівельно-монтажних робіт: розробляти траншею великих розмірів, виконувати піщану подушку трубопроводу і т.п. Вартість одношарових труб може бути декілька нижче вартості труб, футерованих плівковими матеріалами і багатошарових труб, проте вартість виконання будівельно-монтажних робіт значно вище. Крім того, трубопроводи, виготовлені з одношарових труб, менш надійні в експлуатації. Ці обставини істотно знижують техніко-економічний ефект від застосування склопластикових труб одношарової конструкції.
- Труби двошарової конструкції, футеровані зсередини плівковими матеріалами, менш схильні до втрати герметичності в умовах пролягання трубопроводів в нестабільних грунтах Західного Сибіру.
Проте, за час експлуатації двошарових труб в трубопроводах нафтопромислів, було виявлено ряд серйозних недоліків, що вимагають зміни конструкції і технології виготовлення труби:· недостатня адгезія між футеровочні і стеклопластіковим шаром, що не дозволяє забезпечити монолітність стінки труби;· порушення еластичності матеріалу футеровки при низьких температурах навколишнього середовища;
· відшарування футеровки від склопластикової оболонки труби при транспортуванні по трубах газосодержащіх середовищ (кесонний ефект).
Забезпечення достатньої адгезії до склопластику й еластичності внутрішнього шару є взаємно протилежними проблемами. Краща адгезія до склопластиковому шару забезпечується хімічної зшивкою двох матеріалів і для цього як футеровки доцільно застосовувати матеріал термореактивной природи. Однак, такий матеріал втрачає еластичність при низьких температурах і плюси двошарової конструкції труби втрачаються. Навпаки, кращу еластичність при низьких температурах має термопластичний матеріал — поліетилен, однак здійснити його хімічну зшивання зі склопластикової оболонкою проблематично. При транспортуванні по трубопроводу з двошарових труб середовища, що містить газ, відбувається так званий кесонний ефект, що полягає в відшаруванні внутрішнього плівкового шару від склопластика. При розгазування або розчиненні газу з транспортується середовища створюються умови, коли газ проходить через внутрішній плівковий шар, скупчується між склопластиком і футеровочні шаром і створює тиск на футеровку зовні.
Час виробляти склопластикові труби
Час виробляти склопластикові труби Під дією тиску газу між шарами, плівковий шар відшаровується від склопластика, в результаті чого конструкція труби порушується. Дане явище не відбувається, якщо в середовищі, що імпортується по трубопроводу, відсутній газ.
Склопластикові двошарові труби призначені для експлуатації в трубопроводах, що транспортують разгазірованние середовища: трубопроводи перекачування пластових і стічних вод, водопостачання, каналізації і т.п. Внутрішній шар труб може бути з поліетилену високого тиску (ПВД) — матеріалу, що вважається найбільш хімічно стійким в середовищах нафтопромислових трубопроводів. Адгезія поліетилену до склопластику забезпечується за рахунок використання спеціальної марки поліетилену, сшивающегося в процесі отверждения труби, рецептури епоксидного єднального і режиму термообробки труб. У процесі термообробки забезпечується одночасна зшивання поліетилену і затвердіння епоксидного сполучного. У результаті цього відшарувати внутрішній поліетиленовий шар труби від склопластика без руйнування останнього практично неможливо. Конструкція тришарових труб відрізняється від двошарових наявністю внутрішньої склопластикової оболонки, конструктивно розкріплених з футеровочні шаром. Внутрішня оболонка не несе навантажень уздовж осі труби, і її конструкція оптимізована для забезпечення більшої міцності в окружному напрямі. Внутрішня оболонка призначена для згладжування циклічно мінливого внутрішнього тиску в трубі, що виникає при розчиненні або розгазування міститься в продукті транспортується газу. Транспортується середу проникає в область між внутрішньою оболонкою і плівковим шаром, створюючи тим самим область постійного тиску поблизу футеровки, що дорівнює робочому тиску в трубопроводі. За рахунок того, що тиск у районі плівкового шару не змінюється, умови проникнення газу через нього відсутні і кесонний ефект не відбувається. Разом з цим внутрішня оболонка додатково підвищує жорсткість труб і зменшує температурний вплив середовища на несучий склопластик, що також підвищує довговічність їх використання.
Таким чином, в тришарової конструкції склопластикової труби вирішується більшість питань забезпечення надійності і довговічності:
· механічна міцність і довговічність труб досягається застосуванням композиційного матеріалу — склопластику на епоксидному сполучному; · надійна стиковка труб в трубопроводі забезпечується застосуванням механічного розтруб-ніпельної з'єднання відповідного вимогам міжнародних стандартів у цій галузі;
· герметичність труб при виникненні зовнішніх навантажень в процесі експлуатації і будівництва трубопроводів забезпечується застосуванням еластичного футерувального плівкового шару, хімічна стійкість якого є еталонною в нафтових середовищах;
· вирішено питання збереження еластичності футеровки при низьких температурах при одночасному забезпеченням її адгезії до склопластику;
· для транспортування середовищ з високим вмістом газу розроблена і запатентована унікальна тришарова конструкція труби, не має аналогів у світі.
Час виробляти склопластикові труби <<>> Час виробляти склопластикові труби <<>> 1.Стеклопластіковие труби одношарові (1С) <<>> Одношарові склопластикові труби виконані з високоякісного склопластика отримуваного методом «мокрого» намотування. З метою збільшення хімічної стійкості і зниження коефіцієнта гідравлічного опору на внутрішній поверхні труб виконаний лайнер. <<>> Лайнер є двокомпонентний композит, що складається з нізкоплотного скляного матеріалу з просоченням епоксидним єднальним, вміст якого досягає 60-70% по масі. Товщина лайнера може складати від 0,2 до 0,8 мм. Основний шар труби (конструкційний шар) складається з скляних ниток (ровінг) просочених епоксидним єднальним. Конструкційний шар забезпечує задане співвідношення физико-механічних характеристик уздовж осі і в окружному напрямі труби <<>> 2. Склопластикові труби двошарові (2С) <<>> Двошарові склопластикові труби вдають із себе двошарову конструкцію що складається із захисного і конструкційного шарів. <<>> Захисний шар виконаний з поліетилену високого тиску (ПВД). Товщина захисного шару може складати від 1 до3 мм. Захисний шар призначений для підвищення хімічної стійкості труби і збереження її герметичності при дії значних зовнішніх навантажень. Конструкційний шар виконаний з високоякісного склопластика, одержуваного методом «мокрою» намотування скляних ниток (ровінг) просочених епоксидним єднальним. <<>> Конструкційний шар забезпечує задане співвідношення физико-механічних характеристик уздовж осі і в окружному напрямі труби. За технологією виготовлення, конструкційний шар укладається поверх захисного, і заготівля труби проходить режим термообробки (полімеризації) в процесі якого обидва шару зшиваються один з одним, утворюючи монолітну конструкцію. З'єднання труб — механічні, виготовляються як єдине ціле з трубою. <<>> 3. Склопластикові труби тришарові (3С) <<>> Тришарові склопластикові труби вдають із себе тришарову конструкцію що складається з внутрішньої склопластикової оболонки захисного і конструкційного шарів. Конструктивно внутрішня оболонка незалежна від зшитих захисного і конструкційного шарів. <<>> Внутрішня оболонка виконана з склопластика методом «мокрою» намотування скляних ниток (ровінг) просочених епоксидним єднальним. Товщина внутрішньої оболонки може складати від 3 до 6 мм в залежності від внутрішнього діаметру труби. Внутрішня оболонка не несе навантажень уздовж осі труби, і її конструкція оптимізована для більшої міцності в окружному напрямі. Внутрішня оболонка призначена для згладжування циклічно мінливого внутрішнього тиску в трубі що виникає при розчиненні або розгазування міститься в продукті транспортується газу. <<>> Захисний шар виконаний з поліетилену високого тиску (ПВД). Товщина захисного шару може складати від 1 до 3 мм. Захисний шар призначений для підвищення хімічної стійкості труби і збереження її герметичності при дії значних зовнішніх навантажень. <<>> Конструкційний шар виконаний з високоякісного склопластика, одержуваного методом «мокрою» намотування скляних ниток (ровінг), просочених епоксидним єднальним до необхідної товщини. Конструкційний шар забезпечує задане співвідношення физико-механічних характеристик уздовж осі і в окружному напрямі труби. За технологією виготовлення, на заздалегідь намотану і затверділі внутреннею оболонку укладається розділовий, захисний і конструкційний шари. Далі заготівля труби проходить режим термообробки (полімеризації) в процесі якого захисний і конструкційний шари зшиваються один з одним утворюючи монолітну конструкцію, а переміщення внутрішньої оболонки уздовж осі труби конструктивно обмежена. З'єднання труб — механічні, виготовляються у згоді з трубою.