Как выбрать стеклопластиковые трубы: специфика производства и обзор ведущих производителей

Виды

Стеклопластиковые трубы могут изготавливаться различной конфигурации и размеров. Их диаметры могут варьироваться от 100 до 3800 миллиметров. Исходя из диаметра трубы подбираются соответствующие комплектующие и дополнительные детали.

А длину можно подобрать до 18 метров. Но если необходимо проложить трубопровод длиннее 18 метров, тогда их соединяют при помощи специальных деталей, место соединения получается прочным, надежным и долговечным.

По классу давления можно подобрать трубы из 6 классов, а прочности до 3 класса.

Чтобы конструкция получила дополнительную прочность производители используют в ее составе армирование. Армирование необходимо для наибольшей прочности соединения стеклопластиковых труб.

В некоторых случаях, необходимо использовать более надежные пазовые клинья на срезе, для этого производится усиление боковой грани. Трубы с подобным усилением можно использовать для роторных клиньев.

   Классификация по поперечному сечению:

1. Сечение сплошное. Форма сечения может быть в виде круга, полукруга, трапеции, сегмента, прямоугольника;
2. Сечение «кольцо». Стеклопластиковые трубы с таким сечением необходимо предварительно заказывать, так как они изготавливаются индивидуально для каждого объекта. При разработке индивидуального заказа необходимо изучить все особенности и перенести их на проект конструкции.

Также стеклопластиковые трубы можно разделить на однослойные и многослойные конструкции.

Однослойные конструкции состоят только из композитного материала, а производство ведется по технологии мокрой намотки. В состав композита входит связывающий материал и эпоксидная смола. В качестве связывающего материала используется стеклонить.

Многослойные конструкции выполняются из таких же материалов, что и однослойные, но еще используют дополнительную оболочку, которая выполняется из полиэтилена. Полиэтилен имеет повышенную прочность, а оболочек может быть одна или несколько. Несколько отдельных слоев обязательно должны связываться между собой, поэтому используется полимеризация. Полимеризация проводится при высоких температурах. Такая технология помогает получить стеклопластиковые трубы, которые имеют повышенную устойчивость к различным неблагоприятным воздействиям.

возможные варианты применения

   Где используются?

Стеклопластиковые трубы получили широкое применение. Их часто используют для проводки системы водоотведения и канализации, они экологичны и могут применяться в подобных конструкциях. Также их используют при транспортировке питьевой или технической воды. Они применяются при пожаротушениях.

Даже на электростанциях стали применять стеклопластиковые трубы, чтобы они качественно и долговечно отводили любые промышленные отходы.

Их можно использовать для прокладки нефтяных или газовых трубопроводов. Необходимо только подобрать необходимый размер трубы и ее конструкцию. Кроме этого, для особенных индивидуальных конструкций трубопровода можно заказать индивидуальные размеры и конфигурации. При этом в состав конструкции будут входить все необходимые дополнительные фитинги и комплектующие элементы.

Общие сведения. Особенности стеклопластикового материала

Стеклопластик относят к пластическому материалу. Он состоит из стекловолокнистых компонентов со связующим наполнителем, в качестве которого выступают полимеры термопластичного и термореактивного типа. Трубы из стеклопластика имеют невысокую плотность, но у них высокие прочностные характеристики. В течение сорока лет изделия из данного материала используют, чтобы прокладывать трубопроводы различного типа.

Трубопрокаты соединяют в себе особые характеристики, которые присущи стеклу и полимерам. К ним относят:

1.небольшой вес. Стеклопласт в среднем весит 1.1 грамм за кубический сантиметр. Изделия медные или стальные весят соответственно 8.9 и 7.8 грамм. Этот параметр делает монтажные работы удобными, быстрыми, трубы легко перевозить.

2.трубы устойчивы к образованию коррозии. Композит имеет низкий уровень реакционной способности, что исключает электрохимическую коррозию, бактериальное разложение, поэтому их применяют при прокладке подземных коммуникаций.

3.высокие механические характеристики. По абсолютному пределу прочности материала он ниже, чем сталь, но по удельной прочности выше, чем полимерные материалы: ПНД и ПВХ.

4.стойкий к атмосферным явлениям. Трубы можно применять при температуре окружающей среды от минус 60 до плюс 80 градусов. Сверху трубы смазаны гелькоутом, поэтому они не боятся солнечных лучей. Изделия не теряют свойств, если ветер достигает 300 километров в час. Некоторые фирмы выпускают арматуру с высокой сейсмостойкостью.

5.огнеупорный. Главным компонентом считается стекло, которое не горит. Весь материал тяжело воспламеняется. Когда стеклопластик горит, то не выделяет диоксин в виде ядовитого газа.

6.низкая теплопроводность, поэтому он обладает высокими теплоизоляционными качествами.

К недостаткам относят быстрый абразивный износ, если трубы подвергаются механической обработке, то образуется канцерогенная пыль. Трубы из этого материала стоят дороже, чем пластиковые аналоги. Когда истираются стенки трубопровода, то волокна могут обломаться и попасть в среду, которая движется по трубам.

Тепловое расширение и сокращение

Труба из стеклопластика имеет разное в диагональном и осевом направлении. В направлении окружности тепловое расширение примерно такое же, как у стали. Однако в осевом направлении тепловое расширение примерно в два раза больше, чем у стали.

Относительно низкий стекловолоконной трубы является преимуществом, которое следует учитывать при проектировании системы трубопроводов. Поскольку тепловые силы меньше, ограничительное оборудование (направляющие, анкеры) не должно быть таким же мощным и тяжелым, как для стальных трубопроводов. Существует некоторый рост из-за конечной нагрузки от давления в системе трубопроводов, но опыт показал, что это изменение длины не нужно учитывать при проектировании системы трубопроводов из стекловолокна. Системы композитных трубопроводов могут обрабатывать термические удары между максимальными номинальными рабочими температурами, если соединения труб не являются механическими.

Монтаж стеклопластиковых труб

При покупке труб из стеклокомпозита обращают внимание на торец – не должно быть растрескивания и расслоения, только гладкие и ровные поверхности. Визуально бывают видны посторонние вкрапления в композите – это скорее всего признак плохого качества

В самостоятельном монтаже стеклопластиковые трубы можно пилить, фрезеровать торцы, засверливать и протачивать, при этом качественный стеклокомпозит не показывает ни расслоений, ни трещин или сколов.

Существуют ряд способов монтажа, из которых несколько самых надежных и простых:

• Раструбные трубы монтируют так же, как и ПВХ-трубы;
• Фланцевое крепление — соединение предполагает использование трубы со специальным фланцевым кольцом на торце, кольцо снабжено отверстиями для болтов;
• Муфтовый монтаж типа бугельного – трубы стыкуются и соединяются крепежными элементами (болты, шурупы, шпильки и так далее). При монтаже на муфтах используют как съемные соединительные элементы, так и клеящий состав – при сборке без возможности демонтажа с последующим применением элементов;
• Допускаются в ряде случаев и резьбовые, и винтовые соединения как для труб из пластика.

Несколько нюансов по хранению и установке труб:

• Хранят трубы в помещении не ближе одного метра от нагревательного прибора;
• Бросать трубы не рекомендуется;
• Если привезли трубы в мороз – нужно выдержать их в помещении сутки-двое;
• Монтируют стеклопластиковые трубы при положительных температурах воздуха;
• До монтажа труб все работы со сваркой рядом с местом работ должны быть закончены;
• Перекручивать и слишком «перегибать» нельзя любую трубу и стеклокомпозит не исключение; пределы ручного изгиба – не более 5 диаметров, если это разрешено техническим руководством. если изгиб больше 30 град, то отвод берут на 45;
• Режут стеклопластик под прямым углом относительно центральной оси, специальными строительными ножницами с острыми лезвиями. При использовании фитингов с металлом следует избегать сильных натяжений;
• Предпочтительны не джутовые уплотнители, а тефлоновые.

При эксплуатации следует соблюдать все условия, означенные в технической характеристике на стеклокомпозитные трубы: например, для незащищенных от УФ труб предусмотреть изоляцию и защиту. От замерзания внешние трубопроводы защищают стандартно – утеплением.

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.

Замечательные особенности стеклокомпозита

Прочность

Стеклокомпозит не просто прочный материал, по этому параметру он сравним со сталью.
Это дает возможность изготовления больших конструкций, например, остеклять проемы
большой площади. По усталостной прочности он также практически аналогичен стали — он
выдерживает огромные по своей длительности нагрузки и в нем отсутствуют сварные швы,
что делает его незаменимым в строительстве.

Отличная теплоизоляция: сохранит тепло зимой

По теплоизоляционным характеристикам стеклокомпозит сравним с деревом (за счет своей
низкой плотности), которое отлично известно своей способностью хорошо сохранять тепло
зданий, но за счет своей прочности изделия из стеклопластика являются намного более
экономичными и практичными. Это проявляется в снижении перепадов температур между
стеклопакетами, что серьезно снижает накопление агрессивного конденсата, и это позволяет
эксплуатировать такие окна при температурах до -50 С!

Долговечность: срок службы до 70 лет

Изделия из стеклокомпозита не гниют, не подвергаются старению, коррозии, устойчивы
к воздействию агрессивных сред, не проводят электрический ток и полностью исключают
наличие биологических коррозий (к примеру, появление плесени), в отличие от
металлических конструкций, что является их довольно сильным преимуществом, — к
примеру, изделия из стеклопластика при нормальной эксплуатации способны прослужить
до 70 лет без дополнительных затрат и особого ухода, а высокая ремонтопригодность за
счет однотипных модульных конструкций позволяет в кратчайшие сроки отремонтировать
поврежденные сегмент в случае его износа или какой-либо непредвиденной ситуации.

Малый вес

Стеклокомпозит в 4 раза легче металла и в 1,5 легче алюминия (при том, что сравним с ним
по прочности), а значит, из него можно изготавливать крупные конструкции, не опасаясь
высокой нагрузки на опоры. Реальным подтверждением этого может служить проект
строительства небоскреба Sky Sity в Китае высотой в 838 метров, который основан как раз на
модульной архитектуре, используемой в изделиях из стеклокомпозита.

Экологичность и пожаробезопасность

Стеклокомпозит не выделяет вредных веществ при нагревании и горении, для его
производства не требуется больших затрат энергии. Также изделия из стеклокомпозита пожаробезопасны.

Не подвергается деформации: в конструкциях не появятся щели

Стеклокомпозит не подвергается деформации при изменении температуры

Окна и двери
из него не будут расширяться и искривляться летом и зимой, что особенно важно в строительстве

Возможность покраски в любой цвет

Возможность покраски в тысячи оттенков на любой вкус дает широкие возможности
дизайнерам, а также это позволяет красиво и аккуратно подобрать цвет окон под цвет комнат и окружающей обстановки.

особенности нашей продукции

Трубы Helyx производятся из композиционных материалов методами спирально-кольцевой или непрерывной намотки. Изделия предназначены для транспортировки жидкостей, газообразных и химически агрессивных веществ. Благодаря своим свойствам, композитные трубы Helyx стали прекрасной заменой устаревшим стальным, железобетонным, и пластиковым трубам. Композитный материал отличается высоким уровнем стойкости к коррозии, и влиянию агрессивной среды, что значительно повышает срок службы изделий. При этом Трубы и соединительные детали HELYX могут присоединяться к элементам трубопроводов, изготовленных из других материалов (пластик, сталь, бетон и др).

Метод спирально-кольцевой намотки стекловолокна на подготовленную цилиндрическую оправку, делает трубы особо прочными. Также использование композитных материалов при производстве позволяет изготавливать трубы любого размера и диаметра с заранее заданными характеристиками, в зависимости от агрессии рабочей среды и условий эксплуатации трубопровода.

А специально разработанная система двойной подачи смолы делает возможным:

Применение стандартной смолы, в основном применяемой для канализационных труб.

Применение смолы, устойчивой к химически агрессивным веществам.

Применение смолы для ламинирования поверхности.

Дополнительное использование полимербетона обеспечивает жесткость и прочность стенок труб.

Микробиологически индуцированная коррозия

Данная уязвимость является общей проблемой в промышленных процессах из-за присутствия микробов. Это в конечном итоге приводит к образованию щелей, с ячейками концентрации кислорода и ионов, что позволяет коррозии прогрессировать.

Если их не обработать при помощи набора для ремонта стеклопластика, системы трубопроводов будут значительно ослаблены, часто образуя отверстия в стенах труб, что приведет к утечкам и потере жидкости.

Обработка может быть выполнена путем защиты трубопроводов с или химической обработки жидкости, которая сама по себе может соединять коррозию.

Любой из этих методов требует дополнительных затрат, которые могут только задержать сбой.

Применение и эксплуатационные особенности

Актуальность и экономическая целесообразность применения стеклопластиковых труб определяется рядом их эксплуатационных особенностей по сравнению с трубами других типов.

• Стеклопластики характеризуются плотностью 1750-2100 кг/м3, при этом их прочность на растяжение лежит в пределах 150-350 МПа. Таким образом по удельной прочности стеклопластик сопоставим с качественной сталью и значительно превосходит по этому показателю термопластичные полимеры (ПНД, ПВХ).
• Стеклопластик обладает высокой коррозионной стойкостью, так как стекло и отвержденные термореактивные смолы (полиэфирная, эпоксидная), входящие в его состав, обладают низкой реакционной способностью. По этому показателю стеклопластик существенно превосходит черные и цветные металлы и сопоставим с нержавеющей сталью.
• Стеклопластик является трудногорючим, трудновоспламеняемым самозатухающим материалом с высоким значением кислородного индекса, так как негорючее стекло составляет в массе стеклопластика значительную долю. По этому показателю стеклопластик превосходит гомогенные и наполненные термопластичные полимеры.
• Стеклопластик является анизотропным материалом и его свойствами в заданных направлениях легко управлять, варьируя схему укладки волокон. Таким образом стеклопластиковые трубы могут быть выполнены с равным запасом прочности в осевом и кольцевом направлениях. В изотропных материалах при нагружении труб внутренним давлениям запас прочности в кольцевом направлении всегда в 2 раза меньше чем в осевом.
• Предел текучести стеклопластика близок к пределу прочности, по этой причине стеклопластиковые трубы значительно менее эластичны, чем стальные или термопластичные.
• Стеклопластик не сваривается. Соединения труб производятся с помощью фланцев, муфт, ниппель-раструбных соединений, клея.

Исходя из указанных особенностей сформировался ряд областей применения стеклопластиковых труб:

Нефтедобыча

В нефтедобывающей промышленности стеклопластиковые трубы находят применение по причине высокой коррозионной стойкости в агрессивных средах (пластовые воды, сырая нефть, буровые и технологические растворы) по сравнению со сталью и высокой удельной прочности по сравнению с термопластичными полимерами.

Из стеклопластика изготавливают насосно-компрессорные и линейные (систем ППД) трубы диаметром до 130 мм на рабочие давления до 30 МПа, трубы для нефтесборных трубопроводов диаметром до 300 мм на рабочие давления до 5 МПа, трубы магистральные диаметром до 1200 мм на рабочие давления до 2,5 МПа.

Угольная промышленность

В угольной промышленности существуют ограничения на применяемые в закрытых горных выработках материалы. Так правила безопасности в угольных шахтах устанавливают, что изделия из неметаллических материалов, находящиеся в закрытых горных выработках должны иметь кислородный индекс не менее 28%, быть трудногорючими, трудновоспламеняемыми (согласно ГОСТ 12.1.044), а продукты их горения не должны быть высокотоксичными. По указанным причинам применение полиэтиленовых и полипропиленовых труб в угольных шахтах невозможно. В то же время, стеклопластиковые трубы этим требованиям отвечают. Применение в шахтах стеклопластиковых труб целесообразно по ряду причин:

• малая масса, что весьма актуально, поскольку шахтные трубопроводы имеют большие диаметры (150 — 1200 мм) и монтируются, как правило, вручную;
• коррозионная стойкость в рудничной атмосфере;
• гладкая внутренняя поверхность, снижающая образование отложений угольной пыли и другой пыли, неизбежно присутствующей в транспортирумых средах;
• безопасность при взрывах метана, поскольку разрушение стеклопластика происходит без образования травмоопасных осколков.

Жилищно-коммунальное хозяйство

Стеклопластиковые трубы нашли применение в ЖКХ, в основном, в качестве канализационных. Это связано с тем, что трубы канализации имеют диаметры порядка 600 — 2500 мм,работают без внутреннего давления в условиях внешних нагрузок от грунта и давления грунтовых вод. Высокая кольцевая жесткость стеклопластика позволяет создавать трубы для указанных условий.

Еще одним применение стеклопластиковых труб в ЖКХ являются мусоропроводы. В последние 10-15 лет стеклопластиковые трубы находят применение и в качестве дымовых на газовых котельных и ТЭЦ.

Как осуществляется монтаж композитных труб с использованием фитингов?

Качественное и надежное соединение труб – одна из главных задач при монтаже водоснабжения, канализации или водоотведения. Фитинги для стеклопластиковых труб малого диаметра используют в бытовых и промышленных целях. Выполняя монтаж, помните, что он зависит от функционального назначения соединений:

• Разъемные – установка осуществляется при помощи фитингов и стальных сланцев;

• Неразъемные – используется муфтовая сварка и стыковка, этот способ хорош тогда, когда нужно иметь доступ к трубопроводу, например, если скоро потребуется его ремонт;

• Сегментная сварка – популярный в промышленности способ, который пригоден там, где нужно проложить трубопровод большой длины. В будущем по такой системе можно перекачивать любые жидкости и газообразные среды.

Если запланирована прокладка дренажных и оросительных систем капельного типа, дорогостоящее оборудование не требуется, нужны только муфты и переходники с тройниками, а с работой легко справится даже непрофессионал. Промышленный монтаж нужно начать с инженерного обеспечения и проектирования будущего трубопровода, затем проводится прокладка труб бестраншейным или надземным методом в зависимости от застройки на территории.

3.4 Расчет трубопровода на прочность

3.4.1 Для
выбора стеклопластиковых труб по показателю кольцевой жесткости с учетом
конкретных условий следует пользоваться методикой, изложенной в СП 40-102.

3.4.2
Допускаемую глубину заложения (от шелыги до поверхности земли) при прокладке
подземной канализации в местах со случайным движением или отсутствием движения
транспорта (под газонами, пешеходными дорожками, внутриквартальными проездами и
т.п.) в грунтах с нормативным сопротивлением, равным или более 0,15 МПа, при
наличии под трубами уплотненной «постели» из песка или мягкого грунта и
уплотнении грунта обратной засыпки в пазухах траншеи ручными трамбовками
следует принимать для труб с кольцевой жесткостью: G1 = 1,5; G 2 = 2; G 3 = 3-4; G 4 = 6 и G 5 = 8 м.

3.4.3
Допускаемую глубину заложения в грунтах с нормативным сопротивлением до 0,15
МПа, где требуется устройство искусственного жесткого (бетонного или
железобетонного) основания под трубопровод, или при транспортной нагрузке
следует принимать для труб с кольцевой жесткостью, равной или ниже G 3 — до 2,4 м; G 4 — до 3,5 м и G 5 — до 6 м.

3.4.4 При отсутствии
движения транспорта минимальная глубина заложения в грунт стеклопластиковых
труб с кольцевой жесткостью принимается: G1 = 1,0, G2 = 0,9, G3 = 0,8, G4 = 0,7, G5 = 0,6 м и при интенсивном движении
транспортных средств G1 =
1,5м, G2 = 1,4, G3 = 1,3, G4=1,2, G5= 1,1 м.

4 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1
Стеклопластиковые трубы и соединительные детали перевозят любым видом
транспорта (железной дорогой, автотранспортом и т.п.) в закрепленном состоянии,
препятствующем их перемещению, в соответствии с правилами перевозки грузов,
действующими на данном виде транспорта.

Для перевозки
труб одной длины, но разного диаметра их допускается помещать друг в друга с
обязательной защитой их внутренней поверхности от повреждения. В качестве
защитных материалов используют различные мягкие материалы: резиновые жгуты и
кольца, ткань, пленку из поливинилхлорида, полиэтилена или полипропилена и т.
п.

4.2
Стеклопластиковые трубы и детали можно перемещать вручную либо с помощью
подъемно-транспортного оборудования, используя неметаллические стропы.

4.3
Запрещается перемещать трубы (детали) волоком, сбрасывать и спускать по
наклонной плоскости. Не допускается ронять и ударять трубы и детали друг о
друга.

4.4 Для защиты
раструбов и концов труб от повреждений допускается обматывать их пленкой,

4.5 Длительное
хранение труб и деталей осуществляется в закрытых помещениях или под навесом
при температуре от минус 50 до 50 °С в условиях, исключающих воздействие
атмосферных осадков и прямых солнечных лучей и не ближе 1 м от нагревательных
приборов,

4.6 Трубы
должны храниться на стеллажах или в штабелях высотой до 2 ми опираться на
боковые опоры, исключающие их скатывание или сползание, на опорных или
разделительных досках на ровной поверхности, свободной от твердых и острых
предметов.

4.7
Соединительные детали следует хранить рассортированными по виду и диаметрам.

4.8 При
хранении и транспортировании труб и деталей следует соблюдать меры, исключающие
их механические повреждения, деформацию и взаимные перемещения.

4,9 Резиновые
уплотнители должны храниться в помещениях при температуре от 0 до 25 °С на
расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов и быть защищены от загрязнения
химически нейтральными смазочными материалами.