Производство стеклопластиковых труб и фитингов

В настоящее время при строительстве различных водоочистных систем широко применяются стеклопластиковые трубы. Трубы из стеклопластика являются прекрасной альтернативой использовавшимся ранее железобетонным и чугунным трубам, поскольку намного превосходят их по прочности, устойчивости к химическим и механическим воздействиям, а также сроку службы.

Стеклопластиковые трубы изготавливаются из стекловолокна с использованием полиэфирной смолы. Стеклопластик составляет внешний и внутренний слой трубы. Толщину трубы формирует внутренний слой, в котором используется кварцевый песок и полиэфирная смола. В зависимости от назначения трубы — канализационная труба, водопроводная труба, труба внутреннего давления и т.д. - существуют определенные стандарты жесткости, размера, номинального давления, которые строго соблюдаются всеми производителями.

Среди преимуществ стеклопластиковых труб в первую очередь надо отметить- удельный вес, устойчивость к внешнему давлению. Оно в несколько раз превосходит показатели железобетонных и чугунных труб. Стеклопластиковая труба способна выдержать нагрузку, которая неизбежно вызовет появление трещин у железобетонных труб и деформацию труб из металла. Кроме того, гладкая поверхность стеклопластиковой трубы уменьшает сопротивление при прохождении через нее жидкости. В связи с этим при установке стеклопластиковых труб можно использовать трубы меньшего диаметра по сравнению с железобетонными при сохранении одних и тех же объемов перекачиваемой жидкости. Некоторые виды стеклопластиковых труб имеют также повышенную эластичность и полностью сохраняют свою функциональность при смещении, что позволяет использовать их, к примеру, в сейсмически опасных районах ( допустимая устойчивость до 9 баллов). По смоим свойствам труба является диэлектриком, тем самым успешно востребована при монтаже в местах с повышенным уровнем электростатических токов, так называемых блуждающих токов. Примером может послужить прокладка труб под железнодорожными магистралями, что во многом поможет с экономить немалые средства, по сравнению с трубой из углеродистой стали, которая подвержена коррозии и деформации, при сравнительно небольшом сроке службы в 5-7 лет, а иногда и менее трех лет.

Спецификация стеклопластиковых труб:

Стеклопластиковые трубы соответствуют следующим стандартам, установленным для стеклопластиковых труб: JIS, AWWA, ASTM, BS и ISO.

Номинальная жёсткость (SN) 5000, 10000, 15000

Номинальное давление (PN) 1, 6, 10, 16, 25, др. по письменному запросу

Номинальный размер (DN) 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000

Трубы производятся методом машинной намотки на оправку требуемой формы многослойного композиционного материала на основе ненасыщенной полиэфирной смолы, усиленной стекловолокном и кварцевым наполнителем. В ходе этого процесса, где головка для укладки стекловолокна с присоединенной к ней ванной для смолы двигается вперед и назад вдоль вращающейся оправки формируя внутренний и наружный стеклопластиковый слой Механическая прочность (армирование) трубы обеспечивается за счет перекрестно намотанного цельного стекловолокна.

Допускается отсутствие слоя полимерраствора, при обеспечении необходимой толщины и механических характеристик трубы из внутреннего и внешнего стеклопластикового слоя. Внутренний и внешний защитный слой формируется при помощи смолы и придает трубам дополнительную стойкость к внешнему воздействию неблагоприятных факторов погода, механическое воздействие) и защищает остальные слои от повреждения. Гладкая внутренняя поверхность обеспечивает необходимые гидравлические и защитные характеристики трубы.

После отверждения труба подвергается дополнительной обработки,формирования

гладкого конца трубы с одной стороны и вклеивание уплотнительного кольца в раструб с другой.

Внутренний диаметр трубы определяется внешним диаметром оправки.

Рис.1 Процесс производства стеклопластиковых труб

1. Изготовление внутреннего слоя
2. Формовка раствора на полимерных смолах
3. Изготовление внешнего слоя
4. Отвержение
5. Снятие изделия с формы
6. Окончательная обработка

Формовка путем винтовой намотки

Высокая прочность

Результаты тестирования на устойчивость к внешнему давлению показали, что стеклопластиковые трубы с классом номинального давления PN 10 прогибаются на 20 см при внешнем давлении, которое примерно в 2.2 раза превосходит нагрузку, вызывающую образование трещин у железобетонных труб с классом давления 2. Аналогичный показатель для труб стандарта PN 2.5 составил примерно 1.5 раз.

Уплотнительные резиновые кольца выполнены из этилен пропилен-диеного полимера EPDM.

В ряде случаев могут использоваться другие материалы и компоненты для производства трубы при необходимости получения изделий обладающих определенными химическими механическими и термическими свойствами.

Гидравлические характеристики

Благодаря очень гладкой внутренней поверхности, трубы имеют высокий коэффициент скорости прохождения жидкости по трубе (С) и низкий коэффициент шероховатости (n), что позволяет использовать трубы меньшего (на один класс) диаметра по сравнению с железобетонными и др.трубами при неизменном наклоне трубы и количестве жидкости, протекающей через сечение трубы за единицу времени.

1. Скорость прохождения жидкости по трубе, которая в 1.15 раз выше, чем данный показатель у железобетонных и др.типов труб, достигается без изменения угла.

2. Применяя трубы, при неизменном угле наклона можно использовать трубы меньшего диаметра по сравнению с железобетонными и др.трубами.

3. Трубы могут быть установлены под углом 77% от угла наклона железобетонных и др. труб без изменения скорости прохождения воды.

C: в соответствии с "Проектно-конструкторскими стандартами по благоустройству территории"

N: в соответствии с "Руководством по проектированию канализационных систем"

Устойчивость к гидравлическому давлению

Для предотвращения утечки воды в соединительных муфтах используется высокогерметичная резина. Муфтовое соединение имеет большой угол допустимого осевого смещения труб, что обеспечивает высокую герметичность даже в неблагоприятных условиях, например при пркладке в мягком грунте.

Муфты обладают достаточной глубиной для амортизации сдвигов труб, что обеспечивает превосходную гибкость и эластичность трубопровода.

Сейсмостойкость

Эластичные трубы обладают значительной гибкостью. В отличии от бетонных труб, которые трескаются при смещении, стеклопластиковая труба изменяет форму в соответствии со смещением грунта и не трескается.