Țevi din fibră de sticlă: avantaje, tehnologie de producție,

Care este producția de țevi din fibră de sticlă? Ce ar trebui să fie țevi din fibră de sticlă conform GOST? Cât de atractive sunt caracteristicile lor împotriva soluțiilor alternative? Să încercăm să răspundem la aceste întrebări.

Ce este

Ce este fibra de sticla? Denumirea, în general, oferă o imagine completă a compoziției materialului: liantul (rășină epoxidică sau poliesterică) este întărit cu fibră de sticlă. Armarea asigură rezistență la sarcini de tracțiune și încovoiere; Binder asigură rezistența la sarcini de șoc.

Rețineți: rășinile folosite sunt termoseturile tipice. Când se întăresc, apar modificări chimice ireversibile în ele; dacă este așa - spre deosebire de termoplastice, sudarea prin rezistență a produselor este imposibilă. Adezivul, flanșele pentru șuruburi, filete etc. sunt utilizate pentru conectarea țevilor.

Istoria

Tehnologia de producție a apărut în anii cincizeci ai secolului trecut, când a început producția industrială de rășini epoxidice. Ca orice altă tehnologie, în stadiul inițial, acest lucru nu a fost foarte popular: lipsa de experiență în utilizarea fibrei de sticlă a completat prețul scăzut al materialelor tradiționale (oțel, cupru și aluminiu).

Însă, la mijlocul anilor 60, imaginea a început să se schimbe.

Ce sa întâmplat?

• Prețul metalului și al metalelor neferoase a crescut.
• Dezvoltarea comercială a câmpurilor petroliere și gaziere offshore a început. Conducta GRP (tubulatura) diferă în mod favorabil de metal de greutatea redusă și, mai important, de rezistența la coroziune: contactul cu apă sărată nu le provoca daune, spre deosebire de produsele concurente.
• În cele din urmă, și tehnologiile de producție din fibră de sticlă nu au rămas în continuare: au devenit mai ieftine și mai durabile.

Rezultatul nu a durat mult: până la sfârșitul anilor '60, compania americană Ameron a intrat prima dată cu țeava din fibră de sticlă de înaltă presiune în America de Nord și apoi pe piața din Orientul Mijlociu. În anii '80, producătorii europeni și, puțin mai târziu, sovietici (mai târziu ruși) au fost crescuți.

avantaje

Mai mult decât fibra de sticlă a câștigat popularitate?

Lista avantajelor sale nu este prea mare, dar pare foarte convingătoare.

1. Foarte rezonabil pe fondul costurilor ridicate de oțeluri înalte și inoxidabile.
2. Rezistență la coroziune și mediu agresiv.

Este util: dacă este necesar să se transporte lichide deosebit de agresive, elementele conductei sunt căptușite cu polietilenă de înaltă presiune.

1. Greutate redusă. Forța specifică a fibrelor de sticlă (rezistența în funcție de densitate) este de 3,5 ori mai mare decât cea a oțelului; Astfel, structurile de rezistență egală ale acestor materiale vor diferi în greutate de mai multe ori.

1. Posibilitatea obținerii de materiale cu proprietăți mecanice dorite datorită unei scheme specifice de armare. De exemplu, înfășurarea inelului spiralat din fibră de sticlă asigură cea mai mare rezistență la presiunea internă.

producere

Care este producția de țevi din fibră de sticlă?

Până în prezent, există patru tehnologii principale de fabricare a acestora.

Ultima metodă de producție are mai multe subspecii, ca să spunem așa. Să le cunoaștem.

Inelul spiralat

Stivuitorul - un inel cu mai multe mecanisme de alimentare a filetelor impregnate - se rotește de-a lungul unui dorn rotativ. La fiecare trecere, se pune un strat de fibre cu un pas constant; inelul de stabilire, după cum ne amintim, vă permite să obțineți puterea maximă a țevii la rupere.

În mod curios, pretensionarea firului afectează, de asemenea, rezistența finală a produsului, împiedicând apariția fisurilor sub sarcini de încovoiere.

Procedeul de înfășurare cu inel spiralat este utilizat pentru fabricarea țevilor de tubulatură proiectate pentru presiuni de funcționare ridicate, componente structurale (inclusiv suporturi turnoare de transmisie a puterii compozite) și chiar și corpurile de motoare cu rachete.

Bandă bobină bobinată

Diferența față de metoda anterioară se datorează numai faptului că, într-o singură trecere, stivuitorul formează o panglică îngustă dintr-o duzină sau două fibre. În consecință, pentru formarea unei armături continue necesită mult mai multe pasaje; armarea însăși este mai puțin densă. Principalul avantaj al metodei este mult mai simplu și, prin urmare, echipament ieftin.

Înfășurare transversală longitudinală

Diferența principală față de schemele anterioare este că înfășurarea este continuă: stivuitorul fixează simultan firele longitudinale și transversale. Se pare că acest lucru ar trebui să simplifice și să ieftineze tehnologia; cu toate acestea, există o problemă pur mecanică.

Dornul pe care se învârte tubul viitor se rotește; dacă este așa, atunci bobinele de la care este derulat firul armăturii longitudinale trebuie, de asemenea, să se rotească. Mai mult, cu cât diametrul țevii este mai mare, cu atât mai mari trebuie să fie bobinele.

Înfășurare longitudinală oblică oblică

Această soluție a fost dezvoltată pe parcursul vieții Uniunii Sovietice în Harkov și a fost inițial utilizată în producția de rachete. Ulterior a devenit larg răspândită în spațiul post-sovietic.

Care este esența metodei?

• Stivuitorul formează o panglică largă de fibre paralele impregnate cu liant.
• Banda înainte de înfășurarea pe dorn este preambalată cu un fir fără impregnare, formând ulterior o armătură axială. Firele colectate în bandă formează, respectiv, armătură transversală: banda este așezată pe axul dornului.
• După montare, fiecare strat este rulat cu role, armat cu etanșare și deplasând excesul de liant.

Care este avantajul unei astfel de scheme?

• Posibilitatea producției continue. Într-o singură trecere, puteți forma pereți groși arbitrar, pur și simplu schimbând suprapunerea benzii.
• Performanță înaltă.
• Abilitatea de a produce țevi din fibră de sticlă cu diametru mare (în teorie - fără restricții ale dimensiunii maxime). Dimensiunile sunt limitate numai de mărimea dornului.
• Conținut extrem de ridicat de fibră de sticlă în materialul finit. Ea se ridică la 85% față de 45-65% prin metode alternative. Acest lucru afectează atât puterea finală cât și inflamabilitatea produsului.

standarde

Producția de produse de interes pentru noi este reglementată de două documente de reglementare:

1. GOST R 53201-2008 conține condiții tehnice pentru fabricarea țevilor cu diametrul de 50-200 mm pe racorduri filetate.
2. Dezvoltat cu participarea NTT LLC (New Pipe Technologies), GOST R 54560-2011 descrie detaliile materialelor plastice termoset armate cu fibre de sticlă.

Studiem prevederile de bază ale documentelor.

GOST R 53201-2008

Modul de funcționare a conductei standard este după cum urmează:

• Temperatură - de la -60 până la +60C.
• Umiditate relativă - până la 100%.
• Temperatura lichidului transportat este de până la + 110 ° C.
• Presiune de lucru - de la 3,5 la 27,6 MPa.

Următoarele utilizări sunt furnizate pentru produsele descrise de standard:

1. Transportul condensului de petrol și gaze.
2. Transportul soluțiilor de sare (inclusiv apă de mare).
3. Construcția coloanelor de ridicare.
4. Fântâni de fixare pentru diferite scopuri.

1. Menținerea presiunii rezervoarelor în dezvoltarea depozitelor subterane.
2. Aprovizionarea cu apă și tehnică.

Standardul distinge trei tipuri de țevi:

Care pot fi diametrele țevilor din fibră de sticlă produse în conformitate cu GOST R 53201-2008 și celelalte caracteristici ale acestora?

Pompare și carcasă

liniar

Pe lângă dimensiunile țevilor, documentul conține instrucțiuni detaliate pentru fabricarea fitingurilor, cu indicarea dimensiunilor de bază, a cerințelor privind aspectul, toleranțele maxime și etichetarea tuturor produselor.

GOST R 54560-2011

Standardul descrie conducte care funcționează în condiții mai ușoare decât cele descrise mai sus:

• Presiunea de lucru - până la 3,2 MPa;
• Temperatura medie - până la 35 ° C;
• Lichide transportate - apă, soluții de apă și canalizare (de uz casnic și industrial).

Important: acțiunea GOST nu se aplică conductelor de alimentare cu apă menajeră și de canalizare.

În cadrul documentului, produsele sunt clasificate în funcție de următoarele criterii:

• Diametru (DN). Intervalul de valori este cuprins între 300 și 3000 de milimetri.
• Presiunea nominală (PN). Pentru conductele fără presiune, conceptul de PN în sine este mai degrabă arbitrar și se consideră a fi de la 0,1 la 0,4 MPa; pentru presiune, este nevoie de valori de 0,6, 1,0, 1,6, 2,0, 2,5 și 3,2 MPa.
• Rigiditatea nominală (SN). De asemenea, este măsurat în megapascale și poate fi egal cu 1250, 2500, 5000 și 10000.

Rețineți: atunci când instalați un sistem de canalizare din fibră de sticlă cu propriile mâini, trebuie avut în vedere faptul că conductele SN 1250 nu sunt recomandate pentru instalarea subterană în principiu și se recomandă așezarea SN 2500 în tăvi.

Documentul, precum cel precedent, enumeră principalele dimensiuni ale tuturor tipurilor de accesorii și cerințele privind aspectul, rezistența, marcarea și metodele de armare.

concluzie

Desigur, în materialul nostru am atins doar o mică parte dintr-un subiect foarte extins de utilizare a fibra de sticlă. Nu ne-am dat seama dacă este posibil să se utilizeze țevi din fibră de sticlă pentru încălzire sau canalizare menajeră, cât de bune sunt acestea pe fundalul produselor metalice sau polimerice. Unele dintre aceste întrebări afectează videoclipul din acest articol. Mult noroc!