Трубы из центрифугированных, армированных стекловолокном полиэфирных смол

  Общеизвестные проблемы неудовлетворительного состояния большого количества трубопроводов, изготовленных из нетрадиционных материалов, привели к необходимости поиска новых решений.
   Мировая практика показывает, что в последние 30 лет все более широкое применение находят трубы, изготовленные из пластических масс, в ряду которых особое место занимают полимерные композиционные материалы.
   В этой статье мы рассмотрим трубы и фасонные изделия из стекловолокнистого пластика, изготовленные центробежно-литьевым способом по технологии фирмы «Hobas».
   Первые трубы «Hobas» были введены в эксплуатацию в 1961 году. Этот напорный турбинный трубопровод ГЭС (Швейцария) диаметром 1 м и рабочим давлением 6 бар без проблем эксплуатируется до сегодняшнего дня. В настоящее время в мире эксплуатируется более 10000 км труб «Hobas» во всех существующих почвах, грунтах и климатических условиях.
   Накоплен большой опыт монтажа труб в самотечных коллекторах, больших сбросных коллекторах, коллекторных стояках, линиях провода промышленных сточных вод, линиях водоснабжения и орошения, в гидроэлектрических системах и других объектах.
   Продукцией 17 заводов фирмы «Hobas», расположенных на всех континентах в 16 странах мира, являются напорные и безнапорные трубы, соединительные муфты, фитинги и переходные элементы трубопроводов.
   При производстве труб используется принцип распыления компонентов во вращающейся форме. Формирование стенки трубы происходит 14 слоями в направлении от наружной поверхности к внутренней. При вращении центрифуги на относительно низкой скорости в нее загружаются смола, стекловолокно и песок в точно контролируемых пропорциях и в количествах, необходимых для изготовления первого слоя. После завершения загрузки скорость вращения увеличивается. Далее технологический процесс повторяется.
   Толщина монолитной (без пор) стенки и, соответственно, жесткость трубы подбираются по техническим условиям заказчика.
   Из-за многослойной структуры стенка трубы работает, как двухтавровая балка. Изделие обладает особо высокой плотностью, с очень гладкими внутренней и наружной поверхностями (шероховатость поверхности W = 0,01 мм).
   Трубы изготавливаются диаметром от 150 до 2600 мм и рассчитаны на использование от 1 до 25 атм. Стандартная длина – 6 метров трех классов жесткости: SN 2500, 5000 и 10000 Н/кв.м (другая жесткость – по заказу).
   В заводскую поставку входят тройниковые и коленчатые фасонные изделия любой формы (в том числе и нестандартные) и трубы с заранее насаженной соединительной муфтой.
   При эксплуатации трубам «Hobas» характерны следующие качества:
   - долговечность, обусловленная дюропластическими свойствами полимерного связующего на основании стекловолокнистого армирования и построения стенок труб, с гарантией на 75 лет при таких одновременно воздействующих факторах, как агрессивная среда, повышенная температура и циклически изменяющиеся внутреннее давление и внешняя нагрузка;
   - химическая стойкость практически во всех средах, как снаружи, так и внутри, без каких-либо специальных средств и мероприятий защиты. При воздействии особо агрессивных или специфических сред и/или повышенных температур гарантированное выполнение долговременных (минимум 50 лет) требований к трубам может быть обеспечено выбором соответствующего полимерного связующего;
   - надежность при перемещении грунта во время усадки;
   - устойчивость при транспортировке абразивных растворов против стирания;
   - устойчивость против отложений и выдроблений;
   - биологическая устойчивость – не повреждается микроорганизмами, а также грызунами и другими животными;
   - максимальная температура транспортируемой среды +95°С;
   - трубы не подвергаются электрохимической коррозии, а также воздействию блуждающих токов;
   - материал, из которого они сделаны, не устает от циклического воздействия напора; после 1 миллиона циклов изменения напора от 7,5 до 12,5 со скоростью 19 цикл/мин испытания показывают начальную прочность;
   - трубы не подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения, то есть возможно применение для наземных трубопроводов на открытом воздухе. Они имеют незначительный коэффициент термического расширения: 3х10-6 в окружном направлении и 15х10-6 в продольном, что очень важно при прокладке наземных трубопроводов, при этом не требуются компенсаторы – их функции выполняют соединительные муфты.
   Монтаж труб производится традиционными способами. Сделанная из стеклопластика соединительная муфта включает в себя полномерную по ширине резиновую мембрану как неотъемлемый составной элемент соединения, которую легко установить на месте, она образует прочный стыковой шов, непроницаемый для транспортируемого по трубе материала.
   Соединение сохраняет непроницаемость даже в случае прогибания трубы от нагрузки. В отличие от многих других трубопроводных систем, соединения у этой системы показали надежную уплотняющую способность в большинстве экс-плуатационных условиях. Благодаря гладкости поверхности и неизменному наружному диаметру участка трубы, включая места сращивания, они могут быть соединены в любом месте.
   В соединениях труб «Hobas» вполне применимы также традиционные чугунные фитинги. Установка этих фитингов значительно облегчается тем, что они могут быть устроены в виде резиновых кольцевых муфт и размещены в любой точке длины трубы, назначаемой на месте строительства.
   Большим преимуществом данных труб является:
   – возможность бестраншейной прокладки – методом затаскивания в случае замены существующего трубопровода как самым экономичным с точки зрения строительства;
   – возможность использования в качестве кожухов (футляров) под инженерными сооружениями при методе придавливания домкратами, использование для футляров буровых скважин, вентиляционных шахт, каналов и колодцев,
   – возможность укладки труб в труднодоступных местах, например под рекой.
   Изготовленные по данной методике колодцы имеют неоспоримое преимущество перед железобетонными. Они герметичны и не требуют дополнительной гидроизоляции, заделки стыков сборных элементов, коррозионно-стойкие и изготавливаются на конкретные места контейнера со 100% заводской готовностью.
   При прокладке трубопроводов существенное значение имеет:
   – малый вес;
   – простой монтаж и реализация подключений на муфтах без какой-либо предварительной обработки и резиновых колец при любых погодных условиях;
   – не требует специальной противокоррозийной обработки;
   – надежность при механических повреждениях;
   – возможность реализовать повороты в муфтах;
   – распиловка труб ручной дисковой пилой;
   – наружные диаметры труб серии 2 точно соответствуют наружным диаметрам стандартных чугунных и стальных труб, что позволяет без калибровки и переходников реализовать соответствующие подключения и применять чугунную фасонину.
   Специфические особенности конструкционных композиционных материалов позволяют уже при проектировании разделить трубопровод на участки распределенных ступеней (при одном и том же диаметре), что ведет к значительной экономии средств.
   Стоимость 1 погонного метра (куда входит и стоимость муфты) сопоставима, а при больших диаметрах существенно меньше стоимости чугунных труб.
   При сопоставления общих расходов проекта, включающих поставку труб, их монтаж и прокладку, расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание на предполагаемый срок службы длительностью 75 лет, оказалось, что применение труб «Hobas» является самым экономичным.
   Все вышеперечисленные свойства и особенности труб «Hobas» указывают на их преимущества перед традиционными трубами и перспективность их использования.