Эпоксидные GRE трубы

Стеклопластиковые трубы (трубы в ппу изоляции) на основе эпоксидного связующего изготавливаются из высокопрочного стекловолокна, эпоксидной смолы и отвердителя, методом непрерывной поперечной намотки на металлическую оправку стекловолоконной нити под углом 54,75°.

Конструкция стенки трубы формируется на основе армированных стекловолокном термореактивных полиэфирных смол и песчаного наполнителя. Применяемая технология позволяет создать структуру стенки трубы с использованием характерных свойств основных сырьевых материалов:

• непрерывная стекловолокнистая нить и рубленое стекловолокно вводятся для создания стягивающего усилия и осевой прочности;
• наполнитель (кварцевый песок) используется в центральной части стенки трубы для создания необходимой жесткости;
• стеклоткани используются для придания необходимых свойств наружному слою трубы.

Таким образом, стенка трубы образуется из связующих и армирующих компонентов, наполнителя, поверхностных усилителей и дополнительных компонентов. В качестве связующих компонентов для создания матрицы композита используются полимеры - ненасыщенные термореактивные полиэфирные смолы. Используемые смолы обладают важными для производимых труб свойствами:

• отверждение при комнатной температуре;
• низкая степень токсичности;
• химическая инертность;
• прочная сцепка со стекловолокном.

Трубы полимеризируются (отверждаются) с помощью катализаторов на основе органических пероксидов (перекись метилэтилкетона) и акселераторов на основе кобальтовых омыляющих веществ (октоат кобальта). В зависимости от сферы применения труб используются разные типы полиэфирных (изофталевая, ортофталевая, бисфенольная, винилэфирная) и других смол.

Армирующими компонентами являются различные виды стеклопластика, обеспечивающие необходимую прочность, а также коррозионную стойкость трубы. Применяются комбинации непрерывного (нити или жгуты) и рубленого стекловолокна. Ориентация и количество стекловолокна обеспечивает разные механические характеристики труб. Для улучшения эксплуатационных характеристик стеклопластика волокна "проклеиваются", что увеличивает смачиваемость смолы и волокон.

В качестве поверхностных усилителей используются легкие стеклопластиковые покрытия для того, чтобы усилить слои с высоким содержанием смол. Поверхностные оболочки из стекломатов обеспечивает высокую устойчивость поверхностей трубы к воздействию внутренней и внешней среды.

Структура стенки стеклопластиковой трубы

Выпускаемые трубы подразделяются на несколько классов по давлению и удельной прочности, промежуточные классы труб, и трубы, рассчитанные на более высокие характеристики, поставляются по запросу.

Толщина стенки трубы определяется ее структурой, включающей в себя несколько слоев.

Внутренний слой – лайнер (толщиной 0,8–1,2 мм), обеспечивает герметичность, максимальную устойчивость к химической коррозии, к абразивному истиранию, гладкость внутренней поверхности, исключает отложения на стенках трубы. Лайнер выполнен из специальной смолы.

Структурный (несущий) слой, задающий механические свойства, гарантирует устойчивость всей трубы к внутреннему и/или внешнему давлению, к наружной нагрузке в результате транспортировки и установки, к нагрузке почвы, нагрузке потока, к термическим нагрузкам, и т.д. Структурный слой образуется путём нанесения и намотки на частично отвердевший нижний (лайнер) слой:

• термореактивного полимера (полиэфирной смолы);
• непрерывной намотки стекловолокна;
• рубленных стекловолокон;
• кварцевого песка.

Толщина структурного слоя рассчитывается исходя из заданных параметров трубы. Наружный слой имеет толщину 0,2–0,3 мм или более, служит для защиты трубы от воздействия солнечного света, агрессивной почвы или коррозионной среды. Обычно он состоит из чистого полимера с добавлением (при наземной прокладке трубопровода) ультрафиолетового ингибитора для защиты трубы от воздействия солнечного света.

Стеклопластиковые трубы имеют множество преимуществ. Стекловолокно, пропитанное эпоксидной смолой, не подвержено коррозии и поэтому не требует изоляции (внутренней или внешней), химических ингибиторов, катодной и анодной защиты и защиты от коррозии.

Ещё одним преимуществом является увеличение срока службы насосов и другого встроенного в трубопровод оборудования из-за полного отсутствия в потоке частиц ржавчины. Низкая теплопроводность GRE-труб уменьшает потери тепла из системы трубопроводов, вследствие чего во многих случаях исчезает необходимость в изоляции. Трубы имеют очень гладкую внутреннюю поверхность (коэффициент Хазена-Уильямса равен 150). Следовательно, в большинстве случаев для транспортировки заданного объема жидкости можно использовать трубы меньшего диаметра. Низкий коэффициент трения также приводит к уменьшению отложения парафина и смолы в трубопроводах для транспортировки нефти. Высокотехнологичный процесс намотки стекловолокна позволяет значительно увеличить прочность стенок трубы при сохранении их толщины. Следствием этого является снижение веса труб в каждом классе давления.

Трубы разработаны для давлений от 10 атм. до 240 атм. и для температуры транспортируемого вещества от -40°C до +130°C со сроком службы более 50 лет. Стеклопластиковые эпоксидные трубы имеют широкую сферу применения и пригодны для транспортировки сотен различных химически агрессивных жидкостей.