Производство стеклопластиковых труб из композиционных материалов на основе полиэфирных связующих и опыт их применения в России.
Трубопроводы из стеклопластиковых труб, изготовленные по технологии непрерывной намотки с соединительной муфтой REKA, широко, уже более 50-ти лет, применяются в странах Европы, Азии, Африки, Америки.
Холдинг «Новые трубные технологии», созданный 5 лет назад русскими инвесторами, поставил себе задачу построить в России и СНГ сеть заводов для производства стеклопластиковых труб на основе полиэфирных связующих.
На сегодняшний день в активе компании два работающих завода – в Казахстане (г. Актюбинск) с 2005г. и в Подмосковье с 2007 года. Два завода строятся в Красноярске и в Саратове.
Влияние времени и техногенных факторов на традиционные материалы, из которых изготовлено большинство труб, диктуют производителям трубной продукции необходимость изготовления труб из новых материалов, которые бы позволили резко увеличить срок их службы, сохранив и улучшив физико-механические характеристики традиционных материалов при разумных капиталовложениях.
Это особенно злободневно, если принять во внимание состояние инженерных сетей практически во всех секторах экономик наших стран.
Кризисное состояние сетей связано с тем, что последний пик строительства пришелся на 70-десятые годы, т.е. к настоящему времени большая часть систем выработала нормативный срок эксплуатации и подлежит замене или в лучшем случае - ремонту.
Очень остро проблема ухода от техногенных катастроф, стоит в городах с плотной застройкой и перегруженными транспортными магистралями.
В этом случае, частично задачи ремонта, восстановления и замены коммуникаций решаются с использованием новых технологий, например - бестраншейных.
Для решения этих проблем и применения новых технологий остро стоит вопрос о применении труб, изготовленных из современных материалов. Стеклопластиковые трубы, изготовленные из композиционных материалов, обладают свойствами, которые делают совокупный проект применения их для вышеозначенных задач привлекательным и оптимальным. Это подтверждается широкой практикой успешной эксплуатации стеклопластиковых труб в мире, которая ведет отсчет с середины 50 пятидесятых годов прошлого столетия
В странах СНГ специальные стеклопластиковые трубы из композитных материалов, на эпоксидных и на других различных связующих смолах, известны давно. Однако это достаточно дорогие изделия и поэтому широкого применения для транспорта холодной воды и стоков они не нашли.
Применение в качестве связующего для композитных материалов полиэфирных смол, дало хорошую мотивацию для строительства на Западе большого количества заводов. Сегодня в мире их насчитывается около сотни. Это заводы, производящие стеклопластиковые трубы по разным технологиям.
Для нужд холодного водоснабжения и водоотведения из всего многообразия труб, изготовленных из композиционных материалов, можно выделить, по соотношению цена-качество, лишь стеклопластиковые трубы, произведенные на основе полиэфирных связующих по одной из трех технологий:
1. центробежное литье - фирма «Хобас»;
2. периодическая (прерывистая) намотка - фирмы Бауэр, УЕМ, ТСТ (Россия) и многие другие;
3. непрерывная намотка – фирмы Флоутайт (Амиантит), Овен Корнинг, ВЕМ, Технобелл и промышленная группа «Новые трубные технологии» (Россия).
Технология непрерывной намотки наиболее распространена для производства напорных и безнапорных труб в промышленных масштабах.
Технология изготовления стеклопластиков из композиционных материалов, дает возможность Изготовителю сконструировать трубу с заданными Потребителем физико- механическими свойствами, геометрией, прочностью, химстойкостью, износостойкостью и прочими характеристиками. Все это позволяет говорить о привлекательности совокупной стоимости проекта и широком использование этих труб в инженерных сетях.
Технология непрерывной намотки была выбрана нашей компанией, в качестве базовой
На заводах ООО «НТТ» стеклопластиковые трубы производятся на автоматических линиях непрерывной намотки, оборудованных под производство труб в диапазоне диаметров от 300 мм до 2 600 мм.
Трубы изготавливаются в безнапорном и напорном варианте для транспортировки среды с рабочим давлением до 2,5 МПа и необходимой для проектов жесткостью от 1250 Н/м2 до 10000 Н/м2.
Усредненная максимальная производительность линии непрерывной намотки – до 170 км/год при трех- сменной работе по изготовлению трубы Ду = 800 мм, Ру = 1,0 МПа, кольцевой жесткостью G= 5000 Па.
Плановая производительность при производстве номенклатурного ряда наиболее востребованных труб (8 позиций) - до 120 км/год.
Соединительным элементом является муфта с уплотнительными элементами «Река» из синтетического каучука. По желанию Заказчика возможен вариант изготовления из муфтового соединения так называемого - «раструбного». В этом случае при заводском изготовлении один конец муфты ламинируется на трубу. Срок службы этих элементов эквивалентен сроку службы материала трубы.
Возможны другие виды соединений: фланцевое, клеевое (ламинированное), ремонтными стяжными муфтами.
На заводе предусмотрено изготовление широкой номенклатуры фитингов, колодцев и наливных емкостей.
Основные сырьевые компоненты - стеклоровинг (непрерывный и рубленный), кварцевый песок, стекломаты и полиэфирная смола, из которых по техническому заданию Потребителя на заводе изготавливается труба с необходимыми механическими свойствами.
Стеклопластиковые трубы изготавливаются на намоточной машине в непрерывном режиме. Непосредственно в процессе изготовления формируются три слоя монолитной композитной стенки трубы.
Внедренная на заводах сквозная система качества дает возможность осуществлять постоянный контроль качества на всех стадиях технологического процесса: - входной контроль качества сырья, контроль параметров технологического процесса, контроль качества готовой продукции, контрольные испытания и проверки.
Произведенная продукция имеет отличительные характеристики, присущие стеклопластиковым трубам:
• гладкость внутреннего канала, обеспечивающая высокие гидравлические характеристики, снижающие энергозатраты на перекачку транспортируемой среды и практически исключающая образования отложений в течение длительного срока эксплуатации;
• высокую устойчивость ко всем видам коррозий, не требующую специальных средств антикоррозионной защиты, постоянные гидравлические характеристики и длительный, более 50-тидесяти летний срок эксплуатации;
• низкий вес по сравнению с металлическими, железобетонными и некоторыми другими трубами, что упрощает транспортировку, погрузо-разгрузочные работы и монтаж трубопровода, что существенно снижает трудозатраты при его строительстве;
• физико-механические свойства, обеспечивающие устойчивость к внутренним и внешним силовым воздействиям, стойкость к гидравлическим ударам, возможность подводной и подземной прокладки с заглублением до12 м, надежность при перемещениях и усадках грунтов;
• высокую абразивостойкость, препятствующую снижению прочностных характеристик трубы при транспортировке жидкости, содержащих механические примеси;
• высокое качество муфтовых соединений, простота и легкость обработки материала в полевых условиях,
• большая номенклатура фасонных частей трубопровода.
Управляющей компанией «Новые Трубные Технологии» создан Инженерный Центр, которым разработана и адаптирована для России нормативная техническая документация необходимая для организации производства и реализации готовой трубной продукции. Получены соответствующие сертификаты и разрешительная документация.
К.т.н. Герн И.А., к.т.н. Дерюшев Л.Г., к.т.н. Степченко А.Ф.