Биндери за фибростъкло тръби
Най-разпространени в света са два вида свързващ елемент:
Структурата на стената на тръбата се формира от свързващи и усилващи компоненти, пълнител, повърхностни армировки и допълнителни компоненти.
Полимери - ненаситени термореактивни полиестерни смоли - се използват като свързващи компоненти за създаване на композитна матрица. Използваните смоли имат важни свойства за произвежданите тръби:
- втвърдяване при стайна температура;
- ниска степен на токсичност;
- здрав захват от фибростъкло.
Тръбите са полимеризирани (втвърдени) с органични пероксидни катализатори (метил етил кетон пероксид) и ускорители на базата на кобалтов осапунител (кобалтов октоат). В зависимост от обхвата на тръбите се използват различни видове полиестер (изофталова, ортофталова, бисфенолова, винилестерна) и други смоли.
Тръбите на базата на PEF са устойчиви на корозия и химически агресивни вещества и следователно имат широк спектър от приложения.
Области на приложение на тръби от фибростъкло върху полиестерно свързващо вещество.
PEF тръбите не могат да се използват при високи температури (над 90 C) и при условия на високо налягане - над 32 atm.
За използване в условия на високо налягане, високи температури и при контакт с агресивни среди в света се използват тръби от фибростъкло върху епоксидно свързващо вещество.
Тръбите от фибростъкло върху епоксидно свързващо вещество са в състояние да издържат на налягане до 240 atm. Максималната работна температура на тръбите от фибростъкло върху епоксидно свързващо вещество достига 130 C.
- Фибростъклото, импрегнирано с епоксидна смола, не корозира и следователно не изисква изолация(вътрешни или външни), химични инхибитори, катодна и анодна защита и защита от корозия.
- увеличаване на експлоатационния живот на помпите и друго оборудване, вградено в тръбопровода, поради пълното отсъствие на частици ръжда в потока.
- Ниската топлопроводимост намалява топлинните загуби от тръбопроводната система, което в много случаи елиминира необходимостта от изолация.
Области на приложение на тръби от фибростъкло върху епоксидно свързващо вещество.
Тръбите са подходящи за транспортиране на стотици различни химически агресивни течности. Тези тръби са подходящи за инфраструктура на морски пристанища, нефтохимическа, петролна и газова и други индустрии, където надеждността и структурната здравина са от първостепенно значение.
GRP тръбите на основата на PEF са по-евтини от тези на основата на епоксидна смола. Ниската цена се дължи на използваните суровини: PEF смола, стъклени ровинги, нарязани фибростъкло (частично заместват стъклени ровинги), кварцов пясък. Тези тръби се използват за не много агресивни среди, предимно във водоснабдяването.
GRP тръбите на базата на PEF имат по-голям диаметър в сравнение с GRP тръбите с епоксидна смола. Диаметърът на тръбите на основата на PEF варира от 30 до 4500 mm. Диаметърът на тръбите на базата на епоксидни смоли е от 5 до 600 мм (може и повече).
Видове технологии за производство на тръби от фибростъкло.
Тръбите от фибростъкло в света се произвеждат по два основни начина:
- Тръби от фибростъкло, произведени чрез центробежно формоване;
- Тръби от фибростъкло, произведени чрез непрекъснато навиване.
Методът на периодично навиване е най-малко разпространеният в света, той се използва главно за производство на тръби от фибростъкло върху епоксидно свързващо вещество.
Метод на непрекъснато навиване
Повечето от GRP тръбите в света се произвеждат чрез непрекъснато навиване на фибростъкло със свързващо вещество (като полиестер или епоксид) върху дорник.
Тръбата се произвежда с помощта на така наречения „ходещ“ дорник и поетапен процес на охлаждане. Секторите на дорника, движещи се в надлъжна посока, придвижват навитата тръба през пещите, в които тя е предварително топлинно обработена, тръбата напуска дорника и накрая се втвърдява в следващите пещи. Нарязване на тръбата с абразивно "диамантено" колело до необходимата дължина.
Технологичният процес за производство на тръби и фитинги от фибростъкло се състои в нанасяне слой по слой (върху стоманен дорник) на стъклени материали, импрегнирани със смола за "студено" втвърдяване. Видът на смолата се избира според свойствата на средата, транспортирана през тръбопровода. След полимеризация се образува монолитна, инертна и високоякостна структура със стена със следната структура:
- Обшивка от фибростъкло (подсилена термореактивна) (вътрешна стена) осигурява плътност и устойчивост на агресивни и/или абразивни среди, транспортирани през тръбопровода. Абсолютната грапавост на вътрешната стена е 23 µm.
- Силовият слой от фибростъкло осигурява механична якост при комбинирано действие на вътрешни и външни натоварвания по време на работа на тръбопровода.
- Външният слой осигурява гладка външна повърхност и устойчивост на влага, атмосферни влияния, UV лъчи и химикали.
Структурата на тръба от фибростъкло, направена чрез непрекъснато навиване
Оборудване за производство на тръби от фибростъкло,контейнери и други тела на въртене според технологията на навиване се състои от следните компоненти:
- секция за подаване на ровинг за стъкло,
- инсталация за приготвяне на свързващо вещество: смес от полиестерна смола - катализатор или друг вид свързващо вещество,
- вана със свързващо вещество - катализирана полиестерна смола или друг вид смола, през която минават и се намокрят ровинговите нишки,
- секция за навиване с въртящи се валове, чийто размер определя диаметъра на крайния продукт от фибростъкло,
- управление на оборудването за навиване.
Предимства на използването на тръби, произведени чрез технология за непрекъснато навиване:
- висока специфична якост;
- леко тегло 4 пъти по-леко от стоманени тръби;
- висока устойчивост на корозия;
- висока надеждност и издръжливост;
- минимални разходи за монтаж и поддръжка, висока поддръжка;
- ниско хидравлично съпротивление, липса на "свръхрастеж" на вътрешната част;
- екологична чистота на транспортираните продукти. Има хигиенен сертификат;
- дълъг експлоатационен живот на тръбите: в зависимост от конкретните условия - от 20 до 60 години, без ремонт.