Надо Знать

добавить знаний



Полимерная труба



План:


Введение

Полимерная труба - цилиндрический изделие (пустой внутри), изготовленный из полимерного материала, и имеет длину, значительно превосходит диаметр. Среди полимерных труб различают трубы из термопластов и реактопластов.

Область применения полимерных труб крайне широка. Полимерные трубы применяются для строительства и ремонта трубопроводов, транспортирующих воду для хозяйственного, питьевого холодного и горячего водоснабжения, другие жидкие и газообразные вещества, к которым полимер, из которого они изготовлены, химически стойкий. Полимерные трубы используются для подачи / транспортировки горючих газов, в системах отопления, канализации и сетях водоотведения. В последнее время полимерные трубы все чаще используются для гидротранспорта. Полимерные трубы могут использоваться как защитные каналы для прокладки электрических кабелей, кабелей связи, волоконно-оптического кабеля и др..

Полимерные трубы могут изготавливаться из различных термопластичных материалов и их композиций, таких как: полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), полипропилен (ПП), полиамид (ПА), полибутилен (ПБ) и другие. Трубы, изготовленные из реактопластов, - это стеклопластиковые, стекловолоконные и изготовленные из эпоксидной или полиэфирной смолы.


1. Основные характеристики

1.1. Габаритные

  • Dn Диаметр номинальный - основная размерная характеристика водогазопроводных труб и соединительных частей к ним
  • ID Диаметр условного прохода - величина внутреннего диаметра в миллиметрах или его округленное значение
  • OD Внешний диаметр - величина внешнего диаметра в миллиметрах или его округленное значение
  • En Толщина стенки
  • SDR [1] (Standart Dimension Ratio) - стандартное размерное отношение трубы, которое можно представить в виде отношения номинального наружного диаметра трубы к номинальной толщине стенки трубы SDR = dn / en. Для полимерных труб приняты следующие значения SDR 41, 33, 26, 21; 17,6; 17; 13,6, 11, 9; 7,4; 6

1.2. Массовые

1.3. Прочностные

  • PN (Nominal pressure) Рабочее давление
  • MRS [2] (Minimum Required Strength) Минимальная длительная прочность материала из которого изготовлена ​​труба
  • КЗМ - коэффициент запаса прочности (коэффициент прокладки трубопровода), зависит исключительно от условий прокладки и принимает значения: 1,25 - для труб полиэтиленовых для подачи холодной воды, 2 .. 3,15 - для труб полиэтиленовых для подачи горючих газов.
  • MOP (Maximum Operation Pressure) Максимальное рабочее давление МОР = 2 MRS / [C (SDR-1)]
  • SN [3] Кольцевая жесткость, кН / м
  • Предел текучести при растяжении, МПа
  • Относительное удлинение при разрыве,%
  • Изменение длины труб после прогрева,%
  • Термостабильность труб
  • Устойчивость к медленному распространению трещины
  • Устойчивость к быстрому распространению трещины
  • Сопротивление удару падающего груза

1.4. Температурные

  • Температура рабочая, максимальная, минимальная. Обычно рабочая температура транспортируемой среды отличается от температуры 20 ˚ С в значительных пределах, колебания температуры должны учитываться при проектировании, так как разрушительно воздействуют на материал трубы;

2. Виды полимерных труб

2.1. Полиэтиленовые трубы напорные для наружного водоснабжения

Трубы полиэтиленовые водопроводные напорные применяются для строительства и ремонта наружных трубопроводов, транспортирующих воду для хозяйственного и питьевого водоснабжения и водоотведения и другие жидкие и газообразные вещества, к которым полиэтилен химически стоек.

  • Монтаж трубы ПЭ100 500мм

  • Состав КаТЗ труба ПЭ100 110мм

  • Производство полиэтиленовых труб

Трубы выпускаются из полиэтилена классов ПЕ 63, ПЕ 80, ПЕ 100 и ПЭ 100 + [4] стандартным размерным отношением SDR 41 - SDR 6, номинальными диаметрами от 16 до 1600 мм на основные рабочие давления 4, 6, 8, 10, 12, 5; 16; 20 бар. Цвет труб - черный с синими маркировочными полосами. Трубы, выпускаемые в прямых отрезках, производятся длиной 12 м (или другой по согласованию с заказчиком). Трубы, диаметром не более 160 мм могут изготавливаются в бухтах (барабанах) от 50 до 1000 м.

Температура воды в режиме нормальной эксплуатации - не более 65 грудусов цельсию

К 110 диаметра включительно полиэтиленовые трубы могут соединяться с помощью механических (компрессионных) фитингов. Полиэтиленовые трубы больших диаметров соединяются преимущественно сваркой встык, либо с помощью терморезисторных фитингов, в свою очередь требует специального сварочного оборудования. Такое соединение является монолитным и считается самым надежным, потому что не имеет резиновых уплотнительных колец, срок службы которых ограничен.

Производство полиэтиленовых труб более молодой (первые ПЭ трубы были произведены около 50-ти лет назад) и прогрессивной технологии в производстве полимерных труб. Полиэтиленовые трубы имеют отличные технико-экономические показатели напрямую связаны с низкой себестоимостью эксплуатации, низкими затратами на установку и долгим сроком службы, а также возможностью утилизации отработанного трубопровода.


2.2. ПВХ трубы напорные для наружного водоснабжения

ПВХ трубы напорные водопроводные

ПВХ трубы раструбные напорные водопроводные применяются для строительства наружных водопроводов, транспортирующих воду для хозяйственного и питьевого водоснабжения.

Трубы выпускаются из Н-ПВХ с величинами стенок стандартных размерных отношений SDR 41, SDR 26 и SDR 17, номинальными диаметрами от 90мм до 630мм на основные рабочие давления 6 бар, 10 бар и 16 бар. Цвет труб чаще серый. Трубы выпускаются в отрезках 1000мм, 2000мм, 3000мм и 6000мм. На одном из концов труб является сформированный раструб с уплотнительным резиновым кольцом, которое позволяет герметично монтировать трубопроводы в раструб без дополнительного сварочного оборудования, или соединительных муфт.

ПВХ трубы для водоснабжения насчитывают более чем 60-летний опыт применения, поэтому по праву могут считаться старейшей технологии в производстве полимерных труб.

Трубы ПВХ имеют отличные экономические показатели, непосредственно связанные с низкой себестоимостью эксплуатации, низкими затратами на установку и долгим сроком службы, а также возможностью утилизации отработанного трубопровода.


2.3. ПВХ трубы безнапорные для водоотведения и канализации

Безнапорные канализационные ПВХ трубы

Трубы ПВХ безнапорные применяют при строительстве и ремонте подземных безнапорных трубопроводов с максимальным рабочим давлением не более 0,16 МПа внешних сетей канализации домов и сооружений для отвода сточных вод и жидких и газообразных сред, в которых ПВХ трубы химически стойкие, в интервале температуры - от 0 С до 45 С (код зоны применения U). Диапазон диаметров для безнапорных труб ПВХ 110-630мм. Трубы выпускаются в отрезках 500мм, 1000мм, 2000мм, 3000мм и 6000мм.

Изготовление раструба на безнапорной ПВХ трубе 160мм SN2.

На одном из концов труб является сформированный раструб с уплотнительным резиновым кольцом, которое позволяет герметично монтировать трубопроводы в раструб. Цвет труб оранжевый.

Структура трехслойной ПВХ трубы

Трубы ПВХ безнапорные могут изготавливаться однослойными (монолитными), так и трехслойными. Внешние слои изготавливаются из первичного НПВХ, а срединный слой из пористой структурой состоит из собственного или стороннего вторичного материала НПВХ.

Трубы из ПВХ выпускаются двух типов - SN2 и SN4, которые отличаются по классу кольцевой жесткости (2 кН / м , 4 кН / м ).

Безнапорные ПВХ трубы в диапазоне диаметров 110мм - 200мм в классе жесткости SN2 имеют отличные экономические показатели, объясняет исключительную популярность в частном секторе строительства. Для коммунальных и промышленных применений, где более востребованы диаметры свыше 315мм и классы жесткости SN8 и SN16, этот тип трубы сильно проигрывает современным двухслойным профилированным (гофрированным) трубах.


2.4. Профилированные трубы безнапорные для водоотведения и канализации

Полимерная профилированная (гофрированная) труба Корсис О 1200мм SN16.Реконструкция Львовского Аэропорта.

Наиболее распространенной технологией производства труб со структурированной стенкой является производство методом двухшнековый экструзией двухслойных труб с внутренней гладкой цилиндрической поверхностью и внешней - гофрированной волнистой. Обе стенки проводятся одновременно, соединяются так называемым "горячим" методом и образуют единую "монолитную" конструкцию. При этом между внутренней и внешней стенкой образуются полости, которые облегчают конструкцию, а волнистая внешняя стенка обеспечивает необходимую кольцевую жесткость. Сырьем для производства таких труб служит полиэтилен, полипропилен, или их комбинации. Диапазон производимых диаметров - от 110 до 1200 мм.

  • De (OD) - наружный диаметр
  • E4 - толщина стенки
  • Di (ID) - условный проход
  • L1 - ширина профиля

Геометрическая форма профиля стенки профилированной трубы обеспечивает высокую сопротивляемость деформации. Труба выпускается четырех типов - SN4, SN6, SN8 и SN16 которые отличаются по классу кольцевой жесткости (4 кН / м , 6 кН / м , 8 кН / м и 16 кН / м ). Это дает возможность производить подземную укладку трубы на разных глубинах.

Одним из важнейших показателей безнапорного трубопровода является гидравлическая шероховатость внутренней поверхности трубы. Профилированные трубы внутренний слой которых образуется путем непрерывной экструзии, имеют практически идеально гладкую внутреннюю поверхность (шероховатость составляет 0,08-0,1 мм). Кроме хороших гидравлических свойств, трубы с двухслойной гофрированной стенкой обладают низким весом, что существенно упрощает их транспортировку и монтаж. Соединения труб производится муфтами с резиновыми уплотнителями и не требует дополнительной герметизации.

Трубы для наружной канализации, изготовленные из полипропилена, имеют код зоны использования UD, что подразумевает их работу при температуре до 70 С (кратковременно до 95 С), тогда как полиэтиленовые трубы имеют код зоны использования U - с максимальной рабочей температурой длительной до 40 С. (Кратковременные повышения температуры до 60 С). Безусловно, полипропилен более термостойким материалом, чем полиэтилен, в частности, объясняет его практически исключительное использование для внутридомовой канализации. Во внешних же сетях, согласно статистическим данным, за счет выравнивания температур "горячих" и "холодных" стоков с учетом объемов их сливов (на "горячие" стоки приходится не более 10-12% общего объема сливов) температура не поднимается выше 32 - 35 С. Таким образом, преимущество полипропиленовой трубы становится невостребованным. Однако для промышленных применений трубы из полипропилена могут стать незаменимыми исходя из своей устойчивости к повышенным температурам.


2.5. Спиральновитие трубы безнапорные для водоотведения и канализации

Для строительства безнапорных сетей (например, ливневой и технической канализации) большого диаметра (свыше 1000 мм) могут использоваться спиральновитие трубы с полой стенкой замкнутого профиля из полиэтилена. Они изготавливаются из полиэтилена трубных марок ПЭ100, ПЭ80, ПЕ63 методом навивки непрерывно произведенного профиля на вращающийся цилиндрический барабан с одновременной сваркой витков между собой. Геометрическая форма профиля стенки такой трубы обеспечивает высокую сопротивляемость деформации. Как правило, спиральновитие трубы выпускаются двух типов - SN4 и SN8, которые отличаются по классу кольцевой жесткости (4 кН / м , 8 кН / м ).


2.6. PEX трубы для внутреннего горячего и холодного водоснабжения и отопления

Шаблон: Раздел не написан

2.7. PPR трубы для внутреннего горячего и холодного водоснабжения

Шаблон: Раздел не написан

3. Использование полимерных труб

  • Холодное водоснабжение. Наружные сети.
  • Горячее водоснабжение и отопление. Наружные сети.
  • Газоснабжение. Наружные сети.
  • Водоотведение канализация. Наружные сети.
  • Холодное и горячее водоснабжение. Внутренние сети.
  • Отопление. Внутренние сети.
  • Водоотведение канализация. Внутренние сети.
  • Дренажные системы.

4. Способы изготовления (технология)

4.1. Экструзия

Экструзия (выдавливание) вязких материалов как способ их промышленной обработки известна уже около 200 лет. Сначала с помощью поршневых прессов и с применением мускульной силы человека и животных экструдировать трубы из свинца, макароны из теста, кирпич из глины и другие изделия. С середины XIX века был осуществлен переход поршневых прессов на механический или гидравлический привод и началось использование в качестве исходного сырья природных полимеров - например, гуттаперчи для покрытия проводов. В начале 70 годов того же века впервые появились шнековые (червячные) экструдеры с паровым обогревом и водяным охлаждением для переработки резины. А в 1892-1912 гг. фирма "Troеster" (Германия) освоила их серийное производство и поставила около 600 шнековых прессов для нужд промышленности, в том числе на экспорт [5]. На некоторых заводах резиноперерабатывающие нашей страны еще есть образцы машин "Troеster", поступивших в цехе по репарации после второй мировой войны.

В середине 20-х годов начали экструдировать такие термопласты как полихлорвинил (поливинилхлорид) и полистирол. В 1935 г. Фирма "Troеster" был создан экструдер для переработки пластмасс, который имеет комбинированный (електропаровой) обогрев и значительно длиннее червь, чем в шнековых прессах для резины. А уже в 1936 г. была изготовлена ​​машина с электрообогревом для прямой переработки порошкообразных и гранулированных пластмасс. В 1939 г. фирма "Troеster" на экструдерах с электрообогревом впервые установила воздушное охлаждение. В эти же годы итальянцы Коломбо и Паскетти сконструировали двухчервячний пресс для переработки пластмасс. Вторая мировая война способствовала ускорению создания новых видов пластмасс, развития экструзионного оборудования для их переработки. Первым же этапом интенсивного развития техники экструзии для пластмасс следует считать период 1946 - 1953 гг. До его конца были упорядочены и систематизированы опыт и знания в этой области, а также проведены теоретические и экспериментальные исследования, которые дополнили и подкрепили практику, особенно в конструктивном совершенствовании механической составляющей оборудования линий и создании машиностроительной технологической базы их изготовления. Выполненная в этот период работа стала основой дальнейшего развития экструдеров, комплектующих технологические линии оборудования и превращение их в универсальное и рациональное оборудование современной промышленности пластмасс.

Ко второму этапу ускоренного развития техники экструзии в комплексе со вспомогательным и периферийным оборудованием линий можно отнести период с 1988 по 2001 гг., Автоматические экструзионные технологические линии были трансформированы в компьютеризированные автоматы. Обновились с перспективой дальнейшего совершенствования первичные датчики характеристик процессов, вторичные приборы. Уменьшилось инерционность и повысилась стабильность систем тепловой автоматики и электроприводов. Разработаны математические модели операций процесса переработки позволили создать компьютерные программы управления как отдельными операциями, так и процессом в целом.


4.2. Навивные

Навивные (намоточные) трубы относятся к композиционных материалов. Изготавливаются способом навивки на оправку пропитанных связующим армирующих волокон с последующей полимеризацией связующего. В зависимости от типа применяемых материалов различают следующие типы навивных труб:

  • Трубы - в качестве армирующих волокон выступает стеклянная нить или ровинг. В качестве связующего: полиэфирные или эпоксидные смолы, реже полиэтилен;
  • Арамидные трубы:

Шаблон: Раздел не написан

5. Нормативно-технические документы, стандарты

5.1. Международные

  • ISO 4437. Подземные полиэтиленовые (ПЭ) труб для транспортировки горючих газов - метрические серии - Спецификация
  • ISO 4427. Полиэтиленовые трубы для водоснабжения - Спецификация

5.2. Европа

  • EN 1555-1. Полимерные трубопроводные системы для транспортировки горючих газов - Полиэтилен (ПЭ) - Часть 1: Общие требования
  • EN 1555-2. Полимерные трубопроводные системы для транспортировки горючих газов - Полиэтилен (ПЭ) - Часть 2: Трубы
  • EN 1555-3. Полимерные трубопроводные системы для транспортировки горючих газов - Полиэтилен (ПЭ) - Часть 3: Фитинги
  • EN 12201-1:2003 Plastic piping systems for water supply. Polyethylene (PE). General
  • EN 12201-2:2003 Plastic piping systems for water supply. Polyethylene (PE). Pipes
  • EN 12201-3:2003 Plastic piping systems for water supply. Polyethylene (PE). Fittings
  • EN 12201-4:2001 Plastic piping systems for water supply. Polyethylene (PE). Valves
  • EN 12201-5:2003 Plastic piping systems for water supply. Polyethylene (PE). Fitness for purpose of the system
  • EN 1401-1:1998 Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage. Unplasticized poly (vinylchloride) (PVC-U). Specifications for pipes, fittings and the system

5.3. Украина

  • ДСТУ Б В.2.7-151: 2008 "Трубы полиэтиленовые для подачи холодной воды"
  • ДСТУ Б В.2.5-322 007 "Трубы безнапорные из полипропилена, полиэтилена, непластифицируемого поливинилхлорида и фасонные изделия к ним для внешних сетей канализации домов и сооружений и кабельной канализации"
  • ДСТУ Б В.2.7-73-98 "Труби поліетиленові для подачі горючих газів"

5.4. Россия

  • ГОСТ 18599-2001 Труби напірні з поліетилену.
  • ГОСТ Р 50838-2009 Труби з поліетилену для газопроводів.
  • ГОСТ Р-2008 Труби напірні багатошарові для систем водопостачання та опалення.
  • ГОСТ Р 51613-2000 Труби напірні з непластифікованого полівінілхлориду.

5.5. США

  • ASTM D3033/3034 (PVC Pipe)
  • ASTM D2239 (Polyethylene Pipe)

6. Спеціалізовані видання з тематики полімерних труб

  • [1] Журнал полімерні труби України
  • [2] Журнал полімерні труби

См.. также

Примечания

  1. SDR стандартне розмірне відношення труби - etp.com.ua/news/sdr_pe_pipes.html
  2. MRS Мінімальна тривала міцність матеріалу - etp.com.ua/news/mrs_polyethylene.html
  3. SN Кільцева жорсткість - etp.com.ua/news/kolcevaya_gestkost.html
  4. PE100+Quality Materials - www.pe100plus.com/index.php/en/content/index/id/39
  5. Шенкель Г. Шнекові преси для пластмас. - СПб: Госхіміздат, 1962. - 467с.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам