Полімерна труба

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Поліме́рна труба́  — циліндричний виріб (порожній всередині), виготовлений з полімерного матеріалу, та має довжину, що значно перевершує діаметр. Серед полімерних труб розрізняють труби з термопластів і реактопластів.

Область застосування полімерних труб вкрай широка. Полімерні труби застосовуються для будівництва та ремонту трубопроводів, що транспортують воду для господарського, питного холодного та гарячого водопостачання, інші рідкі та газоподібні речовини, до яких полімер, з якого вони виготовлені, хімічно стійкий. Полімерні труби використовуються для подачі/транспортування горючих газів, в системах опалення, каналізації і мережах водовідведення. Останнім часом полімерні труби все частіше використовуються для гідротранспорту. Полімерні труби можуть використовуватися як захисні канали для прокладки електричних кабелів, кабелів зв'язку, волоконно-оптичного кабелю та ін.

Полімерні труби можуть виготовлятися з різних термопластичних матеріалів і їх композицій, таких як: поліетилен (ПЕ), полівінілхлорид (ПВХ), поліпропілен (ПП), поліамід (ПА), полібутилен (ПБ) та ін. Труби, виготовлені з реактопластів, — це склопластикові, скловолоконні і виготовлені з епоксидної або поліефірної смоли.

Основні характеристики[ред.ред. код]

Габаритні[ред.ред. код]

  • Dn Діаметр номінальний — основна розмірна характеристика водогазопровідних труб та з'єднувальних частин до них
  • ID Діаметр умовного проходу — величина внутрішнього діаметра в міліметрах або його округлене значення
  • OD Зовнішній діаметр — величина зовнішнього діаметра в міліметрах або його округлене значення
  • En Товщина стінки
  • SDR [1] (Standart Dimension Ratio) — стандартне розмірне відношення труби, яке можна представити у вигляді відношення номінального зовнішнього діаметра труби до номінальної товщини стінки труби SDR = dn / en. Для полімерних труб прийняті наступні значення SDR 41, 33, 26, 21; 17,6; 17; 13,6; 11; 9; 7,4; 6

Масові[ред.ред. код]

Міцнісні[ред.ред. код]

  • PN (Nominal pressure) Робочий тиск
  • MRS [2](Minimum Required Strength) Мінімальна тривала міцність матеріалу з якого виготовлена ​​труба
  • КЗМ — коефіцієнт запасу міцності (коефіцієнт прокладки трубопроводу), що залежить виключно від умов прокладки і приймає значення: 1,25 — для труб поліетиленових для подачі холодної води, 2 .. 3,15 — для труб поліетиленових для подачі горючих газів.
  • MOP (Maximum Operation Pressure) Максимальний робочий тиск МОР = 2 MRS / [C (SDR-1)]
  • SN [3] Кільцева жорсткість, кН / м ²
  • Межа текучості при розтягуванні, Мпа
  • Відносне подовження при розриві,%
  • Зміна довжини труб після прогрівання,%
  • Термостабільність труб
  • Стійкість до повільного поширення тріщини
  • Стійкість до швидкого розповсюдження тріщини
  • Опір удару падаючого вантажу

Температурні[ред.ред. код]

  • Температура робоча, максимальна, мінімальна. Звичайно робоча температура середовища, що транспортується відрізняється від температури 20 ˚ С в значних межах, коливання температури повинні враховуватися при проектуванні, так як руйнівно впливають на матеріал труби;

Види полімерних труб[ред.ред. код]

Поліетиленові труби напірні для зовнішнього водопостачання[ред.ред. код]

Труби поліетиленові водопровідні напірні застосовуються для будівництва та ремонту зовнішніх трубопроводів, що транспортують воду для господарського і питного водопостачання та водовідведення та інші рідкі та газоподібні речовини, до яких поліетилен хімічно стійкий.

Труби випускаються з поліетилену класів ПЕ 63, ПЕ 80, ПЕ 100 і ПЕ 100 + [4] стандартним розмірним відношенням SDR 41 — SDR 6, номінальними діаметрами від 16 до 1600 мм на основні робочі тиску 4, 6, 8; 10; 12,5; 16; 20 бар. Колір труб — чорний з синіми маркувальними смугами. Труби, що випускаються в прямих відрізках, виробляються довжиною 12 м (або інший за погодженням із замовником). Труби, діаметром не більше 160 мм можуть виготовляються в бухтах (барабанах) від 50 до 1000 м.

Температура води в режимі нормальної експлуатації — не більше 65 грудусов цельсию

До 110 діаметра включно поліетиленові труби можуть з'єднуватися за допомогою механічних (компресійних) фітингів. Поліетиленові труби великих діаметрів з'єднуються переважно зварюванням встик, або з допомогою терморезисторних фітингів, що в свою чергу вимагає спеціального зварювального устаткування. Таке з'єднання є монолітним і вважається найбільш надійним, тому що не має гумових ущільнювальних кілець, термін служби яких обмежений.

Виробництво поліетиленових труб є більш молодий (перші ПЕ труби були вироблені близько 50-ти років тому) і прогресивною технологією у виробництві полімерних труб. Поліетиленові труби мають відмінні техніко-економічні показники безпосередньо пов'язані з низькою собівартістю експлуатації, низькими витратами на установку і довгим терміном служби, а також можливістю утилізації відпрацьованого трубопроводу.

ПВХ труби напірні для зовнішнього водопостачання[ред.ред. код]

ПВХ труби напірні водопровідні

ПВХ труби розтрубні напірні водопровідні застосовуються для будівництва зовнішніх водопроводів, що транспортують воду для господарського і питного водопостачання.

Труби випускаються з Н-ПВХ з величинами стінок стандартних розмірних відносин SDR 41, SDR 26 і SDR 17, номінальними діаметрами від 90мм до 630мм на основні робочі тиску 6 бар, 10 бар і 16 бар. Колір труб найчастіше сірий. Труби випускаються у відрізках 1000мм, 2000мм, 3000мм і 6000мм. На одному з кінців труб є сформований розтруб з ущільнювальним гумовим кільцем, який дозволяє герметично монтувати трубопроводи в розтруб без додаткового зварювального устаткування, або сполучних муфт.

ПВХ труби для водопостачання налічують більш ніж 60-річний досвід застосування, тому по праву можуть вважатися найстарішою технологією у виробництві полімерних труб.

Труби ПВХ мають відмінні економічні показники, безпосередньо пов'язані з низькою собівартістю експлуатації, низькими витратами на установку і довгим терміном служби, а також можливістю утилізації відпрацьованого трубопроводу.

ПВХ труби безнапірні для водовідведення та каналізації[ред.ред. код]

Безнапірні каналізаційні ПВХ труби

Труби ПВХ безнапірні застосовують при будівництві і ремонті підземних безнапірних трубопроводів з максимальним робочим тиском не більше 0,16 МПа зовнішніх мереж каналізації будинків і споруд для відводу стічних вод і рідких та газоподібних середовищ, до яких ПВХ труби хімічно стійкі, в інтервалі температури — Від 0 ° С до 45 ° С (код зони застосування U). Діапазон діаметрів для безнапірних труб ПВХ 110—630мм. Труби випускаються у відрізках 500мм, 1000мм, 2000мм, 3000мм і 6000мм.

Виготовлення розтруба на безнапірної ПВХ трубі 160мм SN2.

На одному з кінців труб є сформований розтруб з ущільнювальним гумовим кільцем, який дозволяє герметично монтувати трубопроводи в розтруб. Колір труб помаранчевий.

Структура тришарової ПВХ труби

Труби ПВХ безнапірні можуть виготовлятися одношаровими (монолітними), так і тришаровими. Зовнішні шари виготовляються з первинного НПВХ, а серединний шар з пористою структурою складається з власного або стороннього вторинного матеріалу НПВХ.

Труби з ПВХ випускаються двох типів — SN2 і SN4, які відрізняються по класу кільцевої жорсткості (2 кН / м ², 4 кН / м ²).

Безнапірні ПВХ труби в діапазоні діаметрів 110мм — 200мм і класі жорсткості SN2 мають відмінні економічні показники, що пояснює виняткову популярність в приватному секторі будівництва. Для комунальних і промислових застосувань, де більш затребувані діаметри понад 315мм і класи жорсткості SN8 і SN16, цей тип труби сильно програє сучаснимдвошаровим профільованим (гофрованим) трубах.

Профільовані труби безнапірні для водовідведення та каналізації[ред.ред. код]

Полімерна профільована (гофрована) труба Корсис Про 1200мм SN16.Реконструкція Львівського Аеропорту.

Найпоширенішою технологією виробництва труб зі структурованою стінкою є виробництво методом двухшнековий екструзією двошарових труб з внутрішньої гладкою циліндричною поверхнею і зовнішньої — гофрованої хвилястою. Обидві стінки проводяться одночасно, з'єднуються так званим «гарячим» методом і утворюють єдину «монолітну» конструкцію. При цьому між внутрішньою і зовнішньою стінкою утворюються порожнини, які полегшують конструкцію, а хвиляста зовнішня стінка забезпечує необхідну кільцеву жорсткість. Сировиною для виробництва таких труб служить поліетилен, поліпропілен, або їх комбінації. Діапазон вироблюваних діаметрів — від 110 до 1200 мм.

  • De (OD) — зовнішній діаметр
  • E4 — товщина стінки
  • Di (ID) — умовний прохід
  • L1 — ширина профілю

Геометрична форма профілю стінки профільованої труби забезпечує високу опірність деформації. Труба випускається чотирьох типів — SN4, SN6, SN8 і SN16 які відрізняються по класу кільцевої жорсткості (4 кН/м², 6 кН/м², 8 кН/м² і 16 кН/м²). Це дає можливість виробляти підземну укладання труби на різних глибинах.

Одним з найважливіших показників безнапірного трубопроводу є гідравлічна шорсткість внутрішньої поверхні труби. Профільовані труби внутрішній шар яких утворюється шляхом безперервної екструзії, мають практично ідеально гладку внутрішню поверхню (шорсткість становить 0,08-0,1 мм). Крім хороших гідравлічних властивостей, труби з двошаровою гофрованої стінкою володіють низькою вагою, що істотно спрощує їх транспортування і монтаж . З'єднання даних труб проводиться муфтами з гумовими ущільнювачами і не вимагає додаткової герметизації.

Труби для зовнішньої каналізації, вироблені з поліпропілену, мають код зони використання UD, що має на увазі їхню роботу при температурі до 70 ° С (короткочасно до 95 ° С), тоді як поліетиленові труби мають код зони використання U — з максимальною робочою температурою довготривалої до 40 ° С. (Короткочасні підвищення температури до 60 ° С). Безумовно, поліпропілен є більш термостійким матеріалом, ніж поліетилен, що зокрема, пояснює його практично виняткове використання для внутрішньобудинкової каналізації. У зовнішніх ж мережах, згідно зі статистичними даними, за рахунок зрівнювання температур «гарячих» і «холодних» стоків з урахуванням обсягів їх зливів (на «гарячі» стоки припадає не більше 10-12% загального обсягу зливів) температура не піднімається вище 32-35 ° С. Таким чином, перевага поліпропіленової труби стає незатребуваним. Однак для промислових застосувань труби з поліпропілену можуть стати незамінними виходячи зі своєї стійкості до підвищених температур.

Спіральновітие труби безнапірні для водовідведення та каналізації[ред.ред. код]

Для будівництва безнапірних мереж (наприклад, зливової та технічної каналізації) великого діаметру (понад 1000 мм) можуть використовуватисяспіральновітие труби з порожнистої стінкою замкнутого профілю з поліетилену. Вони виготовляються з поліетилену трубних марок ПЕ100, ПЕ80, ПЕ63 методом навивання безперервно виробленого профілю на обертовий циліндричний барабан з одночасною зварюванням витків між собою. Геометрична форма профілю стінки такої труби забезпечує високу опірність деформації. Як правило, спіральновітие труби випускаються двох типів — SN4 і SN8, які відрізняються по класу кільцевої жорсткості (4 кН / м ², 8 кН / м ²).

PEX труби для внутрішнього гарячого і холодного водопостачання та опалення[ред.ред. код]

Шаблон:Розділ не написаний

PPR труби для внутрішнього гарячого і холодного водопостачання[ред.ред. код]

Шаблон:Розділ не написаний

Використання полімерних труб[ред.ред. код]

  • Холодне водопостачання. Зовнішні мережі.
  • Гаряче водопостачання та опалення. Зовнішні мережі.
  • Газопостачання. Зовнішні мережі.
  • Водовідведення каналізація. Зовнішні мережі.
  • Холодне та гаряче водопостачання. Внутрішні мережі.
  • Опалення. Внутрішні мережі.
  • Водовідведення каналізація. Внутрішні мережі.
  • Дренажні системи.

Способи виготовлення (технологія)[ред.ред. код]

Екструзія[ред.ред. код]

Екструзія (видавлювання) в'язких матеріалів як спосіб їх промислової обробки відома вже близько 200 років. Спочатку за допомогою поршневих пресів і з застосуванням м'язової сили людини і тварин екструдувати труби зі свинцю, макарони з тіста, цегла з глини та інші вироби. З середини XIX століття був здійснений перехід поршневих пресів на механічний або гідравлічний привід і почалося використання як вихідної сировини природних полімерів — наприклад, гутаперчі для покриття проводів. На початку 70 років того ж століття вперше з'явилися шнекові (черв'ячні) екструдери з паровим обігрівом і водяним охолодженням для переробки гуми. А в 1892—1912 рр.. фірма «Troester» (Німеччина) освоїла їх серійне виробництво і поставила близько 600 шнекових пресів для потреб промисловості, в тому числі на експорт [5]. На деяких заводах гумопереробні нашої країни ще є зразки машин «Troester», які надійшли в цеху по репарації після другої світової війни.

У середині 20-х років почали екструдувати такі термопласти як поліхлорвініл (полівінілхлорид) і полістирол. У 1935 р. Фірмою «Troester» був створений екструдер для переробки пластмас, який має комбінований (електропаровой) обігрів і значно довший черв'як, ніж в шнекових пресах для гуми. А вже в 1936 р. була виготовлена ​​машина з електрообігрівом для прямої переробки порошкоподібних і гранульованих пластмас. У 1939 р. фірма «Troester» на екструдерах з електрообігрівом вперше встановила повітряне охолодження. У ці ж роки італійці Коломбо і Паскетті сконструювали двухчервячний прес для переробки пластмас. Друга світова війна сприяла прискоренню створення нових видів пластмас, розвитку екструзійного обладнання для їх переробки. Першим же етапом інтенсивного розвитку техніки екструзії для пластмас слід вважати період 1946 — 1953 рр.. До його кінця були впорядковані і систематизовані досвід і знання в цій області, а також проведені теоретичні та експериментальні дослідження, які доповнили і підкріпили практику, особливо в конструктивному вдосконаленні механічної складової обладнання ліній і в створенні машинобудівної технологічної бази їх виготовлення. Виконана в цей період робота стала основою подальшого розвитку екструдерів, комплектуючого технологічні лінії устаткування і перетворення їх в універсальне і раціональне обладнання сучасної промисловості пластмас.

До другого етапу прискореного розвитку техніки екструзії в комплексі з допоміжним і периферійним обладнанням ліній можна віднести період з 1988 по 2001 рр.., Автоматичні екструзійні технологічні лінії були трансформовані в комп'ютеризовані автомати. Оновилися з перспективою подальшого вдосконалення первинні датчики характеристик процесів, вторинні прилади. Зменшилася інерційність і підвищилася стабільність систем теплової автоматики та електроприводів. Розроблені математичні моделі операцій процесу переробки дозволили створити комп'ютерні програми управління як окремими операціями, так і процесом в цілому.

Навивні[ред.ред. код]

Навивні (намотувальні) труби відносяться до композиційних матеріалів. Виготовляються способом навивки на оправлення просочених сполучною армуючих волокон з подальшою полімеризацією пов'язує. Залежно від типу застосовуваних матеріалів розрізняють такі типи навивних труб:

  • Склопластикові труби — в якості армуючих волокон виступає скляна нитка або ровінг. У якості сполучні: поліефірні або епоксидні смоли, рідше поліетилен;
  • Арамідні труби:

Шаблон:Розділ не написаний

Нормативно-технічні документи, стандарти[ред.ред. код]

Міжнародні[ред.ред. код]

  • ISO 4437. Підземні поліетиленові (ПЕ) труби для транспортування горючих газів — Метричні серії — Специфікація
  • ISO 4427. Поліетиленові труби для водопостачання — Специфікація

Європа[ред.ред. код]

  • EN 1555-1. Полімерні трубопровідні системи для транспортування горючих газів — Поліетилен (ПЕ) — Частина 1: Загальні вимоги
  • EN 1555-2. Полімерні трубопровідні системи для транспортування горючих газів — Поліетилен (ПЕ) — Частина 2: Труби
  • EN 1555-3. Полімерні трубопровідні системи для транспортування горючих газів — Поліетилен (ПЕ) — Частина 3: Фітинги
  • 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

України[ред.ред. код]

  • ДСТУ Б В.2.7-151: 2008 «Труби поліетиленові для подачі холодної води»
  • ДСТУ Б В.2.5-322 007 «Труби безнапірні з поліпропілену, поліетилену, непластіфіціруемого полівінілхлориду та фасонні вироби до них для зовнішніх мереж каналізації будинків і споруд та кабельної каналізації»
  • ДСТУ Б В.2.7-73-98 «Труби поліетиленові для подачі горючих газів»

Росія[ред.ред. код]

  • 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.

США[ред.ред. код]

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

Спеціалізовані видання з тематики полімерних труб[ред.ред. код]

  • [1] Журнал полімерні труби України
  • [2] Журнал полімерні труби
  • Журнал "Инженерные сети из полимерных материалов" (ежеквартальный журнал для профессионалов Украинской Ассоциации производителей и строителей полимерных трубопроводов)

Примітки[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]