Основной проблемой металлических трубопроводов является коррозия
На ремонты и замену трубопроводов расходуются огромные средства
Решить проблему коррозии позволит применение композитных труб
Химически стойкие трубы для перекачки щелочей, кислот, солей
В большинстве случаев, причиной возникновения проблем при эксплуатации трубопроводов, является коррозия. Разрушению внешней поверхности металлических трубопроводов способствуют воздействие грунта и блуждающие токи. Металлические трубы могут корродировать, если проложены в плохо дренированных и слабо аэрируемых нестабильных грунтах. В присутствии сульфат-редуцирующих бактерий процесс коррозии ускоряется.
Двухслойные стеклопластиковые трубы представляют из себя двухслойную конструкцию состоящую из защитного и конструкционного слоев. Защитный слой выполнен из полиэтилена высокого давления (ПВД). Толщина защитного слоя может составлять от 1 до 3 мм. Защитный слой предназначен для повышения химической стойкости трубы и сохранения ее герметичности при действии значительных внешних нагрузок.
Конструкционный слой выполнен из высококачественного стеклопластика, получаемого методом «мокрой» намотки стеклянных нитей (ровингов) пропитанных эпоксидным связующим. Конструкционный слой обеспечивает заданное соотношение физико-механических характеристик вдоль оси и в окружном направлении трубы. По технологии изготовления, конструкционный слой укладывается поверх защитного и заготовка трубы проходит режим термообработки (полимеризации) в процессе которого оба слоя сшиваются друг с другом образуя монолитную конструкцию. Соединения труб – механические, изготавливается как единое целое с трубой.
Трубопроводы для транспортировки отработанных травильных растворов и промышленных вод после кислотной обработки
На сталепрокатных заводах перед процессом нанесения цинкового покрытия поверхность стали очищают последовательной обработкой концентрированными растворами серной и соляной кислот. При продолжительном применении этих растворов кислоты истощаются (до 10 г/л H2SO4 и 25 г/л HCl) и образуются отработанные травильные растворы (ОТР), содержащие (на примере одного из заводов РФ) до 300 г/л сульфатов и до 450 г/л хлоридов железа (II). Такие растворы не могут быть использованы в процессах травления, так как уже не способны очищать поверхность стали из-за низкой концентрации кислот. Поэтому их выводят из технологического цикла и стеклопластиковым трубам отправляют на нейтрализацию.
Для транспортировки применяют двухслойные стеклопластиковые трубы. Они представляют из себя двухслойную конструкцию состоящую из защитного и конструкционного слоев. Защитный слой выполнен из полиэтилена высокого давления (ПВД). Толщина защитного слоя может составлять от 1 до 3 мм. Защитный слой предназначен для повышения химической стойкости трубы и сохранения ее герметичности при действии значительных внешних нагрузок. Конструкционный слой выполнен из высококачественного стеклопластика, получаемого методом «мокрой» намотки стеклянных нитей (ровингов) пропитанных эпоксидным связующим.
Фотогалерея проектов применения стеклопластиковых химстойких труб
Шламопровод Новополоцкой ТЭЦ
Химстойкий трубопровод предприятия в Лукомле (Беларусь)
Химстойкая фурнитура, фитинги, повороты, переходники
Трубопроводы химводоподготовки в котельных ТЭЦ
Компания САФИТ является одной из ведущих отечественных компаний-производитей, которая разрабатывает, производит и поставляет оптимизированные по техническим и ценовым характеристикам, трубопроводы из композиционных материалов.
Трубы изготовляют намоточной технологией, заключающейся в послойной намотке армирующих материалов, предварительно пропитанных компаундом и последующей полимеризацией труб в печах. Такая технология позволяет создать конструкцию трубы с заранее заданными свойствами.
В производстве применяются связующие на основе эпоксидиановых смол. Применение более дешёвых связующих: полиэфирных и их модификаций, ограничивает номенклатуру транспортируемых продуктов (не стойки к щелочным растворам), а также заметно снижает физико-механические характеристики труб.
Кроме того, исходя из опыта проектировщиков систем химподготовки Мосэнерго, нами были введены в стенку трубы элементы, позволяющие выдержать не заданный, но логически вполне возможный в аварийной ситуации (особенно при наличии перепада высот трассы трубопровода и гидроударов) вариант с образованием внутри трубы почти полного (соответствующего давлению насыщения паров) вакуума.
Безаварийный срок эксплуатации действующих трубопроводов составляет более 20 лет - ТЭЦ №27 (с 1994 года), ТЭЦ №21 (с 1995 года), Каширская ГРЭС (с 1995 года), ТЭЦ №23 (с 1997 года).
Это вполне обоснованно доказывает, что применяемые нами материалы, а также конструкции стенок трубы и узлов соединения являются оптимальными и надежными для использования в условиях ТЭЦ и ГРЭС.
На сегодняшний день наше производство может обеспечить выпуск более 300 км труб внутренним диаметром от 60 до 500 мм.
Преимущества стеклопластиковых трубопроводов
- высокая удельная прочность при гораздо меньшей массе;
- высокая теплостойкость, позволяющая транспортировать жидкость с температурой до 130 градусов С;
- высокая электрохимическая стойкость и долговечность (срок службы более 50 лет);
- устойчивость к перегрузкам и аварийным ситуациям (рассчитанный запас прочности не ниже 4);
- отсутствие зарастаниями отложениями на внутренней поверхности;
- низкое гидравлическое сопротивление, позволяющее уменьшить диаметр трубопроводов и снизить энергозатраты на перекачку, без уменьшения объема перекачиваемой жидкости;
- внутреннее покрытие трубы обеспечивает стойкость практически к любой среде, а также благодаря высокой эластичности (≥500% предельное удлинение) обеспечивает высокую степень герметичности даже при ударах, изгибах и др;
- стойкость к разрушению при замерзании жидкости в трубопроводе;
- не электропроводны;
- малый коэффициент температурно-линейного расширения, что позволяет отказаться от сложных в изготовлении, монтаже и эксплуатации дополнительных компенсационных конструкций;
- большая скорость и удобство монтажа при любых погодных условиях;
- стыковка труб осуществляется механически (время сборки одного стыка 2 мин, при любых погодных условиях) без применения дополнительных соединительных клеевых муфт или сварочных работ.
Указанные технические характеристики, выгодно отличающие нашу трубу, являются совершенно необходимыми для безопасной эксплуатации трубопроводов. Ниже приведена сравнительная таблица характеристик труб из КМ, пластиковых и металлических.
| Физико-механические характеристики | Композит | ПВХ | Сталь |
|---|---|---|---|
| Плотность, т/м3 | 1,6-2,0 | 1,4 | 7,8 |
| Разрушающее напряжение при сжатии (растяжении), МПа | 300-550 | 41-48 | 410-480 |
| Разрушающее напряжение при изгибе, МПа | 400-600 | 80-110 | 400 |
| Коэффициент линейного расширения | 3-5 | 57-75 | 11-14 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(мК) | 0,3-0,4 | 0,2 | 46 |
| Коррозионная стойкость | отличная | отличная | плохая |
| Температура эксплуатации, °С | -80 +130 | 0 +65 | -50 +700 |
Трубопроводы горячего и холодного водоснабжения
В настоящее время в нашей стране наметилась тенденция увеличения объемов применения труб из композиционных материалов. Раньше основная ставка в строительстве трубопроводов делалась на применение металлических труб, которым присущи малые сроки службы (6 - 10 лет), высокие теплопотери и низкие санитарно-гигиенические показатели.
Внутренняя коррозия металлических труб увеличивает потери мощности и топлива котлов, а также ухудшает качество подаваемой питьевой воды, в которой появляются вредные для здоровья вещества, изменяющие вкус и цветность, а также бактерии, активно размножающиеся в местах внутритрубных зарастаний.
Модернизация инженерной инфраструктуры ЖКХ, проводимая в рамках программы «Реформирование и модернизация ЖКХ РФ» требует выбора новых материалов и технологий. Применение новых материалов и современных технологий позволит отнести трубопроводы к категории капитальных систем со сроком службы не менее 50 лет.
На рынке строительства трубопроводов находят широкое применение стеклопластиковые трубы, производимые нашим предприятием, на основе связующих различной химической природы, например, полиэфирных и эпоксидных связующих.
Механическая прочность и химическая стойкость изделий из композиционных материалов при высоких температурах зависит от использованной смолы и от химического состава рабочей среды, которая находится в прямом контакте со стенкой трубы или емкости. В настоящее нами производятся стеклопластики различных марок в соответствии с техническими условиями, а также специального назначения - для авиации, электротехники и других отраслей народного хозяйства.