Jiangsu Shenjiang Environmental Technology Co., Ltd.

Набор глобальных агентов

Jiangsu Shenjiang Environmental Technology Co., Ltd.
Главная / Новости / Новости Отрасли / Стеклопластиковые трубы и фитинги против стали, ковкого чугуна и ПЭВП: полное сравнение

Стеклопластиковые трубы и фитинги против стали, ковкого чугуна и ПЭВП: полное сравнение

Сравнение материалов труб

Трубы и фитинги из FRP (пластика, армированного стекловолокном) являются лучшим выбором для обработки агрессивные химикаты и солевые жидкости при умеренном давлении, превосходит сталь с покрытием и позволяет избежать потери веса, свойственной ковкому чугуну.

Сталь и ковкий чугун по-прежнему побеждают там, где номинальное давление или ударопрочность превышают то, с чем могут надежно выдержать композитные стены из стеклопластика, а полиэтилен высокой плотности или ПВХ остается более экономичным выбором для подземных гравитационных линий низкого давления.

Химические заводы, опреснительные установки и целлюлозно-бумажные комбинаты имеют одну общую проблему при проектировании: перемещение коррозионной или абразивной жидкости через километры трубопроводов без того, чтобы сама труба стала проблемой при обслуживании. Сталь нуждается в покрытиях и катодной защите, которые со временем выходят из строя. Ковкий чугун тяжелый и все еще уязвим для внутренней коррозии без футеровки. Трубопроводы из стеклопластика были разработаны специально для того, чтобы обойти обе проблемы, но это не универсальный ответ — честное сравнение их с альтернативами показывает, где именно они заслужили свою репутацию, а где нет.

Что делает трубопроводы из стеклопластика конструктивными отличиями

Стенки труб FRP построены слоями, а не из единого однородного материала, и именно эта слоистая конструкция придает им особые преимущества и ограничения по сравнению с металлическими или термопластичными трубами.

Подкладка с высоким содержанием смолы — химический барьер, без стекловолокна.
Структурный слой — стекловолокно и смола, выдерживает сжимающую нагрузку.
Внешний слой — защита от ультрафиолета и механического воздействия.

Внутренний вкладыш намеренно богат смолой и не содержит обнаженного стекловолокна, поскольку волокно при прямом контакте с агрессивной жидкостью может впитывать влагу вдоль пути волокна и разрушать структурный слой позади него. Это та же самая основная причина, по которой хорошо изготовленная труба из стеклопластика сопротивляется химическому воздействию гораздо дольше, чем стальная труба с покрытием, где единственное нарушение покрытия подвергает голый металл непосредственно воздействию жидкости.

Стеклопластик в сравнении со сталью и ковким чугуном для работы в агрессивных средах

И сталь, и ковкий чугун опираются на барьер — краску, эпоксидное покрытие, оцинковку — стоящий между металлом и всем, что через него течет. Как только этот барьер нарушается хотя бы в одной точке, начинается коррозия, которая часто ускоряется локально, иногда пробивая стенку трубы за несколько лет до того, как остальная часть системы начнет изнашиваться. Коррозионная стойкость стеклопластика обусловлена ​​самим основным материалом, а не нанесенным покрытием, которое устраняет единственную точку отказа.

  • Вес и установка: Труба FRP обычно весит долю стали или ковкого чугуна сопоставимого диаметра, что сокращает трудозатраты на установку и затраты на оборудование, особенно для участков большого диаметра, где для секции стальной трубы может потребоваться кран, чего нет для секции FRP.
  • Допуск на коррозию: Спецификации стальных труб часто включают допуск на коррозию — дополнительную толщину стенок, приносимую в жертву в течение расчетного срока службы, — в которой FRP не нуждается, поскольку его химическая стойкость не ухудшается таким же образом.
  • Потолок давления: Сталь и ковкий чугун по-прежнему превосходят стеклопластик при очень высоких номинальных давлениях, что важно для магистралей передачи высокого давления, где толщина стенок стеклопластика должна увеличиваться непропорционально, чтобы соответствовать соотношению прочности стали к толщине стенки.
Стальной трубопровод с покрытием, по которому подается рассол или кислая техническая вода, обычно требует проверки и ремонта покрытия в течение многолетнего цикла, в то время как правильно спроектированная линия из стеклопластика, работающая с той же жидкостью, может прослужить 25–30 лет с минимальным вмешательством, при условии, что система смолы с самого начала была правильно подобрана для конкретной химической отрасли.

Сравнение FRP и ПВХ и HDPE для подземных и самотечных линий

Термопластичные трубы — ПВХ и ПЭВП — наиболее непосредственно конкурируют с FRP в подземных системах с низким давлением, таких как водораспределительные и самотечные канализационные линии. Сравнение здесь касается не коррозионной стойкости, поскольку оба семейства материалов хорошо справляются со многими распространенными жидкостями, а больше жесткости, диапазона диаметров и стоимости.

Стеклопластиковые трубы

Лучшая стабильность размеров при больших диаметрах и более высоких номинальных давлениях, чем у термопластических труб с аналогичной толщиной стенок, а также более высокие характеристики в условиях высоких температур, когда ПВХ и ПЭВП начинают размягчаться.

Труба ПВХ / ПНД

Снижение затрат на материалы и установку для гравитационных линий малого и среднего диаметра с низким давлением, с более простыми методами соединения плавлением или сваркой растворителем, которые не требуют специализированных бригад, которые часто требуются при установке FRP.

Для линий большого диаметра, высоких температур или химически агрессивных линий запас производительности FRP обычно оправдывает более высокую стоимость материала. Для простого подземного водопровода среднего диаметра и стандартного давления полиэтилен высокой плотности или ПВХ часто выигрывает по общей стоимости монтажа, не теряя при этом значимых характеристик.

Производство нитей с намоткой и центробежным литьем

Два доминирующих производственных процесса производят трубы из стеклопластика, и используемый метод меняет ориентацию волокон трубы и, следовательно, ее механическое поведение. Намотка накаливания наматывает непрерывное стекловолокно вокруг вращающейся оправки под контролируемым углом, создавая слои, пропитанные смолой. Вместо этого при центробежном литье рубленое волокно и смолу помещают внутрь вращающейся формы и используют центробежную силу для уплотнения и отверждения стенки снаружи внутрь.

Атрибут Нить-намотка Центробежно-литье
Ориентация волокна Контролируемый угол спирали Более рандомизированное измельченное волокно
Сила обруча Очень высокий, оптимизированный угол Хорошо, менее направленно настроено
Консистенция стенок Высокая однородность Очень гладкое внутреннее отверстие
Типичное применение Линии электропередачи высокого давления Линии гравитации и среднего давления

Способность накальной намотки точно устанавливать угол укладки волокон относительно оси трубы позволяет производителям специально настраивать трубу с учетом окружного напряжения по сравнению с осевым напряжением, что во многом объясняет, почему стеклопластик с намоткой накаливания преобладает в трубопроводах высокого давления по сравнению с альтернативами, отлитыми центробежным способом.

Подбор смоляной системы для химической службы

Смола, связывающая стекловолокно, имеет такое же значение, как и само волокно, и выбор неправильного варианта является распространенной причиной преждевременного выхода стеклопластика из строя, что не имеет ничего общего с непригодностью конструкции из стекловолокна по своей сути. Полиэфирные смолы подходят для широкого спектра общих химических услуг при меньших затратах. Винилэфирные смолы обладают заметно лучшей устойчивостью к сильным кислотам, щелочам и окислителям. Эпоксидные смолы обладают наибольшей общей химической и температурной стойкостью, но требуют более высокой стоимости материала, что обычно применяется в самых сложных условиях эксплуатации.

  • Общее обслуживание воды и мягких химикатов: Системы полиэфирных смол обычно обеспечивают достаточную устойчивость при минимальной стоимости за фут.
  • Кислотные или щелочные технологические потоки: Системы винилэфирных смол являются более распространенной спецификацией, сочетающей химическую стойкость с разумной стоимостью материала.
  • Высокотемпературная или высокоагрессивная химическая работа: Системы эпоксидной смолы оправдывают свою дополнительную стоимость, когда условия эксплуатации могут привести к разрушению полиэстера или винилового эфира в течение расчетного срока службы.

Типы соединений и их значение для установки

Трубопроводные системы из стеклопластика обычно соединяются посредством клеевых соединений раструба и патрубка, болтовых фланцев или механических муфт, каждое из которых требует различных затрат труда и надежности. Клеевые соединения создают непрерывное, герметичное соединение, но требуют тщательной подготовки поверхности и времени отверждения, а это означает, что качество монтажа во многом зависит от подготовки бригады. Фланцевые и механические соединения устанавливаются быстрее и облегчают разборку в будущем для технического обслуживания за счет увеличения количества потенциальных точек утечек вдоль линии по сравнению с системой полностью клеевых соединений.