Jiangsu Shenjiang Environmental Technology Co., Ltd.

Recruiting Global Agents

Jiangsu Shenjiang Environmental Technology Co., Ltd.
Главная / Новости / Обмен Знаниями / Сравнение между стеклопластиковыми и стальными трубами

Сравнение между стеклопластиковыми и стальными трубами

Стальная труба — это традиционный трубный материал, который изготавливается из стального листа, спирально скрученного в цилиндрическую форму и затем сваренного. С точки зрения прочности и жесткости, как армированная стекловолокном полипропиленовая труба, так и стальная труба имеют свои характеристики. Однако с точки зрения коррозионной стойкости и срока службы, гидравлических характеристик, энергопотребления, качества воды, транспортировки, монтажа и цены армированная стекловолокном полипропиленовая труба более конкурентоспособна, чем стальная труба.

1. Сравнение технических характеристик

1 Гибкость конструкции

Трубы из стеклопластика обладают гибкостью конструкции и могут быть спроектированы и изготовлены для любой применимой комбинации технических параметров, что может максимально удовлетворить потребности и требования клиентов; в то время как конструкция стальных труб менее целевая и обладает этой функцией только в определенной степени.

2 Прочностные характеристики

Труба из стеклопластика обладает прочностными характеристиками, допустимое рабочее давление может достигать 6,4 МПа, а коэффициент безопасности конструкции превышает 6 раз.

1) Прочность на растяжение:

В зависимости от укладки и содержания волокон, видимая окружная прочность на растяжение стеклопластиковой трубы может составлять 140~520 МПа, а осевая прочность на растяжение может составлять 70~320 МПа;

2) Прочность на изгиб:

В зависимости от укладки и содержания волокон, видимая прочность на изгиб стеклопластиковой трубы по окружности может составлять 154~340 МПа. Не только устье трубы является гибким интерфейсом, но и сама труба является гибкой.

3) Ударная прочность:

Стеклопластиковая труба обладает хорошей ударной прочностью более 300 кгс-см/см2. Испытания показали, что стеклопластиковая труба Φ2600 свободно падала с высоты 1,8 м без каких-либо повреждений;

3 Характеристики жесткости

С точки зрения жесткости обе трубы могут удовлетворить инженерные потребности. Труба из стеклопластика увеличивает жесткость за счет добавления песчаного слоя в средний слой стенки трубы, который несет меньшее напряжение на изгиб в соответствии с инженерными потребностями, что может удовлетворить любые требования к жесткости, выдвигаемые пользователем. Жесткость самой стальной трубы достаточно велика, и ею можно пренебречь.

Что касается кратковременных непредвиденных перегрузок (например, от грузовиков), то стеклопластиковые трубы могут выдерживать их благодаря своей упругой деформации и автоматически возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузки; в то время как стальные трубы легко сдвигаются или ломаются при определенной деформации.

4 Срок службы

Матрица стеклопластиковых труб является чрезвычайно стабильным полимерным материалом, а её давление на разрыв рассчитано на 6-кратное превышение рабочего давления, что может обеспечить 50-летний срок службы (см. стандарты AWWA, ASTM).

Срок службы стальных труб обычно составляет 20 лет. Частое обслуживание во время эксплуатации, сложное обслуживание и высокая стоимость. Когда стальная труба закапывается под землю, такие факторы, как качество воды в трубе, окружающая почва, грунтовые воды и электрическое поле вблизи места закапывания, вызывают коррозию внутренних и внешних стенок трубы. Поэтому стандарт предусматривает, что внутренняя и внешняя поверхности тела трубы должны быть покрыты асфальтом или другими антикоррозийными материалами. Поскольку материал покрытия отличается от материала стальной трубы, при длительной эксплуатации легко образуется межфазное расслоение и отпадение под воздействием климатического тепла и холода, гидравлического удара и т.д., и постепенно теряется слой антикоррозионного покрытия, так что молекулы железа на внутренней поверхности трубы окисляются и подвергаются электрохимической коррозии, что неизбежно сокращает срок службы.

5 Сравнение гидравлических характеристик

Внутренняя стенка стеклопластиковой трубы очень гладкая. Коэффициент шероховатости Хазена-Уильямса C новой стеклопластиковой трубы составляет 160-165, а его консервативное расчетное значение (рассчитанное на 50 лет) — 150. Значение C новой стальной трубы составляет 120, а после эксплуатации C=65. Уменьшение значения C обусловлено окислением молекул железа на внутренней поверхности трубы и электрохимической коррозией, отражающейся в образовании налета на внутренней стенке.

Данные сравнения скорости потока стальной трубы и трубы из стеклопластика. Поскольку абсолютная шероховатость новой стальной трубы составляет 0,05 мм, абсолютная шероховатость корродированной стальной трубы составляет 3 мм, а абсолютная шероховатость корродированной стальной трубы в 60 раз превышает шероховатость некорродированной стальной трубы;

Если принять значение среднего коэффициента шероховатости C стальной трубы по Хазену-Уильямсу за 100, а значение C стеклопластиковой трубы за 150, то скорость потока 12-дюймовой стеклопластиковой трубы будет такой же, как и 14-дюймовой стальной трубы. Другими словами, при одинаковом диаметре трубы скорость потока стеклопластиковой трубы на 36% больше, чем стальной.

6 Сравнение энергопотребления

Поскольку значение коэффициента шероховатости Хазена-Уильямса C стальных труб с годами значительно уменьшается, потребление энергии также значительно увеличивается. Энергопотребление стальных труб намного выше, чем у труб из стеклопластика. Это объясняется двумя основными причинами: одна из них связана с такими факторами, как окисление и электроны.