Пластиковые трубы. Руководство для инженеров. Резьбовые и фланцевые соединения. Часть 2

А теперь перейдём к описанию монтажа труб с волоконным армированием (стекловолокном или базальтовым волокном), что характерно для некоторых видов полипропиленовых труб. Трубы со стекловолокном и базальтовым волокном — это особый сегмент индустрии коррозионно-стойких пластмасс. Комбинируя гибкие нити с различными термореактивными смолами, можно достичь широкого диапазона эксплуатационных характеристик. В отличие от термопластичных смол, термореактивные смолы не возвращаются в жидкое состояние при нагревании. Стекловолокно может быть изготовлено в различных формах, которые определяют конечные свойства комбинации смолы. В качестве примера, стекловолокно может быть нарезано в виде нитей из матовой или войлочной ткани, непрерывных волокон, однонаправленных или двунаправленных тканей и так далее. Выбор практически безграничен. Различные виды волокна имеют разные скорости поглощения смолы. По большей части каждый механический атрибут усиливается за счет увеличения объема волокна, содержащегося в пластиковой термореактивной смоле. Таким образом, соотношение волокна и смолы становится ключевым критерием при определении продукта для конкретного применения.

Стекловолокно и смола описываются как композиты. При объединении волокна и смолы важно «смачивать волокно», что это достигается путем удаления захваченного воздуха, который увеличивает поверхностное разделение волокна и смолы. Волокно, используемое для армирования, обрабатывается силаном или другим подобным химическим веществом для повышения совместимости между волокном и полимерным материалом. Выбор конкретной смолы будет диктовать рабочие характеристики конечного волоконного продукта. Химическая стойкость, температурный диапазон и механические свойства определяют выбором как полимерного материала, так и волокна. Так, например, базальтовое волокно более лёгкое и позволяет производить ещё более лёгкие полипропиленовые трубы, однако стекловолокно при этом обладает всё же несколько большей термостойкостью, поэтому в системах отопления предпочтительнее использовать трубы со стекловолоконным армированием, а в системах горячего водоснабжения — трубы с базальтовым волокном.

Также в качестве добавок используются и эпоксидные смолы, которые дают исключительную механическую прочность и отличаются высокой химической стойкостью. Эпоксидные смолы используются для каустиковых веществ, углеводородов и большинства органических химикатов. Несколько катализаторов могут быть использованы при отверждении эпоксидной смолы путем сшивания длинной полимерной цепи. Выбор катализатора будет определять свойства готового продукта. Например, ангидридный катализатор даст эпоксидный продукт с ограниченной химической стойкостью и ограниченной температурной способностью. Катализатор на основе ароматических аминов, с другой стороны, будет давать конечный продукт с широкой химической стойкостью и температурным интервалом до 150 °C в определенных условиях.

Основными недостатками эпоксидных смол являются то, что они требуют длительного времени для отверждения и наилучшим образом отверждаются при нагревании. Эпоксидные смолы, следовательно, лучше подходят, когда катализация усиливается под воздействием тепла. Полиэфирные смолы доступны во многих формах. Одни из самых распространённых — ортофталевые и изофталевые смолы. Первая — это не стойкая к коррозии смола, используемая в лодках, кузовах автомобилей и конструкционных формах. Последняя — химически стойкая смола, которая подходит для производства труб при работе с коррозийными жидкостями. Изофальный полиэфир является наиболее экономичным из всех вариантов смол. Виниловый эфир — это придуманный термин, описывающий полиэфир, который был модифицирован путем добавления эпоксидных реакционноспособных элементов. Смола винилэфира обладает широкой химической стойкостью, включая большинство кислот и слабых оснований. Как правило, это выбор для хранения деионизированной воды высокой чистоты.

Трубы с волоконным армированием сегодня предлагают различные производители. Например, в нашем ассортименте это продукция компании SupraTherm, которая предлагает трубы со стекловолоконным армированием, а также с армированием базальтовым волокном. Также существуют и фитинги с волоконными элементами, предназначенными для транспортировки химически агрессивных сред. Фланцы с волоконными элементами всегда толще стальных, поэтому для них необходимы более длинные болты. Для труб с волоконным армированием диаметром более 300 мм фитинги обычно изготавливаются на заказ, а трубы большого диаметра могут быть изготовлены на заказ номинальным диаметром более 1000 мм.