Разновидности пластиковых труб и их применение. Сферы эксплуатации. Промышленные трубопроводы

Например, когда углеводородную жидкость нужно переносить в жесткой, гибкой трубе, использование полиэтиленовых труб может быть ограничено проникновением жидкости и размягчением трубы. Использование более надёжного слоя углеводородостойкого пластика (такого как полиамид) совместно с экструдированным полиэтиленом может создать более подходящую структуру стенки трубы. Химическое машиностроение — это отрасль промышленности, в которой широко используются емкости с реакционным давлением, резервуары для хранения продуктов и соединительные трубопроводы. Другие отрасли обрабатывающей промышленности также используют трубопровод для транспортировки технологических газов и жидкостей. Эти промышленные применения труб не характеризуются транспортировкой одного определенного продукта, как в случае распределителей газа и воды.

Промышленные потребности и последующие критерии выбора материалов для труб многочисленны и разнообразны. Выбор стенки трубы, как правило, зависит от стойкости к химическому составу транспортируемой жидкости, а также от ее температурного диапазона. Другое важное отличие в критериях проектирования по сравнению с коммунальными услугами заключается в обычно более коротком сроке службы технологической установки и надземных установок. Технологические трубы обычно располагаются в безопасных, хорошо обслуживаемых местах, и поэтому существует небольшой риск внешних повреждений. Но даже несмотря на то, что трубы находятся над землей, тем не менее, устойчивость к атмосферным воздействиям и другим воздействиям окружающей среды, вероятно, могут являться проектными проблемами.

Трубы из композитного стеклопластика широко используются на химических предприятиях, и различные поставщики и пользователи публикуют описания их применения. Сообщается, например, что компания Kodak уже давно выбрала ХПВХ в качестве альтернативы нержавеющей стали для литографической установки. Также обсуждается выбор труб из HDPE для заводов по производству этанола. Фторполимерные футеровки для металлических труб, перевозящих агрессивные химические вещества, описаны специалистами корпораций DuPont и Dow Chemicals, которые являются одними из ведущих производителей полимерного сырья. Нефтяная промышленность имеет очевидную необходимость транспортировать свою продукцию от источника к перерабатывающим предприятиям и дистрибьюторам, а также нефтепром широко использует и другие жидкости.

Тяжёлая промышленность традиционно использовала стальные трубы для большинства своих применений из-за общего требования по защите от высокого давления и огнестойкости. Однако промышленные предприятия всё больше осознают преимущества коррозионной стойкости, снижения веса и гибкости полимерных систем, особенно использования композитных конструкций и труб. По-видимому, существуют значительные возможности для армированных композитных материалов труб и конструкций шлангов, если могут быть соблюдены соответствующие проектные нормы. На опыте различных предприятий уже было продемонстрировано, что для некоторых применений, таких как водопроводные трубы, целостность композитных труб в условиях пожара так же хороша, а то и превосходит металлические альтернативы. Так, антипиреновые добавки для ПВХ и полипропилена делают возможным применение этих материалов даже в такой требовательной области, как пожаротушение, а ХПВХ и сам по себе является огнестойким материалом.

Хотя большинство трубопроводов предназначено для транспортировки жидких продуктов, шламовые трубы должны транспортировать твердые вещества. Чтобы использовать возможности трубопровода для непрерывной доставки продукта, например, подачи угля на электростанцию, твердое вещество гранулируется и разжижается с помощью жидкости-носителя, обычно воды. Как и в канализационных трубопроводах, важно избегать ограничений потока, которые могут привести к накоплению твердых частиц и возникновению препятствий (засоров). Кроме того, может иметь место сильное истирание стенок трубы, особенно в точках, где изменяется направление потока и импульс твердых частиц заставляет их падать на стенки трубы. В прошлом инженеры, разрабатывающие шламовые трубы, интуитивно полагали, что твердые металлические трубы будут лучше противостоять истиранию, чем мягкие пластиковые материалы.

Это предположение оказалось неверным, и выяснилось, что хуже всего работают в абразивных ситуациях именно металлы. Дело в том, что основным фактором, позволяющим дать точный прогноз для успешности работы трубопроводной системы для транспортировки шлама, является даже не коэффициент шероховатости, а его сохранение в процессе эксплуатации. У металлов коэффициент шероховатости значительно повышается с эксплуатацией, и стенки металлических труб со временем становятся шершавыми. А вот у пластиков никаких изменений в гладкости стенок не происходит, и эти материалы полностью сохраняют пропускную способность шламовых и других видов труб. Ещё одним важным свойством материала, требуемым для сопротивления истиранию, является прочность, то есть способность противостоять множественным микроударам. Полиэтиленовые трубы хорошо сопротивляются истиранию, как и прочные сшитые эластомерные материалы, такие как полиуретан, а вот металлы из-за микроударов сильно страдают. Обсуждение характеристик материалов для труб в этом типе применения можно найти в статьях специалистов таких компаний, как Uponor, BP, Georg Fischer (эти статьи не переведены на русский язык, поэтому в одном из будущих циклов мы, возможно, уделим им внимание).