Разновидности пластиковых труб и их применение. Технологии производства фитингов и трубопроводной арматуры

Однако для труб большого размера и их соответственно более толстых стенок технология литья под давлением становится более сложной и значительно более дорогой при проектировании и изготовлении инструмента. Для труб диаметром 250 мм и более для фитингов необходимо использовать самые большие литьевые машины и очень дорогие инструменты для формования. При размерах труб 500 мм и более формование фитингов становится чрезмерно дорогостоящим, потому что затраты очень высоки, а количество изготавливаемых изделий получается небольшим. Поэтому здесь необходимо искать альтернативные способы изготовления фитингов. Даже для более тонкостенных трубопроводов без давления, таких как дренаж воды, некоторые типы изделий, таких как расширительные камеры и несколько впускных трубопроводов, могут быть слишком большими для литья под давлением.

В таких случаях предпочтительным является вращательное формование, или узлы могут быть сварены вместе из более мелких компонентов или секций трубы. При надлежащем контроле качества можно изготовить фитинги для полиэтиленовых, полипропиленовых или полибутиленовых труб, такие как колена и тройники, путем сварки секций труб. Необходимо учитывать концентрации напряжений в сварных швах, и такие конструкции должны быть занижены по сравнению с номинальными давлениями в трубах. Некоторый успех был продемонстрирован по результатам исследований в Университете Квинс, Белфаст, которые проводились с использованием ротационного формования для небольших производственных циклов для установки толстостенных труб под давлением. Преимущество этого процесса состоит в том, что он не имеет высоких затрат на инструмент для литья под давлением.

Если подходящие фитинги недоступны из того же материала, что и труба, тогда становится необходимым использовать фитинги из альтернативного материала, а затем следует проявлять определенную осторожность при проектировании переходного соединения. Например, до того, как стали доступны пластиковые клапаны, которые можно было приваривать к полиэтиленовым трубам, необходимо было использовать металлические клапаны с механическим соединительным соединением. Для труб из полиэтилена, полипропилена или полибутилена все большее значение приобретают фитинги для электрофузионной сварки. Функции этого типа фитингов более подробно описаны в специальной литературе, а здесь же достаточно сказать, что эти фитинги с их встроенными нагревательными элементами превратились в новый сектор рынка с растущим ассортиментом прибыльных новых продуктов, основанных на большом количестве технических разработок в области проектирования фитингов и технологических разработок.

Трубы из ПВХ могут быть сварены с помощью растворителя, но достаточно часто они соединяются с помощью механических (например, фланцев) или вставных соединителей (например, специальных муфт). Существуют различные конструкции, и наиболее успешные позволяют соединять любые типы труб в пределах указанного диапазона диаметров. Некоторые механические фитинги (компрессионные, напрессовочные) для более мягких материалов, таких как полиэтилен, используют сжатие стенки трубы в канавки в качестве средства уплотнения соединения. Этот метод не подходит для более твердых пластмасс, таких как ПВХ. Многофункциональные соединители рассчитаны на сжатие отдельного эластомерного уплотнения. Механические соединения для труб меньшего размера, которые используются в больших количествах, преимущественно производятся из литых пластмассовых компонентов, но для больших диаметров труб, от 125 мм и выше, обычно используются металлические соединители.

Механические соединители требуют сочетания долговременной жесткости и прочности, что позволяет избежать ползучести пластмассовых компонентов, что может привести к геометрической нестабильности и в конечном итоге приводит к утечке. Растущий спрос на муфты большого размера, вероятно, будет мотивировать разработку формовочных фитингов, возможно, создавая рынок для конструкционных пластмассовых компонентов вместо механически обрабатываемых металлических элементов. Важной особенностью многих типов механических соединителей является эластомерное уплотнительное кольцо между трубой и корпусом соединителя, которое производится из различных каучуков (в зависимости от требований по химической стойкости и термостойкости). Такие кольца являются потенциальным источником утечки при длительном использовании и могут быть самым слабым элементом трубопровода, поэтому очень важно учитывать характеристики среды (химическая агрессивность, температура).

Функция уплотнения зависит от эластомера, поддерживающего его реакцию на приложенную силу уплотнения. После многих лет использования эластомеры могут химически или биологически разлагаться или просто терять свою реакцию в результате вязкоупругого процесса релаксации напряжений. Несмотря на свои размеры и важность, отрасль трубопроводной арматуры была предметом сравнительно небольшого количества публикаций и исследований рынка, но в начале 2000-х годов она была рассмотрена системой европейской стандартизации (ISO) для улучшения срока службы коммерческих продуктов. С тех пор качество производимых эластомерных уплотнений повысилось весьма значительно, и соответствие ISO говорит о надёжности и безопасности долговременного использования этих изделий (разумеется, при правильном подборе под характеристики среды, как транспортируемой, так и окружающей).