Разновидности пластиковых труб и их применение. Технологии производства труб. Коэкструзия и многослойные трубы

Слои могут быть добавлены для преодоления недостатков свойств основного материала трубы. Например, когда полиэтиленовая труба может подвергаться проникновению или размягчению углеводородной жидкостью, может использоваться слой полиамида. Коммерческим примером являются нефтепроводные трубы, производимые Glynwed Pipe Systems в качестве труб для транспортировки нефтяного топлива. Если полиэтиленовая труба допускает нежелательное проникновение в газовую фазу, может быть добавлен барьерный слой из EVOH или PVDC. Удачным примером является труба центрального отопления с горячей водой, изготовленная Wirsbo (Uponor), где слой EVOH коэкструдирован на сшитый полиэтилен для предотвращения попадания кислорода в воду и коррозии металлических компонентов.

Наружные полипропиленовые слои были добавлены в полиэтиленовую трубу с целью упрощения подготовки поверхности перед электрофузионной сваркой и в качестве средства защиты поверхности трубы от повреждений во время установки по бестраншейной технологии. Примером такого подхода является продукт Uponor Profus. Южноафриканская компания Mega Pipe разработала технологию поперечной экструзии для покрытия труб из HDPE огнеупорным составом, чтобы трубы могли использоваться в горнодобывающей промышленности. Контроль внешнего вида и свойств поверхности труб путем экструзии внешнего слоя может потенциально предложить преимущества при обнаружении и распознавании трубы. Отслеживание длинных подземных трубопроводов является постоянной проблемой для работников, обслуживающих трубопроводные системы. Металлические трубы обнаруживаются электромагнитной индукцией, но отслеживание пластиковых труб оказалось трудным.

Экструдированные поверхностные слои можно использовать для учета электрической проводимости или магнитных свойств без влияния на свойства основного материала труб. Поверхностное наслоение также может предложить способ изменения цвета трубы без потерь производства в основном экструдере. Магнитные свойства в полиэтиленовых трубах могут быть достигнуты путем включения небольших количеств магнитного материала, такого как феррит стронция. Научно-исследовательский институт исследований газа (США) обнаружил, что пропускание такой трубы через магнитное поле во время экструзии позволяет кодировать данные. Об электропроводящих поверхностях в стеклопластиковой трубе сообщили в университете штата Луизиана (США), где тестировали измельченное углеродное волокно в качестве наполнителя в покрытии из полиэфирной смолы. Более сложные примеры технологии совместной экструзии включают экструзию труб из вспененного сердечника и армирование стенки трубы волокнами или металлической фольгой.

Технология совместной экструзии существует давно, но в последние годы наблюдается всё более высокий уровень сложности конструкции. Многочисленные ноу-хау в области дизайна появились благодаря широкому использованию совместной экструзии при обработке пленки, получаемой экструзией с раздувом, где она используется для создания многослойных упаковочных материалов. Схемы подачи экструдера для совместной экструзии сильно зависят от относительного количества материала в разных слоях. В большинстве случаев для труб относительно тонкие слои добавляются в основную трубу-носитель, в этом случае коэкструзия будет небольшой и дополнительное оборудование можно размещать параллельно над или рядом с основным экструдером. Оно может также быть расположено и под прямым углом, что образует Т-образную конструкцию.

Из последних разработок в области многослойных труб отметим полипропиленовые трубы для горячего водоснабжения и отопления со средним слоем из базальтового (карбон-базальтового) волокна. Такая конструкция позволяет сократить тепловое расширение труб и облегчить их вес. Если сравнивать «базальтовые» с традиционными трубами со стекловолокном в качестве промежуточного слоя, то можно отметить несколько лучшие эксплуатационные свойства, хотя в целом конструкция и характеристики этих материалов схожи. Стекловолокно, с одной стороны, предлагает чуть более высокую термостойкость при одинаковой толщине армирующего волоконного слоя. С другой стороны, базальт легче, экологичнее и долговечнее. Целевые системы для использования труб такой конструкции — горячее водоснабжение и отопление (ответвления от магистральных трубопроводов, ведущие к конечным потребителям).

И в завершение этой части несколько слов о так называемых металлопластиковых трубах. Традиционно так называли трубы из сшитого полиэтилена с металлическим армированием из алюминиевой фольги. Однако точно такая же конструкция и у полипропиленовых труб, которые по неизвестным причинам не причислили к этому же типу. Это довольно странно, поскольку конструкционно эти трубы схожи и могут различаться разве что по способам монтажа (трубы PEX чаще всего устанавливаются механическими способами — например, при помощи компрессионных или напрессовочных фитингов, а полипропиленовые — сваркой плавлением). Поэтому, чтобы исправить это досадное недоразумение, предлагаем унифицировать эти трубы, называя их металлопластиковыми, но разграничивая по используемому материалу, то есть: металлопластиковые PEX и металлопластиковые PP. Название «металлополимерные» менее удачно, поскольку полимеры выступают в качестве сырья (полимерная смола) для производства пластиков.