Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 2

24 августа 2020
Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 2
Автор
Автор статьи: Юрий Белоусиков

ПВХ является частью большой, сложной и постоянно развивающейся группы пластиков. Подобно металлам и другим материалам для производства трубопроводов, пластмассы обладают широким спектром свойств, которые подходят для множества применений. Конструктивно пластиковые материалы, используемые для производства труб, могут проявлять свойства от мягких и гибких до твердых и жестких. Материалы для пластиковых труб можно разделить на две основные группы: термопласты и реактопласты. Термопласты, как следует из названия, размягчаются при нагревании и затвердевают при охлаждении. Они могут быть сформированы повторно, но этапы повторной обработки должны контролироваться и ограничиваться, чтобы гарантировать сохранение исходных рабочих характеристик. ПВХ — термопласт, он производится с использованием процесса экструзии. Возможность повторного нагрева и повторного формования также позволяет изготавливать трубы из ПВХ с последующей экструзией, а также термоформованные раструбы для соединения. Фитинги из ПВХ обычно изготавливаются в процессе литья под давлением или путем сборки формованных или экструдированных деталей. Термореактивные пластмассы проходят стадию мягкости только один раз, затем необратимо затвердевают и не могут быть снова размягчены без необратимого повреждения. Некоторые из наиболее распространенных термореактивных пластиков, используемых для изготовления труб, — это термореактивная смола, армированная стекловолокном, и сшитый полиэтилен (PEX).

Поливинилхлорид был открыт еще в девятнадцатом веке, когда ученые заметили, что органический газ винилхлорид (C2H3Cl) — сам по себе недавно на тот момент открытое соединение — реагировал в пробирке под воздействием солнечного света с образованием грязно-белого твердого вещества. Этот результат представляет собой простую полимеризацию винилхлорида с образованием нового пластичного материала — поливинилхлорида. Последующие исследования нового полимера сначала вызвали большое волнение, а несколько позже — большое разочарование. Ученые были поражены новым пластиковым материалом, который казался почти инертным по отношению к большинству химикатов и, фактически, практически неразрушимым. Однако вскоре они обнаружили, что материал настолько устойчив к изменениям, что вынуждены были признать, что его нелегко сформировать или переработать в полезные приложения. Вскоре после этого ПВХ стал рассматриваться как еще одно из великих открытий науки, не имевших очевидного применения, и на некоторое время мир забыл об уникальном новом пластике. Лишь в 1920-х годах любопытство снова привлекло внимание к поливинилхлориду, и ученые Европы и Северной Америки развернули масштабную кампанию, которая в конечном итоге подарила ПВХ-пластик современному миру.

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 2

Одну из самых важных ролей в разработке коммерчески пригодных методов полимеризации ПВХ сыграл русский ученый Иван Иванович Остромысленский, один из крупнейших специалистов в области органической химии, который занимался этим в конце 1920-х годов. Затем технологии продолжали развиваться во всем мире, но особенно преуспели ученые из Германии, где ПВХ использовался в непластифицированной жесткой форме. В 1931 году немецкие ученые разработали ПВХ-соединения, и были произведены миллионы килограмм ПВХ, в том числе для производства труб. В значительной степени производство труб из ПВХ возникло из-за необходимости, возникшей во время Второй мировой войны. Опять же, именно немецкие ученые и инженеры обратились к ПВХ, используя его в качестве материала для труб, чтобы быстро восстановить важные водопроводные и канализационные трубопроводы в городах, поврежденных бомбардировками советских и союзнических войск. Некоторые из этих первых трубопроводов из ПВХ до сих пор находятся в эксплуатации, что свидетельствует о выдающейся долговечности ПВХ. В одном из циклов мы писали об исследованиях 1990-2000-х годов, когда несколько труб ПВХ, проложенных ещё в 1930-х — 1940-х годах были выкопаны и исследованы на предмет пригодности. Результаты оказались столь впечатляющими, что у честных ученых отпали все сомнения в качестве этого материала.

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 2

До Второй мировой войны и в некоторой степени во время войны обработка ПВХ в основном осуществлялась на оборудовании, разработанном для производства каучука или целлулоида. Даже сразу после войны технология оставалась довольно примитивной, а оборудование для обработки не было разработано специально для ПВХ. За два десятилетия после войны в технологии ПВХ были достигнуты значительные успехи как в рецептуре, так и в переработке. За это время разработка более эффективных стабилизаторов, смазок (лубрикантов) и технологических добавок, а также технологического оборудования, разработанного специально для ПВХ, позволили добиться большего успеха в экструзии качественных жестких (непластифицированных) труб из ПВХ. В результате трубы из ПВХ начали конкурировать с традиционными продуктами на ряде основных рынков, включая распределение воды, электропроводку, химическую обработку, а также канализацию, транспортировку промышленных сточных вод и вентиляционные системы.

Успех труб из ПВХ в Северной Америке аналогичен тому, что произошло в Европе. После 1951 года, когда материал был впервые представлен в Северной Америке, ПВХ стал самым объемным материалом для пластиковых трубопроводов. В 1955 году, когда Американское общество испытаний и материалов (ASTM) организовало группу для разработки стандартов на пластиковые трубы, поставки пластиковых труб в Северной Америке составили чуть менее 20 тысяч тонн. К 1968 году продажи труб из ПВХ превысили 200 миллионов фунтов стерлингов в год. На рисунке справа показан рост мировой промышленности по производству труб из ПВХ с середины 1970-х по начало последнего десятилетия. Как мы можем видеть, темпы роста были просто феноменальными. Факторы, повлиявшие на это, включают постоянное развитие технологий обработки, улучшение соединительных технологий трубопроводов, продолжающиеся программы стандартизации, улучшение контроля качества и постепенное принятие ПВХ проектировщиками, подрядчиками и муниципалитетами. Последний фактор очень важен и отчасти объясняет тот факт, что в России, с ее консервативным менталитетом всех групп населения, проектировщики не спешат отказываться от «традиционных» металлических труб. Причем делают это просто в силу привычки и недоверия ко всему новому, однако те передовики, которые не поленились разобраться в вопросе, активно внедряют трубопроводы ПВХ на своих производствах.

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 2

Именно о преимуществах ПВХ перед другими материалами, главным образом, металлами, мы и будем говорить в следующей части. Здесь же заметим, что диапазон полезных свойств, которыми обладает ПВХ, делает его одним из самых универсальных материалов для труб, что подтверждается разнообразием областей применения и рынков, обслуживаемых ПВХ трубами. Спецификация или использование труб из ПВХ оправдано одним или несколькими описанными здесь преимуществами, которые включают в себя коррозионную стойкость, химическую стойкость, легкий вес, гибкость, долговременную прочность на растяжение и еще 10 характеристик, выгодно отличающих ПВХ от многих других материалов, преимущественно металлов, однако и в сравнении с большинством пластиков у поливинилхлорида есть неоспоримые достоинства. А подробнее об этом поговорим в частях 3 и 4 нашего цикла, посвященного дополненному переводу «Справочника по проектированию и строительству трубопроводов из ПВХ» (Handbook of PVC Pipe Design and Construction) от американских коллег-проектировщиков.

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 2

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад