ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ КОМПОЗИТНОГО НАМОТАННЯ

Створи своє високотехнологічне виробництво

Коротко про композитні труби.

Газоннафтова галузь:

Збільшення терміну служби трубопроводів можливе завдяки проведенню дорогих ремонтів, введенню катодного захисту, що рівномірно розподіляється, системі закачування антикорозійних інгібіторів. Однак наявність у пластовій рідині піску, солей та інших домішок веде до руйнування захисної плівки, роблячи пригнічення недостатньо ефективним. Актуальність питання боротьби з корозією зростає у міру старіння трубопроводів. В Україні трубопроводи настільки старі, що, на думку ряду експертів, "латати дірки" стає безглуздо. Приблизно 30% трубопроводів України мають "вік" від 20 до 30 років, ще 25% - старше 30 років. За даними ВНДІСТ щорічно на нафтопромислових трубопроводах відбувається до 40-70 тисяч відмов, 90% яких є наслідком корозійних ушкоджень. Із загальної кількості аварій частку систем нафтозбору припадає 50-55%, частку комунікацій підтримки пластового тиску 30-35%. Скорочується термін служби труб. 42% їх не витримують п'ятирічної експлуатації, а 17% служать менше двох років. На щорічну заміну нафтопромислових мереж витрачається 7-8 тисяч кілометрів. труб, або 400–500 тис. тонн сталі.

Напрошується висновок, що шукати вирішення проблеми необхідно кардинальним способом - застосовувати труби, які не схильні до корозії, що дозволить надалі не дбати про антикорозійне покриття, не проводити інгібування, виключити дорогі ремонти та усунення витоків, отримати трубопроводи з терміном безремонтної експлуатації еквівалентним терміну розробки до 20-50 років. З погляду економічної ефективності одним із найбільш прийнятних варіантів вирішення даної проблеми є перехід до композитнихтруб. При застосуванні композитних труб необхідно виходити з того, що не може бути універсального рішення оптимального для будь-якого випадку застосування. Вибір залежить від багатьох факторів: природно-кліматичних умов, характеристики середовища, що транспортується, робочого тиску, температури, тривалості передбачуваної експлуатації, технологічних можливостей монтажу на даному об'єкті, умов з'єднання труб, глибини залягання та ін.

Житлово-комунальне господарство:

Проблеми підвищення стійкості та надійності функціонування інфраструктури житлово-комунального господарства стають нині актуальними як ніколи. Сучасний стан ЖКГ ілюструють такі дані: знос комунальної інфраструктури становить понад 60 %, приблизно у чверті основних фондів повністю вичерпано експлуатаційний ресурс. Фізичний знос комунальних мереж становить: водопроводу – 65,3 %, каналізації – 62,5 %, теплових мереж – 62,8 %. І як наслідок – за десятирічний період кількість аварій зросла більш ніж у 6 разів. Більше половини загальної кількості аварій мереж відбувається через їхню ветхість. Насичення грунту техногенними комунікаціями, блукаючими струмами, електролітичними сумішами сприяє прискоренню корозії сталевих трубопроводів, а підвищені температури, як відомо, самі по собі прискорюють хімічні, в тому числі і корозійні процеси.

Природа матеріалу – сталі, які б ізоляційні схеми захисту не застосовувалися, – залишається незмінною, у зв'язку з чим відбувається постійне лікування хворого «трубопроводу» під наглядом лікаря – моніторингу. Створено цілу галузь, яка називається захистом трубопроводів від корозії. Актуальність питання боротьби з корозією зростає у міру старіння трубопроводів. В Україні трубопроводи настільки старі, щонедалекий той день, коли латати дірки стане безглуздо. Загальна вартість ремонтних робіт трубопроводів ЖКГ становить понад 15 млрд. руб. на рік. Планово-попереджувальний ремонт інженерних мереж ЖКГ повністю поступився місцем аварійно-відновлювальним роботам, витрати на проведення яких у 3 рази вищі за будівництво нових трубопроводів. Одна-дві аварії на кілометр трубопроводу на рік. Понад 600 тис. аварій щорічно, усунення яких витрачається понад 60 млрд. рублів. Щорічно в Україні змінюється менше 1% загальної протяжності мереж, або 2% аварійних фондів, у той час як для запобігання подальшому їх зносу потрібно збільшити обсяг робіт з реконструкції та заміни мереж не менше ніж до 5% їх загальної протяжності або 8,2% аварійних фондів. На одного жителя України припадає 7,5 тис. рублів платежів на рік тільки на відновлення зношених мереж трубопроводів і щороку ця цифра зростатиме.

З точки зору економічної ефективності одним з найбільш прийнятних варіантів вирішення цієї проблеми є перехід до базальтопластикових та склопластикових труб. Скло- та базальтопластики є одними з найважливіших представників групи композитних пластиків. Високі фізико-механічні показники, а також стійкість до впливу агресивних середовищ визначили широке використання цих матеріалів у багатьох галузях промисловості.

Фото 1: Компенсатор трубопроводу зі склопластикових труб.

Базальтопластикові труби.

Одним із напрямків є використання базальтоволокнистих матеріалів. Витончені базальтові нитки з успіхом можна використовувати як основу для виробництва полімерних композиційних матеріалів. Базальтопластиковікомпозити сьогодні розглядаються як одні з найперспективніших матеріалів у сучасних будівельних технологіях. За фізико-хімічними властивостями вони багато в чому перевершують такі матеріали, як сталь, азбест та інші традиційні будівельні складові, що застосовуються у конструкціях трубопроводів систем гарячого водопостачання. До того ж вони хімічно стійкі у агресивних середовищах та екологічно безпечні. І ще важливий чинник. Величезні запаси базальтової сировини в нашій країні та відносно невисока вартість роблять її використання дуже привабливим, зокрема, і під час прокладання тепломереж.

Базальтопластикові труби можуть бути застосовані для будівництва трубопроводу з температурою експлуатації до 115.С і тиску до 1,5 МПа з терміном експлуатації при цих постійно діючих максимальних навантаженнях не менше 25 років при потовщенні стінки до 5 мм. Епоксидне сполучне, що застосовується, забезпечує гідролітичну стійкість до 120.С (висновок СЕС).

Базальтопластикові теплоізольовані труби – нова концепція високоенергоефективних трубопроводів гарячого водопостачання та теплопостачання. Мабуть, найголовніша перевага базальтопластикових труб – їхня довговічність, що в першу чергу визначається високою корозійною стійкістю. Такі труби добре витримують дію ґрунтів, що корродують, і не вимагають спеціального електрохімічного захисту. Вони стійкі до впливу мікроорганізмів, ґрунтових та стічних вод, інертні до біошкідників. Завдяки всьому цьому термін їхньої служби суттєво зростає – до 50 років і більше.

Крім того, базальтопластикові труби мають суттєві експлуатаційно-монтажні переваги порівняно із звичайними сталевими. При однакових діаметрах вони мають підвищену пропускну здатність теплоносія,оскільки гідравлічний опір у них у 1.5 рази нижче. Дуже важливо і те, що базальтопластикові труби в 3 - 4 рази легші за сталеві. При укладанні тепломереж їх монтаж значно спрощується і, відповідно, дешевшає. В цьому випадку не потрібне використання підйомно-транспортних машин та механізмів: вага погонного метра такої труби становить лише від 1.6 до 8 кг.

Виробництво базальтопластикових труб успішно ведеться із застосування наших верстатів та обладнання.

Загальними перевагами базальтопластикових труб є:

висока герметичність і міцність, нечутливість до стирання,
висока ремонтно-придатність - аналогічно властивостям сталевих труб з однорідною структурою стінки;
конструкція різьбового з'єднання, його висока міцність і клей, що застосовується, дозволяють проводити монтаж за будь-яких погодних умов при температурі до –25°С. Час складання одного різьбо-клейового стику менше 5 хв., що дозволяє змонтувати до 1000 м трубопроводу на день;
високоефективна теплоізоляція унеможливлює теплові втрати: не більше 2 °С на кілометр;
матеріал труб та конструкція з'єднань допускає підвищення температур до 130 °С, робочий тиск регламентується товщиною стінки;
мала маса, що знижує витрати при транспортуванні та монтажі. Наприклад, базальтопластикова труба ДВН = 150 мм завдовжки 6 м без теплоізоляції важить 30 кг, теплоізоляції – 50 кг;
гладка внутрішня поверхня, що дозволяє використовувати у трубопроводах менший діаметр;
відсутність будь-яких видів корозії, у тому числі електрохімічної від впливу блукаючих струмів;
висока термостабільність, коефіцієнт температурного розширення в 10 разів менший, ніж у труб з термопластів;
маютьвластивість самокомпенсації, температурні осьові навантаження на опори в 10 разів менші, ніж виникають при експлуатації сталевих трубопроводів;
простота ремонту у разі зовнішніх пошкоджень (бандаж, накладка, клейова латка, заміна частини труби тощо);
з'єднання труб не потребує зварювальної техніки та відповідної перевірки зварних швів;
вартість теплоізольованої труби з урахуванням витрат на монтаж практично дорівнює вартості теплоізольованої сталевої труби з урахуванням витрат на монтаж і нижче вартості труб із термопластів в ізоляції.

Склопластикові труби.

Завдяки здатності склопластикових труб протистояти корозії, витримувати екстремальні температури (–50 – +120oС) та високий тиск, вони знаходять широке застосування у найрізноманітніших галузях народного господарства. Склопластикові труби виробляються за технологією намотування на оправлення просоченого епоксидним (або поліефірним) сполучним скловолокна. Основною сировиною є скловолокна та смоли, які виробляються в Україні.

Особливого значення мають процес намотування та науково обґрунтований підхід до розробки технології цього процесу. Автоматизація намотування, збільшення числа контрольованих технологічних параметрів, а також підвищення точності їх контролю та вимірювання сприяють не тільки підвищенню продуктивності праці та покращенню якості виробів, але й дозволяють зменшити кількість операцій, знизити чисельність персоналу та зробити технологію безвідходною.

Фото 2 та 3: Різьбове кріплення склопластикових труб.

Через свої унікальні властивості склопластикові труби мають наступне застосування:

системи гарячого та холодного питного та технічного водопостачання;
промислове такомунальне водовідведення;
транспортування агресивних середовищ;
технологічні трубопроводи для промислових установок;
транспортування нафтопродуктів;
системи сіроочищення;
системи пожежогасіння;
прокладання трубопроводів по морському та річковому дну;
димарі для агресивних середовищ;
вентиляційні труби;
дренажні та обсадні труби;
колодязі;
фільтри для водопідготовки та ін.

Переваги склопластикових труб:

У процесі експлуатації трубопроводів немає відкладення солей і парафінів, що значно знижує гідравлічні втрати;
Температура експлуатації -50 до +120°С, що перевищує температурний діапазон експлуатації полімерних труб;
Висока стійкість до абразивного та гідроабразивного зносу;
Труби можуть мати антистатичне покриття (за потреби);
Висока стійкість до дії бактерій забезпечує гарну якість питної води;
Стійкість до електрохімічної корозії унеможливлює проведення заходів з електрохімічного захисту склопластикових трубопроводів;
Діелектричні властивості склопластику дозволяють використовувати труби як ізоляційні вироби;
Радіопрозорість;
Низька вартість ремонту;
Термін експлуатації склопластикових труб вищий у 10 і більше разів, ніж у металевих, що в комплексі з перерахованим вище дає відчутний економічний ефект від заміни металу склопластиком.

Ми виготовляємо верстати модельного ряду РПН-Ф3, призначені для виробництва склопластикових труб діаметром від 70мм до 1000 мм і більше.

Фото 4 і 5: Процес намотування та обробкисклопластикової труби.

В огляді використані матеріали: В. І. Грейліх "Нова концепція високоенергоефективних трубопроводів гарячого водопостачання та теплопостачання" В. Є. Бухін "Склопластикові труби"