Fiberglas borular: avantajlar, üretim teknolojisi,
Fiberglastan yapılan boru üretimi nedir? GOST'e göre fiberglas borular ne olmalıdır? Alternatif çözümlere karşı özellikleri ne kadar çekici? Bu soruları cevaplamaya çalışalım.
Nedir o
Fiberglas nedir? İsim genel olarak malzemenin bileşiminin kapsamlı bir resmini verir: bağlayıcı (epoksi veya polyester reçine) cam elyafı ile güçlendirilir. Takviye, gerilme ve eğilme yüklerine karşı direnç sağlar; Binder, şok yüklere karşı direnç sağlar.
Lütfen dikkat: kullanılan reçineler tipik termosetlerdir. Sertleşirken, geri dönüşü olmayan kimyasal değişiklikler oluşur; eğer öyleyse - termoplastiklerden farklı olarak, ürünlerin direnç kaynağı imkansızdır. Tutkal, cıvatalar, dişler vb. İçin flanşlar boruları bağlamak için kullanılır.
Tarihinin
Üretim teknolojisi, epoksi reçinelerin endüstriyel üretimi başladığında, geçen yüzyılın ellili yıllarında ortaya çıktı. Herhangi bir yeni teknoloji gibi, ilk aşamada bu çok popüler değildi: fiberglas kullanımındaki deneyim eksikliği geleneksel malzemelerin düşük fiyatını (çelik, bakır ve alüminyum) destekledi.
Ancak 60'ların ortasında, resim değişmeye başladı.
Ne oldu
- Çelik ve demir dışı metal fiyatları arttı.
- Offshore petrol ve gaz sahalarının ticari gelişimi başladı. CTP boru (boru) metalden düşük ağırlık ve daha da önemlisi korozyon direncinden dolayı lehine farklıydı: Tuzlu suyla temas, rakip ürünlerin aksine zarar vermemiştir.
- Son olarak, fiberglas üretim teknolojileri de hala durmadı: daha ucuz ve daha dayanıklı oldu.
Sonuç çok uzun sürmedi: 60'lı yılların sonunda, Amerikan şirketi Ameron, yüksek basınçlı fiberglas borularını önce Kuzey Amerika'ya ve daha sonra Orta Doğu pazarına girdi. 80'li yıllarda, Avrupalı ve biraz sonra Sovyet (daha sonra - Rus) üreticileri yetiştirildi.
avantajları
Fiberglas daha popüler oldu?
Avantajlarının listesi çok büyük değil, ama çok inandırıcı görünüyor.
- Yüksek alaşımlı ve paslanmaz çeliklerin maliyetine karşı çok makul.
- Korozyon ve agresif ortamlara karşı dayanıklılık.
Kullanışlıdır: özellikle agresif sıvıların taşınması gerekiyorsa, boru hattı elemanları yüksek basınçlı polietilenden yapılmıştır.
- Düşük ağırlık. Fiberglasın (mukavemete bağlı mukavemet) özgül mukavemeti çelikten 3,5 kat daha yüksektir; Böylece, bu malzemelerin eşit mukavemetli yapıları birkaç kez ağırlığa göre değişecektir.
- Belirli bir donatı şeması nedeniyle istenilen mekanik özelliklere sahip malzeme elde etme olasılığı. Örneğin, fiberglasın spiral-ring sarımı, iç basınca karşı en yüksek direnci sağlar.
üretim
Fiberglas boru üretimi nedir?
Bugüne kadar, üretiminin dört ana teknolojisi vardır.
| isim | tanım |
| sıkma | Reçine bir sertleştirici ve doğranmış cam elyafı ile karıştırılır, daha sonra dairesel bir delikten ekstrüde edilir. Üretim teknolojik açıdan ucuzdur, ancak düzenli bir takviye çerçevesinin olmaması ürünlerin nihai gücünü etkiler. |
| Pultruzyon | Tüp iç ve dış mandreller arasında oluşturulur. Her iki yüzey mükemmeldir; Bununla birlikte, bazı teknolojik sınırlamalar büyük çaplı boruların üretilmesine ve yüksek çalışma basıncına izin vermez. |
| Santrifüj kalıplama | Takviye, santrifüj kuvvetleri tarafından dönen bir formun yüzeyine bastırılan fiberglasın tamamlanmış bir manşonudur. Aynı zamanda, gelecekteki duvarlarda reçinenin muntazam bir dağılımına da katkıda bulunurlar. Teknolojinin ana avantajı, pürüzsüz bir dış yüzey elde etme kabiliyetidir; Ana dezavantaj enerji yoğunluğu ve buna göre yüksek maliyettir. |
| sarma | Fiber emdirilmiş cam elyaf (iplik, bant veya kumaş) silindirik bir mandrel üzerine sarılır. Fiberglas boruların sarım yöntemiyle üretilmesi için ekipman, göreceli sadelik ve yüksek performans nedeniyle en yaygın olanıdır. |
İkinci üretim yönteminin alt tür olarak adlandırdığı birçok söz vardır. Onları tanıyalım.
Spiral halka sargısı
İstifleyici - birkaç emprenye edilmiş iplik besleme mekanizmasına sahip bir halka - dönen bir mandrel boyunca karşılıklı hareket eder. Her geçişte, sabit bir zift ile bir lif tabakası döşenir; Döşemenin halka düzeni, hatırladığımız gibi, molada maksimum boru kuvvetine ulaşmanızı sağlar.
Merakla, ipliğin ön gerilimi ayrıca, ürünün nihai mukavemetini olumlu yönde etkiler ve bükme yükleri altında çatlakların oluşmasını önler.
Spiral-ring sarım yöntemi, yüksek çalışma basınçları, yapısal bileşenler (kompozit güç aktarma kulesi destekleri dahil) ve hatta roket motorlarının gövdeleri için tasarlanmış boru boruları üretmek için kullanılır.
Spiral bant sarma
Önceki yönteme göre fark, sadece bir geçişte istifleyicinin bir düzine veya iki elyaftan oluşan dar bir şerit oluşturması gerçeğidir. Buna göre, sürekli takviye oluşumu için daha fazla geçiş gerektirir; Takviye kendisi biraz daha az yoğun. Yöntemin ana avantajı çok daha basit ve buna göre ucuz ekipman.
Boyuna enine sarım
Önceki şemalardan başlıca fark, sarımın sürekli yapılmasıdır: istifleyici aynı anda uzunlamasına ve enine dişleri aşağı doğru bırakır. Teknolojinin basitleştirilmesi ve ucuzlanması gerektiği görülüyor; Ancak, tamamen mekanik bir sorun var.
Gelecekteki tüpün sarıldığı mandrel dönüyor; eğer öyleyse, boylamasına takviye ipliklerinin açıldığı bobinler de dönmelidir. Dahası, borunun çapı ne kadar büyükse, bobinler de o kadar büyük olmalıdır.
Eğik enine boyuna sarma
Bu çözüm, Kharkov'daki Sovyetler Birliği'nin yaşamı boyunca geliştirilmiştir ve başlangıçta roket kabuklarının üretiminde kullanılmıştır. Daha sonra Sovyet sonrası alanda yaygınlaştı.
Yöntemin özü nedir?
- İstifleyici, paralel bağlayıcı-emdirilmiş liflerden oluşan geniş bir şerit oluşturur.
- Mandrelin üzerine sarılmadan önce bant, emprenye olmadan bir iplikle önceden sarılır ve daha sonra eksenel bir takviye oluşturur. Bantta toplanan dişler, sırasıyla, enine donatıyı oluştururlar: bant, mandrel ekseni boyunca döşenir.
- Her katın döşenmesinden sonra haddelenmiş silindirler, takviye sızdırmazlık ve aşırı bağlayıcıyı yerinden oynatma.
Böyle bir planın avantajı nedir?
- Sürekli üretim imkanı. Tek geçişte, keyfi kalın duvarlar oluşturabilir, sadece kasetin örtüsünü değiştirebilirsin.
- Yüksek performans.
- Büyük çaplı fiberglas borular üretme yeteneği (teorik olarak - maksimum büyüklükte herhangi bir kısıtlama olmaksızın). Boyutlar sadece mandrelin boyutu ile sınırlıdır.
- Bitmiş malzemede son derece yüksek cam elyaf içeriği. Alternatif yöntemlerle% 45-65'e karşı% 85'e çıkmaktadır. Bu, hem nihai mukavemeti hem de ürünün yanıcılığını etkiler.
standartlar
Bize verilen ürünlerin üretimi iki düzenleyici doküman tarafından düzenlenir:
- GOST R 53201-2008, dişli bağlantılarda 50-200 mm çapında boruların üretimi için teknik şartlar içerir.
- NTT LLC'nin (Yeni Boru Teknolojileri) katılımıyla geliştirilen GOST R 54560-2011, cam elyaf takviyeli termoset plastiklerinin detaylarını anlatıyor.
Belgelerin temel hükümlerini inceliyoruz.
GOST R 53201-2008
Standart boru çalışma modu aşağıdaki gibidir:
- Sıcaklık - -60 ila + 60C arasında.
- Bağıl nem -% 100'e kadar.
- Taşınan sıvının sıcaklığı + 110 ° C'ye kadar.
- Çalışma basıncı - 3,5 - 27,6 MPa arası.
Standart tarafından açıklanan ürünler için aşağıdaki kullanımlar sağlanmaktadır:
- Petrol ve gaz kondensatının taşınması.
- Tuz çözeltilerinin taşınması (deniz suyu dahil).
- Kaldırma kolonlarının yapımı.
- Çeşitli amaçlar için kuyuların tespit edilmesi.
- Yeraltı yataklarının gelişiminde rezervuar basıncının korunması.
- Teknik ve içme suyu kaynağı.
Standart üç tip boruyu birbirinden ayırır:
| tayin | kopya |
| NC | borular |
| aman | kasa |
| L | doğrusal |
GOST R 53201-2008'e göre üretilen fiberglas boruların çapları ve diğer özellikleri neler olabilir?
Pompalama ve muhafaza
| İç çapı, mm | Nominal basınç, MPa | Minimum duvar kalınlığı, mm | Metre başına ağırlık, kg |
| 50 | 6,9 - 27,6 | 4.3 - 8.4 | 1,6 - 3,3 |
| 63 | 6,9 - 27,6 | 4.6 - 10.7 | 2.2 - 5.5 |
| 100 | 10.3 - 17,2 | 8.1 - 12.2 | 5,8 - 8,2 |
| 150 | 10.3 - 17,2 | 13.5 - 15.0 | 14.0 - 14.9 |
| 200 | 10.3 | 13.6 | 16.5 |
doğrusal
| İç çapı, mm | Nominal basınç, MPa | Minimum duvar kalınlığı, mm | Metre başına ağırlık, kg |
| 50 | 10.3 - 27.6 | 2,79 - 8,10 | 1,2 - 3.1 |
| 63 | 8.6 - 27.6 | 2,80 - 9,90 | 1,4 - 5.2 |
| 100 | 5.5 - 27.6 | 2,80 - 16,00 | 2,3 - 12,8 |
| 150 | 5.5 - 13.8 | 4.57 - 11.20 | 5.1 - 12.2 |
| 200 | 5.5 - 13.8 | 5.84 - 14.70 | 8.6 - 22.6 |
Boru boyutlarına ek olarak, belge, temel boyutlar, görünüm gereksinimleri, maksimum toleranslar ve tüm ürünlerin etiketlenmesi ile birlikte armatürlerin imalatı için ayrıntılı talimatlar içerir.
GOST R 54560-2011
Standart, yukarıda açıklanan koşullardan daha hafif işletilen boru hatlarını açıklar:
- Çalışma basıncı - 3,2 MPa'ya kadar;
- Orta sıcaklık - 35 ° C'ye kadar;
- Taşınan sıvılar - su, su çözeltileri ve drenler (evsel ve endüstriyel).
Önemli: GOST'in eylemi, evsel su temini ve kanalizasyon için boru hatları için geçerli değildir.
Belge çerçevesinde ürünler aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılmaktadır:
- Çap (DN). Değer aralığı 300 ila 3000 milimetredir.
- Nominal basınç (PN). Basınçsız borular için, PN kavramı oldukça rasgele ve 0.1 - 0.4 MPa olarak alınır; basınç için 0.6, 1.0, 1.6, 2.0, 2.5 ve 3.2 MPa değerlerini alır.
- Anma sertliği (SN). Ayrıca megapaskal cinsinden ölçülür ve 1250, 2500, 5000 ve 10000'e eşit olabilir.
Lütfen dikkat: kendi ellerinizle bir fiberglas kanalizasyon sistemi döşenirken, SN 1250 borularının ilke olarak yeraltı tesisatı için önerilmemesi ve tepsiye konulması için SN 2500'ün kullanılması tavsiye edilir.
Belge, bir öncekine benzer şekilde, her türlü bağlantı parçasının ana boyutlarını ve görünüm, dayanıklılık, işaretleme ve donatı yöntemleri ile ilgili gereksinimleri listelemektedir.
Sonuç
Elbette, malzememizde, fiberglasın kullanıldığı çok kapsamlı bir konunun sadece küçük bir kısmına değindik. Isıtma veya evsel kanalizasyon için fiberglas boruların kullanılmasının mümkün olup olmadığını, metal-polimer veya tüm plastik ürünlerin arka planında ne kadar iyi olduklarını anlamış değiliz. Bu sorulardan bazıları bu makaledeki videoyu etkiler. İyi şanslar!