Cara memilih paip gentian kaca: spesifikasi pengeluaran dan gambaran keseluruhan pengeluar terkemuka
Berkat gabungan ciri positif kaca dan polimer, paip gentian kaca mempunyai prospek aplikasi yang hampir tidak terhad - dari mengatur saluran pengudaraan hingga meletakkan laluan petrokimia.
Dalam artikel ini, kami mempertimbangkan ciri utama paip gentian kaca, penandaan, teknik pembuatan komposit polimer dan komposisi komponen pengikat yang menentukan ruang lingkup komposit.
Kami juga memberikan kriteria pemilihan penting, dengan memperhatikan pengeluar terbaik, kerana peranan penting dalam kualiti produk diberikan kepada kemampuan teknikal dan reputasi pengilang.
Kandungan artikel:
Ciri umum gentian kaca
Fiberglass - bahan plastik, yang merangkumi komponen gentian kaca dan bahan pengikat (polimer termoplastik dan termoset). Bersama dengan ketumpatan yang agak rendah, produk gentian kaca dicirikan oleh sifat kekuatan yang baik.
Gentian kaca 30-40 tahun terakhir digunakan secara meluas untuk pembuatan saluran paip untuk pelbagai tujuan.
Lebuh raya menggabungkan kualiti kaca dan polimer:
- Berat ringan. Berat purata gentian kaca ialah 1.1 g / cc. Sebagai perbandingan, parameter yang sama untuk keluli dan tembaga jauh lebih tinggi - masing-masing 7.8 dan 8.9.Berkat kemudahan, kerja pemasangan dan pengangkutan bahan dipermudah.
- Rintangan kakisan Komponen komposit mempunyai kereaktifan yang rendah, oleh itu, mereka tidak mengalami kakisan elektrokimia dan penguraian bakteria. Kualiti ini adalah hujah yang menentukan untuk gentian kaca untuk utiliti bawah tanah.
- Sifat mekanikal yang tinggi. Kekuatan tegangan mutlak komposit lebih rendah daripada keluli, tetapi parameter kekuatan tertentu melebihi polimer termoplastik (PVC, HDPE).
- Tahan cuaca. Julat suhu sempadan (-60 ° C .. + 80 ° C), rawatan paip dengan lapisan pelindung gelcoat memberikan kekebalan terhadap sinar UV. Selain itu, bahan tahan angin (hadnya 300 km / j). Beberapa pengeluar mendakwa ketahanan gempa pada kelengkapan paip.
- Ketahanan api. Kaca tidak mudah terbakar adalah komponen utama gentian kaca, jadi bahannya tidak mudah terbakar. Semasa membakar, gas dioksin toksik tidak dibebaskan.
Fiberglass mempunyai kekonduksian terma yang rendah, yang menjelaskan kualiti penebat haba.
Apabila dinding dalamannya haus, serat menjadi terdedah dan pecah - zarah dapat memasuki medium yang diangkut.
Teknologi Pembuatan Paip Fiberglass
Ciri fisiko-mekanikal produk siap bergantung pada teknik pengeluaran. Kelengkapan komposit dihasilkan dalam empat cara yang berbeza: penyemperitan, pultrusion, pemutus sentrifugal dan penggulungan.
Teknologi # 1 - Penyemperitan
Ekstrusi adalah proses teknologi berdasarkan penekanan berterusan dari bahan seperti pasta atau sangat likat melalui alat pembentuk. Resin dicampurkan dengan gentian kaca yang dihancurkan dan pengeras plastik, dan kemudian dimasukkan ke dalam alat penyemperit.
Garis penyemperitan berprestasi tinggi membolehkan anda mendapatkan produk komposit tanpa bingkai dengan harga yang rendah, tetapi permintaan untuknya terhad kerana sifat mekanik yang rendah. Asas matriks polimer adalah polipropilena dan polietilena.
Teknologi # 2 - Pultrusion
Pultrusion adalah teknologi untuk pembuatan elemen panjang komposit berdiameter kecil dengan keratan rentas tetap. Melewati die membentuk acuan yang dipanaskan (+140 ° С), perinciannya "ditarik" dari bahan gentian kaca yang diresapi dengan resin termoset.
Tidak seperti proses penyemperitan, di mana tekanan adalah pengaruh penentu, dalam unit pultrusive peranan ini dimainkan oleh kesan penarik.
Proses teknologi:
- Filamen berserat dari gegelung dimasukkan ke dalam mandi polimer, di mana mereka diresapi dengan resin termoplastik.
- Serat yang diproses melewati unit preforming - benang diselaraskan dan memperoleh bentuk yang diinginkan.
- Polimer yang tidak disembuhkan memasuki bahagian mati. Oleh kerana beberapa pemanas, mod optimum untuk polimerisasi dibuat dan kelajuan penarikan dipilih.
Produk yang disembuhkan ditarik oleh mesin penarik dan dipotong menjadi segmen.
Ciri khas teknologi pultruded:
- polimer yang boleh diterima - epoksi, resin poliester, vinil;
- kelajuan menarik - penggunaan polimer "pultruded" yang dioptimumkan secara inovatif membolehkan anda mempercepat penyusutan sehingga 4-6 m / min. (standard - 2-3 m / min.);
- larian run-up: minimum - 3.05 * 1 m (daya tarik hingga 5.5 t), maksimum - 1.27 * 3.05 m (daya - 18 t).
Keluarannya adalah paip dengan dinding luaran dan dalaman yang sempurna, pada tahap tinggi dan penunjuk kekuatan.
Kelemahan kaedah ini tidak berkaitan dengan kualiti produk asli, tetapi dengan teknologi itu sendiri. Hujah "menentang": kos dan tempoh proses pengeluaran yang tinggi, ketidakupayaan untuk membuat paip berdiameter besar yang dirancang untuk beban yang besar.
Teknologi # 3 - Pemutus Sentrifugal
Syarikat Switzerland Hobas teknik pembentukan empar yang dikembangkan dan dipatenkan. Dalam kes ini, pengeluaran dilakukan dari dinding luar paip ke bahagian dalam dengan menggunakan bentuk berputar. Komposisi saluran paip meliputi: tunda kaca hancur, pasir dan resin poliester.
Bahan mentah dimasukkan ke dalam matriks berputar - struktur permukaan luar saluran paip terbentuk. Semasa pengeluaran berjalan, komponen pepejal, pengisi dan kaca gentian dicampurkan dengan resin cair - pempolimeran berjalan lebih cepat di bawah pengaruh pemangkin.
Kelebihan tambahan:
- ketepatan tinggi dimensi produk asal (bahagian dalaman bentuk berputar sepadan dengan diameter luaran produk siap);
- keupayaan untuk melemparkan dinding dengan ketebalan apa pun;
- kekakuan cincin tinggi komposit polimer;
- memperoleh permukaan licin di luar dan di dalam kelengkapan paip.
Kelemahan pengeluaran paip gentian kaca sentrifugal adalah intensiti tenaga dan kos tinggi produk akhir.
Teknologi # 4 - penggulungan progresif
Teknik yang paling popular adalah penggulungan berterusan.Paip dibuat dengan menukar mandrel dengan gentian kaca dengan polimer dengan proses penyejukan. Kaedah pengeluaran mempunyai beberapa subspesies.
Teknologi cincin lingkaran
Penumpuk serat adalah cincin khas, pada lilitan yang terdapat spinneret dengan benang.
Unsur kerja terus bergerak di sepanjang paksi bingkai bergerak dan mengedarkan gentian di sepanjang garis heliks.
Kelebihan utama kaedah:
- kekuatan seragam di seluruh permukaan lebuh raya;
- toleransi beban tegangan yang sangat baik - retakan tidak termasuk;
- penciptaan produk dengan diameter berubah dan keratan rentas dengan konfigurasi yang kompleks.
Teknik ini memungkinkan untuk mendapatkan paip kekuatan tinggi yang dirancang untuk beroperasi di bawah tekanan tinggi (rangkaian kejuruteraan pam-pemampat).
Penggulungan pita lingkaran
Tekniknya serupa dengan yang sebelumnya, perbezaannya ialah penumpuk memberi makan pita serat yang sempit. Lapisan pengukuhan yang padat dicapai dengan meningkatkan jumlah hantaran.
Peralatan yang lebih murah terlibat dalam pengeluaran daripada dengan kaedah lingkaran lingkaran, tetapi beberapa kelemahan yang ketara terdapat pada penggulungan "pita":
- prestasi terhad;
- peletakan serat yang longgar mengurangkan kekuatan saluran paip.
Kaedah pita lingkaran sesuai dalam pembuatan kelengkapan paip untuk tekanan rendah dan sederhana.
Kaedah membujur-melintang
Penggulungan berterusan dilakukan - penumpuk meletakkan serat membujur dan melintang pada masa yang sama. Tidak ada pergerakan terbalik.
Ciri kaedah:
- Ia digunakan terutamanya semasa membuat paip dengan penampang hingga 75 mm;
- ada kemungkinan menegangkan benang paksi, kerana kekuatannya dicapai, seperti dalam kaedah spiral.
Teknologi melintang membujur sangat produktif. Mesin membolehkan anda mengubah nisbah tetulang paksi dan anulus dalam jarak yang luas.
Teknologi membujur melintang
Pembangunan jurutera Kharkov sangat diminati oleh pengeluar domestik. Semasa berliku silang, penumpuk memaparkan "kerudung" yang terdiri daripada seikat benang pengikat. Pita dimasukkan ke bingkai pada sudut tumpang tindih dengan tetulang cincin giliran sebelumnya terbentuk.
Setelah selesai memproses keseluruhan mandrel, serat dilancarkan oleh penggelek - sisa-sisa polimer pengikat dikeluarkan, lapisan penguat dipadatkan.
Ciri-ciri penggulungan lapisan silang:
- keketatan gentian kaca;
- diameter paip yang tidak terhad;
- sifat dielektrik tinggi kerana ketiadaan peneguhan berterusan di sepanjang paksi.
Modulus elastik kaca gentian "lapisan silang" lebih rendah daripada parameter teknik lain yang serupa. Oleh kerana risiko retak antara lapisan, kaedah ini tidak dapat dilaksanakan ketika membuat saluran paip di bawah tekanan tinggi.
Parameter Pemilihan Pipa Fiberglass
Pemilihan paip komposit kaca berdasarkan kriteria berikut: kekakuan dan tekanan reka bentuk, jenis komponen pengikat, ciri struktur dinding dan kaedah penyambungan. Parameter penting ditunjukkan dalam dokumen yang disertakan dan pada setiap tiub - tanda yang disingkat.
Peringkat ketegaran dan tekanan
Kekakuan kaca gentian menentukan kemampuan bahan menahan beban luaran (keterukan tanah, lalu lintas) dan tekanan pada dinding dari dalam.Mengikut standardisasi ISO, kelengkapan paip dikelaskan kepada beberapa kelas kekakuan (SN).
Tahap ketegaran meningkat dengan peningkatan ketebalan dinding paip gentian kaca.
Pengelasan berdasarkan tekanan nominal (PN) mencerminkan penggredan produk berkenaan dengan tekanan cecair yang selamat pada suhu +20 ° C sepanjang hayat perkhidmatan (kira-kira 50 tahun). Unit ukuran PN adalah MPa.
Beberapa pengeluar, seperti Hobas, menunjukkan ciri gabungan untuk dua parameter (tekanan dan kekakuan) melalui pecahan. Paip dengan tekanan kerja 0,4 MPa (kelas PN - 4) dengan tahap kekakuan (SN) 2500 Pa akan ditandakan - 4/2500.
Jenis Pengikat
Sifat operasi paip sangat bergantung pada jenis pengikat. Dalam kebanyakan kes, bahan tambahan poliester atau epoksi digunakan.
Ciri-ciri PEF Binder
Dindingnya terbentuk dari resin poliester termoset yang diperkuat dengan gentian kaca dan pasir.
Polimer yang digunakan mempunyai kualiti penting:
- ketoksikan rendah;
- menyembuhkan dalam keadaan suhu bilik;
- gandingan yang boleh dipercayai dengan gentian kaca;
- inersi kimia.
Paip komposit dengan polimer PEF tidak terkena kakisan dan media agresif.
Ciri-ciri Epoksi
Pengikat memberi kekuatan yang lebih tinggi pada bahan. Had suhu komposit dengan epoksida adalah hingga +130 ° С, dan tekanan maksimum ialah 240 atmosfera.
Kelebihan tambahan adalah kekonduksian terma hampir sifar, jadi batang yang dipasang tidak memerlukan penebat haba tambahan.
Reka bentuk dinding paip komposit
Menurut reka bentuk, mereka membezakan: paip gentian kaca satu, dua dan tiga lapisan.
Ciri-ciri produk lapisan tunggal
Paip tidak mempunyai lapisan pelindung, kerana kosnya rendah. Ciri-ciri kelengkapan paip: ketidakupayaan untuk digunakan di kawasan dengan kawasan yang sukar dan iklim yang keras.
Juga, produk ini memerlukan pemasangan yang teliti - menggali parit yang banyak, menyusun "bantal" berpasir. Tetapi anggaran kerja pemasangan semakin meningkat kerana ini.
Ciri-ciri paip berlapis dua
Produk di dalamnya dilapisi dengan lapisan filem - polietilena tekanan tinggi. Perlindungan meningkatkan rintangan kimia dan meningkatkan ketegangan garis di bawah beban luaran.
Walau bagaimanapun, operasi pemasangan saluran paip minyak menunjukkan kelemahan pengubahsuaian dua lapisan:
- kekurangan lekatan antara lapisan struktur dan lapisan - pelanggaran kekukuhan dinding;
- kemerosotan keanjalan filem pelindung pada suhu bawah sifar.
Semasa mengangkut medium yang mengandungi gas, lapisannya boleh menyekat.
Parameter paip tiga lapisan
Struktur Pipa Fiberglass:
- Lapisan polimer luaran (tebal 1-3 mm) - peningkatan ketahanan mekanikal dan kimia.
- Lapisan struktur - lapisan struktur yang bertanggungjawab terhadap kekuatan produk.
- Pelapik (ketebalan 3-6 mm) - shell dalaman gentian kaca.
Lapisan dalaman memberikan kelancaran, keketatan dan melancarkan turun naik kitaran dalam tekanan dalaman.
Kaedah Pemasangan Fiberglass
Mengikut kaedah penyambungan, pelbagai kelengkapan paip yang diperbuat daripada komposit dibahagikan kepada 4 kumpulan.
Kumpulan No. 1 - sambungan soket
Gasket getah elastik dipasang di alur kawin pada paku hujung paip. Cincin pendaratan dibentuk pada peralatan dengan kawalan elektronik, memastikan ketepatan lokasi dan ukurannya.
Kumpulan No. 2 - soket-duri dengan meterai dan penyumbat
Semasa mengatur jalan raya darat, perlu untuk mengimbangi pengaruh daya paksi pada saluran paip. Untuk tujuan ini, selain meterai, tempat berhenti diletakkan. Unsur tersebut diperbuat daripada kabel logam, polivinil klorida atau poliamida.
Kumpulan No. 3 - sambungan bebibir
Pemasangan saluran paip komposit dengan kelengkapan atau paip logam. Dimensi penyambungan bebibir kaca gentian diatur GOST 12815-80.
Kumpulan No. 4 - pelekapan pelekat
Kaedah penyambungan yang tidak dapat dipisahkan - komposisi bahan kaca penguat dengan penambahan komponen poliester pengawetan "sejuk" digunakan pada petua. Kaedah ini memberikan kekuatan dan ketegangan garis.
Menandakan lapisan dalaman pelindung
Metodologi untuk menghasilkan produk paip membolehkan anda menghasilkan produk dengan komposisi lapisan dalaman yang berbeza, yang menentukan ketahanan garis ke medium yang diangkut.
Pengilang domestik menggunakan tanda pelindung pelindung berikut.
Surat itu menunjukkan penggunaan yang boleh diterima:
- A - pengangkutan cecair dengan pelelas;
- P - bekalan dan pembuangan air sejuk, termasuk minum;
- X - penggunaan yang dibenarkan dalam persekitaran gas dan cecair yang agresif secara kimia;
- G - sistem bekalan air panas (had 75 ° C);
- Dengan - cecair lain, termasuk yang mempunyai keasidan tinggi.
Lapisan pelindung digunakan dengan lapisan hingga 3 mm.
Gambaran keseluruhan produk dari pengeluar terkemuka
Di antara pelbagai produk yang dibentangkan terdapat jenama terkenal dengan reputasi positif bertahun-tahun. Ini termasuk produk syarikat: Hobas (Switzerland), Steklokompozit (Rusia), Amiantit (perhatian dari Arab Saudi dengan kemudahan pengeluaran di Jerman, Sepanyol, Poland), Ameron International (Amerika Syarikat).
Pengilang paip gentian kaca komposit yang muda dan menjanjikan: Polyek (Rusia), Arpipe (Rusia) dan Fiberglass Plant (Rusia).
Pengilang # 1 - Jenama HOBAS
Kilang jenama terkenal terletak di Amerika Syarikat dan banyak negara Eropah. Produk Hobas telah mendapat pengiktirafan di seluruh dunia kerana kualiti mereka yang sangat baik. Pipa GRT dengan pengikat poliester dibuat menggunakan teknik pemutus sentrifugal gentian kaca dan resin poliester tak jenuh.
Ciri-ciri paip komposit Hobas:
- diameter - 150-2900 mm;
- Kelas kekakuan SN - 630-10 000;
- Tahap tekanan PN - 1-25 (PN1 - saluran paip tanpa tekanan);
- kehadiran lapisan anti karat lapisan dalaman;
- ketahanan asid dalam julat pH yang luas.
Pengeluaran bahagian berbentuk: siku, penyesuai, paip bebibir dan tee telah ditetapkan.
Pengilang # 2 - Syarikat Steklokompozit
Syarikat "Steklokompozit" menetapkan garis untuk pengeluaran paip gentian kaca Flowtech, teknologi pengeluaran - penggulungan berterusan.
Terlibat peralatan dengan bekalan bahan resin yang berganda. Resin berteknologi tinggi digunakan untuk meletakkan lapisan dalam, dan komposisi yang lebih murah digunakan pada lapisan struktur. Teknik ini memungkinkan untuk merasionalisasi penggunaan bahan dan mengurangkan kos pengeluaran.
Pengilang # 3 - Jenama Amiantit
Komponen utama paip Flowtite Amiantit adalah gentian kaca, resin poliester, pasir. Teknik yang digunakan adalah penggulungan berterusan, menyediakan penciptaan saluran paip multilayer.
Struktur kaca gentian merangkumi enam lapisan:
- penggulungan luar pita bukan tenunan;
- lapisan kuasa - kaca gentian cincang + resin;
- lapisan tengah - gentian kaca + pasir + resin poliester;
- lapisan kuasa berulang;
- lapisan benang kaca dan resin;
- lapisan pelindung gentian kaca bukan tenunan.
Kajian menunjukkan rintangan lelasan tinggi - selama 100 ribu kitaran kerikil, kehilangan lapisan pelindung adalah 0.34 mm.
Pengilang # 4 - Polyec
Polyek LLC membuat pelbagai modifikasi produk paip gentian kaca Fpipes. Teknik pembuatan (penggulungan longitudinal-melintang serong berterusan) membolehkan anda membuat paip tiga lapisan hingga berdiameter 130 cm.
Bahan komposit polimer terlibat dalam pembuatan paip selongsong, pautan tiang pengangkut air, saluran paip bekalan air dan sistem pemanasan.
Sebagai tambahan kepada paip gentian kaca, pasaran menawarkan banyak produk dari bahan lain - keluli, tembaga, polipropilena, plastik, polietilena, dll. Oleh kerana harganya yang lebih berpatutan, digunakan secara aktif dalam pelbagai bidang penggunaan sehari-hari - pemasangan pemanasan, bekalan air, kumbahan, pengudaraan dan banyak lagi.
Anda boleh mengetahui ciri-ciri paip dari pelbagai bahan dalam artikel berikut:
- Paip plastik: jenis, spesifikasi, ciri pemasangan
- Paip dan kelengkapan polipropilena: jenis produk PP untuk pemasangan saluran paip dan kaedah penyambungan
- Paip pengudaraan plastik untuk tudung: jenis, ciri, aplikasi
- Paip dan kelengkapan tembaga: jenis, penandaan, ciri susunan saluran paip tembaga
- Paip keluli: jenis, pelbagai, gambaran keseluruhan ciri teknikal dan nuansa pemasangan
Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut
Teknologi pembuatan dan kemungkinan penggunaan paip gentian kaca:
Perbandingan teknik penggulungan berterusan dan kumpulan:
Di perumahan persendirian, paip gentian kaca jarang digunakan. Sebab utama adalah kos yang tinggi berbanding rakan plastik. Walau bagaimanapun, dalam bidang perindustrian, kualiti komposit dihargai, dan garis logam usang ke kaca gentian diganti secara besar-besaran.
Adakah anda mempunyai sebarang pertanyaan setelah membaca artikel kami? Tanya mereka di blok komen - pakar kami akan berusaha memberikan jawapan yang lengkap.
Atau mungkin anda ingin menambah bahan yang disajikan dengan data atau contoh yang relevan dari pengalaman peribadi? Sila tulis pendapat anda di bawah artikel ini.
Pada satu masa, saya tidak memilih paip gentian kaca yang betul untuk bekalan air dan masalah, sudah tentu ia banyak membawa saya. Mereka mengeluh mengenai zarah-zarah tersebut untuk beberapa sebab di dalam air, tetapi mereka terus mengalir.