Пластиковые трубопроводы

редактировать
Пластиковые трубы, изготовленные в Австралии с использованием экструзии HDPE материала.

Пластик Труба представляет собой трубчатую секцию или полый цилиндр, изготовленный из пластмассы. Обычно, но не обязательно, он имеет круглое поперечное сечение и используется в основном для транспортировки веществ, которые могут течь - жидкостей и газов (флюидов), суспензий, порошков и масс мелких твердых частиц. Его также можно использовать для строительных работ; полые трубы намного жестче на единицу веса, чем сплошные элементы.

Пластиковые трубопроводы используются для транспортировки питьевой воды, сточных вод, химикатов, теплоносителя и охлаждающих жидкостей, продукты питания, сверхчистые жидкости, суспензии, газы, сжатый воздух, орошение, пластиковые напорные трубопроводные системы и вакуумные системы.

Содержание
  • 1 Типы
    • 1.1 Сплошная стенка
    • 1.2 Структурированная стенка
    • 1.3 Барьерная труба
  • 2 Стандарты
  • 3 Используемые материалы
  • 4 Характеристики материалов
    • 4.1 HDPE (полиэтилен высокой плотности)
    • 4.2 ABS (акрилонитрилбутадиенстирол)
    • 4.3 uPVC (непластифицированный поливинилхлорид)
    • 4.4 CPVC (после хлорированный поливинилхлорид)
    • 4,5 ПБ-1 (полибутилен)
    • 4,6 ПП (полипропилен)
    • 4,7 ПЭ (полиэтилен)
    • 4,8 ПВДФ (поливинилиденфторид)
    • 4,9 НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид) Варианты
    • 4.10 PE RT
  • 5 Характеристики
    • 5.1 Долговечность пластиковых систем трубопроводов
    • 5.2 Неисправность трубопроводной системы
    • 5. 3 Гибкость
  • 6 Компоненты систем пластиковых напорных труб
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки
Типы

Существуют три основных типа пластиковых труб:

Труба со сплошными стенками

Экструдированные трубы, состоящие из одного слоя однородной матрицы из термопластического материала, готового к использованию в трубопроводе.

Труба со структурированными стенками

Трубы и фитинги со структурированными стенками - это изделия, конструкция которых оптимизирована с точки зрения использования материалов для достижения физических, механических и эксплуатационных требований. Структурированные стеновые трубы - это индивидуальные решения трубопроводных систем для различных областей применения и в большинстве случаев разработанные в сотрудничестве с пользователями.

Барьерная труба

Труба, включающая гибкий металлический слой в середине из трех связанных слоев. Барьерная труба используется, например, для дополнительной защиты содержимого, проходящего через трубу (особенно питьевой воды) от агрессивных химикатов или других загрязнений при прокладке в земле, загрязненной предыдущим использованием.

Большинство пластиковых трубопроводных систем изготовлено из термопластичных материалов. Метод производства включает плавление материала, формование и охлаждение. Трубы обычно производятся в соответствии с экструзией.

Стандартами

Системы пластиковых труб удовлетворяют ряду эксплуатационных требований. Стандарты на продукцию для систем пластиковых труб разрабатываются комитетом по стандартам CEN / TC155. Эти требования описаны в наборе европейских стандартов на продукцию для каждого приложения вместе с их конкретными характеристиками, например:

Пластиковые трубы способны удовлетворить особые требования для каждого приложения. Они делают это в течение долгого срока службы, надежно и безопасно. Ключевой фактор успеха достигается за счет поддержания неизменно высокого уровня качества. Для изделий из пластмассовых труб эти уровни определяются различными стандартами. Два аспекта принципиально важны для характеристик пластиковых труб: гибкость и длительный срок службы.

Используемые материалы
Характеристики материала

HDPE (Полиэтилен высокой плотности)

Полиэтилен высокой плотности

.

АБС (акрилонитрилбутадиенстирол)

Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) используется для транспортировки питьевой воды, суспензий и химикатов. для DWV (дренаж-сброс-вентиляция) действия. Имеет широкий температурный диапазон от -40 ° C до +60 ° C.

АБС - это термопласт, который был первоначально разработан в начале 1950-х годов для использования на нефтяных месторождениях и в химической промышленности. Разнообразие материала и его относительная экономичность сделали его популярным инженерным пластиком. Его можно адаптировать к целому ряду применений, изменив соотношение отдельных химических компонентов.

Они используются в основном в промышленных приложениях, где важны высокая ударная вязкость и жесткость.

Этот материал также используется в безнапорных трубопроводных системах для почвы и отходов.

НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид)

непластифицированный поливинилхлорид трубы для подземных водопроводов

НПВХ - это термопластический материал, полученный из поваренной соли и ископаемого топлива. Материал трубы имеет самый длинный послужной список из всех пластиковых материалов. Первые трубы из ПВХ были изготовлены в 1930-х годах. Начиная с 1950-х годов, трубы из непластифицированного ПВХ использовались для замены ржавых металлических труб и, таким образом, обеспечения пресной питьевой водой растущего сельского, а затем и городского населения. Трубы из ПВХ сертифицированы как безопасные для питьевой воды в соответствии со стандартом NSF 61 и широко используются для трубопроводов распределения и передачи воды по всей Северной Америке и по всему миру. Полиэтиленовый ПВХ разрешен для трубопроводов сточных вод в домах и является наиболее часто используемой трубой для канализации.

Вскоре последовали дальнейшие применения давления и без давления в области канализации, почвы и отходов, газа (низкого давления) и защиты кабелей. Поэтому вклад материала в общественное здоровье, гигиену и благополучие был значительным.

Трубы из поливинилхлорида или ПВХ (непластифицированного поливинилхлорида) плохо подходят для линий горячего водоснабжения, и их использование в домах в США запрещено с 2006 года. Код IRC P2904.5 ПВХ Не указано.

uPVC обладает высокой химической стойкостью в диапазоне рабочих температур с широким диапазоном рабочих давлений. Максимальная рабочая температура составляет 140 ° F (60 ° C), а максимальное рабочее давление: 450 фунтов на кв. Дюйм (3100 кПа). Благодаря своим долгосрочным прочностным характеристикам, высокой жесткости и экономической эффективности, на системы из ПВХ приходится значительная часть установок пластиковых трубопроводов, и по некоторым оценкам, в настоящее время используется более 2 000 000 миль (3 200 000 км) труб из ПВХ.

ХПВХ (постхлорированный поливинилхлорид)

ХПВХ устойчив ко многим кислотам, основаниям, солям, парафиновым углеводородам, галогенам и спиртам. Неустойчив к растворителям, ароматическим соединениям и некоторым хлорированным углеводородам. Он может переносить жидкости с более высокой температурой, чем ПВХ, с максимальной рабочей температурой, достигающей 200 ° F (93,3 ° C). Благодаря более высокому температурному порогу и химической стойкости, ХПВХ является одним из основных рекомендуемых материалов для бытового, коммерческого и промышленного транспорта воды и жидкостей.

ПБ-1 (полибутилен)

ПБ-1 используется в системах напорных трубопроводов для горячей и холодной питьевой воды, в предварительно изолированных сетях централизованного теплоснабжения, а также в системах панельного отопления и охлаждения. Ключевые свойства: свариваемость, термостойкость, гибкость и устойчивость к высокому гидростатическому давлению. Один стандартный тип PB 125 имеет минимальную требуемую прочность (MRS) 12,5 МПа. Он также имеет низкий уровень шума, низкое линейное тепловое расширение, отсутствие коррозии и известкового налета.

Трубопроводы PB-1 больше не продаются в Северной Америке. Доля рынка в Европе и Азии небольшая, но неуклонно растет. На некоторых рынках, например Кувейт, Великобритания, Корея и Испания, PB-1 занимает сильные позиции.

PP (полипропилен)

Полипропилен подходит для использования в пищевых продуктах, питьевой и сверхчистой воде, а также в фармацевтическая и химическая промышленность.

ПП - термопластичный полимер, изготовленный из полипропилена. Впервые он был изобретен в 1950-х годах и используется для труб с 1970-х годов. Благодаря высокой ударопрочности в сочетании с хорошей жесткостью и высокой химической стойкостью этот материал подходит для использования в канализации. Хорошие характеристики в диапазоне рабочих температур от 60 ° C (140 ° F) (непрерывно) делают этот материал подходящим для внутренних систем разгрузки почвы и отходов. Специальный сорт полипропилена с высокими температурами до 90 ° C (194 ° F) (кратковременно) делает этот материал хорошим выбором для домашнего теплоснабжения.

PE (полиэтилен)

Полиэтиленовые трубы в Австралии, изготовленные из материала HDPE.

Полиэтилен успешно используется для безопасной транспортировки питьевой и сточной воды, опасных отходов и сжатых газов. уже много лет. Двумя вариантами являются Труба HDPE (полиэтилен высокой плотности ) и более термостойкий PEX (сшитый полиэтилен, также XLPE).

ПЭ используется для изготовления труб с начала 1950-х годов. Полиэтиленовые трубы изготавливаются методом экструзии различных размеров. PE легкий, гибкий и легко сваривается. Его гладкая внутренняя отделка обеспечивает хорошие характеристики текучести. Непрерывное совершенствование материала улучшило его характеристики, что привело к быстрому увеличению его использования крупными компаниями водоснабжения и газоснабжения по всему миру.

Трубы также используются в технологиях футеровки и бестраншейных технологиях, так называемых применениях без копания, когда трубы устанавливаются без рытья траншей без какого-либо нарушения над землей. Здесь трубы можно использовать для прокладки старых трубопроводных систем, чтобы уменьшить утечки и улучшить качество воды. Таким образом, эти решения помогают инженерам восстанавливать устаревшие трубопроводные системы. Земляные работы минимальны, и процесс выполняется быстро под землей.

Также в отношении материала полиэтиленовых труб несколько исследований продемонстрировали длительный срок службы с ожидаемым сроком службы более 50 лет.

Сшитый полиэтилен обычно называют XLPE или PEX. Это термопластический материал, который можно изготавливать тремя различными способами в зависимости от того, как происходит сшивание полимерных цепей. PEX был разработан в 1950-х годах. Он используется для изготовления труб в Европе с начала 1970-х годов и быстро набирает популярность в последние несколько десятилетий. Часто поставляемый в бухтах, он является гибким, поэтому его можно проводить вокруг конструкций без арматуры. Его прочность при температурах от минусовой до почти кипящей делает его идеальным материалом для труб для систем горячего и холодного водоснабжения, радиаторов и теплых полов, антиобледенения и охлаждения потолков

ПВДФ (поливинилиденфторид)

PVDF, поливинилиденфторид, представляет собой довольно инертный термопласт фторполимер с превосходной химической и термической стойкостью для использования в пластиковых трубопроводах. Поливинилиденфторидная смола производится путем полимеризации мономера винилиденфторида. Затем смола ПВДФ используется для изготовления труб ПВДФ, а также многих других продуктов.

Отрасли и области применения выбирают трубы ПВДФ из-за их инертных и долговечных качеств. Трубопроводы из ПВДФ чаще всего используются в химической промышленности из-за их способности пропускать агрессивные, коррозионные растворы. Трубы из ПВДФ также широко используются в приложениях высокой чистоты, производстве полупроводников, электронике / электричестве, фармацевтических разработках и переработке ядерных отходов.

Технические характеристики и рабочие характеристики труб из ПВДФ соответствуют требованиям к трубам из ПВДФ при температуре до 248 ° F (120 ° C) в условиях системы под давлением. Труба не поддерживает рост грибка в соответствии с военным стандартным методом испытаний 508, 81-0B. В отличие от других распространенных термопластичных труб (НПВХ, ХПВХ, ПЭ, ПП), ПВДФ не проявляет чувствительности к ультрафиолетовому излучению или окислительному повреждению озоном, что позволяет использовать его в течение длительного времени на открытом воздухе.

НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид) Варианты

На основе стандартного поливинилхлорида используются три других варианта.

Вариант, называемый OPVC или PVCO, представляет собой важную веху в истории технологии пластиковых труб. Эта двухосная высокопроизводительная версия с молекулярной ориентацией сочетает в себе повышенную прочность с повышенной ударопрочностью.

Пластичный вариант - это MPVC, поливинилхлорид, модифицированный акрилами или хлорированным полиэтиленом. Этот более пластичный материал с высоким сопротивлением разрушению используется в областях с повышенными требованиями, где важна устойчивость к растрескиванию и коррозии под напряжением. В нескольких исследованиях был изучен долгий послужной список труб из ПВХ. Недавние исследования, проведенные немецким KRV и голландским TNO, подтвердили, что напорные трубы из ПВХ при правильной установке имеют срок полезного использования более 100 лет.

PE RT

Полиэтилен повышенной термостойкости или PE-RT расширяет традиционные свойства полиэтилена. Таким образом, повышенная прочность при высоких температурах стала возможной благодаря специальной молекулярной конструкции и контролю производственного процесса.

Его устойчивость к низким и высоким температурам делает PE-RT идеальным для широкого спектра применений в трубопроводах с горячей и холодной водой.

Характеристики

Долговечность пластиковых трубопроводных систем

Пластиковые трубы используются в эксплуатации более 50 лет. Прогнозируемый срок службы пластиковых трубопроводных систем превышает 100 лет. Несколько отраслевых исследований продемонстрировали этот прогноз.

Материалы пластиковых труб всегда классифицировались на основании длительных испытаний под давлением. Измеренное время разрушения как функция напряжений в стенке трубы было продемонстрировано в так называемых кривых регрессии.

Было рассчитано, что экстраполяция на основе измеренного времени отказа достигает 50 лет. Прогнозируемое напряжение разрушения через 50 лет было взято за основу для классификации. Это значение называется MRS, минимально необходимое напряжение, через 50 лет.

Отказ системы трубопроводов

Некоторые причины, по которым системы пластиковых трубопроводов могут выйти из строя, - это плохое соединение / склеивание продукта во время установки и естественные физические повреждения, например, от проникновения корня дерева.

Гибкость

Пластиковые трубы классифицируются по их кольцевой жесткости. Предпочтительными классами жесткости, описанными в нескольких стандартах на продукцию, являются: SN2, SN4, SN8 и SN16, где SN - номинальная жесткость (кН / м2). Жесткость труб важна, если они должны выдерживать внешние нагрузки во время установки. Чем выше цифра, тем жестче труба.

После правильной установки прогиб трубы остается ограниченным, но в некоторой степени он будет продолжаться в течение некоторого времени. По отношению к почве, в которую она заделана, пластиковая труба ведет себя «гибко». Это означает, что дальнейший прогиб во времени зависит от оседания почвы вокруг трубы.

В основном труба следует за движением грунта или осадкой засыпки, как это называют техники. Это означает, что хороший монтаж труб приведет к хорошей осадке почвы. Дальнейшее отклонение останется ограниченным.

В случае гибких труб нагрузка на грунт распределяется и поддерживается окружающей почвой. Напряжения и деформации, вызванные прогибом трубы, будут возникать внутри стенки трубы. Однако индуцированные напряжения никогда не превышают допустимых предельных значений.

Термопластичность материала трубы такова, что индуцированные напряжения расслабляются до низкого уровня. Следует отметить, что индуцированные деформации намного ниже допустимых уровней.

Такое гибкое поведение означает, что труба не выйдет из строя. Он будет демонстрировать только больший прогиб, сохраняя при этом свою функцию без поломок.

Однако жесткие трубы по самой своей природе не являются гибкими и не будут следовать за грунтом. Они выдержат все нагрузки на грунт, независимо от его осадки. Это означает, что когда жесткая труба подвергается чрезмерной нагрузке, она быстрее достигает предельных значений напряжения и ломается.

Таким образом, можно сделать вывод, что гибкость пластиковых труб обеспечивает дополнительный уровень безопасности. Закопанным трубам нужна гибкость.

Компоненты систем пластиковых напорных трубопроводов

Трубы, фитинги, клапаны и аксессуары составляют систему пластиковых напорных трубопроводов. Диапазон диаметров труб для каждой системы труб различается. Однако размер варьируется от 12 до 400 мм (от 0,472 до 15,748 дюйма) и от ⁄ 8 до 16 дюймов (от 9,53 до 406,40 мм). Трубы являются экструдированными и обычно доступны: 3 м (9,84 фута), 4 м (13,12 фута), 5 м (16,40 фута) и 6 м (19,69 фута) прямыми длинами и 25 м (82,02 фута), 50 м ( Бухты 164,04 футов), 100 м (328,08 футов) и 200 м (656,17 футов) для ПВД и ПНД.

Фитинги формованные и бывают разных размеров: тройник 90 ° равный (прямой и переходной), тройник 45 °, крестообразный, колено 90 ° (прямое и переходное), колено 45 °, колено с коротким радиусом 90 ° муфта / муфта (прямая и переходная), штуцер, торцевые крышки, переходная втулка и заглушка, полнолицевые фланцы и заглушки. Клапаны литые и бывают разных типов: шаровые краны (также многопортовые клапаны), дисковые затворы, пружинные, шаровые и обратные обратные клапаны, мембранные клапаны, ножевые задвижки, шаровые краны и клапаны сброса / понижения давления. Принадлежности: растворители, чистящие средства, клеи, зажимы, подкладные кольца и прокладки.

См. Также
  • Технологический портал
Ссылки
Внешние ссылки
Wikimedia Commons есть материалы, связанные с Пластиковыми трубопроводами.
  • NCCER (2006). Пластиковые трубы и фитинги: руководство для стажеров. Прентис Холл. ISBN 0-13-160042-7.
  • Дэвид Уиллоуби (2002). Справочник по пластиковым трубопроводам. McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-135956-7.
  • Thomas Sixsmith R. Hanselka (1997). Справочник по проектированию систем трубопроводов из термопласта. Марсель Деккер Лтд. ISBN 0-8247-9846-5.

.

Последняя правка сделана 2021-06-02 07:46:01
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте