Стеклопластиковые трубы пока еще медленно внедряются в наши коммуникационные сети, и основная причина торможения – высокая цена на стеклопластиковую трубу. Но рекордная антикоррозийная стойкость - практически непробиваемые качества стеклопластиковых труб в качестве проводников воды и канализации не могут не привлекать частных строителей. В долгосрочном расчете стеклопластиковые (другие названия – стеклополимерные, а также армированные стекловолокном) трубопроводы дадут стойкую экономию за счет выпадения из сметы статей на ремонты и замены ржавого металла и пришедших в негодность комплектующих. На практике отечественных данных пока маловато, но факт высокой прочности и стабильности стеклопластиковых труб давно признан – в Европе эти трубы находятся в работе уже более полувека, а в США трубы из стеклокомпозита известны с 1944 года.
Стеклопластики – композитные материалы со сравнительно невысокой плотностью, но при этом уникально прочные. В составе композита кварцевый песок, армирующее стекловолокно и связующие добавки: эпоксидные п полиэфирные смолы. Трубы от разных производителей отличаются видом связующей добавки, а также и нюансами технологии производства, направленными на усиление нужных качеств из расчета будущих условий эксплуатации стеклопластикового трубопровода. Из двух основных широко известных добавок – эпоксидных и полиэфирных смол (еще применяют фенольные, но ограниченно) полиэфирные применяют чаще, и труба в результате приобретает в полном смысле неуязвимость к агрессии кислоты и щелочи, а коррозия в солевой среде становится абсолютно невозможна. Покрытие трубы эпоксидными смолами – это маркировка на трубах GRE; присутствие полиэфирных связующих можно увидеть по маркировке GRР. Надо сказать, что технические качества труб на эпоксидных смолах кардинально отличаются от аналогичных для труб на полиэфирных смолах.
Стандартная схема производства труб – намотка ровинга на прочную основу, режим непрерывный. При этом возможно применение различных волокон – базальтовых, стеклянных или даже дорогостоящих углеродных (для космической промышленности и авиастроения). Широкое применение стекловолокна связано именно с его низкой стоимостью и доступностью, хотя базальтовое волокно дает многократное превышение прочности и упругости (а также и водо- и жаростойкости) итогового изделия по сравнению со стеклянным ровингом. Важен и метод армирования – укладка волокна вдоль оси или вокруг центральной оси. Нормы на стеклопластиковые трубы и руководства по монтажу разрабатываются регионально, в России это ГОСТ Р53201-2008. Нити армируют специальным составом и пропитывают смесью смол с измельченной стеклофиброй и кварцевым песком.
Две современных технологии производства труб: центробежная формовка и непрерывная спиральная намотка (для 3-слойных труб), позволяют выпускать многослойные трубы. Связка слоев между собой основана на полимеризации при высоких температурах, что дает и дополнительную стойкость трубы к разным воздействиям. Два или три дополнительных слоя добавляют трубам прочности и стабильности в агрессивных средах. Однослойная труба имеет один слой из стекловолокна на связующем, конструкционный; двухслойная труба усилена внутренним защитным слоем для работы в условиях УФ-радиации или внешним – для работы в условиях агрессивных сред. Трехслойная труба включает силовую прослойку между конструктивной и защитной. Трубы с внутренним покрытием различают по маркировке, где указана сфера применения трубы: для питьевого водопровода, системы с химически активным содержимым и абразивами, для горячего водоснабжения и другие.
Эксплуатация стеклопластиковых труб показала не одни лишь плюсы, например – при массивных усилиях поперек волокон резко снижается трещиностойкость труб больших диаметров. При прокладке нефтепровода это критично и поэтому оптимизируется сложными техническими дополнениями к конструкции трубы (рифленые герметичные слои внутри). Но в контексте прокладки сетей и устройства отопительного оборудования на частном участке пределы прочности обычных одно- и двухслойных труб – сверх-оптимальны, так же как их коррозионная и химстойкость, поэтому единственным «минусом» можно считать цену на трубы.
Основные плюсы труб из стеклопластиковых композитов:
- Абсолютное отсутствие коррозии, в том числе и электрохимической;
- Химически стойкие;
- Высокая износостойкость;
- Имеют высокую механическую прочность при малом весе трубы (в 4-5 раз легче металлических);
- Не требуют дополнительных гидроизоляций, а в ряде случаев и теплоизоляции (теплопередача стеклопластика крайне мала);
- Длительная эксплуатация порядка 50 лет и более без ремонта;
- Монтаж возможен в любую погоду, зимой и летом, не требует сварочных работ; стоимость укладки и соединения труб значительно ниже аналогичных металлических, железобетонных и других.
- Гладкие внутренние поверхности – при низком гидравлическом сопротивлении затраты на перекачку сред минимальны.
Неудивительно, что стеклополимерная труба востребована в строительстве, а трубы больших диаметров особенно – для очистных сооружений важно, чтобы внутренние поверхности труб не собирали осадок и оставались гладкими.
Диаметр стеклопластиковых труб
Диаметр стеклопластиковых труб возможен от 100 мм до 3700 – 4500 мм и более, а длина – обычно до 18 м. По виду поперечного сечения трубы могут быть сплошными – прямоугольник, круг, сегмент, трапеция; и кольцеобразными (обычно это спецзаказ с массой нюансов).
Классификация по диаметрам связана и с видом связующего:
- Трубы GRE имеют диаметры от 5 до 600 мм;
- Трубы GRР имеют диаметры от 30 до 4500 мм.
Выбор нужных характеристик труб связан с условиями работы труб и зависит от всех показателей, включая вид сырья.
Стеклопластиковая прямоугольная труба
Трубы сплошного прямоугольного сечения из стеклопластика – легкая, эстетичная по внешнему виду, отлично подходит для монтажа каркасов и опор, элементов перекрытий. Пултрузионные трубы (вид технологии) держат любые нагрузки – и вертикальные, и горизонтальные. Применение прямоугольного профиля чрезвычайно широкое – от благоустройства и автодорог до нефтегазовой промышленности.
Применение стеклопластиковых труб
Стеклопластиковыми трубами прокладывают сети:
- Водозаборов и холодного водопровода – от магистральных до внутренних сетей;
- Канализацию и ливневку;
- Дренажные сети, сооружения для очистки, мелиорации и ирригации.
Применяют трубы также для целей пожаротушения, для транспорта нефти и газа (6 классов давление и 3 класса прочности), а также и для сборки легких строительных опорных и каркасных конструкций: так что диапазон использования очень широкий. Процесс производства труб позволяет спецзаказы.
Характеристики стеклопластиковых труб
Пределы работы труб на полиэфирных смолах – давление 32 атм и температура 90 град; для труб на эпоксидном связующем – предельное давление на порядок выше (до 240 атм), предельная температура теплоносителя 130 град. При этом теплопроводные характеристики стеклопластика в ряде случаев позволяют не изолировать внешние стенки труб, тепло практически не излучается. Трубы на эпоксидных смолах применяют в промышленном строительстве, в энергетической (опреснители и охлаждающие системы ТЭЦ), в нефтяной и химической отраслях. В частных домах – для отопительных систем и горячего водоснабжения.
Ценовая разница стеклокомпозитов на эпоксидных и полиэфирных связующих значительна, это связано в первую очередь с высокой стоимостью эпоксидного сырья. В обычной системе горячего водопровода и в котельной установке частного дома применение дорогих труб на эпоксидном связующем оправдано, но для холодного водопровода и других коммуникаций высокой прочности не требуется и более чем достаточны характеристики труб на полиэфирных смолах.
Кроме трубопроводов, стеклопластиковые трубы отличный легкий и прочный материал для каркасных конструкций – прогонов и стоек, различных опорных элементов. Цены на эти трубы сильно зависят не только от диаметра, но и от вида связующего (трубы на полиэфирных смолах намного дешевле эпоксидных), поэтому понятен интерес частных застройщиков и дачников к легкой, эстетичной, высокопрочной трубе с абсолютной коррозионной стойкостью – практически вечный материал. В частном домостроении широко использовать стеклопластиковые трубы пока что не торопятся, но в пользу стеклокомпозитов говорит простой факт: при переоборудовании и ремонтах систем трубопроводов очень многие предприятия меняют металлические трубы на стеклопластиковые.
Монтаж стеклопластиковых труб
При покупке труб из стеклокомпозита обращают внимание на торец – не должно быть растрескивания и расслоения, только гладкие и ровные поверхности. Визуально бывают видны посторонние вкрапления в композите – это скорее всего признак плохого качества. В самостоятельном монтаже стеклопластиковые трубы можно пилить, фрезеровать торцы, засверливать и протачивать, при этом качественный стеклокомпозит не показывает ни расслоений, ни трещин или сколов.
Существуют ряд способов монтажа, из которых несколько самых надежных и простых:
- Раструбные трубы монтируют так же, как и ПВХ-трубы;
- Фланцевое крепление - соединение предполагает использование трубы со специальным фланцевым кольцом на торце, кольцо снабжено отверстиями для болтов;
- Муфтовый монтаж типа бугельного – трубы стыкуются и соединяются крепежными элементами (болты, шурупы, шпильки и так далее). При монтаже на муфтах используют как съемные соединительные элементы, так и клеящий состав – при сборке без возможности демонтажа с последующим применением элементов;
- Допускаются в ряде случаев и резьбовые, и винтовые соединения как для труб из пластика.
Несколько нюансов по хранению и установке труб:
- Хранят трубы в помещении не ближе одного метра от нагревательного прибора;
- Бросать трубы не рекомендуется;
- Если привезли трубы в мороз – нужно выдержать их в помещении сутки-двое;
- Монтируют стеклопластиковые трубы при положительных температурах воздуха;
- До монтажа труб все работы со сваркой рядом с местом работ должны быть закончены;
- Перекручивать и слишком «перегибать» нельзя любую трубу и стеклокомпозит не исключение; пределы ручного изгиба – не более 5 диаметров, если это разрешено техническим руководством. если изгиб больше 30 град, то отвод берут на 45;
- Режут стеклопластик под прямым углом относительно центральной оси, специальными строительными ножницами с острыми лезвиями. При использовании фитингов с металлом следует избегать сильных натяжений;
- Предпочтительны не джутовые уплотнители, а тефлоновые.
При эксплуатации следует соблюдать все условия, означенные в технической характеристике на стеклокомпозитные трубы: например, для незащищенных от УФ труб предусмотреть изоляцию и защиту. От замерзания внешние трубопроводы защищают стандартно – утеплением.
