Трубы и детали из реактопластов (ТДР) представляют собой композитные изделия, применяемые в водоснабжении, отоплении, канализации и дренажных системах различного типа. Если выразиться проще – это изделия для транспортирования жидких сред, в том числе и химически активных, сделанные из армированного пластика.
Свойства армированных стекловолокном ТДР
Все более широкую популярность, особенно в строительной отрасли, приобретают изделия из реактопластов. Ярким примером являются полипропиленовые трубы и детали трубопроводов для холодного и горячего водоснабжения, отопительных систем, канализации.
Симбиоз полимерного композита и стекловолокна образовал практически новый материал, обладающий свойствами составляющих. ТДР обладают великолепными характеристиками, обеспечившими их применение во многих сферах деятельности человека, таких как:
- автомобилестроение;
- авиация и космонавтика;
- электроэнергетика;
- химическая отрасль и многие другие.
Полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном
Изделия из реактопластов, армированных стекловолокном, наделены рядом ключевых свойств:
- высокая прочность и жесткость (прочность на разрыв 48–100 МПа);
- необратимость (невозможность восстановления после разрушения);
- надежность армирующего слоя (отсутствие швов, стыков);
- высокая теплопроводность (рабочая температура 150–400 °С);
- химическая стойкость (не вступают в реакцию с агрессивными веществами);
- пластичность (трубы можно сгибать под различными углами);
- легкость обработки и монтажа (нарезание резьбы, пайка);
- антикоррозийность (не ржавеют, не гниют);
- экологическая безопасность (не выделяют вредных веществ).
Сюда же можно добавить такие свойства, как бактерицидность, огнеупорность, низкий вес, противостояние расслоению, долговечность и др.
Монтаж армированных труб
Из недостатков ТДР на сегодняшний день отмечается единственный – трудности в переработке материала. Суть проблемы заключается в невозможности переплавки материала. Виной тому – структура композита. Поэтому переработка реактопластов возможна методами измельчения в наполнитель либо энергетической утилизации (сжиганием).
Испытания качества труб и деталей трубопроводов
Для определения соответствия ТДР требованиям НТД разработан ряд соответствующих стандартов. ГОСТ Р 55071-2012 относится к разряду национальных и определяет методику определения начальной удельной кольцевой жесткости пластиковых ТДР, армированных стекловолокном.
Стандарт утверждает два метода испытаний. Суть метода А сводится к приложению к образцу постоянной сжимающей нагрузки в течение определенного времени с последующим измерением кольцевой деформации, а метода Б – к поддержанию кольцевой деформации определенное время, по истечении которого производится измерение сжимающей нагрузки.
Для испытаний применяется испытательная машина, сжимающая образец с постоянной скоростью перемещения крейцкопфа и погрешностью измерений не более 1 %. Машина должна быть оборудована нагружающими площадками, отцентрированными к направлению сжимающей нагрузки (см. рис. 1).
Образец – отрезок испытываемой трубы длиной 300 ± 15 мм (в НТД может быть указан конкретный размер). На поверхность образца наносят прямые линии с шагом в 60°, которые выполняют роль опорных. Перед испытанием образец кондиционируется в течение 30 мин при реальной температуре в лаборатории. Испытания проводятся на одном образце.
Процесс испытания начинается с измерения длины образца вдоль каждой опорной линии и толщины стенок с каждой стороны опорных линий. Кроме того, измеряются внутренний (посредине между каждой парой противоположных опорных линий) и наружный (посредине опорных линий) диаметры.
Метод А
По методу А образец устанавливается так, чтобы опорные линии контактировали с противоположными нагружающими площадками. Перекосы нагружающих площадок не допускаются.
Включением машины к образцу прикладывается сжимающая нагрузка до достижения кольцевой деформации 3 ± 0,5 % за 60 ± 10 с. Полученную нагрузку поддерживают постоянной в течение 2 мин.
По прошествии указанного времени снимают нагрузку с образца, определяют и фиксируют значения сжимающей нагрузки и кольцевой деформации по показаниям КИП. Затем, при снятой нагрузке, образцу дается не менее 15 мин для восстановления первоначальной формы окружности. Далее цикл испытаний повторяется для всех пар опорных линий.
Метод Б
Испытания по методу Б проводятся аналогично. Разница заключается в том, что во время испытания фиксируется значение удельной кольцевой деформации. С этой целью осуществляется поддержание в течение 2 мин значения кольцевой деформации (при испытании методом А – значение приложенной нагрузки). Остальные действия при испытании идентичны.
Далее проводится обработка полученных результатов испытаний, где математическим путем рассчитывают коэффициент деформации изделия и кольцевую деформацию. По результатам испытания образца методом А строится диаграмма изменения сжимающей нагрузки.
Для метода Б строится диаграмма изменения нагрузки и деформации во времени.
Завершающим этапом испытаний является составление отчета, где указываются:
- ссылка на настоящий стандарт;
- информация об идентификации испытываемых образцов;
- используемый метод испытания;
- количество испытанных образцов;
- температура при испытании;
- значения нагрузки и деформации для каждого образца;
- начальная удельная кольцевая жесткость;
- дата испытаний.
По требованию заказчика может представляться дополнительная информация.
Эксперты компании «ГОСТ» помогут подобрать испытательное оборудование для определения кольцевой жесткости труб и деталей из реактопластов, а также предоставят консультации по выбору оснастки и методов контроля качества.