В качестве конструкционных материалов для изготовления трубопроводов для агрессивных сред применяются:
Некоторые особенности, связанные с монтажом и эксплуатацией трубопроводов, выполненных из вышеперечисленных материалов: Полиэтилен высокой плотности (ПЭНД, HDPE) Как уже отмечалось, одним из свойств полиэтиленов является практически очень слабая адгезия - в результате, полиэтиленовые трубы не могут быть склеены. Наиболее подходящим методом соединения материала является
сварка. Для монтажа трубопровода из ПЭНД применяются
три технологии сварки:
- стыковая сварка,
- раструбная сварка и
- электромуфтовая сварка
Последняя технология сварки предпочтительна для трубопроводных систем, с помощью которых транспортируется газ, вода, сжатый воздух или любая другая агрессивная среда. Стыковую или раструбную сварку рекомендуется использовать в зависимости от конкретных диаметров. Различные марки полиэтиленов высокой плотности стали основой технологии установки промышленных трубопроводов. Классы разделяются в соответствии с их сопротивлением внутреннему давлению на PE80 (минимальная требуемая прочность – MRS 8 MПa) и PE100 (MRS 10 MПa). В трубопроводных системах ПЭНД в наибольшей степени используется для прокладки подземных газовых и водопроводных систем. Для этих сфер применения полиэтилен стал основным материалом в большом количестве стран. Однако преимуществами данного материала также пользуются в строительстве и при создании промышленных трубопроводов. Основные преимущества трубопроводов из данного материала:
- Низкий вес
- Превосходная гибкость
- Хорошая стойкость к абразивному истиранию
- Коррозийная стойкость
- Высокая ударная вязкость даже при низких температурах
- Хорошая химическая стойкость
- Безопасное и простое соединение с помощью сварки
- Отличное соотношение цена – качество
Подробнее об ассортименте труб и фитингов из полиэтилена высокой плотности –
см. здесь. Полипропилен (PP) Традиционно, для производства трубной арматуры применяется три вида полипропилена:
- Полипропилен гомополимер (РР-Н)
- PP блок-сополимер (РР-В)
- PP статистический сополимер (PP-R)
РР-Н подходит для промышленных целей, благодаря высокой стойкости к внутреннему давлению. С другой стороны, РР-R применяется в основном в бытовых условиях из-за своего низкого модуля упругости (гибкие трубы) и высокой стойкости к внутреннему давлению при высоких температурах. РР-В используется, в основном для канализационных систем из-за своей высокой ударной вязкости, особенно, при низких температурах, а также из-за низкой термостойкости. Для промышленных трубопроводов в химической промышленности преимущественно используют полипропилен-гомополимер РР-Н. РР – это неполярный материал, поверхность которого практически не набухает и не растворяется. Склеивание возможно лишь при наличии специальной обработки поверхности. С другой стороны, РР хорошо сваривается. Для напорных трубопроводных систем могут использоваться
- раструбная сварка
- стыковая сварка
Благодаря своей неполярной структуре, РР имеет высокую химическую стойкость. Однако, его химическая стойкость ниже, чем у полиэтилена из-за третичных углеродных атомов. РР проявляет отличную стойкость по отношению к кислотам, щелочным растворам, растворителям, спирту и воде. Жиры и масла лишь частично ухудшают его характеристики. РР не устойчив к воздействию окисляющих кислот, кетонов, бензина, бензола, галогенов, ароматических углеводородов, хлорированных углеводородов и к контакту с медью. Подробнее об ассортименте труб, фитингов и запорной арматуры из полипропилена-гомополимера –
см. здесь. Поливинилхлорид непластифицированный (PVC-U) PVC-U – аморфный термопласт. Характеристики труб и литых элементов (фитингов, запорной арматуры) из PVC-U сильно зависят от состава композита, но также от технологии. Основное отличие трубопроводов из поливинилхлорида от трубопроводов из других термопластов – возможность монтажа путем склеивания отдельных элементов, что значительно ускоряет и упрощает монтаж. Подробнее о склеивании PVC-U –
см. здесь. Будучи аморфным термопластом, PVC-U в натуральном виде оптически прозрачен, что определяет применение труб из прозрачного PVC-U, в частности, для изготовления уровнемеров. Отличная химическая стойкость PVC-U распространяется и на среды высокой концентрации. Очень хорошая стойкость к большинству минеральных кислот, оснований и соляных соединений, а также к гипохлориту натрия. Также высока стойкость к алифатическим углеводородам и элементарному хлору. В целом, PVC-U имеет слабую стойкость в отношении ароматических или хлорсодержащих растворителей, сложных эфиров и кетонов. Также не рекомендуется использовать для газовой среды. Если предполагается использование масел, лаков или жиров, рекомендуется провести предварительный анализ. Как уже отмечалось, PVC-U характеризуется высокой стойкостью к атмосферным воздействиям. Длительное воздействие прямых солнечных лучей, а также ветра и дождя только поверхностно повреждает материал. Несмотря на очень высокую стойкость к атмосферным воздействием в отношении ультрафиолетового излучения, ударная вязкость PVC-U несколько снижается. При использовании в особо сложных условиях рекомендуется защитить материал от воздействия прямых солнечных лучей. Подробнее об ассортименте труб, фитингов и запорной арматуры из PVC-U –
см. здесь. Поливинилхлорид хлорированный (PVC-C) В трубопроводах под давлением PVC-C подходит для сильно коррозионных сред, где такие материалы, как нержавеющая сталь или даже GFK характеризуются коротким сроком службы. PVC-C подходит для изготовления насосов, клапанов, а также для целого ряда дополнительных компонентов, связанных с транспортировкой жидкостей. Как и PVC-U монтаж трубопроводов из PVC-C осуществляется склеиванием отдельных элементов. В отношении краткосрочных свойств PVC-C очень похож на PVC-U при комнатной тмпературе. PVC-C - это материал с высокой прочностью на растяжение и твердостью, одновременно, с хорошей ударной вязкостью. PVC-C демонстрирует преимущества своего использования, особенно, при высоких температурах. PVC-C – это трансформированный материал PVC-U, который, в силу своей химической структуры, характеризуется более высокой температурной стойкостью, чем PVC-U, одновременно обладающий большей прочностью на растяжение, высоким уровнем прочности и отличной химической стойкостью. Его устойчивость к возгоранию даже выше, чем для PVC-U. Подробнее об ассортименте труб, фитингов и запорной арматуры из PVC-С –
см. здесь. Поливинилденфторид (ПВДФ, PVDF) PVDF обладает стойкостью по отношению к неорганическим растворителям, а также к алифатическим и ароматическим углеводородам, органическим кислотам, спиртам и галогенсодержащим растворителям. PVDF также выдерживает воздействие всех сухих и влажных галогенов, за исключением фтора. PVDF не обладает стойкостью к сильным основным аминам, щелочам и щелочным металлам. Сильные полярные растворители, такие, как кетоны, сложные эфиры, и органические кислоты могут привести к небольшому разбуханию PVDF. Характеризуется высокой прочностью на растяжение и твердостью. Уровень ударной вязкости еще сохраняется при температуре около 0°С. Преимущества использования, особенно хорошо видны при высоких температурах. Причиной этому является содержание фтора, который обуславливает тесное взаимодействие между цепями PVDF, что, в свою очередь, противодействует смягчению и потере свойств при высоких температурах. Это так же влияет на долгосрочный предел текучести. PVDF характеризуется наибольшим пределом текучести среди полимеров, используемых для производства трубопроводов. Для монтажа трубопроводов PVDF используется стыковая сварка. PVDF демонстрирует исключительные свойства в температурном диапазоне от 20°С до + 140°С, что позволяет использовать материал в различных сферах. Особенно при высоких температурах, PVDF обеспечивает максимальную безопасность. Высокое значение температуры плавления кристаллов при + 173 °С говорит само за себя. Благодаря высочайшей стабильности молекул PVDF - он является одним из самых редких материалов, который можно производить, сваривать и использовать с соблюдением жестких условий: без использования добавок (никаких пигментов, термостабилизаторов, вспомогательных для производства веществ или заполнителей не используется при производстве трубопроводов этого класса), что обуславливает выбор данного материала для сфер, где должны соблюдаться условия высокой чистоты для сред и жесткие требования относительно того, чтобы материалы, входящие в контакт со средой, не загрязняли ее. Подробнее об ассортименте труб, фитингов и запорной арматуры из PVDF –
см. здесь. Детали помп и насосов для агрессивных сред Инженерные термопласты широко используются в качестве конструкционных материалов для изготовления частей и компонентов насосов любого типа для химической промышленности: Диафрагменные мембранные насосы В качестве материала для изготовления такого типа насосов могут применяться следующие
термопласты:
- полипропилен (PP),
- поливинилденфторид (PVDF)
- этиленхлортрифторэтилен (ECTFE)
Наиболее ответственная деталь насоса данного типа – диафрагма изготавливается из
полиуретана (PU) или этиленхлортрифторэтилена (ECTFE) Электрические бочковые насосы В конструкции этих насосов могут применяться следующие термопласты: В качестве материала для изготовления такого типа насосов могут применяться следующие термопласты:
- полипропилен (PP),
- поливинилденфторид (PVDF)
- политетрафторэтилен (PTFE)
- этиленхлортрифторэтилен (ECTFE)
Детали бочковых насосов, изготавливаемые из термопластов – труба, втулка, импеллер, трубка всасывания и т.д. Центробежные насосы В качестве материала для изготовления проточной части насосов такого типа могут применяться следующие термопласты:
- полипропилен (PP),
- поливинилденфторид (PVDF)
Вертикальные центробежные насосы В качестве материала для изготовления проточной части насосов такого типа могут применяться следующие термопласты:
- полипропилен (PP),
- поливинилденфторид (PVDF)
Насосы с магнитной муфтой
- полипропилен (PP),
- поливинилденфторид (PVDF)
- этиленхлортрифторэтилен (ECTFE)
Химическая промышленность