17.10.2021

Стекловолокно или алюминий – Полипропиленовая труба армированная стекловолокном для отопления и горячей воды. Плюсы и минусы, разбор характеристик

Содержание

Трубы полипропиленовые армированные стекловолокном для отопления и алюминием

Применение в отопительной системе полипропиленовых труб значительно упростило монтажные работы. При этом качественные показатели не снизились. Стекловолокно, применяемое для армирования, позволило создать прочные изделия. По своим качественным характеристикам данный материал не уступает алюминию, но при этом монтаж такой же простой и надежный, как обычных пропиленовых изделий.

Характеристики и свойства

Армированный полипропилен обладает высокими защитными свойствами и качественными характеристиками. Армирование при помощи стекловолокна позволяет создать трехслойную конструкцию. Внешний и внутренний слои – это полипропиленовые вставки. Стекловолокно находится между основными слоями. Такие трубы имеют специальную маркировку – PPR-FB-PPR.

Армированный полипропилен

Слой стекловолокна сливается с основной массой, что предотвращает нарушение целостности конструкции. Материал обладает низкой теплопроводностью. Это дает возможность сохранять температуру теплоносителя.

Изделия с применением стекловолокна не расслаиваются и отличаются превосходной стойкостью.

Монтажные работы выполняются с помощью сварки и не требуют калибровки и зачистки отрезков.

Основные преимущества

Полипропиленовые трубопроводы обладают отличными свойствами:

Полипропиленовый трубопровод

  • не подвержены коррозии, это удлиняет срок службы в несколько раз;
  • способны выдерживать высокое рабочее давление;
  • устойчивы к биохимическим и химическим воздействиям;
  • имеют невысокие показатели гидравлического сопротивления, что сводит потерю напора к минимальному значению;
  • очень прочные и надежные;
  • полностью безопасны для человека.

Кроме этого, используя полипропиленовые фитинги, можно создать сложные конфигурации и формы. По показателям прочности полипропилен намного лучше аналогичных строительных материалов. Но при нагревании может деформироваться: увеличиваться в размерах и терять нужную жесткость.

Полипропиленовые трубы и фитинги

Именно для устранения таких проблем и было решено применять стекловолокно. Это необычный твердый каркас, который призван удерживать полимер в стандартном состоянии.

Конструкция со стекловолокном способна выдерживать значительные нагрузки. При этом повышается пластичность и жесткость изделия.

Важным преимуществом труб, армированных стекловолокном, является длительный срок эксплуатации, достигающий 50 лет.

Назначение и применение

Благодаря своим уникальным характеристикам, полипропиленовые трубы применяют в различных системах: водопроводных, канализационных и отопительных. На возможности применения таких трубопроводов влияет значение их диаметра.

Трубы диаметром 20 см и больше могут использоваться для отопления в общественных помещениях с большим потоком людей: торговые центры, гостиницы и больницы. Изделия, имеющие диаметр от 20 до 30 мм, отличаются хорошей пропускной способностью и применяются для отопления в частных домах.

полипропиленовые трубы

20-миллиметровые трубопроводы используются для систем горячего водоснабжения, а для стояков в ход идет продукция с диаметром 25 мм.
Изделия диаметром меньше 17 мм применяются при монтаже теплых полов.

Для армированных стекловолокном труб находится применение и в сельском хозяйстве. Например, для организации оросительных, дренажных систем, а также для отведения почвенных и сточных вод.

Армированные трубы

Благодаря высокой устойчивости к химическим агрессивным средам полипропиленовые трубы востребованы в промышленных отраслях. Их используют для транспортировки химических растворов и сжатого кислорода.

Сравнительные характеристики

Важным преимуществом трубопроводов, армированных стекловолокном, можно считать минимальный показатель линейного расширения, что способствует большей прочности.

Кроме стекловолокна для усиления конструкции используется также алюминий. Армирование алюминием создает многослойную структуру, в которой алюминиевая прослойка находится под тонким полипропиленовым слоем. Она как бы врастает в него, в результате получается надежное соединение.

Полипропиленовый трубопровод

Этот способ усиления труб позволяет получить отличные эксплуатационные характеристики. Но есть и свои недостатки. Монтаж труб с алюминием осложняется из-за необходимости зачистки отдельных областей армирующего слоя. Эта процедура требует серьезного подхода и определенных знаний.

Конструкцию, армированную стекловолокном, перед свариванием не нужно зачищать. В этом ее основное преимущество.

Слой из стекловолокна используется в качестве кислородного барьера. Поэтому такие трубы спокойно можно применять в различных системах отопления.

Алюминий или стекловолокно?

Изделия со стекловолокном обладают следующими особенностями по сравнению с трубами, усиленными алюминием:

Полипропилен

  • коэффициент расширения меньше на 75 % в отличие от аналогов с алюминием;
  • есть возможность увеличить расстояние между опорами, что позволяет сэкономить на монтажных работах;
  • значительно увеличиваются сроки службы;
  • теплопроводность таких труб ниже, чем у изделий, армированных алюминием;
  • повышенное значение проводимости теплоносителя.

Если вы планируете провести установку системы отопления своими силами, то лучше выбрать материал с применением стекловолокна.

Критерии выбора труб

Выбирая нужный вариант для отопления, следует обратить внимание на следующие параметры:

Выбор труб

  1. значение диаметра.
  2. максимальная температура.
  3. предельное рабочее давление.
  4. устойчивость к химическому воздействию.
  5. особенности линейного расширения.

Чем меньше нагрузка на трубы, тем больше их срок службы. Перед тем как сделать выбор, надо определиться с типом водоснабжения и функциональной нагрузкой. Также важно ознакомиться с основными этапами установки системы отопления.

Особенности монтажа

Полипропиленовые конструкции монтируются специальным сварочным аппаратом. Во время работ следует соблюдать определенную последовательность. В составе изделий отсутствует металл, поэтому нужные участки просто необходимо отмерить и отрезать кусачками. Затем делается фаска для герметичного и плотного соединения, для этого используется специальный станок.

Сварку труб нужно выполнять предназначенным для этих целей инвертором, каждая марка полипропиленовых изделий имеет свою температуру для варки. После того как шов остынет, коммуникации готовы к эксплуатации.

Что такое фибергласс | Блог Uzumeti

Спортивное оборудование, а в частности —  и каркас палатки часто изготавливается из так называемого фибергласса. Из него изготавливают в т.ч. и дуги для палатки. Что же такое фибергласс и какие он имеет преимущества перед другими материалами в обозначенной области применения?

каркас палатки фибергласс

Сам по себе фибергласс – это композитный полимерный материал. Часто можно встретить такое его название, как стеклопластик.

Что такое композитный материал? Про это мы рассказывали в этом видео

:

В качестве струкутрообразующей сетки используются стекловолокна, составляющие 70% от основного объема материала, а наполняющим веществом является эпоксидная смола. Получил широкое распространение во всех отраслях промышленности. Часто используется при изготовлении пластиковых окон. До этого долгое время использовался в оборонке и самолетостроении.

Это один из немногих материалов, который сочетает высокую прочность, хорошие диэлектрические свойства, диэлектрические свойства и химическую стойкость. При этом цена пластика остаётся невысокой. Этот полимер не гниет, не меняет цвет, не охрупчивается с течением времени и практически не подвержен старению.

Прочность этого материала в несколько раз выше прочности алюминия и в девять раз выше прочности ПВХ.

Если коротко перечислить достоинства данного материала, то сюда войдут низкий удельный вес, высокая прочность, широкий диапазон рабочих температур от -60 градусов Цельсия до + 80 градусов по шкале Цельсия, стойкость к агрессивным средам, плохую теплопроводность и отсутствие электрической проницаемости.

К недостаткам можно отнести пожалуй только низкие показатели модуля упругости.

Правда говорить о достоинствах и недостатках материала с точки зрения материаловедения не совсем корректно. Ведь недостаток в одном случае становится преимуществом в другом. Возьмем ту же диэлектрическую проницаемость. Было бы весело делать провода из диэлектрика, но ведь мы этого не делаем. Правильнее будет сказать, что материал не применим для изготовления проводки в доме. Такая же ситуация и с остальными свойствами.

Сравнение механических свойств алюминия и фибергласса

Теперь подойдем непосредственно к численным значениям и показателям табличных значений механических свойств. Поскольку вторым типичным материалом для изготовления каркасов палаток является алюминий, бегло сравним композитный полимер именно с ним.

Например, если сравнивать алюминиевый сплав (на данный момент не столь важно какой именно, все показатели будут в указанных порядках) и фибергласс (опять же, возьмем общего представителя вида), то мы имеем следующие показатели:

Плотность (г/см3): 1,6 -2 у стеклопластиков против 2,7 у алюминия

Разрушающее напряжение МН/м2: 410 — 1180 у стеклопластика против 80 – 430 у алюминия

Модуль упругости при растяжении, ГПа: 21-41 у фибергласса, против 70 у алюминиевого сплава.

Что означает этот набор значений для обычного пользователя?

Удельная прочность стеклопластика выше прочности алюминиевых сплавов почти в два раза, из чего следует, что при изделии с одинаковой прочностью в случае использования стеклопластика будет весить в два раза меньше, чем изделие с такими же свойствами из алюминия. Т.е. при прочих равных, каркас палатки из фибергласса будет в два раза легче алюминиевого, а прочность будет одинаковая.

Далее, рассмотрим показатели разрушающего напряжения. Или предела прочности. В таблице приведены диапазоны значений. При их анализа получается, что неправильно подобранная марка стеклопластика окажется аналогична хорошему алюминиевому сплаву. Здесь также фиберглассовый каркас для палатки вырывается вперед по значениям свойств если брать средние показатели.

Остаётся модуль упругости. Если упростить формулировку – это то значение нагрузки, которое может выдержать материал без разрушения или насколько хорошо материал гнётся. Здесь стеклопластик проигрывает алюминию. Т.е. каркас из алюминиевого сплава будет лучше воспринимать деформации.

Какими свойствами обладает каркас палатки из фибергласса?

Каркас палатки из стеклопластика имеет большую прочность, меньший вес, но при этом способен деформироваться в меньших пределах. При этом остаточная деформация будет минимальной, так как материал не склонен к пластической деформации из-за его высокой прочности. Соответственно – это более хрупкий материал и не любит изгибы. Вопреки распространенному мнению, холод никак не сказывается на свойствах этого материала, т.к. палатки используются заведомо в меньшем интервале температур. Почему же ломается каркас из фибергласса на морозе у зимних палаток? Происходит это по той причине, что сам по себе стеклопластик не любит деформации и если они достигают придельных показателей (которые в разы меньше, чем для алюминия, способного к пластической деформации) просто ломается. Летом такой каркас сломался бы также.

Что в итоге лучше, фибергласс или алюминий?

Конечно же, фибергласс – материал инновационный и перспективный. Но неправильная работа с этим материалом делает его менее привлекательным для покупателя. Производители часто выбирают самые дешевые сорта пластика, которые обладают худшими свойствами и при этом сохраняет высокую хрупкость. Также нужно учитывать, что одинаковое построение каркаса из алюминия и фибергласса не возможно. На данный момент для рядового пользователя, а особенно – для пользователя зимней палатки, лучше выбирать алюминиевый каркас. Он ремонтопригоден и, в любом случае, будет обладать большей пластичностью – т.е. лучше гнуться без повреждения. Но при этом алюминий будет тяжелее и дуги будут со временем «проседать» (т.е. придётся выгибать их в обратную сторону для выпрямления руками).

Заключение и выводы

Правильным подходом в выборе материала каркаса является анализ каждой конкретной конструкции у каждой модели. В нашем случае, это возможно только по отзывам пользователей и по непосредственным ощущениям. Говорить однозначно, что палатка с алюминиевым каркасом будет лучше или хуже, чем палатка с каркасом из стеклопластика, неправильно. Для каждого конкретного случая нужно иметь четкое понимание механических показателей данной марки материала и предельных деформаций в данной модели. Иными словами, мы ни в коем случае не исключаем, что среди фиберглассовых каркасов есть надежные и очень достойные модели, поскольку при правильном просчёте и подборе материала – стеклопластик лучше алюминия. Среди бюджетных палаток такие не встретишь.

Ну и для окончательного понимания актуальности использования фибергласса для каркаса палаток и его достоинств, приводим диаграмму из английского журнала, где указано распределения материалов и их типов, которые использованы для изготовления самолёта типа Боинг. Обратите внимание — наша позиция выделена зеленым. Т.е. при правильном подходе, этот материал подходит для самолетостроения.

А в этом примере, найденном на одном из форумов, производитель сделал что-то неправильно и каркас сломался. По убеждения пользователя, добавившего фотографии, сломался из-за ветра. Значит предел допустимой деформации был превышен. Вероятно, не рассчитали размер купола и дуги для палатки лопнули от изгиба.

Есть  и ещё один важный момент. Часто производитель использует какой-нибудь самый дешевый пластик с низкими показателями мех.свойств и выдает его за дорогой стеклопластик. Определить на глаз это практически невозможно. Но в итоге складывается впечатление, что плохим является материал, указанный в характеристиках изделия.

Вас также может заинтересовать

Что лучше выбрать, алюминиевый или стеклопластиковый каркас для палатки?

Ремонтопригодность, прочность, упругость, жёсткость, объём и вес – вот характеристики, по которым стоит сравнивать между собой каркасы для палаток, которые выпускаются на современном рынке.

Что на счёт жёсткости?

По сравнению с алюминием, стекловолокно более жёсткое в несколько раз. Речь идёт именно о волокне, а не о готовом изделии. Но в данном случае интересует показатель жёсткости именно относительно каркасов палаток на практике. Найти их легко, продаёт их практически любой интернет-магазин туристического снаряжения. Остаётся только сделать правильный выбор.

И именно в готовых изделиях по жёсткости алюминиевая трубка выигрывает у стекловолокна. Обычно разница составляет до 10 процентов. Стеклопластиковые трубки, изготовленные по разным технологиям, могут обладать разной жёсткостью, но на практике это практически незаметно.

Упругость, надёжность и прочность

Стеклопластиковые трубки обладают абсолютной упругостью. Это значит, что нет остаточной деформации, они просто ломаются. Если использовать алюминиевый сплав марки 7001, либо B95T1  в России, то возможны и остаточные деформации. Во всяком случае, если правильно организуется эксплуатация материала. Впрочем, остаточные деформации редко бывают значительными.

Что касается прочности, то стеклопластик изначально выигрывает и тут. Но в реальности изделия из разных материалов имеют практически одинаковые характеристики. Так что палатка для зимней рыбалки, по большому счёту, может быть практически любой.

Внешние воздействия, температура и срок эксплуатации практически не влияют на характеристики, которыми обладает алюминиевая трубка изначально. В том числе и прочность. А вот композиты в этом плане отстают, со временем их свойства начинают портиться. Связующие элементы, к примеру, размягчаются под воздействием высоких температур. Долговечность изделия не увеличивается и при нагрузках во время эксплуатации.

Конечно, при проектировании инженеры стараются заложить как можно больший запас прочности, но полностью это от проблем всё равно не спасает.

О других важных параметрах

От диаметра трубки зависит то, каким объёмом будет обладать та или иная конструкция. При этом объём каркасов, выполненных по намоточной технологии, остаётся достаточно большим. А вот разница между остальными материалами сравнительно небольшая.

Кроме того, в ремонте каждого из этих материалов есть свои особенности. Их надо учитывать, иначе изделие не прослужит максимально долго.

Преимущества стеклопластика перед сталью и алюминием

Форма обратного звонка

Укажите Ваше Имя и Номер телефона.
Мы перезвоним и ответим на все вопросы

Veles-Sib.ru • Полезная информация • Преимущества стеклопластика перед сталью и алюминием

Стеклопластик — стеклонаполненный композиционный материал, состоящий из наполнителя (стекловолокна — стеклянных нитеобразных волокон, ткани или мата), и связующего — полиэфирной смолы определённого вида. Наполнитель выполняет армирующую функцию и обеспечивает нужную прочность. Полиэфирная смола придаёт материалу монолитность, способствует эффективному использованию прочности стекловолокна и распределению усилий между волокнами, защищает стекловолокно от агрессивных сред.

Наибольшей прочностью обладают стеклопластики, содержащие ориентированно расположенные непрерывные волокна. Такие стеклопластики подразделяются на однонаправленные (у которых волокна расположены параллельно) и перекрёстные (у которых волокна под заданным углом друг к другу). Изменяя ориентацию волокон, можно в широких пределах регулировать механические свойства стеклопластиков.

Стеклопластик обладает низкой теплопроводностью, прочностью стали, долговечностью, биологической и химической стойкостью, является прекрасным диэлектриком, не подвержен гниению. Может обладать трудногорючестью, а при пожаре не выделяет сильнодействующий газ диоксин в отличии от поливинилхлорида.

Существует много способов изготовления стеклопластиковых изделий. Прочность конструкций из стеклопластика определяется во многом за счёт процесса изготовления — прессования, намотки, пултрузии и так далее.

Более наглядно преимущества стеклопластика перед сталью и алюминием можно оценить, сведя основные параметры в одну таблицу. С этими данными мы предлагаем ознакомиться вам.

Сравнительная характеристика свойств стеклопластика, стали и алюминиевых сплавов.

Параметр Сталь Алюминиевые сплавы Стеклопластик
Плотность (кг/м3) 7800 2640-2800 1800-1900
Модуль упругости, ГПА 210 70-71 55
Удельный модуль упругости, км 2692 2500-2689 2895-3056
Предел прочности (для металлов предел текучести) при растяжении, МПа 240 50-440 1700
Удельный предел прочности (для металлов предел текучести), км 3,1 1,8-16,7 89-94
Отношение усталостной прочности к статической (число циклов 107) 0,26 0,27 0,29
Теплопроводность при 20 oC, Вт/м oC 64 105-200 0,75
Удельное объёмное электрическое сопротивление, Ом x м Проводник Проводник 1,0×1010
Коэффициент линейного расширения, x106 град-1 11,9-14,2 19,6-26,9 0,45-8,3
Гигроскопичность, % 0,5
Стойкость к воздействию химически агрессивных сред, солевых растворов Не стоек. Требуются мероприятия по защите от коррозии Подвержен электрохимической коррозии. Требуются специальные меры по защите Стоек
Эксплуатационные затраты Требуются регламентные работы не реже 1-2 раза в год Требуются регламентные работы не реже 1 раза в год Восстановление цветовой окраски по мере снижения её интенсивности
Возможность реализации архитектурно-дизайнерских решений Требуется дорогостоящая реконструкция оборудования Требуется дорогостоящая реконструкция оборудования Требуется изготовление недорогой технологической оснастки

Полезная информация. К списку статей:

Запомнить страницу:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *