|
Промышленные предприятия России все чаще осознают необходимость использования пластиковых материалов. Малый вес, высокая химическая стойкость, простота монтажа — вот лишь некоторые преимущества изделий из пластмасс. Однако обилие пластиков и их разновидностей часто ставят специалиста в тупик. Кроме того, пластиковые материалы не универсальны и лучше всего проявляют свои свойства в определенных областях применения, то есть являются нишевыми.
В этой статье мы хотели бы познакомить Вас со свойствами и областями применения запорной арматуры и трубопроводными системами из хлорированного поливинилхлорида — материала, успешно используемого в различных отраслях промышленности по всему миру и относительно недавно представленном на российском рынке заводом FIP, Италия.
Открытый в 1940 году поливинилхлорид (ПВХ) стал самым широко используемым пластиком. Одной из наиболее успешных модификаций ПВХ является хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ). Обладая всеми положительными свойствами ПВХ, ХПВХ сохраняет их при повышенных температурах. Кроме того, этому термопласту свойственны повышенная стойкость к агрессивным средам и высокая пожаростойкость.
ХПВХ стоек к сильным и слабым кислотам, солям, щелочам. Изделия из этого материала незаменимы при рабочих температурах свыше 60 °С. Одна из крупнейших компаний гальванической промышленности Европы Galva Power полностью перешла на использование арматуры и труб из ХПВХ, отказавшись от полипропилена, имевшего массу проблем с провисанием из–за высокого линейного расширения. Трубопроводы, запорная арматура, емкости, коллекторы и другое оборудование из хлорированного поливинилхлорида широко используются на таких гигантах химической промышленности как Akzo Nobel, Solvay, General Electric и др.
Технологические трубопроводы из ХПВХ используются для наиболее агрессивных сред целлюлозно–бумажного производства, таких как диоксид хлора и пероксид водорода, используемых на различных стадиях процесса отбеливания. В производстве удобрений системы ХПВХ незаменимы на линиях транспортировки азотной и ортофосфорной кислот, имеющих температуру 60–85 °С. Другая ниша применения ХПВХ — системы водоподготовки и очистные сооружения, также работающие с широким спектром кислот и щелочей. Стоит также отметить низкую стоимость ХПВХ по сравнению с часто используемыми материалами, такими как титан, высоколегированные стали и фторопласт.
Основные свойства ХПВХ
|
Свойства |
Значение |
|
ОБЩИЕ |
|
Удельный вес, г/см? |
1,55 |
|
Твердость по Роквеллу, R |
120 |
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ |
|
Ударная прочность по Изоду, Дж/м |
80 |
|
Прочность на растяжение, МПа |
57,9 |
|
Прочность на сжатие, МПа |
62,0 |
|
Прочность на изгиб, МПа |
107,7 |
|
Модуль упругости (при 23 °С), МПа |
2898 |
|
ТЕРМИЧЕСКИЕ |
|
Коэффициент линейного расширения, ?10-5 · 1/°С |
6,2 |
|
Теплопроводность, Вт/(м•К) |
0,16 |
|
Деформационная теплостойкость, °С |
115 |
|
ПОЖАРНЫЕ |
|
Температура возгорания, °С |
482 |
|
Кислородный индекс, % |
60 |
При переходе на использование пластиковых трубопроводов важное значение приобретает коэффициент линейного расширения. Все пластики имеют в сравнении с металлами значительные температурные изменения длины, которые следует учитывать и принимать соответствующие меры по их компенсации. Это в свою очередь означает дополнительный расход материалов и средств. Экономически выгодным решением в этом случае может быть применение трубопроводных систем из ХПВХ. Согласно СП 40–102–2000 этот материал обладает коэффициентом линейного расширения, равным 0,62 · 10–4 °С–1, что почти втрое ниже аналогичных показателей у полипропилена и полиэтилена, и значительно ниже расширения фторопласта.
Как и в случае с ПВХ, монтаж трубопроводов из ХПВХ осуществляется методом склеивания. Метод основан на применении агрессивных клеев, обеспечивающих диффузионное соединение, т. е. происходит проникновение поверхностного слоя трубы пвх в поверхностный слой фитинга с образованием монолитного соединения. Такой метод имеет ряд преимуществ: простота и легкость позволяют производить монтаж даже в труднодоступных местах, а его низкая стоимость и быстрота делают его привлекательным с экономической и технической точек зрения. Экономическая целесообразность применения клеевого соединения очевидна: снижение трудозатрат, отсутствие затрат на электроэнергию, отсутствие затрат на сварочное оборудование. Для производства такой метод означает также надежность системы — строгое соблюдение соосности, отсутствие характерных для сварки наплывов, понижающих гидравлические характеристики системы.
Стоит отметить еще несколько важных факторов. В сравнении с ПВХ, ХПВХ обладает большей ударной вязкостью и значительно меньшей хрупкостью при отрицательных температурах, это позволяет значительно упростить монтаж и транспортировку в суровых погодных условиях нашей страны. Воздействие ультрафиолетового излучения на ХПВХ незначительно, благодаря чему часто проводят открытую прокладку трубопроводов. Высокая стойкость к УФ–излучению достигается благодаря добавлению диоксида титана — широко известной добавки блокирующей УФ–излучение, а также помогающей предохранить основу полимера от воздействия ультрафиолета.
В целом хлорированный поливинилхлорид — это прочный жесткий материал, обладающий высокой абразивной и температурной стойкостью, и по своим физико–химическим характеристикам идеально подходящий для работы с сильными и слабыми кислотами, щелочами и вообще основаниями. Диапазон диаметров труб и фитингов из ХПВХ составляет от 16 до 160 мм и включает в себя более чем достаточный набор элементов для компоновки трубопроводов. |