Пресс-центр
  • Новости
  • Интервью
  • Определение рабочих температур стеклопластиковых труб

    Определение рабочих температур стеклопластиковых труб

    К нам поступают вопросы касательно рабочих температур стеклопластиковых труб, как они определяются и как подбирается химический состав связующих.

    Отметим, что пожалуй одним из основных недостатков СП труб является относительно низкая рабочая температура. Исторически сложилось так, а это определилось пионерами трубной отрасли и стало своеобразной аксиомой, следующая градация температур для труб на основе эпоксидных смол: с ангидридным отвердителем – 65 гр С, с алифатическими аминами – 95 гр С, с ароматическими аминами – 110 гр С.

    Это же легло в основу технической документации и легло в основу первой редакции наших ТУ, поскольку на основе наших ТУ разрабатывался национальный стандарт, то и эти постулаты транслированы в национальном стандарте. Скажу сразу, что химическая наука ушла вперёд и сегодня мы можем получить низкую рабочую температуру используя современные алифатические амины, при феноменальных прочностных свойствах и устойчивости к химически агрессивным веществам и наоборот, получить высокую рабочую температуру, используя современные ангидриды. То есть, можно сделать такой околонаучный вывод, что рабочая температура все таки определяется не химическим названием отвердителей, а так называемой Tg – температурой стеклования.

    Это, в частности записано в стандарте ISO 14692 «Промышленность нефтяная и газовая. Часть 2. Квалификационная оценка и изготовление», п. 6.8.2.2 в соответствии с которым, значение Tg должно превышать на 30°С максимальное расчетное значение температуры, если при вычислениях используются методики DSC, MDSC либо DTMA и на 20°С, если используются методика HDT.

    Соответственно, первый вопрос на который должен ответить разработчик СП труб - какова температура стеклования применяемого им состава!

    На сегодняшний день в арсенале завода имеется достаточно большое количество пар эпоксидная смола-отвердитель для разных условий применения.

    Начиная с температур ниже 65 гр С и до 150 гр С.

    Следует отметить, нет абсолютно универсальной пары, или пары которая заведомо обеспечила лучшие физико-механические, химические и температурные характеристики одновременно. Как правило, существуют определенные «ножницы» скажем увеличиваем относительное удлинение связующих, можем потерять температурную стойкость, а при использовании добавок и химическую стойкость. К примеру один из заказчиков попросил для сверхглубоких скважин увеличить рабочую температуру до 180 гр С при рабочих давлениях до 30,0 МПа. Мы вовлекли в работу одну из ведущих мировых компаний, но пока надежно получили 150 гр С при рабочем давлении 17,0 МПа, хотя при прочих равных условия мы на алифатических аминах имеем пару (температура-давление) 110-270.

    Для примера мы приводим фрагмент протокола испытаний, проведенных в одной из лабораторий работающей на авиационную промышленность и на современном оборудовании. Температура стеклования определялась по методу ДСК (рис.1)

    Учитывая сказанное, в этой короткой статье нами были внесены изменения в ТУ, где предложено вместо маркировки по типу отвердителя указывать рабочую температуру - это наиболее строгий вариант. Такой же подход, а именно указывать при маркировке допустимую рабочую температуру, будет предложен нами и для национального стандарта.

    Следует отметить что, хотя мы и имеем дела с реактопластами, но все же при высоких температурах, близких к температуре стеклования, связующее размягчается, что к примеру не страшно, а иногда даже полезно для тела трубы, но может привести к разрушению резьб которые потеряют свои прочностные свойства или разгерметизации резьб вследствие падения модуля упругости в сочетании с концевыми эффектами на расстояния близких к торцу трубы, но об этом мы поговорим в следующей статье.

    С. Волков, М. Ахмадуллин